Dans le processus d'extraction efficace du cuivre, le mélangeur-décanteur est l'équipement principal de l'extraction par solvant (SX), qui est principalement utilisé pour réaliser l'extraction sélective des ions cuivre et la séparation de deux phases (phase aqueuse et phase organique). Son analyse de fonction et d'efficacité est la suivante :

1. Le rôle de la cuve de mélange et de clarification

(1) Mélangeur

Promotion du transfert de masse : Grâce à l'agitation mécanique ou au mélange pulsé, la phase aqueuse contenant du cuivre (comme le lixiviat) est entièrement mise en contact avec la phase organique (extractant + diluant) pour former des gouttelettes d'émulsion, augmenter la surface interfaciale des deux phases et favoriser le transfert des ions cuivre (Cu²⁺) de la phase aqueuse à la phase organique.

Réaction d'extraction : L'extractant (tel que la série LIX, la cétoxime) réagit avec les ions cuivre pour former un complexe cuivre-organique, réalisant une séparation sélective.

Contrôlez le taux de transfert de masse : optimisez la cinétique d'extraction en ajustant des paramètres tels que l'intensité d'agitation et le temps de mélange.

(2) Colon

Séparation de phase : Le liquide mélangé est laissé au repos et la différence de densité entre les deux phases est utilisée pour obtenir une stratification rapide de la phase organique (chargée en cuivre) et de la phase aqueuse (raffinat).

Réduire le transfert : s'assurer que la quantité de transfert de phase aqueuse dans la phase organique (< 50 ppm) et la quantité de transfert de phase organique dans la phase aqueuse (< 1 ppm) respectent les normes pour éviter la contamination croisée et la perte de réactif.

Fonctionnement continu : Grâce au déversoir de débordement et au système de contrôle d'interface, un écoulement continu de deux phases est obtenu pour maintenir la stabilité du processus.

2. Facteurs clés de l'efficacité du mélangeur-clarificateur

(1) Efficacité du mélange

Intensité d'agitation : trop forte entraînera une surémulsion et augmentera la difficulté de clarification ; trop faible entraînera un transfert de masse insuffisant. La vitesse d’agitation doit être optimisée par l’expérimentation.

Temps de séjour : Le temps de séjour dans la cuve de mélange doit correspondre à la cinétique de la réaction d'extraction, généralement 1 à 3 minutes.

Rapport de phase (rapport O/A) : Le rapport volumique de la phase organique à la phase aqueuse affecte le coefficient de distribution d'extraction et doit être optimisé en fonction de la concentration en cuivre et du volume de l'extractant (les rapports O/A courants sont de 1:1 à 1:3).

(2) Efficacité de la clarification

Taux de séparation de phase : lié à la différence de densité, à la viscosité et à la tension interfaciale entre les deux phases, et peut être optimisé en ajustant la température ou en ajoutant des tensioactifs.

Conception du réservoir : Le réservoir de clarification doit être suffisamment long pour permettre un temps de séparation suffisant (généralement 5 à 10 minutes). Des plaques inclinées ou des chicanes peuvent accélérer la séparation.

Contrôle de l'interface : L'interface biphasique est stabilisée par un système de contrôle automatique du niveau de liquide pour éviter la perte de la phase organique ou l'entraînement de la phase aqueuse.

Le mélangeur-décanteur permet un enrichissement sélectif et une récupération du cuivre dans le processus d'extraction du cuivre grâce à un mélange efficace et une séparation de phase rapide. Son efficacité affecte directement le taux de récupération du métal (généralement > 95 %), la consommation de réactifs et les coûts d'exploitation. Les orientations de développement futures comprennent un contrôle intelligent, une conception à faible consommation d'énergie et une optimisation intégrée avec d'autres procédés hydrométallurgiques (tels que la lixiviation et l'électro-extraction).