CN100419098C - 溶剂萃取方法 - Google Patents

溶剂萃取方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100419098C
CN100419098C CNB200480015897XA CN200480015897A CN100419098C CN 100419098 C CN100419098 C CN 100419098C CN B200480015897X A CNB200480015897X A CN B200480015897XA CN 200480015897 A CN200480015897 A CN 200480015897A CN 100419098 C CN100419098 C CN 100419098C
Authority
CN
China
Prior art keywords
solvent
specific conductivity
organic solvent
toughener
contain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB200480015897XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1802445A (zh
Inventor
格雷厄姆·L·赫恩
布鲁斯·E·戴
布鲁斯·韦德伯恩
克里斯托弗·J·罗布利夫斯基
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WMC Resources Ltd
Original Assignee
WMC Resources Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WMC Resources Ltd filed Critical WMC Resources Ltd
Publication of CN1802445A publication Critical patent/CN1802445A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100419098C publication Critical patent/CN100419098C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/04Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0446Juxtaposition of mixers-settlers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/04Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0488Flow sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/04Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0492Applications, solvents used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Abstract

本发明披露了溶剂萃取方法。该方法包括使用含有非离子萃取剂的有机溶剂和增加该溶剂的电导率以减少该方法中静电累积的电导率增强剂,从而将溶剂的静电放电危险减少至足够的防火安全程度。

Description

溶剂萃取方法
技术领域
本发明涉及电导率改性剂、改进剂或增强剂(以下称为增强剂)在溶剂萃取方法中的使用。
本发明具体涉及,但决不是排它地涉及电导率增强剂在溶剂萃取方法中的使用,所述溶剂萃取方法使用非离子萃取剂和可燃溶剂从水介质中萃取金属,包括但不限于铜、镍和钴。
本发明更具体地涉及,但决不是排它地涉及电导率增强剂在用于从水介质中萃取铜的溶剂萃取法中的使用。
背景技术
大的工业加工设施,例如溶剂萃取装置,由于它们的尺寸和复杂性以及装置中使用的材料本性的原因,可能十分危险。
火灾是工业加工设施中的典型危险,并且装置的防火安全程度甚至由于工艺中一个或多个阶段中一个小的变化就可能十分显著的变化。小变化也可能在下游具有不可预测的结果。这些因素使得十分难以在大加工装置中确保所有阶段都是足够安全的。此外,可能存在多种火灾潜在的原因,仅认识到一种或多种这些原因自然也是有问题的。
基本而言,本发明中使用的术语溶剂萃取方法是指使溶液形式的含有一种或多种金属的水介质与含有溶解的萃取剂的有机溶剂接触,产生乳液的方法。当将特定的金属从水介质中萃取进入溶剂相发生后,使用大沉降箱分离水相和溶剂相。其后,从溶剂相中汽提特定的金属。通常,在该方法中重复使用溶剂相。
通常,溶剂萃取装置包括长期运转的管道工程,所述管道工程运送一定范围的液体,包括有机溶剂、含萃取剂的溶剂和水溶液。长期运转的管道工程中的这种范围的液体难以监控识别任何可能增加火灾潜在性的变化。
发明内容
本发明基于以下的认识,即溶液萃取法中静电的累积和放电是在远远低于溶剂闪点的温度下,使用非离子萃取剂和溶剂操作的溶剂萃取装置中火灾的原因之一。
本发明基于以下的认识,即通过将电导率增强剂添加至溶剂萃取方法中的液体中,可以使静电累积(build-up)和放电最小化,而没有不利地影响溶剂萃取方法的性能。
因此,广义而言,本发明提供一种溶剂萃取方法,其包括使用含非离子萃取剂的有机溶剂和增加该溶剂的电导率的电导增强剂操作该方法,以减少该方法中的静电累积,从而将溶剂的静电放电危险减少至足够的防火安全程度。
此外,广义而言,本发明提供用于上述溶剂萃取方法中的包括电导率增强剂的有机溶剂。
本申请包括:
1.溶剂萃取方法,包括使用含有非离子萃取剂的有机溶剂和电导率增强剂而操作该方法,从而将溶剂的静电放电危险减少至足够的防火安全程度,所述电导率增强剂增加该溶剂的电导率以减少该方法中的静电累积。
2.项1的方法,包括在进行该方法的过程中连续地或周期性地添加电导率增强剂,并将该溶剂的电导率维持在最低程度之上。
3.项2的方法,其包括:通过监测方法中溶剂的电导率和调节添加至方法中的电导率增强剂的量,以将电导率维持在最低程度之上,从而控制添加到方法中的电导率增强剂的量。
4.上述项中任一项的方法,其用于萃取金属,包括将该溶剂的电导率维持在100pS/m或100pS/m以上。
5.项4的方法,其中所述金属为铜。
6.项4的方法,包括将该溶剂的电导率维持在150pS/m或150pS/m以上。
7.项6的方法,包括将该溶剂的电导率维持在250pS/m或250pS/m以上。
8.项7的方法,包括将该溶剂的电导率维持在350pS/m或350pS/m以上。
9.项8的方法,包括将该溶剂的电导率维持在500pS/m或500pS/m以上。
10.项1的方法,其中电导率增强剂是含有10-20%甲苯、60-70%煤油和2-7%溶剂石脑油和2-8%十二烷基苯磺酸的试剂。
11.项1的方法,其中电导率增强剂是含有10-20%甲苯、2-8%十二烷基苯磺酸、50-70%煤油和2-7%含有S的TS聚合物的试剂。
12.项1的方法,其中电导率增强剂是含有40-50%甲苯、0-5%丙-2-醇、5-15%二壬基萘磺酸、15-30%溶剂石脑油、1-10%含有N的TS聚合物和10-20%含有S的TS聚合物的试剂。
13.项1的方法,其中电导率增强剂是含有50-65%甲苯、5-10%重质芳族石脑油、1-10%十二烷基苯磺酸、少于10%的苯、11-30%TS聚合物和少于5%的丙-2-醇的试剂。
14.项1的方法,其中电导率增强剂是含有30-60%煤油、10-30%溶剂石脑油、10-30%二壬基萘磺酸、1-5%萘、1-5%丙-2-醇和1-5%含有N的TS聚合物的试剂。
15.项1的方法,其中有机溶剂是窄馏分煤油,并且萃取剂是溶解在该溶剂中的肟,且肟的量为肟和窄馏分煤油的总体积的5-25体积%。
16.项15的方法,其中窄馏分煤油中肟的量为肟和窄馏分煤油的总体积的5-15体积%。
17.在溶剂萃取方法中用于从水介质中萃取金属的有机溶剂,所述溶剂包括可燃有机溶剂,非离子萃取剂和电导率增强剂,且所述电导率增强剂是含有10-20%甲苯、60-70%煤油和2-7%溶剂石脑油和2-8%十二烷基苯磺酸的试剂。
18.项17的有机溶剂,其中所述金属为铜。
19.项18的有机溶剂,其中所述可燃有机溶剂为窄馏分煤油。
20.在溶剂萃取方法中用于从水介质中萃取金属的有机溶剂,所述溶剂包括可燃有机溶剂,非离子萃取剂和电导率增强剂,且所述电导率增强剂是含有10-20%甲苯、2-8%十二烷基苯磺酸、50-70%煤油和2-7%含有S的TS聚合物的试剂。
21.项20的有机溶剂,其中所述金属为铜。
22.项20的有机溶剂,其中所述可燃有机溶剂为窄馏分煤油。
23.在溶剂萃取方法中用于从水介质中萃取金属的有机溶剂,所述溶剂包括可燃有机溶剂,非离子萃取剂和电导率增强剂,且电导率增强剂是含有40-50%甲苯、0-5%丙-2-醇、5-15%二壬基萘磺酸、15-30%溶剂石脑油、1-10%含有N的TS聚合物和10-20%含有S的TS聚合物的试剂。
24.项23的有机溶剂,其中所述金属为铜。
25.项23的有机溶剂,其中所述可燃有机溶剂为窄馏分煤油。
26.在溶剂萃取方法中用于从水介质中萃取金属的有机溶剂,所述溶剂包括可燃有机溶剂,非离子萃取剂和电导率增强剂,且所述电导率增强剂是含有50-65%甲苯、5-10%重质芳族石脑油、1-10%十二烷基苯磺酸、少于10%的苯、11-30%TS聚合物和少于5%的丙-2-醇的试剂。
27.项26的有机溶剂,其中所述金属为铜。
28.项26的有机溶剂,其中所述可燃有机溶剂为窄馏分煤油。
29.在溶剂萃取方法中用于从水介质中萃取金属的有机溶剂,所述溶剂包括可燃有机溶剂,非离子萃取剂和电导率增强剂,且所述电导率增强剂是含有30-60%煤油、10-30%溶剂石脑油、10-30%二壬基萘磺酸、1-5%萘、1-5%丙-2-醇和1-5%含有N的TS聚合物的试剂。
30.项29的有机溶剂,其中所述金属为铜。
31.项29的有机溶剂,其中所述可燃有机溶剂为窄馏分煤油。
具体实施方式
本发明具体地涉及萃取金属,例如铜的溶剂萃取方法,该方法使用非离子萃取剂和可燃溶剂。
本发明中术语“电导率增强剂”理解为是指能增强溶剂电导率的试剂。
在正在进行的对铜萃取溶剂装置的研究计划期间,在申请人的OlympicDam矿中使用窄馏分煤油作为溶剂来操作铜溶剂萃取装置,进行了本发明。该研究计划包括试验台试验和小型中试装置连续试验。
本发明中术语“窄馏分煤油”应理解为是指石油衍生的烃溶剂,其含有通常在C10-C20范围内的脂族烃和芳族烃的混合物。
窄馏分煤油在与空气的体积比是0.7-6.0%时是易燃的,且具有相对高的闪点(一般高于75℃)和相对高的沸点(一般高于195℃)。
煤油是常用的溶剂,其在正常使用条件下是稳定的,并且用于多种家用和工业应用中。这些应用从小灯和加热器到大规模的开矿过程。由于其具有相对高的闪点,窄馏分煤油被定义为可燃溶剂而不是易燃溶剂。
基于上述性质,窄馏分煤油的静电点燃是用窄馏分煤油操作的溶剂萃取装置中火灾的潜在原因,还没有立即显而易见。
该研究计划包括在南安普敦大学(University of Southampton)进行的一系列溶剂点燃试验。
这些试验的目的是确定在可能发生于申请人在Olympic Dam操作的铜溶剂萃取方法中的温度下的窄馏分煤油的静电点燃性质。
这些试验局限于Olympic Dam的铜溶剂萃取方法中可能存在的条件和构造。这些条件可部分地如下模拟:使用600mm直径的聚乙烯管、各种类型的静电放电括(a)刷、(b)传递刷(propagating brush)和(c)火花,以及各种溶剂构造,包括气溶胶、泡沫和饱和颗粒。在这些试验中,仔细检测物理参数,例如温度和液滴大小分布(如果合适的话),以及检查点燃的性质和随后经过介质的火焰传播(如果发生的话)。
这些试验包括:
(i)溶剂润湿的管壁的点燃与各种静电放电的温度之间的关系。
(i)溶剂饱和的矿床的点燃与各种静电放电的温度之间的关系。
(iii)从液力式喷嘴中喷出的粗(coarse)和细(fine)溶剂气溶胶的点燃。
(iv)分散在Hartmann试管装置中的粗溶剂液滴的点燃。
(v)为控制Hartmann试管装置中的粒度而分级的分散的溶剂饱和惰性矿物颗粒的点燃。
(vi)液体表面上发泡溶剂的点燃。
在Olympic Dam现场的这些试验和静电测量表明:
(a)当将窄馏分煤油输送通过塑料和金属管时,窄馏分煤油产生高水平的静电荷;以及
(b)在甚至相对低流速下产生的电荷水平在正确的条件下在铜溶剂萃取装置中产生静电刷、传递刷和火花放电。
从Olympic Dam现场的这些试验和工程清楚知道,静电放电和特定形式的窄馏分煤油的共存,例如泡沫和薄雾,产生了潜在的火灾危险。特别是,Olympic Dam现场的试验和工程表明,即使相对低的静电放电能量能够产生能传播经过泡沫或薄雾形式的窄馏分煤油的点燃。一旦到达这些条件,铜萃取溶剂装置周围燃料的数量和运动就具有产生快速传播生成的火的能力。
通常,电导率增强剂是包括在合适载体中的一种或多种活性成分的试剂。存在宽范围的可行活性成分和载体。典型的载体包括甲苯、煤油以及它们的混合物。
优选的电导率增强剂是以商标Stadis 425、Stadis 450、Octastat 2000、Octastat 3000和Octastat 4065出售的试剂。
Stadis 425是10-20%甲苯、60-70%煤油和2-7%溶剂石脑油(naphtha)和2-8%DBSA(十二烷基苯磺酸(dinonylnaphthasulphonic acid))。
Octastat 2000是10-20%甲苯、2-8%DBSA、50-70%煤油和2-7%含有S的商业秘密(trade secret,TS)聚合物。
Octastat 3000是40-50%甲苯、0-5%丙-2-醇、5-15%DINNSAA(二壬基萘磺酸)、15-30%溶剂石脑油、1-10%含有N的TS聚合物和10-20%含有S的TS聚合物。
Stadis 450是50-65%甲苯、5-10%重质芳族石脑油、1-10%DBSA、少于10%的苯、11-30%TS聚合物和少于5%的丙-2-醇。
Octastat 4065是30-60%煤油、10-30%溶剂石脑油、10-30%DINNSA、1-5%萘、1-5%丙-2-醇和1-5%含有N的TS聚合物。
增加溶剂的电导率,以减少溶剂的静电放电危险,从而获得足够的防火安全程度所需的任何给定电导率增强剂的量将取决于溶剂的目标电导率、电导率增强剂的性能和将被增强的溶剂(包括萃取剂)的本性。
在金属溶剂萃取方法(例如,铜溶剂萃取方法)的情况下,溶剂优选为窄馏分煤油,萃取剂为肟,其溶解在窄馏分煤油溶剂中。
在上述特定情况下,优选的是,窄馏分煤油中肟的量为肟和窄馏分煤油的总体积的5-25体积%。
特别优选的是,窄馏分煤油中肟的量为肟和窄馏分煤油的总体积的5-15体积%。
为了减少溶剂的静电放电危险以获得足够的防火安全程度,优选的是,将溶剂萃取方法中溶剂的电导率维持在100pS/m或100pS/m以上。
优选的是,将溶剂萃取方法中溶剂的电导率维持在150pS/m或150pS/m以上。
更优选的是,将溶剂萃取方法中溶剂的电导率维持在250pS/m或250pS/m以上。
更优选的是,将溶剂萃取方法中溶剂的电导率维持在350pS/m或350pS/m以上。
更优选的是,将溶剂萃取方法中溶剂的电导率维持在450pS/m或450pS/m以上。
更优选的是,将溶剂萃取方法中溶剂的电导率维持在500pS/m或500pS/m以上。
可在溶剂萃取方法的任何合适的一个或多个阶段将电导率增强剂添加至溶剂中。
优选的是,该方法包括将电导率增强剂添加至含有溶剂萃取方法用的溶剂的贮槽中。
可在溶剂萃取方法期间,周期性地以单独的剂量或连续地将电导率增强剂添加至溶剂中。
优选的是,溶剂萃取方法包括控制添加至该方法中的电导率增强剂的量。
在该方法期间,可周期性地或连续地添加电导率增强剂,以将溶剂的电导率维持在最低程度之上。
优选的是,溶剂萃取方法包括:通过监测工艺中溶剂的电导率和调节添加至工艺中的电导率增强剂的量,以将电导率维持在最低程度之上,从而控制添加的电导率增强剂的量。
这种控制可借助于调节剂量率。
可供选择地,当工艺中的电导率增强剂的累积高于所需程度的情况下,这种控制可借助于减少电导率增强剂的浓度。在这方面,一个选择是使溶剂与粘土接触。
在申请人开展的研究计划中,使用电导率增强剂来增加在Olympic Dam操作的铜溶剂萃取方法中使用的有机溶剂的电导率,这对该方法中的溶剂的性能有着无关紧要的影响。更具体地,尽管在一些情况下存在对装置的影响,但是总的来说,影响是无关紧要的。
溶剂萃取方法中水相和溶剂相之间的相分离通常所花费的时间是方法性能的量度。当将铜等金属从水相中萃取至有机溶剂中之后,发生相分离,通常发生在大沉降箱中。相分离所需的时间影响工艺成本。基于该研究计划,申请人预测到:在不使相分离时间增加至影响操作的程度的条件下,可将电导率增强剂添加至工艺中。
萃取溶剂方法中使用的萃取剂的性能是工艺性能的另一度量。申请人发现,在该研究计划中,将电导率增强剂添加至溶剂中没有表现出显著影响萃取剂性能。
该研究计划包括描述于实施例1和2中的下述试验台试验和小型中试装置试验,这些试验表现出将电导率增强剂添加至Olympic Dam操作的铜溶剂萃取方法中使用的溶剂的影响。
应当注意的是,下述实施例和小型中试装置试验的结果是在进行研究工作的特定时间的条件下获得的。该条件包括测试的装置溶剂和母液的特定组合物,在装置的标准操作条件下这些组合物经受各种变化。
实施例
试验台试验
实施例1
在装置溶剂和母液上测试四种电导率增强剂,以评价它们对电导率和相分离的影响。
在新玻璃瓶中收集Olympic Dam铜溶剂萃取装置的装置试样,玻璃瓶首先经热水洗涤,然后用去离子水洗涤,最后用庚烷洗涤。没有努力除去夹带的水相,因为夹带是装置溶剂的真实的一部分。
在质量基础上,在如上所述洗涤的玻璃瓶中准备测试试样,测试试样包括含有电导率增强剂的新溶剂或装置溶剂。
测试四种电导率增强剂,即:Stadis 425、Stadis 450、Octastat 2000和Octastat 3000。
对每种电导率增强剂而言,将5mL试剂稀释至500mL(410.5g),得到每升储液中10000μL电导率增强剂。然后,将20mL稀释至500mL(410.5g),得到400μL/L储液。接着,将5、10、15和20mL稀释至800mL(656.8g),得到2.5、5.0、7.5和10.0μL/L储液。
在全部稀释液中使用来自装置的反萃过的溶剂(stripped solvent)。
使用南安普敦大学电子工程系提供的液体电导率仪型号L30,测量各测试溶液的电导率。
通过称量400克母液溶液(“PLS”)和328.4克(400mL)溶剂并放入隔板式1升烧杯(baffled one litre beaker)中,确定相分离时间。利用烧杯刻度,在每次测试中将搅拌器放置在类似的位置。以300rpm的速度搅拌2分钟后,记录各试样相分离到达200mL、300mL和350mL的时间。
结果
未增强的溶剂的电导率为40pS/m,而增强的溶剂的电导率数据示于表1中。
表1.各种浓度下增强铜溶剂的电导率(pS/m)。
Figure C20048001589700131
就电导率的改进而言,明显的是Octastat 3000电导率增强剂显著优于任何其它增强剂。
相分离的测量示于表2中。
表2.各种混合物的相分离时间(分钟)(S=Stadis,O=Octastat)
Figure C20048001589700132
从表2中显而易见的是,没有电导率增强剂的试样和具有目标为500pS/m电导率浓度的电导率增强剂的试验之间的相分离没有统计差。
结论
上述结果表明电导率增强剂对相分离几乎不产生作用。
实施例2
将不同浓度的两种电导率增强剂添加至含铜萃取剂(Acorga肟或LIX肟)的装置溶剂(ShellsolTM窄馏分煤油)中。装入所得的溶液,并用装置母液汽提,以评价这些工艺步骤对电导率和相分离的影响。
方法
含有装置溶剂的溶液的制备方法和电导率增强剂的标准添加基本上与实施例1相同,不同的是:在所有稀释液中使用新鲜Shellsol窄馏分煤油,并且在体积基础而不是质量基础上,使用容量瓶制备试样。
使用热水、去离子水,然后使用庚烷清洁与溶剂接触的任何东西。测量最终洗涤的庚烷的电导率,来检查清洁度,所述电导率必须小于5pS/m。
制备Acorga肟的本体溶液,该溶液在新鲜的Shellsol窄馏分煤油中含有10%V/VAcorga肟,然后通过用2.5∶1的强电解质摇动来调节,然后除去电解质。
制备LIX肟的本体溶液,该溶液在新鲜的Shellsol窄馏分煤油中含有10%V/V LIX肟,然后通过用2.5∶1的强电解质摇动来调节,然后除去电解质。
对每种电导率增强剂(Stadis 450和Octastat 3000)而言,将5mL试剂稀释至100mL,得到每升储液中50000μL电导率增强剂。然后,将5mL稀释至250mL,得到1000μL/L储液。接着对其稀释:(a)5、10、15和20μL至1L装置溶剂,(b)5、10、15和20μL至1L新鲜10%Acorga肟溶液,以及(c)5、10、15和20μL至1L新鲜10%LIX溶液,得到5、10、15和20μL/L测试溶液。
在各种测试运行中,将1000mL PLS和500mL测试溶液装入2000mL带有隔板的烧杯中。搅拌混合物5分钟,记录分离至刚刚低于烧杯上1000mL刻度的所用的时间。
在装入后,将全部内含物转移至2L分液漏斗中,在收集分析用的试样后,除去残余液。测量测试溶液部分的电导率,并使用量筒收集400mL用于汽提。使用残余测试溶液进行分析。
将测试溶液转移至1L玻璃瓶中,并加入160mL弱电解质。将具有铰链叶片的搅拌器插入瓶中,然后以400rpm的速度混合该调合物5分钟。开始记录分离时间,但是可靠性和有效性非常差,这是因为界面周围的气泡形成使得得到可再现时间十分困难。
对于涉及多次装入/汽提的试验而言,使用完全相同的方法,但是由于试样收集的溶剂损失和夹带,在各阶段结合重复的装入/汽提试验,以便对最后的装入/汽提试验,存在足够的测试溶液。次序示于表3中。
表3.多阶段萃取的装入和汽提体积
  循环   装入   汽提
  1   5×500mL=2500mL   5×400mL=2000mL
  2   3×500mL=1500mL   3×400mL=1200mL
  3   2×500mL=1000mL   2×400mL=800mL
  4   1×500mL=500mL   1×400mL=400mL
结果
表4和5示出了含有添加的增强剂的装入和汽提测试溶液的电导率和相分离时间。表6强调了当多次装入和汽提测试溶液时,电导率的变化。
表4.具有增加电导率的不同来源的铜溶剂的电导率(nS/m)。
Figure C20048001589700151
表5.各种混合物的相分离时间
表6.装置溶剂中16μL/LOctastat 3000的电导率。
Figure C20048001589700162
结论
在电导率增强方面,Octastat 3000比Stadis 450表现优越20-30%。此外,多次装入和汽提测试溶液使得电导率初次降低后,电导率以明显中等的速率降低。
小型中试装置试验
除了上述试验台试验外,该研究计划包括ANSTO进行的小型中试装置连续试验。
该试验的目的是测试电导率增强剂的添加对小型中试装置性能的影响。
建立小型装置回路,以便尽可能接近地模拟Olympic Dam的铜溶剂萃取装置的操作条件。
并行操作具有相同构造的两个回路,回路1(C1)和回路2(C2)。
各回路由2两个萃取段,即1洗气段和2汽提段组成。在进入回路之前,通过浸入在水浴中的玻璃盘管加热进料水溶液。图1中显示了建立步骤的示意图。
在没有电导率增强剂时操作回路1,在有电导率增强剂时操作回路2。
回路2操作条件的详细情况总结于表7中。用于该工程的电导率增强剂是Octastat 3000。将其加入回路中,作为稀释在Shellsol 2046窄馏分煤油中的5000μL/L溶液。
表7.小型中试装置操作条件的总结
  运行1增强剂20-144h  运行1增强剂&粘土处理144-240h
O∶A流体   萃取洗气汽提   1.0176.4  1.0163.9
  混合器保留时间(分钟)   萃取洗气汽提   1.61.31.2  1.71.31.3
  沉降器负载*(m<sup>3</sup>/h/m<sup>2</sup>)   萃取洗气汽提   4.24.24.3  4.04.04.0
  温度   45-31  47-35
*使用隔板,以将有效沉降器尺寸减小至总尺寸的1/4,从而计算小型中试装置沉降器负载
回路1是对照回路,回路2是测试回路。
操作小型中试装置240小时。在144小时后,在对照和测试回路中均引入粘土处理。
在小型中试装置的操作期间,进行电导率、相分离时间和其它测量。
将电导率增强剂添加至小型中试装置回路中的目的是将回路中溶剂的电导率增加至目标为500pS/m。就防止静电累积和放电而言,从试验台试验确定该目标是十分安全的,并因此显著有助于减小火灾危险。
建立这两个回路,并将溶剂从储箱泵送至萃取回路,并使反萃过的溶剂返回至储箱。从储箱中采取频繁的试样,并用液体电导率仪(WolfsonElectrostatics,Model 30)测量电导率。还从萃取沉降器、洗气回路和汽提回路中周期性地采取溶剂试样。所有试样返回至回路。
通过测量从在没有任何电导率增强剂下操作的回路1(对照回路)的溶剂试样,获得基线电导率数据。结果表明,对照回路中溶剂储箱的电导率平均为35pSm-1,类似于在汽提回路中测量的值。从萃取回路和洗气回路采取的试样的读数高于储箱的读数,两个回路中测量的最大读数分别为83和101pSm-1
也类似地检测测试回路,即回路2的储箱的电导率。添加小体积的电导率增强剂(一次0.2-1mL)至储箱中,目的在于获得目标电导率500pSm-1。为此,使用Shellsol 2046窄馏分煤油中的增强剂为5000μL/L的储液。当不使用时,避光保存该储液。在整个运行1期间,将电导率增强剂添加至回路2中。对运行2而言,仅在运行后48小时,开始将电导率增强剂添加至回路2中。从储箱萃取、洗气和汽提回路中采取的试样的电导率测量示于图2中。
电导率测量对萃取始终如一地表现出较高的值,对洗气溶剂试样甚至表现出更高的值。洗气回路中溶剂的电导率类似于储箱的电导率。对运行1和运行2而言,观察是一致的。在运行1中,引入粘土处理增加了储箱和洗气溶剂电导率之间的差异,并且记录的读数高至2000pSm-1。在运行2,没有进行粘土处理,洗气的电导率值在1000-1600pSm-1之间变化。
结论
·在有和没有电导率增强剂Octastat 3000的操作中没有观察到相分离特征有重大差异,后者中采用电导率增强剂以在溶剂储箱中获得500pS/m的电导率。
·电导率增强剂的存在并没有导致所测量的有机夹带水平(organicentrainment level)在残余液和强电解质溶液中有任何增加。残余液中有机夹带量的平均值在25-140ppm之间,强电解质中有机夹带量的平均值在19-28ppm之间。
·电导率增强剂的存在并没有导致含水夹带(aqueous entrainment)在装入的有机物中有任何增加,其平均值在0.05%。
·电导率增强剂的存在并没有增加夹带至强电解质的杂质量。
·测量的装置数据表明电导率增强剂的添加增加了铜萃取。这种增加对55-59%的基线是十分显著的(~12%)。
·与汽提回路和溶剂储箱相比,电导率增强剂的存在始终如一地在洗气回路和萃取回路中产生更高水平的电导率。这种增加不能归因于溶剂中的含水夹带或稳定乳液的形成。
小型中试装置试验的总评价是:将Octastat 3000添加至目标电导率为500pS/m对铜溶剂萃取并没有表现出短期的负面影响,而且在铜萃取中产生显著的增加。
在偏离本发明的精神和范围的情况下,可对上述本发明的实施方案进行多种改性。

Claims (31)

1. 溶剂萃取方法,包括使用含有非离子萃取剂的有机溶剂和电导率增强剂而操作该方法,从而将溶剂的静电放电危险减少至足够的防火安全程度,所述电导率增强剂增加该溶剂的电导率以减少该方法中的静电累积。
2. 权利要求1的方法,包括在进行该方法的过程中连续地或周期性地添加电导率增强剂,并将该溶剂的电导率维持在最低程度之上。
3. 权利要求2的方法,其包括:通过监测方法中溶剂的电导率和调节添加至方法中的电导率增强剂的量,以将电导率维持在最低程度之上,从而控制添加到方法中的电导率增强剂的量。
4. 上述权利要求中任一项的方法,其用于萃取金属,包括将该溶剂的电导率维持在100pS/m或100pS/m以上。
5. 权利要求4的方法,其中所述金属为铜。
6. 权利要求4的方法,包括将该溶剂的电导率维持在150pS/m或150pS/m以上。
7. 权利要求6的方法,包括将该溶剂的电导率维持在250pS/m或250pS/m以上。
8. 权利要求7的方法,包括将该溶剂的电导率维持在350pS/m或350pS/m以上。
9. 权利要求8的方法,包括将该溶剂的电导率维持在500pS/m或500pS/m以上。
10. 权利要求1的方法,其中电导率增强剂是含有10-20%甲苯、60-70%煤油和2-7%溶剂石脑油和2-8%十二烷基苯磺酸的试剂。
11. 权利要求1的方法,其中电导率增强剂是含有10-20%甲苯、2-8%十二烷基苯磺酸、50-70%煤油和2-7%含有S的TS聚合物的试剂。
12. 权利要求1的方法,其中电导率增强剂是含有40-50%甲苯、0-5%丙-2-醇、5-15%二壬基萘磺酸、15-30%溶剂石脑油、1-10%含有N的TS聚合物和10-20%含有S的TS聚合物的试剂。
13. 权利要求1的方法,其中电导率增强剂是含有50-65%甲苯、5-10%重质芳族石脑油、1-10%十二烷基苯磺酸、少于10%的苯、11-30%TS聚合物和少于5%的丙-2-醇的试剂。
14. 权利要求1的方法,其中电导率增强剂是含有30-60%煤油、10-30%溶剂石脑油、10-30%二壬基萘磺酸、1-5%萘、1-5%丙-2-醇和1-5%含有N的TS聚合物的试剂。
15. 权利要求1的方法,其中有机溶剂是窄馏分煤油,并且萃取剂是溶解在该溶剂中的肟,且肟的量为肟和窄馏分煤油的总体积的5-25体积%。
16. 权利要求15的方法,其中窄馏分煤油中肟的量为肟和窄馏分煤油的总体积的5-15体积%。
17. 在溶剂萃取方法中用于从水介质中萃取金属的有机溶剂,所述溶剂包括可燃有机溶剂,非离子萃取剂和电导率增强剂,且所述电导率增强剂是含有10-20%甲苯、60-70%煤油和2-7%溶剂石脑油和2-8%十二烷基苯磺酸的试剂。
18. 权利要求17的有机溶剂,其中所述金属为铜。
19. 权利要求18的有机溶剂,其中所述可燃有机溶剂为窄馏分煤油。
20. 在溶剂萃取方法中用于从水介质中萃取金属的有机溶剂,所述溶剂包括可燃有机溶剂,非离子萃取剂和电导率增强剂,且所述电导率增强剂是含有10-20%甲苯、2-8%十二烷基苯磺酸、50-70%煤油和2-7%含有S的TS聚合物的试剂。
21. 权利要求20的有机溶剂,其中所述金属为铜。
22. 权利要求20的有机溶剂,其中所述可燃有机溶剂为窄馏分煤油。
23. 在溶剂萃取方法中用于从水介质中萃取金属的有机溶剂,所述溶剂包括可燃有机溶剂,非离子萃取剂和电导率增强剂,且电导率增强剂是含有40-50%甲苯、0-5%丙-2-醇、5-15%二壬基萘磺酸、15-30%溶剂石脑油、1-10%含有N的TS聚合物和10-20%含有S的TS聚合物的试剂。
24. 权利要求23的有机溶剂,其中所述金属为铜。
25. 权利要求23的有机溶剂,其中所述可燃有机溶剂为窄馏分煤油。
26. 在溶剂萃取方法中用于从水介质中萃取金属的有机溶剂,所述溶剂包括可燃有机溶剂,非离子萃取剂和电导率增强剂,且所述电导率增强剂是含有50-65%甲苯、5-10%重质芳族石脑油、1-10%十二烷基苯磺酸、少于10%的苯、11-30%TS聚合物和少于5%的丙-2-醇的试剂。
27. 权利要求26的有机溶剂,其中所述金属为铜。
28. 权利要求26的有机溶剂,其中所述可燃有机溶剂为窄馏分煤油。
29. 在溶剂萃取方法中用于从水介质中萃取金属的有机溶剂,所述溶剂包括可燃有机溶剂,非离子萃取剂和电导率增强剂,且所述电导率增强剂是含有30-60%煤油、10-30%溶剂石脑油、10-30%二壬基萘磺酸、1-5%萘、1-5%丙-2-醇和1-5%含有N的TS聚合物的试剂。
30. 权利要求29的有机溶剂,其中所述金属为铜。
31. 权利要求29的有机溶剂,其中所述可燃有机溶剂为窄馏分煤油。
CNB200480015897XA 2003-04-16 2004-04-16 溶剂萃取方法 Expired - Fee Related CN100419098C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2003901860A AU2003901860A0 (en) 2003-04-16 2003-04-16 A solvent extraction process
AU2003901860 2003-04-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1802445A CN1802445A (zh) 2006-07-12
CN100419098C true CN100419098C (zh) 2008-09-17

Family

ID=31500897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB200480015897XA Expired - Fee Related CN100419098C (zh) 2003-04-16 2004-04-16 溶剂萃取方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20070090049A1 (zh)
CN (1) CN100419098C (zh)
AU (1) AU2003901860A0 (zh)
WO (1) WO2004092426A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8574440B2 (en) 2010-10-07 2013-11-05 Freeport-Mcmoran Corporation Method and article of manufacture for solvent extraction operation
PT3414315T (pt) * 2016-02-09 2024-11-07 Ariel Scient Innovations Ltd Aparelho e método de envelhecimento de vinhos
CN110694300B (zh) * 2019-10-23 2021-08-27 金川集团股份有限公司 一种铂钯高效萃取分离系统及其萃取分离的方法
CN114904296A (zh) * 2022-06-15 2022-08-16 安徽玛西姆食品有限公司 一种用于酱料生产的植物成分离心萃取设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1216931A (zh) * 1996-04-30 1999-05-19 英国核燃料公共有限公司 萃取方法和设备
WO2000006784A1 (en) * 1998-07-24 2000-02-10 Western Metals Copper Limited Processing copper sulphide ores

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5024821A (en) * 1990-02-28 1991-06-18 Ici Americas Inc. Solvent extraction process
AU2002241114A1 (en) * 2001-03-26 2002-10-08 Octel America Inc Composition

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1216931A (zh) * 1996-04-30 1999-05-19 英国核燃料公共有限公司 萃取方法和设备
WO2000006784A1 (en) * 1998-07-24 2000-02-10 Western Metals Copper Limited Processing copper sulphide ores

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004092426A1 (en) 2004-10-28
US20070090049A1 (en) 2007-04-26
CN1802445A (zh) 2006-07-12
AU2003901860A0 (en) 2003-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Baumgärtner et al. Monte Carlo studies on the freely jointed polymer chain with excluded volume interaction
CA1161630A (en) Polyalkylene oxide with hydrotropic agent and amphipathic agent for breaking petroleum emulsion
AU2011342380A1 (en) Extraction of metals
Li et al. Molecular dynamics simulations of nanoparticle-laden drop–interface electrocoalescence behaviors under direct and alternating current electric fields
Depuydt et al. Docusate ionic liquids: Effect of cation on water solubility and solvent extraction behavior
CN100419098C (zh) 溶剂萃取方法
CN106215465A (zh) 一种油气分离用消泡剂
Shu et al. Interactions of Fe (III) and viscoelastic-surfactant-based acids
Mahdavi et al. Extractive desulfurization of model diesel fuel in a micro-channel contactor using deep eutectic solvents (DESs)
Lyon et al. Dynamic modeling for the separation of rare earth elements using solvent extraction: predicting separation performance using laboratory equilibrium data
CN104914090B (zh) 一种微波消解‑ICP‑OES连续测定铅锌冶炼烟尘中Ga、In、Ge的检测方法
Xu et al. Optimization of zinc and germanium recovery process from zinc oxide dust by response surface methodology
Hadi et al. Utilizing A Millifluidic Approach And Three Variables To Reduce Asphaltene Content Of Crude Oil
Zhang et al. Enhanced flotation separation of aluminum electrolysis anode slag via microemulsification of diesel collector
Sibirtsev et al. Experimental and model‐based investigation of the droplet size distribution during the mixing process in a batch‐settling cell
CN106103340A (zh) 防止在mma和maa的ach生产中的聚合物焦油累积的方法
CN103245543A (zh) 硝化甘油残酸的测定方法
AU2004231117B2 (en) A solvent extraction process
Ouazene et al. Extraction of cerium (III) by a solvent extraction technique using diaminododecylphosphonic acid (DADTMTPA): experimental, density functional theory and molecular dynamic studies
Hasseine et al. A Genetic Algorithm Based Approach to Coalescence Parameters: Estimation in Liquid‐Liquid Extraction Columns
CN115193280B (zh) 一种建立废磷酸三丁酯/煤油乳化配方的方法
MXPA05011097A (en) A solvent extraction process
Kumar et al. Experimental Measurements of Drop Size Distributions in 30 mm Diameter Annular Centrifugal Contactor with 30% TBP‐Nitric Acid Biphasic System
Al-Jabri et al. Screening new formulations for asphaltene aggregation inhibition
Sun et al. The Promotion Effect of Ionic Liquids on Polymer-Driven Recovered Water by Microwave Treatment

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080917

Termination date: 20110416