MXPA01004244A - Metodo para reducir el tamaño de las etapas de proceso de extraccion de solvente y celda para usarse en el proceso de extraccion de solvente - Google Patents

Abstract

Se describe un método en la presente invención para reducir el tamaño de las etapas en el proceso de extracción de solvente. La primera yúltima celdas de extracción de la etapa de extracción se equipan conuna unidad sedimentadora convencional y por lo menos una de las celdas en la parte media tiene una unidad sedimentadora localizada alrededor de la unidad de bomba y la unidad mezcladora. La invención también se enfoca en celdas utilizadas dentro de la etapa de extracción de solvente.

Description

MÉTODO PARA REDUCIR EL TAMAÑO DE LAS ETAPAS DE PROCESO DE EXTRACCIÓN DE SOLVENTE Y CELDA PARA USARSE EN EL PROCESO DE EXTRACCIÓN DE SOLVENTE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El método descrito en la presente invención es para reducir el tamaño de las etapas en el proceso de extracción de solvente, por lo que se produce una reducción al disminuir el tamaño de las celdas medias de la etapa de extracción. La invención también se enfoca en las celdas utilizadas en la etapa de extracción de solvente . La extracción de solvente liquido - 1 íquido con frecuencia se utiliza como parte de la producción hidrometalúrgica de metales. El proceso de extracción de solvente habitualmente consiste de varias etapas o pasos en donde, por ejemplo, se lleva a cabo una preextracción, reextracción, etc. Cada etapa de extracción contiene varias celdas de extracción, en cada una de estas generalmente hay una unidad de bomba, la cual transfiere las fases líquidas de la extracción de una celda a otra; una o varias unidades mezcladoras, es decir, un mezclador; y una unidad sedimentadora detrás del mezclador, es decir, un sedimentador, en donde los líquidos suministrados en el mezclador sedimentan en sus propias fases por fuerza de gravedad. También se puede combinar con un mezclador una bomba, de manera que el mezclador también funcione como un dispositivo de bombeo. En las reacciones que se producen durante el proceso de extracción de solvente, después se pueden separar uno o más metales que se mueven de una fase (generalmente la fase acuosa) a otra fase (orgánica) , y posteriormente se utiliza reextracción. La función de las celdas de extracción es proporcionar buenas condiciones para la realización de las reacciones de extracción y finalmente separar los líquidos entre sí. La construcción del proceso de extracción de solvente varía considerablemente en base en el metal que se extraiga. Las extracciones con cobre habitualmente son muy sencillas en la medida en que consisten únicamente de algunas etapas de extracción y reextracción, pero por otra parte, el tamaño de las celdas de extracción de cobre ha crecido en gran medida con el tiempo, lo cual establece límites propios a la extracción. Sin embargo, el proceso de extracción de otros metales, es mucho más complicado en lo que se refiere a la cantidad de etapas, aunque su capacidad es una fracción de la cantidad de cobre producido en una planta de extracción. En las celdas de extracción de solvente que se utilizan actualmente, casi todos los componentes mencionados antes están presentes: una bomba, uno o varios mezcladores, un presedimentador opcional y un sedimentador principal . Las fases que se mezclan se bombean desde una celda a otra, en donde se dispersan, y se requiere un tiempo de mezclado y de reacción para que se lleve a cabo la transferencia de iones metálicos de una fase a otra en el mezclador, y las fases puras se separan entre sí en el sedimentador. Estos métodos se describen por ejemplo en las patentes de los Estados Unidos 5,185,081 y 5,662,871. Dentro de las etapas de extracción, todas las celdas de extracción son similares, es decir, la capacidad de separación de fases es óptima en todas las celdas . La patente de los Estados Unidos 4,391,711 describe una distribución de extracción de solvente, que comprende una cámara en el centro de la cual se lleva a cabo el suministro de fases bajo un mezclador. El espacio que rodea al mezclador forma una banda de dispersión por encima de la cual existe un espacio para que se separe la fase más ligera de la banda y por debajo, un espacio para una fase más pesada que se separe de la banda. En esta distribución, actualmente no hay una unidad sedimentadora tradicional alguna. Las celdas de extracción dentro de la etapa de extracción y en las diferentes etapas del proceso de extracción son todas similares. Se ha desarrollado un método nuevo para reducir el tamaño de etapas de proceso de extracción de solvente en donde, como se ha establecido antes, existen muchas etapas de extracción, especialmente en la extracción de solvente de otros metales diferentes al cobre y en donde existen muchas celdas similares dentro de la etapa. El principio que guía aquí es que es importante una buena capacidad de separación de las fases, especialmente en la primera y última celdas de la etapa de extracción. Sin embargo, dentro de la etapa, se permite una cantidad mayor de gotitas residuales, en donde el tamaño de la etapa de extracción se reduce al disminuir el tamaño de las celdas dentro de la etapa. Esto sucede al disminuir la unidad sedimentadora de las celdas dentro de la etapa y sustituirlas por una solución más compacta, en donde el área en sección transversal de la unidad sedimentadora de por lo menos una celda o preferiblemente de todas las celdas en la parte media de la etapa de extracción es, como máximo, la mitad del área en sección transversal de la primera y última unidades sedimentadoras en la etapa. De acuerdo con la presente invención, la unidad sedimentadora de la celda de extracción comprende una unidad de bomba y una unidad sedimentadora que se localizan alrededor de los mezcladores. El perfil de la unidad sedimentadora preferiblemente es rectangular. Los rasgos esenciales de la invención se volverán evidentes en las reivindicaciones de patente anexas . En el método desarrollado, se reduce el tamaño de las etapas de extracción, lo que en la práctica significa que el proceso se ajusta a un espacio más pequeño en comparación con una distribución de proceso convencional. Además, se realizan ahorros en cuanto a costos de inversión y la necesidad de sustancias químicas de extracción de solventes también se reduce. Un beneficio adicional que merece mencionarse es que también disminuye la cantidad de capital involucrado en el proceso. En los diagramas anexos a la presente se describen con mayor detalle una etapa de extracción por solventes y una celda de extracción utilizada dentro de la etapa, de acuerdo con la presente invención: la figura 1 muestra una celda de extracción de solvente de acuerdo con la presente invención, como se observa desde la parte superior, y la figura 2 muestra una distribución de etapa de extracción de solvente de acuerdo con la presente invención, como se observa desde la parte superior. La figura 1 muestra que una celda 1 de extracción de solvente de acuerdo con la presente invención comprende un sedimentador 2 en forma esencialmente rectangular, en el cual la unidad 3 de bomba se localiza y en este caso, presenta dos mezcladores 4 y 5. Naturalmente, puede haber únicamente un mezclador o más de dos. Si existe únicamente un mezclador, el sedimentador puede ser casi cuadrado, como se ha mencionado anteriormente, la unidad mezcladora también puede funcionar como una unidad de bomba, en cuyo caso la bomba separada se puede dejar afuera. Los líquidos que se van a mezclar se transportan (lo que no se muestra en el diagrama) a la unidad 3 de bomba, la cual puede ser algún dispositivo de la técnica anterior tal como, por ejemplo, la bomba de sobreflujo DOP descrita en la patente de los Estados Unidos 5,622,871. Una dispersión de los líquidos se lleva a cabo desde la unidad de bomba a través de un conducto 6 al primer mezclador 4 y desde allí a través de un segundo conducto 7 al segundo mezclador 5. Los mezcladores están equipados con impulsores 8 y su velocidad de rotación se selecciona de manera que la dispersión no se emulsifique. Esta clase de aparato de mezclado se describe por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos No. 5,185,081. Se lleva a cabo una dispersión de fases bien mezcladas desde el último mezclador a través de una salida 9 de descarga al interior del espacio sedimentador que rodea al mezclador y la unidad de bomba, en donde la dispersión fluye primero desde el último mezclador a la unidad de bomba de manera que la dispersión fluye a través de por lo menos uno, o preferiblemente a través de varias vallas 10, 11 y 12. La primera de las vallas en este caso está sostenida entre las paredes de los dos mezcladores, la segunda en la pared del primer mezclador y el sedimentador, y la tercera se localiza entre el primer mezclador y la bomba de sobreflujo. Por supuesto la valla también se puede colocar en otra parte, por ejemplo entre el mezclador 5 y la pared del sedimentador 2. Las vallas promueven la sedimentación de las fases . Las fases se remueven a través de conductos descargadores, de los cuales el conducto 13 de líquido de extracción de fase ligera viene primero en la dirección de flujo y el conducto 14 de solución acuosa detrás del mismo. Las soluciones se remueven de los conductos y se transportan hacia la siguiente celda de extracción de solvente con un método conocido. La figura 2 ilustra una etapa de extracción de solvente, la cual comprende convencionalmente 7 celdas igual de grandes, pero de acuerdo con la presente invención, están constituidas de celdas de las cuales la primera y la última, la 15 y 16 están equipadas con una unidad 17 de bomba y mezcladores 18 y 19 más un sedimentador 20 de tamaño normal fuera de los mezcladores. Las celdas en la parte media de la etapa son las celdas 1 que se muestran en la figura 1. Los tubos de transferencia de líquido de una celda a otra no se ilustran aquí, pues en si mismos son conocidos de antemano. El método descrito antes es adecuado, por ejemplo, para extracción de cobalto, pero también se puede aplicar para la extracción por solvente de otros metales tales como los que requieren etapas complicadas de extracción por solventes.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un método para reducir el tamaño de las etapas de proceso de extracción de solvente, caracterizado porque la primera y última celdas de extracción de la etapa de extracción se equipan con una unidad sedimentadora convencional y por lo menos una de las celdas en la parte media tiene una unidad sedimentadora que se localiza alrededor de la unidad de bomba y la unidad mezcladora.

2. El método como se describe en la reivindicación de patente 1, caracterizado porque el área en sección transversal de la unidad sedimentadora en la celda de extracción la cual contiene una unidad sedimentadora que se localiza alrededor de la unidad de bomba y la unidad mezcladora, es como máximo la mitad del área en sección transversal de la unidad sedimentadora de la primera y últimas celdas de la etapa de extracción.

3. El método como se describe en la reivindicación de patente 1, caracterizado porque la dispersión que abandona la unidad sedimentadora en la celda de extracción la cual contiene una unidad sedimentadora que se localiza alrededor de la unidad de bomba y la unidad mezcladora, se transporta a través de por lo menos una valla antes de que las fases separadas fluyan hacia el conducto descargador.

4. El método como se describe en la reivindicación de patente 1, caracterizado porque la celda de extracción la cual contiene una unidad sedimentadora localizada alrededor de la unidad de bomba y una unidad mezcladora, la forma del sedimentador es esencialmente rectangular.

5. El método como se describe en la reivindicación de patente 1, caracterizado porque la totalidad de las celdas medias en la etapa de extracción están equipadas con una unidad sedimentadora que se localiza alrededor de la unidad de bomba y la unidad mezcladora.

6. El método como se describe en algunas de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad mezcladora también constituye una unidad de bomba.

7. Una celda de extracción de solvente, la cual se forma de una unidad de bomba de extracción de líquidos, por lo menos un mezclador y un sedimentador, caracterizada porque la unidad sedimentadora de la celda de extracción de solvente se forma alrededor de la unidad de bomba de celda y el mezclador de la celda.

8. Una celda de extracción de solvente, como se describe en la reivindicación de patente 7, caracterizada porque el perfil del sedimentador de la celda es esencialmente rectangular.

9. La celda de extracción de solvente, como se describe en la reivindicación de patente 7, caracterizada porque el perfil del sedimentador de la celda es esencialmente cuadrado.

10. La celda de extracción de solvente, como se describe en la reivindicación de patente 7, caracterizada porque el sedimentador de la celda se equipa con por lo menos una valla.

11. La celda de extracción de solvente, como se describe en la reivindicación de patente 10, caracterizada porque el sedimentador de la celda se equipa con una valla la cual está sostenida en las paredes de los mezcladores.

12. La celda de extracción de solvente, como se describe en la reivindicación de patente 10, caracterizada porque el sedimentador de la celda se equipa con una valla la cual está soportada entre la pared del mezclador y la pared del sedimentador .

13. La celda de extracción de solvente, como se describe en la reivindicación de patente 10, caracterizada porque el sedimentador de la celda se equipa con una valla la cual es soportada entre la pared del mezclador y la unidad de bomba.

14. La celda de extracción de solvente, como se describe en la reivindicación de patente 7, caracterizada porque la unidad de bomba y el mezclador se conectan entre sí por un conducto .

15. La celda de extracción de solvente, como se describe en la reivindicación de patente 7, caracterizada porque el mezclador también funciona como una unidad de bomba.