在湿法冶金采用萃取工艺时,特别是当需要级数很多或可以采用平衡萃取时,离心萃取机的应用具有良好的前景。这里以稀土分离和铟的提取为例加以说明。
稀土元素有17个,他们的原子结构相似,物理、化学性质差别很小,因而相互分离很困难,采用溶剂萃取法分离各稀土元素时,往往需要几十个到几百个理论级。目前稀土分离厂采用的萃取设备大多是机械搅拌混合澄清槽。我国清华大学在90年代初用300多台HL型玻璃钢环隙式离心萃取机进行了稀土分离的工业性实验(目前CWL-M型离心萃取机在离心萃取机行业技术上已经比较成熟),并且在试验过程中发现有的萃取过程中传质速度受缓慢化学反应速度的控制,通常的离心萃取机只能获得很低(20%~30%)的级效率,为解决这个问题研制成功了长接触时间离心萃取机。工业性试验获得了荧光级的Y2O3和Eu2O3、纯度为99%以上的Sm2O3、Gd2O3和La2O3以及纯度越为60%的Tb-Dy富集物等产品。试验结果还表明,采用离心萃取机对减少萃取设备所占厂房面积、减少萃取流程中的萃取剂存留量、缩短萃取系统从起动到稳态的时间和利于自控制等方面有显著效果。
在萃取纯化铟的过程中,铁的去除是难题。由于铁含量往往是铟含量的数百倍,且两者的分配比都较大,当采用混合澄清槽时两者很难分离。我国于80年代中期采用HL环隙式离心萃取机进行了非平衡萃取提铟的工业性试验,用2~3台离心萃取机串联操作,利用离心萃取器内两相接触时间短(几秒),使传质速度很快的铟被萃取而传质速度缓慢的铁基本上不被萃取,从而实现了铟与铁的分离。
我国把离心萃取机应用于贵金属的提取及镍钴分离的工业性试验已获得成功。
在铜冶炼中,得到副产物转炉烟尘中含有0.001%-0.0084%的铟,这种烟尘可以利用离心萃取机从铜��中萃取法提铟技术中二段浸出萃取工艺提铟。
天一萃取对以上流程做了改进,把二段酸浸改为高压酸浸,这样可以提高铟的浸出率,具体的做法是把含铟的转炉烟尘投入盛有含0.75mol/L稀硫酸溶液的压煮器中,压煮过程中烟尘里80%以上的铟进入酸浸出液。然后利用离心萃取机用20%P204萃取铟,之后用盐酸溶液反萃,获得的富铟水相用锌片置换得到海绵铟。再经过碱熔铸通电后得到纯铟。