[发明专利]膜分散萃取装置及使用该装置萃取分离稀土元素的方法

权利要求书

1.一种膜分散萃取装置，包括气泡分散相装置(7)，其特征在于，

还包括，与所述气泡分散相装置(7)串联设置的油包气分散相装置(8)；

所述气泡分散相装置(7)包括充气室(71)和有机相室(72)，所述充气室(71)和所述有机相室(72)间设置有气相分散膜(73)，所述充气室(71)内的气体通过所述气相分散膜(73)以气泡的形式分散于所述有机相室(72)中的有机相中，形成气泡分散相；

所述油包气分散相装置(8)，包括混合相室(81)和水相室(82)，所述混合相室(81)和所述水相室(82)间设置有油包气分散膜(83)，所述混合相室(81)内的混合相通过所述油包气分散膜(83)以油包气气泡的形式分散于所述水相室(82)中的水相中；

还设置有气泡分散相输送管路，所述气泡分散相输送管路的一端与所述有机相室(72)连通，另一端与所述混合相室(81)相连通，所述有机相室(72)中形成的气泡分散相通过所述气泡分散相输送管路进入所述混合相室(81)中形成混合相。

2.根据权利要求1所述的膜分散萃取装置，其特征在于，所述气相分散膜(73)的孔径为1-5μm，孔隙率50-70％，膜厚度为0.3-0.5mm；所述油包气分散膜(83)的孔径为1-5μm，孔隙率50-70％，膜厚度为0.3-0.5mm。

3.根据权利要求2所述的膜分散萃取装置，其特征在于，所述气相分散膜(73)的孔径为1μm，孔隙率70％，膜厚度为0.3mm；所述油包气分散膜(83)的孔径为5μm，孔隙率70％，膜厚度为0.3mm。

4.根据权利要求1所述的膜分散萃取装置，其特征在于，所述气相分散膜(73)和/或油包气分散膜(83)为不锈钢烧结膜、镍铬合金膜、或陶瓷膜。

5.根据权利要求1-4任一所述的膜分散萃取装置，其特征在于，所述有机相为P507磺化煤油溶液、P350煤油溶液、P204煤油溶液、TBP煤油溶液、N1923煤油溶液、N263煤油溶液或环烷酸溶液；所述气体为压缩空气、氮气或惰性气体。

6.根据权利要求1-5任一所述的膜分散萃取装置，其特征在于，所述充气室(71)设置有气相输送管路，所述气相输送管路还连接有气体输气装置；所述有机相室(72)设置有有机相输送管路，所述有机相输送管路还连接有有机相输送装置。

7.根据权利要求6所述的膜分散萃取装置，其特征在于，所述水相室(82)设置有水相输送管路和萃取分离管路(9)，所述水相输送管路连接有水相输送装置，所述萃取分离管路(9)连接有分相容器(10)。

8.根据权利要求1-7任一所述的膜分散萃取装置，其特征在于，所述气体输气装置为顺次连接的充气瓶(1)和气体流量控制器(4)；所述有机相输送装置为顺次连接的有机相储液器(2)和有机相计量泵(5)。

9.根据权利要求8所述的膜分散萃取装置，其特征在于，所述水相输送装置为顺次连接的水相储液器(3)和水相计量泵(6)。

10.根据权利要求9所述的膜分散萃取装置，其特征在于，所述分相容器连接有萃余液槽(12)和萃取液槽(11)。

11.一种利用权利要求1-10任一所述膜分散萃取装置萃取分离稀土元素的方法，包括，

(1)以所述充气室(71)中的气体作为第一分散相，以所述有机相室(72)中的有机相作为第一连续相，所述第一分散相通过所述气相分散膜(73)以气泡的形式分散于所述第一连续相中，形成第二分散相，其中所述第一连续相为含有稀土元素萃取剂的有机溶液；

(2)所述第二分散相通过气泡分散相输送管路进入所述混合相室(81)；

(3)以所述水相室(82)中的水相为第二连续相，流入所述混合相室(81)内的第二分散相通过所述油包气分散膜(83)以油包气气泡的形式分散于所述水相室(82)中的第二连续相中，形成混合液，从而实现对第二连续相中稀土离子的萃取，其中所述第二连续相为含有稀土离子的水溶液，所述油包气气泡为第一连续相包覆第一分散相的气泡。