1.萃取剂的选择

在浸出-萃取-电积过程中，浸出液的成分、萃取剂、萃取和反萃取的各种条件和参数、电积富液和残液的成分相互影响、相互制约。设计浸出-萃取-电积厂时，首先要用实际矿石进行浸出试验，得出浸出液的平均成分，主要是铜浓度和pH值，其次是铁浓度。在确定浸提液的平均组成后，可以选择萃取系统所需的萃取剂及其浓度。计算的基本原理是在稳态操作下浸出、萃取、反萃、电积进出时铜和硫酸的浓度，便于反萃后确定有机相中铜的浓度。然后，两相流比率是汽提过程中唯一要确定的参数。

虽然萃取剂的种类很多，但现在普遍采用以醛肟为主的新型萃取剂，如捷力康公司的AcorgaM5640、M5615、M5397、PT-5050，汉高公司的LIX984、LIX973、LIX931、LIX860、LIX84、LIX622系列及其改进型号。虽然各厂家萃取剂的技术规格中注明的参数不同，但一般都包括最大负荷能力、传输能力以及萃取和反萃的等温平衡点。

二、提取工艺设计

萃取工艺设计是确定萃取剂的浓度、相比、级数等操作参数。以含铜量为1.2g/L、pH = 1.8的料液为例计算操作参数。假设选择LIX984或984N作为萃取剂。根据经验，可采用两级逆流萃取、一级反萃的工艺，萃取计算可采用1∶1的比例。根据萃取剂的说明，浓度为10%(v/v)时，净透过量为2.7g/L，最大负荷为5.1 ~ 5.4g/L，反萃等温平衡点为1.8g/L，目前待运铜为1.2g/L，可初步选择浓度为5%(v/v)，预计反萃等温平衡点有机相铜浓度为10%的一半，即0.9g/L，因此这是合适的，太高，没有余地，不利于提取操作；如果太低，萃取剂利用率太低。因此，一般来说，运行负荷应为最大负荷的80% ~ 85%。工厂确定萃取剂性质时，设定电积贫电解液为Cu30g/L，h2so 4 180g/L；当富液为Cu45g/L时，反萃比A/O =7.1。因此，确定了萃取和反萃取的所有操作参数。

康杰公司开发了一个名为Minchem的计算机程序，它可以根据一些给定的操作参数计算萃取-汽提过程的过程，评价当前的操作状态，还可以利用已知条件优化萃取-汽提的设计。例如，某用户的进料液铜浓度为2.5g/L，pH=2.3，有机相为10%Acorga5640 -煤油。电解贫液Cu30g/L和h2so4180g/l进行反萃；电解液中含有45g/L的铜。Minchem的等温线模块可以计算萃取和反萃的平衡等温线。例如，如果设备是两级萃取和第一级反萃取，并且已知萃取中两相的比例是O/A=1/1，则混合澄清槽的级效率在萃取期间是90%，在反萃取期间是95%。然后，程序的“流程图绘制与计算模块”可以计算出如图1所示的各级两相浓度和汽提流量。计算结果表明，铜的直收率为93.3%。用户可以改变上述设定的参数，如级效率、流量比、均匀级数，或选择其他参数进行计算，以比较不同条件下的运行结果，确定最佳运行参数。最近改进的Minchem程序使用了用户窗口界面，操作起来非常方便。此外，长期计算结果，包括等温线，可以打印出来。

图1二次萃取和一次反萃取的典型流程图

虽然计算出的操作参数可以作为实际操作的依据，但在实际操作过程中必须根据料液的铜浓度和pH值进行调整。在料液组成变化不大的情况下，通过改变两相流量比可以保证铜的直收率。如果料液浓度变化太大，可以在补充萃取剂时进行调整。

但如果料液浓度很高，或者工艺有特殊要求，则应根据实际情况进行设计。例如，在从含铜金精矿的焙砂浸出液中提取铜的过程中，使用LIX84萃取剂设计四级萃取，将萃余液中的铜含量降低到0.1g/L以下，然后返回，改变了返回浸出的通常做法。为了防止萃余液中的有机物吸附在浸出渣上，影响氰化提金。

氯离子腐蚀铅阳极。如果进料溶液含有超过3g/L的氯离子，其中一些将在萃取过程中进入有机相。应设置一个清洗阶段，以洗去杂质并防止它们进入电解液。硝酸和二价锰离子对电沉积也有不利影响，浓度高时需要洗涤。

三。工业提取操作

铜提取阶段少，设备大。除了萃取操作的共同点，如各种溶液的流量控制，还有几点需要特别注意。

(一)连续相的选择

当两相混合时，分散相总是产生一些非常小的液滴，这些液滴不能在澄清器中与连续相分离，而是被夹带到下一个过程中。虽然加氢肟萃取剂对铜的选择性很高，但如果料液夹带在有机相中，也会将杂质转移到反萃液中，对电积铜的质量会产生负面影响。夹带的有机相随水相一起损失，这也增加了生产成本。原则上，萃取阶段中负载有机相的出口阶段应保持水相连续，以减少有机相中夹带的水相。相反，萃余液出口的有机相应为连续相，以减少有机相的损失。因此，两级提取的连续对应是不同的。如果只有一个反萃取阶段，最好保持有机相连续。这样可以保持电解液的清洁，保证电解铜的质量。夹带在反萃取有机相中的高浓度铜溶液可以在萃取过程中回收。

保持相连续的第一种方法是搅拌桨在搅拌槽启动时应处于分散相，然后搅拌槽中连续相的体积应大于分散相的体积。在工业过程中，后者是主要方法。即使启动时连续相的选择是正确的，但在运行过程中有时也会发生“转相”，即连续相变成分散相，分散相变成连续相。因此，有必要监控运行中的相位连续性。最常用的鉴定方法是测量电导率，水相的连续电导率高于有机相。

(2)减少夹带

如前所述，夹带是由于两相接触时一些液滴的过度分散。液滴越小，通过重力将它们从另一个相中分离出来的过程就越慢。在澄清池停留期间，许多液滴在被分离出来之前被带入下一阶段。所以要减少雾沫夹带，从根本上来说，就是要避免液滴的过度分散。当两相接触时，减小液滴直径有利于传质。而液滴直径是处于一定的分布状态，要尽量使液滴直径均匀，或者缩小分布，减少过细的液滴。分布广泛的主要原因是搅拌桨的设计或操作不当。如果刀片的剪切力太大，就会产生太细的液滴。有些混合澄清槽，槽间连接管开口位置不正，混合室内有空气体卷入，有时无法使用。这将导致混合室内液体流量波动的浪涌现象，因此两相分散状态也会发生变化，产生超细液滴。同时，水、油和空气体的三相混合也会导致三相乳状液的形成。乳化会导致严重的夹带。