杨鹏飞，李瑞琛，高艳芳，王利军，张书锋*
(郑州天一萃取科技有限公司，河南郑州 450000)
摘要：本文主要介绍了一种新型的湿法冶金萃取装备—CWL-M系列离心萃取机。简单介绍了其工作原理及设备特点，并对其在不同湿法冶金工业中的应用情况进行了阐述。结果显示：CWL-M系列离心萃取机在湿法冶金行业具有广泛的应用前景。
关键词： 湿法冶金;新型;萃取设备;应用
1. 概述
近年来，我国的冶金行业快速发展，湿法冶金也成为了当下冶金较为常用的技术。目前，湿法冶金的新技术层出不穷，一个企业如果想要从根本上提高企业的盈利能力和市场综合竞争能力，就必须要确保产品质量不断提高、生产环境不断改善、生产实现全自动化或半自动化管理，进而提高劳动生产率，降低产品成本。溶剂萃取作为湿法冶金工艺中的一个重要单元过程，对最终的生产效率和产品质量也起着至关重要的作用。然而，我国虽然拥有世界上最为先进的湿法冶金萃取设备工艺和技术，但装备水平迄今仍然是沿用至少30年前的厢式萃取设备，虽然在多年的使用过程中有所改进，但基本性质从未改变。传统厢式萃取设备存在着占地面积大、生产效率低、填槽量大、设备易堵塞、不易实现自动化等一系列问题，而这些问题也在一定程度上阻碍了湿法冶金行业的发展。因此，研发一种新型的湿法冶金萃取装备显得尤为必要。
2. 新型萃取设备简介
鉴于传统萃取装备自身存在的缺点，一种新型的湿法冶金萃取设备—CWL-M系列离心萃取机应运而生。
2.1 设备原理
离心萃取机与传统的厢式萃取设备在工作原理上有着本质的区别。离心萃取机是利用电机带动转鼓高速转动，密度不同且互不混溶的两种液体在转鼓或桨叶旋转产生的剪切力作用下完成混合传质，又在转鼓高速旋转产生的离心力作用下迅速分离。
离心萃取机的工作过程主要包含两个：混合传质与两相分离。轻重两相溶液按一定比例分别从两个进料管口进入预混合区内，使两相快速混合分散，两相溶液得到充分的传质，完成混合传质过程;混合液在涡流盘的作用下进入转鼓，在腹板形成的隔舱区内混合液很快与转鼓同步回转，在离心力作用下，比重大的重相液在向上流动过程中逐步远离转鼓中心而靠 向转鼓壁;比重小的轻相液体逐步远离转鼓壁而靠向中心，澄清后的两相液体最终分别通过各自的堰板进入收集室并由引管分别引出机外，完成两相分离过程。
图1. 设备工作原理图
2.2 设备特点
(1)占地面积小，型号的设备单台占地面积<3.0m2;
(2)采用上悬式转鼓结构，处理区域无底部轴承和机械密封，无泄漏风险，维护费用和人工劳动强度大大降低;
(3)设备材质多样，可根据具体体系选用不锈钢、高分子复合材料、氟材料、钛材等，耐腐蚀性能优越;
(4)多种混合结构可选配，可适用于易乳化体系;
(5)处理量大，更节能，同等处理量情况下，其功耗是传统同类型设备的1/3~1/10;
(6)型号齐全，可满足实验室研究至工业应用等各个阶段的需求;
(7)自动化程度高，可实现设备运转现场无人监控等。
3. 设备在湿法冶金工业中的应用
3.1 铟锌萃取分离
铟因其独特的物理化学性能被广泛用于电子计算机、国防军事、医药卫生、航空航天以及太阳能电池等高科技领域，近年来已成为现代电子产业中不可或缺的功能材料之一。铟是一种稀散金属元素，没有独立矿床，多伴生在有色金属硫化矿中，其中最重要的载体矿物是闪锌矿，因此，大部分提铟的过程就是铟锌分离的过程[1]。
某冶炼厂原水中含铟0.915g/l，含锌34.83g/l，该厂进行铟锌萃取分离时采用的设备是传统的混合澄清槽，经多级逆流萃取后，铟和锌的萃取率分别为94.2%，66.4%。同一原水条件下，采用CWL-M系列离心萃取机进行了一系列单因素实验后，确定了离心萃取机进行铟锌萃取分离的最佳操作条件。最终经离心萃取机处理后，铟和锌的萃取率分别提高至95.7%，66.7%，同时，铟锌萃取分离的级数也比原来的混合澄清槽减少了2级。其中，相比及流量对实验结果的影响如图2及图3所示：
图2. 相比及流量对铟萃取效果的影响
图3. 相比及流量对锌萃取效果的影响
3.2 铷铯萃取分离
