Process intensification of metal solvent extraction studies using a miniaturized solvent extraction plant
Notice bibliographique
Résumé
This study examines the potential of a miniaturized solvent extraction plant (MSXP) to improve the efficiency and reproducibility of laboratory and pilot-scale metallurgical studies that typically require extended testing periods. The MSXP has been designed to replace conventional solvent extraction (SX) apparatus and aims to reduce start-up time, time to reach equilibrium, and overall test time. Two copper solvent extraction (Cu-SX) research campaigns were conducted to test the functionality, ease of operation, modularity, and reproducibility of the MSXP. The first campaign quantified the extraction efficiency and net copper transfer, while the second campaign operated the MSXP in a semicontinuous countercurrent flow configuration with three extraction and two stripping stages. The main variables studied in the first campaign are the number of stages (1-3), volumetric flow rates (O/A, 1-3), and organic phase residence time in the micro-contactor (0.7-2.4 min). The results demonstrate that the MSXP can work with very low stage efficiencies (48%), while achieving high copper recoveries ( > 90%). At the stripping circuit level, we show that the MSXP can operate at superior stage efficiencies ( > 100%), with low copper recoveries (30%–55%). The reproducibility evaluation also demonstrates high statistical confidence ( < 6% CV) in the obtained process values. The MSXP offers great flexibility in net copper transfer and can be used to benchmark and emulate a wide range of Cu-SX systems. Experimental Cu-SX campaigns can be run in about 60 min while investing roughly US$1.4/h on reagents, which is significantly lower compared to typical campaigns that can last from days to weeks to reach reliable research outcomes and require about US$62/h for reagents. The potential of MSXP extends to more elaborate solvent extraction systems, specifically those designed to purify energy-critical elements like lithium, nickel, cobalt, or rare-earth elements. This study demonstrates the promise of process intensification approaches for improving the efficiency of laboratory and pilot-scale SX studies, which can help in reducing time, reagents, and energy consumption while improving the reproducibility of results. • Techno-economic evaluation of a miniaturized solvent extraction plant was performed. • Extraction circuit operated at high extraction yield and low stage-wise efficiency. • Stripping circuit operated at low stripping yield and high stage-wise efficiency. • Highly reproducible results of copper SX tests in MSXP demonstrated. • 50-fold reduction in experimental costs using MSXP vs. comparable commercial setups.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».