溶剂萃取方法技术

一种用于金属溶剂萃取装置的回路配置，包括：Ａ）从包含金属离子的浸提水溶液，采用包含至少一种金属萃取试剂的有机溶剂溶液萃取金属离子的萃取工段，其中萃取工段由三个逆流萃取阶段组成；和Ｂ）由一个用于从金属萃取试剂反萃金属离子的反萃阶段组成的反萃工段。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从水溶液回收金属的。
技术介绍
溶剂萃取是广泛用于从包含金属的水溶液回收金属的技术。在金属回收中多种通常分段配置的一种是与两个反萃阶段结合的两个萃取阶段，总计四个阶段。专利技术概述现在发现与两个萃取阶段和两个反萃阶段的目前使用的分阶段布置相比，采用三个逆流萃取阶段与一个反萃阶段的分阶段布置对于金属的回收更有效。当在完全相同的条件下比较分阶段布置时，此新的分阶段布置得到更高的金属回收率以及有机相和其中存在的金属萃取试剂的更有效使用。另外，由于在两种分阶段布置中阶段总数目和装置大小完全相同，本专利技术不增加资金成本。附图简述附图说明图1显示已知的分阶段布置，其中两个萃取阶段与两个反萃阶段结合存在。图2显示本专利技术的分阶段布置，其中三个萃取阶段与一个反萃阶段结合存在。专利技术详述除了在操作实施例中，或另外说明，表达在此使用的成分或反应条件的数量的所有数字理解为在所有情况下由术语″约″修饰。应当注意到本专利技术并不依赖于待从其中萃取金属的电解质溶液中存在的特定金属。同样，就金属矿石而言，可以使用不同的浸提溶液。例如，镍矿石通常采用氨浸提，从氨溶液萃取，和采用酸反萃以形成用于电解沉积步骤的酸性电解质水溶液。用于萃取金属如铜的(SX方法)通常包括如下步骤，(加冲洗阶段)，它导致用于电解沉积铜金属的电解质溶液。可以根据本专利技术对于其它金属如镍、锌等采用包括溶剂萃取和反萃过的其它方法，以生产从其中电解沉积它们各自金属的电解质1.使用强酸的铜矿石的含水酸浸提以形成包含铜离子和通常相对少量其它金属离子的酸浸提水溶液。当它与矿石接触，例如它通过矿石滴流时，浸提酸水溶液溶解铜和如果存在的其它金属的盐。通常采用含水硫酸浸提金属有价值物，生产pH为0.9-2.0的浸提溶液。2.将富含铜的酸浸提水溶液在罐中与溶于水不混溶性有机溶剂，如煤油或其它烃的肟萃取试剂混合。该试剂包括肟萃取剂，该肟萃取剂优于其它金属的离子而选择性地与铜离子形成金属-萃取剂配合物。形成配合物的步骤称为的萃取或负载阶段。用于此步骤的肟萃取剂通常是羟基芳基酮肟或羟基芳基醛肟类型的肟萃取剂，或其混合物。可以使用烷基化芳基羟基肟如烷基化苯乙酮肟和/或烷基化水杨醛肟，如5-壬基-2-羟基-苯乙酮肟和/或5-壬基-水杨醛肟。3.混合器罐的出料连续进料到大沉淀罐或同等设备，其中将现在在溶液中包含铜-萃取剂配合物的有机溶剂(有机相)从部分贫化的酸浸提水溶液(水相)分离。此工艺部分称为相分离。然而，用于步骤2的罐可以是混合器/沉淀器罐使得不要求步骤3。4.在萃取之后，将部分贫化的酸浸提水溶液(萃余液)循环用于进一步的浸提，或与放出的液体(bleed)一起循环，或排放。5.将包含溶解的铜-萃取剂配合物的负载有机相加入到另一个混合器罐，优选反萃器/沉淀器罐，其中将它与更浓硫酸的含水反萃溶液混合。高度酸性的反萃溶液使铜-萃取剂配合物分裂开，以及允许精制的铜进入和在反萃水相中浓缩。破坏铜-萃取剂配合物的工艺称为反萃阶段。6.如在上述萃取工艺(步骤2和3)中那样，可以将反萃过的有机相和富含铜的酸反萃水溶液的混合物加入到另一个用于相分离的沉淀器罐，或加入到另一类型的溶剂萃取设备，该溶剂萃取设备代替传统的反萃器/沉淀器罐。然而，相分离优选在步骤5中的反萃器/沉淀器罐中进行。7.从反萃器/沉淀器罐，将再生的反萃过的有机相循环到萃取混合器以再次开始萃取，和通常通过将反萃水相加到电解沉积罐室中而从反萃水相回收铜，其中由电沉积的工艺在板上沉积铜金属有价值物。8.在由电沉积从水溶液回收铜有价值物之后，将已知为使用过的电解质的溶液返回到反萃混合器以再次开始反萃。在图1中图示的已知方法中，来自以上步骤1的浸提溶液进入萃取阶段1，在其中它与来自萃取阶段2的有机相(Organic)(包含肟萃取试剂的水不混溶性有机溶剂)混合。负载的有机相(它是在溶液中包含铜-萃取剂配合物的有机溶剂)离开萃取阶段1和被送到反萃阶段1，在其中它与来自反萃阶段2的电解质(酸反萃水溶液)接触。将富电解质(包含铜)除去以用于电解沉积铜。有机相(包含肟萃取试剂和剩余的铜-萃取剂配合物)离开反萃阶段1和进入反萃阶段2，在其中它与贫电解质(反萃电解质)接触以用于从剩余的铜-萃取剂配合物中的进一步反萃铜。将包含肟萃取剂的反萃过的有机相送到萃取阶段2，在其中进一步萃取来自萃取阶段1的水相(Aqueous)(在溶液中仍然包含一些铜的浸提溶液)。从萃取阶段2除去含水萃余液(贫化的酸浸提水溶液)。在图2中图示的本专利技术方法中，浸提溶液进入萃取阶段1，在其中它与来自萃取阶段2的有机相混合。负载的有机相离开萃取阶段1和进入反萃阶段，在其中它与贫电解质接触。富电解质离开反萃阶段以用于由电解沉积的进一步加工。反萃过的有机相离开反萃阶段和进入萃取阶段3，在其中它与来自萃取阶段2的水相(部分萃取的浸提溶液)接触。从萃取阶段3除去含水萃余液。将来自萃取阶段3的有机相送到萃取阶段2，在其中它与来自萃取阶段1的水相接触。在本专利技术的回路配置中，要理解到依赖于装置的大小，可以采用一个或多个系列来使用图2所示的回路配置。同样，可以与一个或多个洗涤阶段，优选单个洗涤阶段一起使用图2显示的回路配置。本专利技术将由如下实施例说明，但不由如下实施例限制。实施例实施例1此实施例比较含有2个萃取阶段和2个反萃阶段(2E，2S)的铜溶剂萃取回路与含有3个萃取阶段和1个反萃阶段(3E，1S)的铜溶剂萃取回路。使用在烃稀释剂中0.296摩尔浓度5-壬基-2-羟基苯乙酮肟(酮肟)和0.0964摩尔浓度5-壬基水杨醛肟(醛肟)的有机溶液产生萃取等温线。在1.67的pH下，铜浸提水溶液包含6.36g/l Cu和150g/l硫酸钠形式的硫酸根。将以上有机溶液首先与含有约39g/l Cu和168g/l硫酸的水溶液接触几次，以获得包含1.37g/l Cu的初步反萃过的有机相。然后在各种有机相与水相(O/A)的比例下，将此初步反萃过的有机相与铜浸提溶液剧烈接触足够的时间以获得平衡。由原子吸收分析获得的平衡有机相的铜和铁，而由原子吸收仅分析获得的平衡水相的铜。结果见下表1。表1 将等温线数据插入Cognis Corporation Isocalc计算机程序，该计算机程序以极大精度预测可以在连续铜溶剂萃取装置中获得的结果，条件是使用对于萃取阶段正确的混合器效率。对于此实施例1，使用如下混合器效率在2E，2S回路中萃取阶段2的95％和萃取阶段1的92％，和在3E，1S回路中萃取阶段3的95％、萃取阶段2的92％和萃取阶段1的89％。这些混合器效率与在现代铜溶剂萃取装置中在2E，2S回路中获得的混合器效率和可以在本专利技术3E，1S回路中获得的混合器效率一致。通过如下方式获得用于Cognis Isocalc计算机程序的反萃过的有机有价值物采用水溶液平衡有机相以得到铜反萃过的有机有价值物，依赖于特定的回路模拟，该铜反萃过的有机有价值物对于一个或两个反萃阶段来说是有代表性的。在此实施例中，使用两套反萃条件。在第一套结果中，贫反萃溶液具有35g/l Cu和180g/l硫酸，逐渐变成约50g/l Cu和157g/l硫酸的富反萃溶液。在第二套结果中，贫反萃溶液具有35g/l Cu和150g/l硫酸，逐渐变成具有约50g/l 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于金属溶剂萃取装置的回路配置，包括：　　　　Ａ）从包含金属离子的浸提水溶液，采用包含至少一种金属萃取试剂的有机溶剂溶液萃取金属离子的萃取工段，其中萃取工段由三个逆流萃取阶段组成；和　　　　Ｂ）由一个用于从金属萃取试剂反萃金属离子的反萃阶段组成的反萃工段。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GA克多斯基，H海因斯泰戈，
申请(专利权)人：科金斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]