用于金属溶剂萃取工厂的交错串并联配置制造技术

从含金属的水溶液中萃取金属的交错串并联配置是一种特殊的串并联配置，其中贫化有机相首先在第二萃取级中与出自第一萃取级的铜被部分减少的水流接触。此部分负载有机相随后进入一个并联萃取级与新鲜的ＰＬＳ流接触并萃取额外的铜。之后，有机相进一步进入第一萃取级与第二股ＰＬＳ接触。这种方法比常规改良的串并联配置产生更高的总铜回收率。相对于常规串并联配置实现的总铜回收率而言，总铜回收率增加４％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请交叉引用本申请要求2003年4月16日提交的序号为60/463243未决临时申请的权益，其全部内容在本文中引用供参考。
技术介绍
可以通过浸提从其矿石中回收多种金属。浸提是通过含矿岩石与酸性的水溶液接触而实现的。所选金属能够从除了所需金属以外还包含其它金属的混合物的矿体中获得。当其流过矿石时，浸提介质溶解所需金属和其他金属的盐，以提供混合金属(metal values)的水溶液。通常用硫酸介质以提供酸性水溶液来浸提金属，但是也可以用氨提供碱性水溶液来浸提。浸提水溶液与溶解在有机溶剂，例如煤油中的萃取试剂在池中混合。试剂包括能优先于其他金属离子与所需金属离子形成金属-萃取剂络合物的萃取剂化学品。形成络合物的步骤被称为溶剂萃取过程的萃取或吸附级(loadingstage)。萃取剂的性质依赖于待萃取的金属以及浸提液的性质。例如，锌可以用二-2-乙基己基膦酸萃取，铀用诸如ALAMINE叔胺的脂肪叔胺试剂萃取，氯络合的钴用诸如ALAMINE叔胺的脂肪叔胺试剂萃取，钴用有机金属膦酸或次膦酸萃取，镍用羧酸萃取，钼用诸如ALAMINE叔胺的脂肪叔胺试剂萃取。铜可以用醛肟，如2-羟基-5-壬基苯甲醛肟，酮肟，如2-羟基-5-烷基苯基酮肟，或者醛肟和酮肟联合，如美国专利6395062所述，其全部内容在本文中引用供参考，以及肟与萃取剂和平衡调节剂的结合，如美国专利6231784和6177055所述，上述每个专利的全部内容在本文中引用供参考。为降低成本并提高所产金属的品质，正不断地开发改善萃取过程的新的并且更经济的方法。专利技术概述本专利技术是一种用于金属溶剂萃取工厂的交错串并联配置。该方法由以下步骤组成(1)使基本上不含金属的萃取剂配方中的包含不溶于水且与水不混溶的溶剂溶液的有机相与含金属的第一水溶液接触，以萃取至少部分金属进入有机相以形成贫金属提余水溶液和第一部分负载有机相，其中含金属的第一水溶液是来自步骤(3)的提余液；(2)使第一部分负载有机相与含金属的第二水溶液接触，以形成贫金属提余水溶液和金属含量高于第一部分负载有机相的第二部分负载有机相；(3)使第二部分负载有机相与含金属的第三水溶液接触，以形成金属被部分减少的水溶液和第三部分负载有机相。本专利技术方法的一种改进在于一种用于金属溶剂萃取工厂的三重交错串并联配置。该方法由以下步骤组成(1)使基本上不含金属的萃取剂配方中的包含不溶于水且与水不混溶的溶剂溶液的有机相与含金属的第一水溶液接触，萃取至少部分金属进入有机相以形成贫金属提余水溶液和第一部分负载有机相，其中含金属的第一水溶液是来自步骤(4)的提余液；(2)使第一部分负载有机相与含金属的第二水溶液接触，以形成贫金属提余水溶液和金属含量高于第一部分负载有机相的第二部分负载有机相；(3)使第二部分负载有机相与含金属的第三水溶液接触，以形成贫金属提余水溶液和金属含量高于第二部分负载有机相的第三部分负载有机相；(4)使第三部分负载有机相与含金属的第四水溶液接触，以形成金属被部分减少的水溶液和第四部分负载有机相。附图简述附图说明图1是一种常规串并联萃取配置流程图。图2是一种交错串并联萃取配置流程图。图3是一种常规串联三重并联萃取配置流程图。图4是一种优化的交错串并联特殊三重萃取配置流程图。专利技术详述参考附图能够最好地理解根据本专利技术的方法。虽然本专利技术的方法可以用于萃取包括，但不限于，锌、铀、钴、镍和钼的任何金属，但将优选的实施方案铜进行描述以作参考。在本文中用到的缩写PLS代表富铜浸提水溶液。术语“部分负载有机相”是指萃取剂配方中的包含不溶于水且与水不混溶的溶剂溶液的、含有低于最大可能金属含量的有机相。术语“负载有机相”是指萃取剂配方中的包含不溶于水且与水不混溶的溶剂溶液的、含有最大可能金属含量的有机相。萃取试剂如前文定义，在萃取铜的情况下，可以包括可以为线性二羧酸二酯的平衡调节剂，如丙二酸、己二酸、对苯二酸的线性醇酯。术语“贫化有机相”是指萃取剂配方中的包含不溶于水且与水不混溶的溶剂溶液的、基本上不含铜的有机相。贫化有机相是通过使负载或部分负载有机相与酸的水溶液接触从而使基本上所有的铜从有机相转移到水相而从负载或部分负载有机相中去除了铜的或者是新鲜的、未经使用的有机相。提余液是离开萃取级并被有机相至少部分减少了铜的水溶液。图1描绘了一种常规串并联萃取线流程图，其中具有固定的配置并且萃取级位于一行。将PLS注入两个并联的萃取级，E1和EP。在EP中，PLS被贫化有机相萃取，而将部分负载有机相注入E2并在那里萃取来自E1的提余液。在E1中，PLS被萃取，而将来自E1的水溶液按顺序注入E2并在那里被来自EP的部分负载有机相萃取。将来自E2的有机相注入E1萃取PLS。来自E1的部分负载有机相被送去反萃。PLS被EP中不含铜的有机相及E1中的部分负载有机相萃取。图2描绘了一种交错串并联萃取线流程图，其中E2和EP并列放置。和常规的串并联萃取线一样，将PLS注入两个并联的萃取级，E1和EP。在这种配置中，贫化有机相首先在E2中与来自E1的铜被部分减少的水溶液接触。此部分负载有机相随后进入EP级与新鲜的PLS接触并萃取另外的铜。之后，有机相进入E1与第二股新鲜的PLS接触以形成满负载有机相。铜可以通过酸的水溶液从满负载的有机相中反萃回收。反萃产生的反萃水溶液基本上仅含有铜。纯铜金属可以通过电解冶金从金属负载反萃溶液中回收。此方法产生比常规串并联配置更高的总铜回收率。这一结果根本上源于这样的事实，即在铜萃取方面效率更高的有机相的贫化有机相与来自E1的铜被部分减少的水流接触。在常规流程中，此贫化有机相在进入E2之前首先通过EP级并萃取了相当数量的铜。它不如在离开的提余液流中实现低提余液的贫化有机相那样有效。所述交错串并联萃取配置一般会实现比常规串并联配置确实高出约0.2到约5％的总回收率。对年产50000公吨的工厂，以当前铜的价格，回收率提高1％，相当于额外多收入约1500000美元。图3描绘了一种常规串并联萃取方法的变体方案，它是具有与图1所描绘的三萃取级相对的具有四萃取级的串联三重并联萃取配置的流程图。在此串联三重并联萃取配置中，贫化有机相首先在E4中与新鲜的PLS接触以形成第一部分负载有机相和循环返回到浸提操作的提余液。来自E4的第一部分负载有机相随后在E3中与新鲜的PLS接触以形成金属含量高于第一部分负载有机相的第二部分负载有机相和循环返回到浸提操作的提余液。来自E3的第二部分负载有机相进入E2并在那里与来自E1的由来自E2的第三部分负载有机相萃取PLS而形成的提余液接触。E2萃取产生的提余液循环返回浸提操作。图4描绘了一种优化的三重串并联方法的变体方案，它是具有与图2所描绘的三萃取级相对的具有四萃取级的优选三重串并联萃取配置的流程图。在此优化的三重串并联萃取配置中，贫化有机相首先在E4中与来自E1的铜被部分减少的水溶流液接触。此部分负载有机相随后进入E3级与新鲜的PLS接触并萃取额外的铜。之后，有机相进一步进入E2与第二股新鲜的PLS接触并萃取额外的铜。有机相随后进一步进入E1与第二股新鲜的PLS接触以形成满负载有机相。下面的实施例意在说明而非限制本专利技术。实施例1为了对比，在以常规串并联配置操作的铜溶剂萃取工厂进行了试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从含金属的水溶液中萃取并回收金属的方法，包含以下步骤：（１）使基本上不含金属的萃取剂配方中的包含不溶于水且与水不混溶的溶剂溶液的有机相与含金属的第一水溶液接触，萃取至少部分金属进入有机相以形成贫金属提余水溶液和第一部分负载有机相，其中含金属的第一水溶液是来自步骤（３）的提余液；（２）使第一部分负载有机相与含金属的第二水溶液接触，以形成贫金属提余水溶液和金属含量高于第一部分负载有机相的第二部分负载有机相；（３）使第二部分负载有机相与含金属的第三水溶液接触，以形成金属被部分减少的水溶液和第三部分负载有机相。

【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：HC赫恩，G阿拉亚，
申请(专利权)人：科宁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]