含氨基中性膦萃取剂萃取回收铜的用途和方法技术

本发明专利技术涉及如下通式I的含氨基中性膦萃取剂萃取回收铜的用途和方法，所述方法包括使用通式I的含氨基中性膦萃取剂萃取回收铜的步骤。本发明专利技术所采用的含氨基中性膦萃取剂不仅对铜有良好的萃取能力，而且水溶性小，合成简单，成本低廉，在循环使用时损耗量小，从而能有效降低铜的回收成本，具有较高的工业应用价值。

The use and method of extracting copper from amino neutral phosphine extractants

The invention relates to the use and method of extraction and recovery of copper from an amino group neutral phosphine extractant as general formula I. The method comprises the steps of extracting and recovering copper by using amino neutral phosphine extractant with general formula I. The amino neutral phosphine extractant adopted in the invention not only has good extraction capacity for copper, but also has small water solubility, simple synthesis and low cost, and has low loss in recycling, thereby effectively reducing the recovery cost of copper, and has high industrial application value.

【技术实现步骤摘要】
含氨基中性膦萃取剂萃取回收铜的用途和方法
本专利技术属于铜的湿法冶金领域，涉及含氨基中性膦萃取剂从含Cu2+的氯盐溶液萃取回收铜的用途和方法。
技术介绍
目前，我国所用的铜萃取剂几乎全为Cognis公司的LIX984(羟酮肟+羟醛肟)和Avecia公司的M5640(羟醛肟+改性剂)，而且需求量巨大。例如，中国专利申请CN201510074426.6公开了一种利用LIX984从酸洗污泥酸浸液中回收铜的方法，中国专利申请CN200710146355.1公开了一种利用LIX984脱除氯化镍浸出液铜的方法，以及中国专利申请CN201210588188.7公开了一种利用M5640制备电子级高纯五水合硫酸铜的方法，其工艺简单高效。但是羟酮肟及羟醛肟类萃取剂合成步骤繁琐，价格昂贵，市场价在14万/吨；在萃取过程中需加入一定量的改性剂以提高其对铜的萃取速率、改善反萃性能。此外，羟肟萃取剂在铜的萃取、反萃过程中还存在不同程度的降解，影响铜萃取过程的稳定性。因此，寻找一种能高效萃取铜、成本低廉且稳定的新型萃取体系对于铜资源的开发利用具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是寻找一种新的铜的萃取剂，其用于萃取回收铜时可实现铜资源的高效回收利用，降低生产成本。专利技术人经过多次尝试，最终发现将一种含氨基中性膦萃取剂用于从氯盐体系中萃取回收铜时，可以实现上述目的，由此完成了本专利技术。本专利技术的一个方面提供了如下通式I的含氨基中性膦萃取剂用于从氯盐体系中回收铜的用途和方法：其中，R1和R2各自独立地选自C1～C12烷基；R3和R4各自独立地选自氢、C1～C8烷基、C3～C10脂环族烷基和C6～C10芳基；R5和R6各自独立地选自C1～C16烷基和氢，且R5和R6至多一个为氢，所述方法包括使用通式I的含氨基中性膦萃取剂萃取回收铜的步骤。根据本专利技术的回收铜的方法可以采用溶剂萃取的方法进行，例如将本专利技术的含氨基中性膦萃取剂配制成液体萃取体系使用。有益效果本专利技术所采用的含氨基中性膦萃取剂不仅对铜有良好的萃取能力，而且水溶性小，合成简单，成本低廉，在循环使用时损耗量小，从而能有效降低铜的回收成本，具有较高的工业应用价值。具体实施方式下面将更详细地描述本专利技术，但本专利技术不限于下述内容。根据本专利技术的一个方面，提供了如下式I的含氨基中性膦萃取剂用于从含Cu2+的氯盐溶液中萃取回收铜的用途：其中，R1和R2各自独立地选自C1～C12烷基，优选C2～C10烷基，更优选C2～C9烷基，最优选为C2～C8烷基；R3和R4各自独立地选自氢、C1～C8烷基、C3～C10脂环族烷基和C6～C10芳基；优选选自氢、C1～C6烷基、C3～C6脂环族烷基和C6～C8芳基；R5和R6各自独立地选自C1～C16烷基和氢，且R5和R6至多一个为氢。所述式I中，R1和R2相同或不同。此外，R1和R2优选为相同的烷基，更优选为相同的C2～C9烷基。优选地，R1和R2的总碳原子数为4至20之间的整数，包括并不限于4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20个碳原子，优选为4至18之间的整数。R3和R4相同或不同。优选地，R3选自氢、C1～C6烷基、C3～C6脂环族烷基和C6～C8芳基，优选C1～C3烷基和氢，更优选甲基和氢，R4选自C1～C6烷基、C3～C6脂环族烷基、C6～C8芳基和氢，优选C1～C3烷基和苯基，优选甲基、乙基和苯基。优选地，R3和R4的总碳原子数为0至12之间的整数，包括并不限于0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12个碳原子，优选为0至7之间的整数。R5和R6相同或不同。优选地，R5选自C1～C10烷基和氢，优选C1～C8烷基和氢，R6选自C1～C14烷基，优选C1～C12烷基。优选地，R5和R6的总碳原子数为1至24之间的整数，包括并不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24个碳原子，优选为2至20之间的整数。优选地，在本专利技术的式I的含氨基中性膦萃取剂中，R1、R2、R3、R4、R5和R6的总碳原子数为10～48，包括并不限于10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47和48个碳原子，优选为13～36，更优选为15～34。优选地，所述式I的含氨基中性膦萃取剂为选自如下化合物的一种或多种：式I的含氨基中性膦萃取剂可根据现有技术(如CN201410765062.1、CN201611012369.X)中的已知或类似方法合成。根据本专利技术的另一方面，提供了一种萃取回收铜的方法，其包括使用上述式I的含氨基中性膦萃取剂从含Cu2+的氯盐溶液中萃取铜的步骤。在一个实施方式中，本专利技术的萃取回收铜的方法可以采用溶剂萃取的方法进行，所述方法包括：将包含式I的含氨基中性膦萃取剂的有机相与含Cu2+的氯盐溶液混合来进行萃取得到负载铜的有机相和提铜尾液。具体而言，根据本专利技术的萃取回收铜的方法，包括如下步骤：(1)将含Cu2+的氯盐溶液与包含式I的含氨基中性膦萃取剂的有机相混合进行萃取，得到负载铜的有机相和提铜尾液；(2)非必需的，用纯水对负载铜的有机相进行洗涤；(3)将负载铜的有机相用反萃剂进行反萃，得到富集铜的反萃液。所述有机相包括上述含氨基中性膦萃取剂、非必需辅助萃取剂、非必需相改良剂、以及稀释剂，特别地，由上述成分组成。所述辅助萃取剂主要起协助萃取作用，能增强含氨基中性膦萃取剂对铜的萃取性能。所述辅助萃取剂可以选自例如直链三烷基氧化膦(Cyanex923)、支链三烷基氧化膦(Cyanex925)、三辛基氧化膦(TOPO)、甲基膦酸二甲庚酯(P350)、2-乙基己基膦酸二(-2-乙基己基)酯、磷酸三丁酯(TBP)的中性磷(膦)萃取剂；例如二(2,4,4-三甲基戊基)二硫代膦酸(Cyanex301)、二(2,4,4-三甲基戊基)硫代膦酸(Cyanex302)、二(2-乙基己基)磷酸(P204)、2-乙基己基膦酸单-2-乙基己基酯(P507)、二(2,4,4-三甲基戊基)膦酸(Cyanex272)、二(2-乙基己基)膦酸(P227或P229)的酸性磷(膦)萃取剂；如CN201410409451.0和CN201410040023.5中公开的中性磷酰胺萃取剂，例如三异辛基磷酰胺、二异辛基-异辛氧基磷酰胺、异辛基-二异辛氧基磷酰胺、三(二异丁基)磷酰胺、二(二异丁基)-异辛氧基磷酰胺、三癸基磷酰胺和二已基-癸氧基磷酰胺等；和以上萃取剂以任意比例混合的混合萃取剂。所述相改良剂主要起改善萃取物理现象的作用，其可以为选自C4～C10烷醇中的一种或多种，优选为选自正辛醇、异辛醇、2-甲基庚醇、及上述三种醇任意比例混合的混合醇和磷酸三丁酯中的一种和多种；更优选地为混合醇或2-甲基庚醇。所述稀释剂选自：C5～C16烷烃，例如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷等；航空煤油；磺化煤油，液体石蜡，例如250～400℃轻质润滑油馏分等本文档来自技高网...

【技术保护点】
如下式I的含氨基中性膦萃取剂用于从含Cu

【技术特征摘要】
1.如下式I的含氨基中性膦萃取剂用于从含Cu2+的氯盐溶液中萃取回收铜的用途：其中，R1和R2各自独立地选自C1～C12烷基，优选C2～C10烷基，更优选C2～C9烷基，最优选为C2～C8烷基；R3和R4各自独立地选自氢、C1～C8烷基、C3～C10脂环族烷基和C6～C10芳基；优选选自氢、C1～C6烷基、C3～C6脂环族烷基和C6～C8芳基；R5和R6各自独立地选自C1～C16烷基和氢，且R5和R6至多一个为氢。2.权利要求1所述的用途，其中，R1和R2为相同的烷基，更优选为相同的C2～C9烷基；和/或R1和R2的总碳原子数为4至20之间的整数，优选为4至18之间的整数；和/或R3选自氢、C1～C6烷基、C3～C6脂环族烷基和C6～C8芳基，优选C1～C3烷基和氢，更优选甲基和氢，和/或R4选自C1～C6烷基、C3～C6脂环族烷基、C6～C8芳基和氢，优选C1～C3烷基和苯基，优选甲基、乙基和苯基；和/或R3和R4的总碳原子数为0至12之间的整数，优选为0至7之间的整数；和/或R5选自C1～C10烷基和氢，优选C1～C8烷基和氢，和/或R6选自C1～C14烷基，优选C1～C12烷基；和/或R5和R6的总碳原子数为1至24之间的整数，优选为2至20之间的整数；和/或R1、R2、R3、R4、R5和R6的总碳原子数为10～48，优选为13～36，更优选为15～34；优选地，所述式I的含氨基中性膦萃取剂为选自如下化合物的一种或多种：1-(2-乙基己基氨基)甲基膦酸二(2-乙基己基)酯，1-(2-乙基己基氨基)-1-苯基甲基膦酸二(2-乙基己基)酯，1-(2-乙基己基氨基)-1-甲基乙基膦酸二(2-乙基己基)酯，1-(2-乙基己基氨基)-1-甲基丙基膦酸二(2-乙基己基)酯，1-(2-乙基己基氨基)-1-乙基丙基膦酸二(2-乙基己基)酯，1-(N-正十二烷基氨基)-1-甲基乙基膦酸二乙酯，1-(2-乙基己基氨基)正丙基膦酸二(2-乙基己基)酯，和1-(N-正丁基氨基)乙基膦酸二(2-乙基己基)酯。3.一种萃取回收铜的方法，其包括使用权利要求1或2中的式I的含氨基中性膦萃取剂从含Cu2+的氯盐溶液中萃取铜的步骤；优选地，所述方法包括：将包含式I的含氨基中性膦萃取剂的有机相与含Cu2+的氯盐溶液混合来进行萃取得到负载铜的有机相和提铜尾液。4.权利要求3所述的萃取回收铜的方法，包括如下步骤：(1)将含Cu2+的氯盐溶液与包含式I的含氨基中性膦萃取剂的有机相混合进行萃取，得到负载铜的有机相和提铜尾液；(2)非必需的，用纯水对负载铜的有机相进行洗涤；(3)将负载铜的有机相用反萃剂进行反萃，得到富集铜的反萃液。5.权利要求3或4所述的萃取回收铜的方法，其中，所述有机相包括上述含氨基中性膦萃取剂、非必需辅助萃取剂、非必需相改良剂、以及稀释剂。6.权利要求5所述的萃取回收铜的方法，其中，所述辅助萃取剂选自：中性磷(膦)萃取剂，例如直链三烷基氧化膦、支链三烷基氧化膦、三辛基氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖伍平，邝圣庭，吴国龙，张志峰，李艳玲，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22