Экстрагент для извлечения меди

Экстрагент для извлечения меди

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЭКСТРАГЕНТ ДПЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕДИ из сернокислых растворов сложного солевого состава, содержапщй производное оксиоксима, производное фосфорной кислоты и разбавитель, отличающийся тем, что, с целью повьшения селективности извлечения меди, в качестве производного фосфорной кислоты он содержит гексабутилтриамид фосфорной кислоты при следующем соотношении компонентов , моль/л: Производное 0,15-0,50 оксиоксима Гексабутил§ триамид фосфорной кис (Л 0,03-0,50 лоты До 1 л Разбавитель с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECllVEillHH

„.Я0 „134617

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,03-0,50

До1л (21) 3676973/22-02 (22) 19.12.83 (46) 15.01.85. Бюл. М - 2: (72) В.В.Сергиевский, В.Ф.Травкин, В.Я.Семений, В.В.Якшин и Б.Д.Халезов (53) 669.334(088.8) (56) 1. Flett Ь| S. Chem. Ind, 1977, 17, р. 706.

2. Патент Великобри гании

М - 1421766, кл. С 2 С, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 392133, кл. С 22 В 3/00, 1973.

4. Цветные металлы", 1971, Р 6, с. 19-21.

5. Патент США 1" - 3872209, кл. 423-24, 1975.

4 (51) С 22 В 15/00 // В 01 З 1/04 (54) (57) ЗКСТРАГЕНТ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ

МЕДИ из сернскислых растворов слояного соленого состава, содержащий производное оксиоксима, производное фосфорной кислоты и разбавитель, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности извлечения меди, в качестве производного фосфорной кислоты он содержит гексабутилтриамид фосфорной кислоты при следующем соотношении компонентов, моль/л:

Производное оксиоксима О, 15-0,50

Гексабутилтриамид фосфорной кислоты

Разбавитель

1 1

Изобретение относится к гидрометаллургии меди и может быть использовано для экстракционного извлечения меди нз растворов сложного солевого состава, получаемых при переработке полиметаллических руд или вторичных медьсодержащих материалов, например трегерных катализаторов °

Известны способы экстракционного извлечения меди растворами хелатообразующих реагентов класса оксиоксимов в углеводородах (1) и (21 .

" В СССР разработаны и испытаны в полупромышпенном масштабе экстрагенты меди, представляющие собой растворы в разбавителях следующих производных оксиоксимов: 2-окси-5-алкилалканофеноноксима (ОМГ) (3) и

5-третбутил-2 -оксибензофеноксима (АБФ) (41 .

Недостаток известных экстрагентов состоит в необходимости вести из.влечение меди из сернокислых растворов, имеющих рН 1,5. При этом, поскольку в процессе экстракции происходит повышение кислотности, требуется постоянное введение нейтрализующих реагентов, например извести.

Это не только усложняет, но и удорожает процесс. Кроме того, скорость установления экстракционного равновесия в случае применения производных оксиоксимов низка (необходимое время контакта фаз составляет не менее 4-5 мин).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является экстрагент для извлечения меди из сернокислых растворов сложного солевого состава, содержащий производное оксиоксима, производное АосАорной кислоты и разбавитель (5) .

При этом в качестве производных оксиоксимов экстрагент содержит

2-оксибензофеноноксим, 2-окси-5-октилбензоАеноноксим, 2-окси-5-додецилбензофеноноксим, 2-окси-3,5-динонилбензофеноноксим, 2-окси-4-додецилоксибензофеноноксим, 2-окси-4

Ф

5-бис-(1,1-диметилэтил)-5-метилбензоАеноноксим и др., а также смеси некоторых из этих производных оксиоксимов, выпускаемые компанией

General Mills Со с промышленным названием LIX-63, LIX-64, 1ЛХ-64/N и

LIX-70, а в качестве производных фосфорной кислоты — алкил (арил) Аос.

134617 2 форные кислоты общей Аормулы (R0) Р(0)ОН, где R — алкил, арил, алкиларил или атом водорода. Состав экстрагента — 5-30 вес. (О, 150,60 М) производного оксиоксима, 5

0,25-4 вес. (0,001-0,02M) производ. ного алкил(арил)-фосАорной кислоты, разбавитель (углеводороды) — остальное. При использовании экстрагента для извлечения меди из сернокислых растворов сложного солевого состава с рН 0,5 наряду .с медью экстрагируются ионы железа, никеля, кобальта и цинка (см. пример 1). Из органической фазы ионы металлов реэкстра гируют растворами серной кислоты. .Недостатком прототипа является низкая селективность извлечения меди, Цель изобретения — повышение селективности извлечения меди.

Поставленная цель достигается тем, что экстрагент для извлечения меди из сернокислых растворов сложного солевого состава, содержащий производное .оксиоксима, производное фосАорной кислоты.и разбавитель, в качестве производного Аосфорной кислоты содержит гексабутилтриамид Аосфорной кислоты при следующем соотноо шении компонентов, моль/л:

Производное оксиоксима 0,15-0,50

Гексабутилтриамид hocфорной кислоты 0,03-0,50 . Разбавитель До1л

Выбор диапазонов концентрации компонентов обусловлен следующим.

Содержание производного, оксиок40 сима О, 15-0,50 моль/л отвечает концентрации этого компонента по прототипу и ограничена со стороны нижнего предела требованиями создания определенной емкости экстрагента.

45 Верхний предел обусловлен вязкостью органической Aàçû, которая при концентрации оксиоксима более 0,5 M создает трудности при проведении перемешивания и отстаивания Ааз.

50 Содержание в экстрагенте ГБТА в пределах 0,03-0,50 моль/л обеспечивает высокую селективность извлечения меди при сохранении высокой степени ее извлечения из исходного сер55 нокислого раствора в широком диапазоне кислотности.

Выбор разбавителя не оказывает влияния на процесс и обусловливает3 1134 .ся соображениями доступности, пожа.робезопасности и т.д. Как правило, используют углеводороды или их смеси, например додекан или керосин.

В качестве производного оксиоксима экстрагент содержит 5-третбутил-2-оксибенэофеноноксима (АБФ), 2-окси-5-алкилалканофеноноксим (ОМГ) и др.

Пример 1. Экстракцию ведут из исходного сернокислого раствора, 10 содержащего, г/л: медь 3,52, никель

2, 15) кобальт 1,03/ цинк 1,96 и железо (3+) 3,08 и имеющего рН = 1, 15.

Время перемешивания фаз при экстракции 3 мин, а при реэкстракции 10 мин.

Реэкстракцию ведут раствором серной кислоты с концентрацией 200 г/л. В качестве экстрагента использовали смесь 2-окси-5-третбутилбензофеноноксима (АБФ) с ди-2-этилгексилфос20 форной кислотой (Д2ЭГФК) — прототип, а также смеси АБФ и 2-окси-5-алкилалканофеноноксима (ОМГ) с гексабутилтриамидом фосфорной кислоты (ГБТА) в керосине.

Составы экстрагента и реэкстрагента приведены в табл. 1.

Из результатов, представленных в табл. 1, видно, что селективность извлечения меди повышается.

Пример 2. Из сернокислых растворов, имеющих различные значения рН и содержащих 5,02 г/л меди, проводят извлечение меди экстрагентом, содержащим АБФ или его смеси с

Д2ЭГФК и ГБТА в керосине.

Концентрация меди в органической фазе (Си) и степень ее извлечения представлены в табл. 2.

Таким образом, экстрагент по изобретению позволяет проводить эффек- 40 тивное извлечение меди из сернокислых растворов, имеющих рН 0,5.

Степень извлечения меди, достигаемая с использованием этого экстрагента, выше, чем при применении экстраген- 4

Таблица 1

1 Ф

Экстрагент

Cu(2+) Ni(2+) СО(2+) Zn(2+) Fe(3+) О, 15 M АБФ + 0,02 М

Д2ЭГФК""

1,08

0,69 0,072 0 063 о

0 068 0 081

0,15 И АБФ + 0,02 ГБТА

617 а та по прототипу или растворов произ. водного оксиоксима в керосине. Из, сернокислых растворов, имеющих различные значения рН и содержащих

5,0 г/л меди, проводят извлечение меди экстрагентом, содержащим смеси

АБФ и ГБТА в керосине. Время перемешивания фаз 3 мин. Результаты приведены в табл. 3.

Таким образом, с помощью предложенного экстрагента медь с высокой степенью извлечения (63-687) может быть извлечена из сернокислых растворов с рН c 1.

Следовательно, использование для извлечения меди предложенного экстрагента позволяет повысить селективность извлечения меди, .что позволяет получать товарную продукцию высокого качества. При этом не требуется проведение корректировки кислотности водных растворов до рН > 1,5, которую приходится проводить при использовании в качестве экстрагента растворов производных оксиокси.мов в керосине. Это позволяет избежать расход реагентов на нейтрализацию кислых растворов и уменьшить расход серной кислоты на выщелачивание медьсодержащего сырья.

Кроме того, улучшение кинетических параметров процесса при использовании предложенного экстрагента позволяет уменьшить капитальные затраты на строительство экстракцион— ной установки, сократить количество экстрагента, а также уменьшить расход электроэнергии, необходимой для работы перемешивающих устройств в экстракторах.

При использовании предложенного экстрагента сохраняется высокая се«« лективность по металлам-примесям, имеющая место при экстракции меди растворами оксиоксимов различного строения.

Состав реэкстракта, г/л

0,093 0,087 0,081 0,79

1134617

Продолжение табл.!

Ф

Экстрагент

+ 0,15 M ГБТА и

+ 0902 М Д2ЭГФК

1,68 О, 009

О, 003

О, 076

0,15 М АБФ

0,15 М ОМГ

1,06

О, 083

1, 73 0,008

0,44 .0,060

0,004

О, 055

09004

0,005

3,03

0,010

0,010

0,70

3,23

Керосин — остальное

М+

Прототип.

Т а б л и ц а 2

0,25 М АБФ +

+ 0,12 М ГБТА

0,25 М АБФ

0,25 М АБФ +

+ 0,02 М Д2ЭГФК (Cuf, Извлег/л чение, Й (Си1, Извлечег/л ние, Ж

fCuj, Извлечег/л ние, Ж

0,72

0,51

0,26

0,81

5,1

15,8

14,0

0,72

1,42

27,7

1,30

25,4

0,85

44,5

2,28

1,94

37,9

1,03

2,96

57,8

2,39

46,7

1,52

1,97

3,49

68,0

3,08

60,2

3,28

3,62

70,6

63,9

60,8

2,64

3,47

67,7

3,12

Прототип.

0,15 M ОМГ + 0,14 M ГБТА

0,15 M ОМГ + 0,60 M ГБТА

0,50 М АБФ + 0,50 М ГБТА

0,15 М АБФ + 0,03 ГБТА

0,50 М АБФ + 0,10 М ГБТА

0,67 13,1

0,89 17,4

1, 14 22,2

2,72 53 0

3,46 67,6

3,51 68,5

Состав реэкстракта, г/л

Cu(2+) Ni(2+) СО(2+) Еп(2+) Fe(3+) 0,007 0 015

0,093 О, 15

О, 013 О, 019

0,086 0,096

0,006 0,017

0,006 0,017

0,011 . С,010 0,009 0,022,)134617

Таблица 3

М

Экстрагент

Извлечение меди, 7 рН 0,61 рН. = 0,98

АБФ, М

21,0

19,3

0,31

0,30

68,1

65,7

0,31

68,6

66,3

0,30

0,29.28,3

21,5

0,52

ГБТА, М

0,02

21,4

18,7

0,31

66,4

63,1

О., 06

0,28

0,29

68,2

65,7

0,30

19 9

24,1

0,51

Остальное — керосин.

ОМГ, 0,30

ГБТА, M

0,02

0,06

Составитель Л.Рякина

Редактор М.Бандура Техред Т.Фанта . Корректор М.Леонтюк

Заказ 10034/25 Тираж 582 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r..Óæãîðoä, ул. Проектная, 4