N-530萃取铜的动力学研究

<正> N-530学名2-羟基-4-仲辛氧基-二苯甲酮肟,适用于高铜浓度、低 pH 值料液中萃取铜,萃取容量较高。由于在较高的酸度下使用,萃取速度问题更为突出。为了探索羟肟萃取剂的萃取机理及速度表达式,我们结合 N-530的萃取动力学研究,测定了 N-530萃取铜的动力学方程式及萃取反应的活化能和不同稀释剂对速度常数的影响。     

羟肟萃取剂萃取铜过程中萃取铁的控制

羟肟萃取剂在萃取铜过程中会萃取少量Fe~(3+)。试验研究了萃取条件和料液成分对羟肟萃取剂萃取铁的影响。结果表明,萃取剂体积分数、萃取相比(V_O∶V_A)、混合时间、温度、搅拌强度、料液铁铜质量浓度比和pH对铁萃取量有较大影响,萃取过程中要严格控制操作条件及料液成分。     

0-3045的合成及其铜萃取性能

六十年代羟肟萃取剂问世,开辟了萃取铜的新领域。我们对羟肟萃取剂进行了研究,并已完成代号为0-3045铜萃取剂的合成试验工作。产品已供广东石菉铜矿和湖北铜     

铜萃取剂BK992和LIX984的性能研究

研究羟肟类铜萃取剂的结构与性能的关系。试验研究了铜萃取剂BK992和LIX984的对比萃取及混合萃取性能指标 ,试验表明BK992与LIX984的使用性能相当 ,两种铜萃取剂相互混合不影响使用性能指标。     

从硫酸溶液中萃取铜

由于处理氧化铜矿物的需要,促进了湿法冶金提取金属的进一步发展。国外近20年来,用萃取法从浸出液中提取铜发展很快,这在很大程度上与有许多能有效地选择性萃取铜的萃取剂有关。Lix和Acorga型羟肟类萃取剂得到了广泛的应用。苏联也合成了这类萃取剂——ОМГ和АВФ。 除了选择性好以外,二苯甲酮肟类萃取剂的特点是萃取和反萃取动力学速度慢,以及容量低,例如:10％АВФ-煤油溶液容量为3—4g/1铜。此外,上述萃取剂从酸性溶液(pH≤1)中提取铜时分配系数低,溶液需要预先中和。 由于在β羟肟(Lix-70—Lix-74萃取剂)分子苯环中引入了电子接受体,可以从酸度比较高的溶液中萃取铜,然而,此时必须用浓度为300g/l或更高的硫酸溶液进行反萃     

从低铜高铁料液中选择性萃取铜铁试验研究

研究了从低铜高铁料液中选择性萃取铜铁,考察了羟肟萃取剂萃取铁的性能。结果表明:当浸出液中ρ(Cu)/ρ(Fe(Ⅲ))较低时,羟肟萃取剂对铁的萃取量随萃取级数增加而下降,几乎不受反萃取级数的影响;洗涤对铁萃取量影响很小,但会影响铁洗脱率。     

铜溶剂萃取过程中降解产物对羟肟萃取剂性能的影响

研究了铜工业普遍使用的羟肟萃取剂的降解产物对其性能的影响,并结合实际说明萃取剂降解后萃取指标的变化情况,还提出了消除降解产物不利影响的方法。结果表明:羟肟类萃取剂降解产生的醛和酮等产物均会改变萃取平衡与反萃取平衡,使萃取能力下降,萃余液铜含量上升,有机相中降解产物含量越多,萃取能力下降越明显;降解产物(尤其是其中的表面活性物质)会降低分相速度,使有机相夹带的水相增加,恶化萃取指标,并能加速有机相的降解。     

影响羟肟萃取剂硝化的因素及应对措施

研究了羟肟萃取剂在硝酸体系中的硝化和降解行为,考察了NO-3浓度、萃取体系酸度、萃取体系温度及改质剂对羟肟萃取剂硝化的影响。研发出2种抗硝化试剂,并比较了它们在硝酸体系中的抗硝化性能。试验结果表明,这2种抗硝化剂对提高羟肟萃取剂的抗硝化能力有显著效果。给出了减少萃取剂硝化的措施,并为湿法炼铜企业选择适宜的萃取剂给出了方向。     

氨基磺酸对羟肟类萃取剂的抗硝化影响

针对铜萃取过程中浸出液(PLS)含硝酸盐和亚硝酸盐引起的萃取剂降解问题，研究了用氨基磺酸对羟肟类萃取剂抗硝化。结果表明：PLS或含有NO^-₃/NO^-₂的反萃取液中加入氨基磺酸，可降低萃取剂降解率；当水溶液中氨基磺酸质量浓度约0.005 g/L时，萃取剂几乎不会发生硝化/亚硝化作用；当水溶液中氨基磺酸质量浓度低于0.1 g/L时，萃取剂未发生任何形式的降解，说明氨基磺酸对羟肟萃取剂的稳定性没有不利影响；在萃取—电积循环试验中，如果PLS中含有NO^-₃,氨基磺酸添加方式对萃取剂的降解有不同效果，同时在PLS和电解液中加入氨基磺酸，萃取剂降解率最低，为0.09%,效果较好。     

铜萃取剂中不同醛肟与酮肟比例对铜萃取性能 的影响

研究了铜萃取剂中不同醛肟与酮肟比例对铜萃取性能指标的影响,考察了萃取相比、浸液pH等对三种不同醛肟与酮肟比例新有机相萃取性能的影响,以及降解产物对有机相萃取性能的影响,开展了新有机相与某铜湿法冶炼厂运行有机相的混合试验。结果表明,不同醛肟与酮肟比例有机相对铜的萃取性能影响差异较大,其中醛肟/酮肟=7/3新有机相具有最优萃取性能,反萃性能最弱;醛肟/酮肟=6.5/3.5新有机相萃取与反萃性能次之;醛肟/酮肟=6/4新有机相的反萃性能最优,萃取性能最弱;受运行有机相中降解产物改制的影响,三种有机相与运行有机相按体积比3︰1构成混合有机相反萃性能均获得了提升,其中以醛肟/酮肟=6.5/3.5混合有机相兼具良好萃取与反萃性能,各条件下铜净传递量最优,更适用于某铜湿法冶炼厂生产运行。研究结果为铜湿法冶炼行业萃取工艺优化与适宜萃取剂选择给出了方向与参考。     

含两个羟肟基团的螯合萃取剂的界面活性和铜的萃取速率

测量和解释了双－羟肟类的界面张力等温线，测定了从硫酸盐溶液中铜的萃取速率。与磁水性相似的２－羟基－５－烷基苯酮肟类相比，双－羟肟类呈现低的界面活性而且铜的萃取速率较低。     

高效液相色谱法测定湿法冶金LIX984N铜萃取剂中醛肟和酮肟

醛肟和酮肟的含量直接决定其羟肟类铜萃取剂(以下简称铜萃取剂)的萃取性能状况,因此建立简便可行的测定铜萃取剂中醛肟和酮肟含量的方法意义重大。实验在无醛肟和酮肟标准样品的前提下,选取LIX984N为原料,采用液相色谱仪以半制备方法制备了纯醛肟和酮肟,并以此为标准品,建立了测定湿法冶金LIX984N铜萃取剂产品中醛肟和酮肟的高效液相色谱(HPLC)分析方法。优化后的液相色谱仪操作条件如下:Chromatorex(迪玛)C18(300 mm×30 mm×10 μm)反相柱为半制备柱,ChromatorexC18(250 mm×4.6 mm×5 μm)反相柱为分析柱,甲醇为流动相,流动相流速为1.0 mL/min,柱温为室温,紫外检测器波长为254 nm。实验表明,醛肟和酮肟均在质量浓度为0.4 μg/mL～1.50 mg/mL范围内与其对应的色谱峰面积呈良好的线性关系,相关系数均大于0.998。醛肟和酮肟的方法检出限分别为0.12和0.15 μg/mL,测定下限分别为0.4和0.5 μg/mL。按照实验方法对LIX984N铜萃取剂样品中醛肟和酮肟进行测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=5)均小于0.5%,加标回收率为94%～129%。     

溶液中镍钴萃取分离技术研究状况

介绍了近年来溶液中镍钴分离技术研究状况及可用于各种溶液,如硫酸、盐酸、硝酸溶液中镍钴分离的萃取剂、萃取工艺及协萃体系。对于成分复杂的溶液,采用单一的萃取剂很难将镍、钴与其他杂质金属离子有效分离,而利用协萃体系可以得到较好的分离效果。介绍了几种协萃体系,如螯合萃取剂-有机羧酸萃取剂体系,羟肟萃取剂-羧酸萃取剂体系,羧酸萃取剂-有机磷类萃取剂体系,羟肟萃取剂-有机磷酸类萃取剂体系,羧酸萃取剂-吡啶羧酸酯体系,有机磷酸萃取剂-有机磷酸萃取剂体系,对镍钴萃取分离的效果。比较了这些协萃体系较单一萃取剂的优势,指出协萃体系将成为镍钴分离提纯的发展趋势。     

用含LIX63的混合萃取剂萃取Pd2+的动力学研究

Pd是一种值得纯化和回收的贵金属,而寻找能够定量地、选择性地和快速萃取以及反萃取容易的萃取剂实际上很困难.5,8-二乙基-7羟基-6-十二烷肟(LIX63,α-羟肟)是Pd的有效萃取剂,但萃取速率很慢.将Pd的另一种萃取剂Aliquat336与LIX63联合使用可使萃取速率大大提高.     

铜,钴和镍的新型萃取剂

在工业上能用液液萃取法回收成吨的金属,应归功于60年代从低品位资源萃取铜的大量开拓性工作。自那时以来,最先由通用制粉公司(即现在的Henkel公司)研制成功的羟肟类萃取剂在萃取铜的应用方面一直处于领先的地位(表1)。然而,这一领域尽管与这类试剂有密切关系,试剂制造商们却并未无所事事,他们研制了具有特殊用途的其他     

从碱浸出液中萃取钨稀释剂的筛选及对萃取性能的影响

测定了从我国某炼油厂选用的几种不同组分的石油馏分及国内常用的煤油用于季胺盐萃取钨作稀释剂的一些物理性能(包括密度、粘度、闪点) ,并与国外胺类萃取剂常用的稀释剂SC-150进行了比较 ;考察了各稀释剂用于碳酸型季胺盐萃取钨时 ,对萃取剂萃取性能的影响。结果表明 :所选三种石油馏分与煤油和SC -150物理性能相似 ,用作季胺盐萃取钨时动力速度较快 ,1min内达到萃取平衡 ;用于萃取钨时 ,石油馏分作稀释剂比煤油作稀释剂的分相性能更好 ,其中有两种分相时间小于4min,可供工业生产选用 ;稀释剂对萃取饱和容量和钨与杂质的分离系数影响不大。     

TXIB对醛肟萃取铜性能的影响

研究了2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇双异丁酸酯(TXIB)对醛肟萃取铜的影响。在标准性能测试条件下,随有机相中TXIB浓度升高,有机相最大铜负载量下降,但下降幅度较小;有机相萃取等温点和反萃取等温点均呈下降趋势,其中反萃取等温点下降幅度大于萃取等温点下降幅度;有机相净铜转移量升高;有机相对铁的萃取性能受到显著抑制,Cu/Fe选择性大幅升高。工业生产条件下,料液酸度较低时,有机相中含有较高浓度TXIB有利于铜的萃取,因此可以通过补加TXIB或用TXIB含量较高的萃取剂提高铜回收率;料液酸度较高时,有机相中含有较低浓度TXIB有利于铜的萃取,因此,可以适当补加醛肟或用含较低浓度TXIB的萃取剂提高铜回收率。     

萃取法提铜新工艺在恩平铜矿投产

萃取法提铜是六十年代发展起来的湿法炼铜新工艺。即用一种萃取剂将稀铜液富集后电解,它可以从低品位矿石、废石和选矿尾矿中较经济合理地生产出优质电解铜。有色金属研究院广东分院与广东恩平铜矿协作,以萃取法提铜代替铁置换的老工艺,用对铜有高度选择性的羟肟酮萃取剂 N-520,从含铜1～2     

磷类萃取剂萃取钼(Ⅵ)的性能研究

系统研究了酸性磷类萃取剂二（2-乙基已基）磷酸（P204）和中性磷类萃取剂磷酸三丁酯（TBP）从硫酸体系中萃取钼的性能，稀释剂为乙酸丁酯、二甲苯和煤油。试验结果表明，溶解在3种稀释剂中的TBP对钼萃取效果均不显著，而P204与3种稀释剂组成的有机相均对钼有良好的萃取性能，萃取率与水相pH、萃取时问、酸体系有关。萃取机理属于离子交换缔合机理。     

硝酸根和高锰酸根对铜萃取剂降解作用的影响

研究了铜萃取剂醛肟和酮肟在NO-3和MnO-4作用下的萃取能力和分相性能,考察了改质剂2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酯(TXIB)、异十三醇(TDA)和壬基酚(NP)对醛肟和酮肟抗NO-3和MnO-4氧化作用的能力。结果表明:在NO-3和MnO-4作用下,萃取剂的降解速度明显加快,萃取能力迅速下降,分相性能很快变差;改质剂NP和TDA的加入可改善萃取剂的抗氧化能力,但TXIB几乎无抗氧化作用。