含金属化合物的酸浸方法技术

本发明专利技术涉及一种通过用水性浸提剂浸提而酸浸含金属化合物的方法，其中该水性浸提剂包含ｉ）链烷磺酸和合适的话硫酸和／或表面活性剂，和／或ｉｉ）链烷磺酸盐和硫酸以及合适的话表面活性剂的混合物。此外，本发明专利技术提供一种水性浸提剂，其包含一种或多种链烷磺酸以及合适的话硫酸和／或表面活性剂；以及一种水性浸提剂，其包含一种或多种链烷磺酸盐和硫酸和合适的话表面活性剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过用水性浸提剂浸提而酸浸>^金属化合物的方法， 其中该水性浸提剂包含i)链烷磺酸和合适的话硫酸，和/或ii)一种或多种链 烷磺酸盐的混合物。此外，本专利技术提供一种水性浸提剂，其包含一种或多种链烷磺酸以及合适的话硫酸和/或表面活性剂；以及一种水性浸提剂，其 包含一种或多种链烷磺酸盐、硫酸和合适的话表面活性剂。本专利技术方法例如适用于开采铜、生产TK)2或浸提萤石(CaF2)以生产氟 化氢。自然界中很少有金属以纯形式存在。它们通常作为氧化物、硫化物、 砷化物、卣化物、碳酸盐、膦酸盐、硫酸盐等以阳离子形式存在。它们为 含金属矿物或矿物混合物，或多或少与岩石聚结在一起，如果具有经济价 值，它们一般被称为矿石。为了分离纯元素，必须加工矿物和矿石，并从中提取金属。 一种可能 途径是"浸提法，，，其中金属离子通过酸性或碱性水溶液直接从矿石中提 取出来。所用的浸提剂取决于矿石的类型和各种沉积物情况。在许多情况 下，发现稀硫酸(1-5重量％)很有用。该方法可以成功地应用于例如低铜矿石和铜含量少于2重量％的废弃 产品，例如在硫酸生产中黄铁矿燃烧获得的含铜残余物。根据需要，这些 原料在之前的焙烧之后用稀硫酸处理，然后以进一步的后处理步骤从所得 硫酸铜溶液中分离铜。提取铜的常见方式是使含铜材料成堆，然后用稀硫酸从上喷淋这些含 铜材料，使得稀硫酸可以渗出或淋透该含铜材料。在含铜材料堆的底部收 集富铜母液，然后进行进一步后处理。但是，稀硫酸必须在铜上作用长达数星期的时间以从矿石溶解令人满 意量的金属离子。通常该方法进行的铜开采收率很低。US4120935描迷了低铜含量铜矿石的酸浸方法，此处铜矿石用泉琉酸润湿，并在矿石用5-10倍量低浓度硫酸洗涤之前放置至少3天。德国申请DEIO 2004 063 500.5描迷了向稀硫酸中添加表面活性剂以 提高收率。选择表面活性剂，使其在23t!下2。/o浓度硫酸水溶液中的浓度 为0,01-0.3重量％，它们使得在玻璃上的接触角在1秒后减少至少10°。EP0536914描述了在用含硫酸的水性浸提剂进行铜提取中使用通式为 (RfUQ)xZ的氟代脂族表面活性剂，其中Rf是氟代脂族基团，Q是连接单 元，Z是水溶性基团(n-1或2， x-0或l)。但是这些已知方法的缺点是将铜从含铜材料中分离需要大量硫酸，并 且在提取中铜的收率并不令人满意，该收率通常不超过80%。此外，提取 花费从几天到几个月的相当长时间。本专利技术的目的是提供一种通过水性浸提剂对含金属化合物进行酸浸的 替代方法。其中相对于前面所述的方法，以所用含金属化合物计，本专利技术 方法提高了金属离子收率。该目的由 一种通过用水性浸提剂浸提而酸浸含金属化合物的方法实 现，其中浸提剂i)包含一种或多种链烷磺酸和/或ii)一种或多种链烷磺酸盐 和硫酸的混合物。在另外实施方案中，浸提剂在i)的情况下包含一种或多 种链烷磺酸以及硫酸。本专利技术方法的一个优点是用包含链烷磺酸和硫酸和/或链烷磺酸盐和 硫酸的混合物的水溶液提取含金属化合物可以与用没有添加链烷磺酸和/ 或链烷磺酸盐的水性硫酸进行的提拟目比以明显更高收率得到金属离子。 因此浸提可以在更短时间内进行和/或使用更少量浸提剂。进一步的优点是 本专利技术的应用范围非常宽。因此金属和例如Ti02的金属化合物都可以用本 专利技术的方法制备，并且例如含CaF2的化合物也可以用本专利技术的方法浸提 以制备氢氟酸。使用链烷磺酸盐和硫酸的混合物的优点是在其它化学方法 中积聚为废弃产品的链烷磺酸盐可以被利用。本专利技术方法原则上适用于浸提任何含金属化合物，其中金属可以通过 用硫酸处理从各种化合物，如矿石、岩石或矿物中溶解出来。可以通过本 专利技术方法浸提的含金属化合物例如为氧化物、硫化物、砷化物、氯化物、 碳酸盐、磷酸盐或氟化物。含铜氧化物矿石包括例如赤铜矿(赤铜矿)CU20、绿孔雀石Cu2(OH)2C03(= "CuC03 . Cu(OH)2")和蓝铜矿Cu3(OH)2(C03)2(= "2CuC03 Cu(OH)2 ，，)，硫化铜矿包括例如黄铜矿CuFeS2(= "Cu2S .Fe2S3")、斑铜矿Cu3FeS3(= "3Cu2S .Fe2S3")、方黄铜矿CuFe2S3和辉铜矿(辉铜矿)Cll2S。可以通过酸提取从它们的矿石中获得的其它金属为锌、铅、钼、锑、铋、汞、钴和镍。为了开采锌，在浸提前将锌矿石(闪锌矿、菱锌矿)焙烧。镧和镧系元素可以根据本专利技术由铈硅石、独居石(monazite)、独居石 (turnerite)和褐帘石的酸浸获得。进一步加工获得铀的硫酸双氧铀可以由本专利技术方法从铀矿石中获得。优选通过本专利技术方法浸提含铜、钛、CaF2、锌、铅、钼、锑、铋、汞、 钴、镍、铝、镧、镧系元素或铀的含金属化合物。包含在含金属化合物中的金属可以以各种金属可能的任何氧化态存在。浸提通常仅是金属开采中的中间步骤，其中所需的金属从矿石中溶解 出来并转化成可溶的形式，然后进行进一步提纯和后处理步骤。但是在某些情况下纯金属并不是所需的最终产品。例如，将钬矿如钛 铁矿(FeTi03)浸提以生产Ti02，将铝土矿浸提以生产明矾或将氢氧化铝浸 提以生产石充酸铝。不仅可以使用新开采的矿石和矿物，还可以使用其它工艺中产生的废 弃产品或中间体，例如在硫酸生产中从黄铁矿燃烧获得的含铜残余物，或 在废气清洁过程中获得的滤尘或飘尘，以通过本专利技术方法回收其中包含的 重金属。本专利技术方法的目的不仅是提^T物或矿石中包含的阳离子，还可以提 取相反离子。例如，浸提萤石(Ca&)生产氟化氢，或浸提磷灰石 Ca5(P04)3(F、 OH、 Cl)获得磷酸。在所有这些情况中，包含所需阴离子作 为相反离子的含金属化合物可以用本专利技术方法浸提。本专利技术方法中使用的水性浸提剂包含i) 0.001-50重量％，优选0.01-10 重量％—种或多种链烷磺酸。如果合适，链烷磺酸还可以具有高于50重量%的浓度。优选使用一种链烷磺酸。本专利技术方法中使用的水性浸提剂包含ii) 1-10重量％—种或多种链烷 磺酸盐，卯-99重量％硫酸和合适的话0-5重量％表面活性剂。对本专利技术而言，可以使用烷基具有l-40个碳原子的环状、线性或支化 链烷磺酸作为链烷磺酸。它们可以用本领域7>知的方法制备，例如通过对 应烷烃的磺化氧化作用。优选使用具有短链烷基如丙基、乙基或甲基的链 烷磺酸；特别优选使用甲磺酸。在优选实施方案中，水性浸提剂包*烷磺酸和硫酸。硫酸的浓度范 围为0-50重量％，优选0-10重量％。在优选实施方案中，所用硫酸为稀硫酸，其含有1-80克/升，特别优 选2-60克/升，特别是5-40克/升H2SO4。根据本专利技术，前面所述链烷磺酸的铵盐、碱金属盐和碱土金属盐用作 链烷磺酸盐。优选铵盐和碱金属盐，特别优选甲磺酸的铵盐和钠盐，最优 选甲磺酸的钠盐(曱磺酸钠)。在本专利技术水性浸提剂中硫酸与链烷磺酸的比为1000:1到1:1，优选 100:1到10:1。根据本专利技术，链烷磺酸盐与硫酸的比为1:9到1:99。链烷磺酸盐和硫 酸的混合物通常含有1-10重量％链烷磺酸盐和90-99重量％硫酸。在本专利技术方法中，可以在水性浸提剂中加4面活性剂。所用的表面 活性剂可以是阴离子型、阳离子型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过水性浸提剂浸提而酸浸含金属化合物的方法，其中该浸提剂包含ｉ）一种或多种链烷磺酸，和／或ｉｉ）一种或多种链烷磺酸盐的混合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T海登费尔德尔，H维特勒，B劳布施，HP泽尔曼埃格贝特，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]