[发明专利]一种用超临界CO2

说明书

本发明公开了一种用超临界CO₂连续提取尾矿中稀散金属的方法，该方法是以超临界CO₂作为载体，在加压混合塔中将靶向萃取剂溶于超临界CO₂中，并进入到加压萃取塔中，靶向萃取剂能够高选择性的与稀散金属离子形成金属络合物；经减压塔减压后，分离出的CO₂气体可进行回用，因分压发生改变导致稀散金属络合物发生解离，在有机溶剂中形成稀散金属单质结晶析出；本发明通过装备设计实现了连续化操作，很大程度提高尾矿中稀散金属的提取效率，并且改善了现有稀散金属严苛的提取工况。

技术领域

本发明属于尾矿中稀散金属提取的技术领域，具体涉及一种超临界二氧化碳流体耦合萃取剂萃取稀散金属的连续化工艺。

背景技术

在稀散金属的现有提取技术中都存在有相应的问题，湿法冶金对于尾矿内部晶格破坏力较差，导致稀散金属浸出率较低，回收效率低；离子交换法在复杂环境中难以体现靶向性，并且不能实现重金属离子的同步钝化；热法所需能耗较高，并且由于工艺较老，所制取的产品纯度低，杂质多，并不适合于复杂组分下如尾矿中稀散金属的提炼。想要将尾矿中稀散金属进行高效提取，目前主要的几种技术都无法满足这一要求，因此急需开发出一种高靶向、高效率、低能耗的工艺及设备，该技术在满足较高浸出效率的同时，也要满足较高的金属纯度。

超临界二氧化碳属非极性物质，超临界二氧化碳对极性物质尤其是重金属离子的分离存在明显的局限性，因此，近些年来开发了超临界二氧化碳络合萃取技术。超临界二氧化碳络合萃取技术通过选择络合剂以增大金属络合物在超临界二氧化碳中的溶解度，即在超临界流体中引入合适的络合或缔合剂，设法降低带有电荷的金属离子的极性，产生原位络合或缔合衍生作用，形成一种电中性、弱极性、易溶于超临界二氧化碳中的络合物，然而现有的大多数常用络合剂与金属离子的络合物在超临界二氧化碳中溶解度有限，限制了大多数常用络合剂的使用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种用超临界CO₂连续提取尾矿中稀散金属的方法，本方法是利用超临界CO₂的高溶解度的特性，耦合靶向萃取剂，通过设置2个以上的加压混合塔、加压萃取塔、减压分离塔，并调节各塔的反应时序，从而实现连续化运行，实现对尾矿中稀散金属的连续化浸出；

具体是将二氧化碳气体经过气体压缩机，靶向萃取剂由储存罐输送到加压混合塔中，在加压混合塔中CO₂气体与靶向萃取剂充分混合并加压及升温实现超临界状态，得到CO₂超临界混合萃取剂，之后超临界混合萃取剂进入到的加压萃取塔中，在加压萃取塔中以逆流的方式对尾矿进行萃取，萃取后的浸出渣排出到浸出渣储存罐中保存，萃取液进入到减压分离塔中，经减压分离塔减压、降温后，超临界混合萃取剂分离成为气态CO₂以及有机萃取剂，超临界二氧化碳变为气体经气体过滤装置过滤之后重新回用，稀散金属络合物在此条件下发生解离，在有机溶剂中形成稀散金属单质结晶析出。

所述靶向萃取剂可为邻苯二酚、冠醚、柠檬酸(CTA)、酒石酸(TTA)、氨三乙酸(NTA)、草酸等萃取剂，其在超临界混合萃取剂中的浓度为0.01~10 mol/L；

所述加压混合塔中加压混合塔中的压力为7.38~100MPa，温度为35~80℃；

所述的加压萃取塔中，超临界混合萃取剂自下而上进入塔体，与尾矿颗粒充分接触，装置内压力为6~100 MPa，操作温度为30~300℃；

所述减压分离塔中的压力为0.1~10MPa，温度为-50~100℃。

所述加压混合塔、加压萃取塔、减压分离塔设置2个以上，且每个塔的入口处均设置有单向阀，在实际生产过程中通过调节各塔的反应时序，从而实现连续化运行。

本发明方法的优点和技术效果：