金属有用成分的醛肟萃取剂的改性剂制造技术

一种水不溶性萃取试剂组合物，该组合物包括醛肟萃取剂和平衡改性剂，平衡改性剂的量足以提供净铜转移量大于在没有这类改性剂存在下所达到的净铜转移量，和任选的至多２０ｗｔ％的动力学添加剂；该改性剂含有选自脂族、芳族和芳脂族基团的高达约３６个碳原子基团，并选自：从除含有至多１８个碳原子的链烷醇和含有至多３０个碳原子的并具有甲基与非甲基基团的比高于１∶５的高度支化醇和酯以外的酯类和醇类中选择的化合物类，聚醚，酯－醚，肟，酮，腈，碳酸酯，酰胺，亚砜，和胺类以及季铵化合物的盐类。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利
本专利技术涉及金属有用成分从水溶液中的萃取和尤其涉及用来萃取金属(特别是铜有用成分)的醛肟萃取剂的改性剂。相关技术的叙述本专利技术一般来说涉及从水溶液中回收金属有用成分的溶剂萃取方法，更具体地说，涉及用来开发改进了的溶剂萃取试剂的配方工艺和涉及该试剂在回收例如铜有用成分上的用途。为铜的大规模溶剂萃取加工所使用的起始原料是从含有包括铜在内的金属类的混合物的矿体中获得的含水浸提溶液。浸提介质在流过该矿物时溶解铜和其它金属的盐类，获得了金属有用成分的混合物的水溶液。金属有用成分通常用硫酸介质浸提，提供酸性水溶液，但也能够由氨浸提提供碱性水溶液。水溶液在罐中与可溶于有机溶剂如煤油中的萃取剂混合。该试剂包括萃取化合物，后者选择性地与铜离子(优先于其它金属离子)形成金属-萃取剂配合物。形成配合物的步骤被称作溶剂萃取方法的萃取或负载阶段。混合器的输出物连续地供料给大的沉降罐，在罐中有机溶剂(有机相)，现含有溶在溶液中的铜-萃取剂配合物，与贫化的水溶液(水相)分离。该方法的这一部分被称作相分离。通常，通过两个或多个混合器/沉降器阶段重复本萃取方法，为的是更加完全地萃取所需金属。在萃取之后，该贫化的水原料(残液)被排出或再循环至矿体中以便再用于浸提。含有溶解的铜-萃取剂配合物的负载的有机相被加入到另一组混合罐中，在罐中它与浓硫酸的含水反萃液混合。高度酸性的反萃液使铜-萃取剂配合物分裂并使提纯的和浓缩的铜进入反萃水相中。与上述萃取方法一样，该混合物被加入另一沉降罐中以进行相分离。使铜-萃取剂配合物分裂的这一方法被称作反萃阶段，通过两个或多个混合器-沉降器阶段重复该反萃操作以便完全地从有机相中反萃铜。自反萃用的沉降罐中，再生的反萃过的有机相被循环至萃取混合机中再次开始萃取，和反萃水相通常加入到电解冶金罐-室中，在其中铜金属有用成分由电解沉积法沉积在板上。在从水溶液中电解冶金铜有用成分之后，溶液(已知为废电解液)返回反萃混合器中再次开始反萃。萃取和反萃平衡的改性剂通常被引入那些包括所谓的“强”萃取剂的商用试剂配方中。这些萃取剂能够在较低的PH值下与铜结合形成非常稳定的配合物，因此需要使用高度酸性的含水反萃溶液，为的是分裂铜-萃取剂配合物。当很大酸性的反萃溶液在使用常规电解沉积方法中产生问题时，引入改性剂来以有利于在较低酸性下反萃的方式改变平衡并增强总体的金属萃取效率。过去已经建议了各种各样的改性剂化合物用于铜的溶剂萃取试剂的配方中。它们包括长链(C6-C20)脂族醇，如异癸醇，2-乙基己醇，和十三烷醇；长链烷基酚类如壬基苯酚。动力添加剂和平衡改性剂的使用在溶剂萃取方法的总体效率上并不是没有缺点，就试剂的长时间稳定性和试剂对含水原料中污染物的敏感性而言。胺类如叔胺(Alamine336)是肟的非常强的改性剂，但由于它们将酸转移至有机相中的趋势，胺类也催化肟的水解。但是，通过让强酸性的有机酸与胺配对形成盐，仍能够获得肟的非常强的改性，而与此同时最大程度地减少肟的水解速度。同样，作为一个例子，尽管少量的动力添加剂与羟基芳基酮肟萃取剂一起存在于LIX64N试剂中为在酮肟的使用中提供了动力学上的增强，但添加剂不如酮肟那样对水解表现稳定。当在对于酮肟萃取效率来说最佳的操作条件下使用时，脂族α-羟基肟因而趋向于比酮肟更快地从连续体系中消失。类似地，羟基芳基醛肟萃取剂在使用中不如酮肟那样稳定并因为存在大量的壬基苯酚而变得更加不稳定。烷基苯酚平衡改性剂，也已经指出对溶剂萃取设备的结构部件有损害作用，这些部件例如是橡胶内衬，接头、阀门等。在一些情况下，在萃取剂中使用的改性剂与存在于含水原料中的污染物相结合将导致产生界面污物，该界面污物必须连续地从溶剂萃取回路中除去。在这些情况下，希望使用最低量的改性剂来运行以便获得高效的反萃和最大的净铜转移，而与此同时最大程度地减少污物的形成。从以上可以清楚地看出，在现有技术中仍然需要一种用于回收铜有用成分的溶剂萃取的试剂，它优选在减少添加剂或平衡改性剂的量的情况下显示出高效的性能。因此，需要一种改性剂，它将提供提高了的由萃取剂如醛肟萃取剂带来的净铜转移量。US专利4,507,268(授权于Henkel Corporation)描述了用各种肟萃取剂配制的萃取试剂，包括羟芳基醛肟萃取剂，它与某些平衡改性剂如酚类和醇类(十三烷醇，商品支化链醇)或磷酸三丁基酯一起用于水不混溶性有机溶剂如煤油中。为了测定改性剂的量，该量将提供提高了的由所使用的具体醛肟(尤其例举2-羟基-5-壬基苯甲醛肟)实施的净铜转移量，专利权人开发了“改性度”试验。这里和其中使用的“改性度”表示(a)用含有固定浓度的铜和硫酸的水溶液所萃取的在平衡下羟芳基醛肟萃取剂的反萃过的溶剂铜含量(按g/l的铜表示)与(b)当存在所选择的平衡改性添加剂时在同样条件下同样萃取剂的反萃过的溶剂铜含量之反比例。与这一定义一致，较少量平衡改性剂的存在将稍微移动萃取平衡，导致在平衡下醛肟反萃过的溶剂铜含量的轻度减少，这可由改性值非常接近1.0，例如0.99反映出来。在其它相同条件下提高有效量的改性剂将导致萃取平衡更加突出的移动和在平衡下醛肟反萃过的溶剂铜含量的更加显著的减少，这可由低于1.0的改性度来反映出来。如预期的那样，由在试剂中平衡改性剂与醛肟的给定摩尔比带来的改性度将取决于各种因素，最主要是化学个性和平衡改性剂的性质，以及在测定由给定的平衡改性剂带来的醛肟改性度时所使用的条件。在US专利4,507,268中，下面的试验条件专门用来测定改性度。测定的温度应该在大约24℃。在稀释剂中醛肟(或醛肟混合物)的摩尔浓度应该是约0.184，由铜负载和滴定测定，和使用大约94％纯度(剩余物基本上是烷基苯酚起始原料残留物)的醛肟原料。稀释剂应该是Escaid 100或非常接近Escaid 100的组成的脂族和芳族烃的混合物。使用原子吸收方法来测定铜含量。反萃溶液的组成应是150g/l硫酸和30g/lCu+2。US专利4,142,952类似地使用了5-壬基酚类混合物作为肟的改性剂，如5-壬基或5-庚基水杨醛肟。最近，US专利4,978,785描述了含有14-30个碳原子的支化链脂族或芳族-脂族(或脂族)醇或含有10-30个碳原子的脂族或芳族-脂族酯类的使用，其中甲基碳原子数与非甲基碳原子数之比是高于1∶5。附图的简述附图说明图1是壬基苯酚(NP)和磷酸三辛基酯(TOP)与十二烷基水杨醛肟萃取剂(DSAdO)的混合物的萃取点的改性剂评价的曲线图。图2是NP和TOP混合物的反萃点的类似曲线图。图3是异十三烷醇(TDA)和磷酸三辛基酯(TOP)与十二烷基水杨醛肟萃取剂(DSAdO)的混合物的萃取点的改性剂评价的另一曲线图。图4是TDA和TOP与DSAdO的混合物的改性剂反萃点的类似曲线图。本专利技术的叙述本专利技术提供了与醛肟萃取剂如羟芳基醛肟萃取剂一起使用的替代平衡改性剂。高效的铜回收是通过一种试剂实现的，该试剂包括羟芳基醛肟和下面将要详细描述的改性剂的混合物。本专利技术的改性剂与它一起变得特别有用的羟芳基醛肟萃取剂是具有下式的那些 其中a具有1，2，3或4的值，R是具有约1-约25个碳原子的饱和脂族基或具有3-约25个碳原子的烯属不饱和脂族基，在Ra中碳原子的总数是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·弗尼格，P·L·马蒂森，L·O·克贝彻克，M·麦肯泽，
申请(专利权)人：亨凯尔公司，
类型：发明
国别省市：