En tant qu'équipement essentiel pour l'extraction et la séparation des ions cuivre en hydrométallurgie, la cuve d'extraction du cuivre est conçue pour répondre aux exigences de mélange, de séparation, de contrôle du débit et de résistance à la corrosion. Un composant typique est le suivant :

1. Chambre de mélange

   La chambre de mélange constitue la première zone fonctionnelle de la cuve d'extraction. Par agitation mécanique (à l'aide d'agitateurs à palettes ou à spirale) ou par jet d'air pulsé, la solution de cuivre à extraire (phase aqueuse) et l'extractant (phase organique) sont mis en contact. Lors du mélange, les ions cuivre passent de la phase aqueuse à la phase organique, assurant ainsi le transfert de masse. La chambre de mélange est généralement équipée d'une entrée d'alimentation et de chicanes de trop-plein afin de garantir un dosage précis du produit et d'éviter les courts-circuits. La durée de mélange est généralement fixée entre 5 et 10 minutes pour optimiser l'extraction.

2. Chambre de clarification

   L'émulsion mixte pénètre dans la chambre de clarification, où elle se sépare en couches sous l'effet de la gravité. La phase aqueuse, plus dense (contenant des impuretés résiduelles), se dépose au fond, tandis que la phase organique, moins dense (enrichie en ions cuivre), remonte à la surface. La chambre de clarification peut être équipée de chicanes, de bassins de sédimentation ou de filtres afin de réduire davantage les turbulences, de favoriser la décantation des impuretés et d'améliorer la pureté de la séparation. Certains modèles permettent de raccourcir le temps de clarification et de réduire l'épaisseur de la dispersion en optimisant le parcours dans la chambre ou en ajoutant des agitateurs.

3. Inter-étape

   Les entrées intermédiaires relient les étages d'extraction adjacents et se divisent en entrées intermédiaires pour la phase organique et entrées intermédiaires pour la phase aqueuse. Leurs hauteurs variables exploitent la gravité pour entraîner l'écoulement du liquide, garantissant ainsi que le mélange traverse chaque cuve d'extraction séquentiellement selon le parcours prévu. Ce procédé permet une extraction à contre-courant multi-étages et améliore les taux de récupération du cuivre (jusqu'à 99 % ou plus).

4. Réservoir et matériau

   Le corps de la cuve doit résister à la corrosion par les solutions acides. Les matériaux couramment utilisés pour les cuves d'extraction du cuivre comprennent l'acier inoxydable (comme le 316L), le polypropylène (PP), le fluorure de polyvinylidène (PVDF) ou l'Hastelloy.