DD286747A5 - PROCESS FOR EXTRACTION OF COPPER FROM WAESSREN SOLUTIONS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Extraktion von Kupfer aus waeszrigen Loesungen und findet bei der Aufarbeitung bzw. Reinigung von Kupfersalze enthaltenden waeszrigen Loesungen Anwendung. Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ausgehend von technisch einfach zugaenglichen a-Hydroxyiminoketonen neuartige Extraktionsmittel fuer die Extraktion von Kupfer aus waeszrigen Loesungen zu entwickeln. Erfindungsgemaesz wird die technische Aufgabe dadurch geloest, dasz das Extraktionsmittel * der allgemeinen Formel eingesetzt werden. Formel{Extraktion; Kupfer; Hydrometallurgie; selektives Extraktionsmittel; * *}The invention relates to a process for the extraction of copper from aqueous solutions and is used in the processing or purification of aqueous solutions containing copper salts. The invention is based on the technical object to develop, starting from technically easily accessible a-Hydroxyiminoketonen novel extractant for the extraction of copper from aqueous solutions. According to the invention, the technical problem is solved by using the extractant * of the general formula. Formula {extraction; Copper; Hydrometallurgy; selective extractant; * *}
Description
R=H, Hydroxy, Alkyl, Alkoxy, Nitro R1 = Phenyl, Alkylphenyl, Alkyl R2 = Alkyl, PhenylR = H, hydroxy, alkyl, alkoxy, nitro R 1 = phenyl, alkylphenyl, alkyl R 2 = alkyl, phenyl
X=N, N+-O- -OHX = N, N + -O- -OH
eingesetzt werden. Wie technisch üblich wird die Metallsalzlösung mit der Lösung des 2-(2'-Hydroxyaryl)oxazolderivates in einem organischen Lösungsmittel kontaktiert, die beiden Phasen anschließend getrennt und die organische Phase einer rückextraktion mit verdünnter Mineralsäure unterworfen.be used. As is technically customary, the metal salt solution is contacted with the solution of the 2- (2'-hydroxyaryl) oxazole derivative in an organic solvent, the two phases are subsequently separated and the organic phase is subjected to back extraction with dilute mineral acid.
2-(2'-Hydroxyaryl)-oxazol-N-oxiden {X = N+-O") werden bei der Umsetzung von a-Hydroxyiminoketonen mit einem 2-Hydroxyarylaldehyd im äquimolaren Verhältnis in einem geeigneten Lösungsmittel, vorzugsweise Eisessig, in G :genwart von HCI bei einer Reaktionszeit von 6-24 Stunden erhalten. Die a-Hydroxyiminoketone können in Form der isolierten reinen Produkte, aber auch in Form der Produktgemische der a-Oximierung (Isonitrosierung) von Phenylalkylketonen bzw. kernsubstituierten Phenylalkylketonen eingesetzt werden. So können zum Beispiel die Produktgemische oder die isolierten a-Hydroxyiminoketone aus der Umsetzung von Ketonen wie Phenylethylketon, Phenylpropylkoton oder 4-Methylphenylperitylketon usw. mit Alkylnitriten in Gegenwart von HCI oder mit anderen Oximierungsregenzien eingesetzt werden. Als Aldehyde eignen sich 2-hydroxy-substituierte aromatische Aldehyde, wie z. B. Salicylaldehyd (2-Hydroxybenzaldehyd), o-Vanillin (2-Hydroxy-3-methoxybenzaldehyd) und andere. Das HCI wird vorteilhafterweise in Form von HCI-Gas eingesetzt. Die Reaktion erfolgt bei Raumtemperatur, wobei in die Reaktionslösung unter Rühren HCI-Gas bis zur Sättigung eingeleitet wird und das Reaktionsgemisch anschließend stehen gelassen wird. Es erwoist sich als günstig nach 6-8 Stunden, auch bei schon teilweise erfolgter Ausfällung, nochmals kurze Zeit HCL-Gas einzuleiten. Ein Teil des 2-(2'-Hydroxyaryl-)-oxazol-N-oxides fällt bereits nach kurzer Zeit aus dom Reaktionsgemisch als Feststoff aus. Weiteres Zielprodukt erhält man durch Verdünnen der Reaktionslösung mit Wasser oder durch Neutralisation der Reaktionslösung. Das so erhaltene Rohprodukt wird durch Umkristallisation gereinigt.2- (2'-hydroxyaryl) oxazole N-oxides {X = N + -O ") are in the reaction of a-hydroxyiminoketonen with a 2-hydroxyarylaldehyde in an equimolar ratio in a suitable solvent, preferably glacial acetic acid, in G: The a-Hydroxyiminoketone can be used in the form of isolated pure products, but also in the form of the product mixtures of the a-oximation (isonitrosation) of phenylalkyl ketones or nuclear-substituted phenylalkyl ketones For example, the product mixtures or the isolated a-Hydroxyiminoketone from the implementation of ketones such as phenylethyl ketone, phenylpropyl ketone or 4-Methylphenylperitylketon etc. are used with alkyl nitrites in the presence of HCl or with other Oximierungsregenzien.As aldehydes are 2-hydroxy-substituted aromatic aldehydes, such as For example, salicylaldehyde (2-hydroxybenzaldehyde), o-vanillin (2-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde) and others orteilhafterweise used in the form of HCI gas. The reaction is carried out at room temperature, wherein in the reaction solution with stirring HCl gas is introduced to saturation and the reaction mixture is then allowed to stand. It turned out to be favorable after 6-8 hours, even with partial precipitation, again briefly initiate HCL gas. Part of the 2- (2'-hydroxyaryl) -oxazole-N-oxide precipitates out of the reaction mixture as a solid after just a short time. Further target product is obtained by diluting the reaction solution with water or by neutralization of the reaction solution. The crude product thus obtained is purified by recrystallization.
Die 2-(2'-Hydroxyaryl-)-oxazol-N-oxide können durch Reduktion in die entsprechenden 2-(2'-Hydroxyaryl)-oxazole überführt werden. Dabei werden die 2-(2'-Hydroxyaryl)-oxazol-N-oxide in Form der gereinigten Verbindung oder vorzugsweise als Rohprodukt mit dem System Zn/Eisessig (Essigsäure) bei Raumtemperatur bis 100°C reduziert. Die Reduktion kann aber auch mit anderen gebräuchlichen Reduktionssystemen erfolgen. Nach Abtrennung der anorganischen Bestandteile wird das Reaktionsgemisch mit Wasser verdünnt und das anfallende 2-(2'-Hydroxyaryl)-oxazol durch Umkristallisation gereinigt. Die 2-(2'-Hydroxyaryl)-oxazole weisen gegenüber den entsprechenden 2-(2'-Hydroxyaryl)-oxazol-N-oxiden eine geringfügig bessere Löslichkeit in gebräuchlichen organischen Lösungsmitteln, wie Benzen, Tcluen und Chloroform, auf. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten 2-(2'-Hydroxyaryl)-oxaioldorivate sind gut für die Flüssig-Flüssig-Extraktion der 3d-Metalle, insbesondere Kupfer, geeignet. Sie zeigen z. B. im pH-Bereich von 4-6,5 eine starke Selektivität der Extraktion für Kupfer gegenüber Cobalt, Nickel und Zink.The 2- (2'-hydroxyaryl) -oxazole N-oxides can be converted by reduction into the corresponding 2- (2'-hydroxyaryl) -oxazoles. The 2- (2'-hydroxyaryl) -oxazole N-oxides in the form of the purified compound or preferably as a crude product with the system Zn / glacial acetic acid (acetic acid) are reduced at room temperature to 100 ° C. The reduction can also be done with other conventional reduction systems. After separation of the inorganic constituents, the reaction mixture is diluted with water and the resulting 2- (2'-hydroxyaryl) -oxazole is purified by recrystallization. The 2- (2'-hydroxyaryl) -oxazoles have a slightly better solubility than the corresponding 2- (2'-hydroxyaryl) -oxazole-N-oxides in common organic solvents, such as benzene, Tcluen and chloroform on. The 2- (2'-hydroxyaryl) -oxaol derivatives prepared by the process of the invention are well suited for the liquid-liquid extraction of the 3d metals, in particular copper. They show z. B. in the pH range of 4-6.5 a strong selectivity of extraction for copper over cobalt, nickel and zinc.
AusführungsbeisplelAusführungsbeisplel
Dio Erfindung soll anhand von 5 Beispielen näher erläutert werden. Dio physikalischen Daten ausgewählter 2-(2'-Hydroxyphenyl)oxazoloerivat9 sind in der Tabelle 1 zusammongostellt.Dio invention will be explained in more detail with reference to 5 examples. Dio physical data of selected 2- (2'-hydroxyphenyl) oxazoloerivatives9 are summarized in Table 1.
2-(2'·ΗγαΓθχνρηβηνΙ)-4-βΐηγΙ-5-ρηοηγΙοχ3ζοί-Ν-οχϊα (Verbindung 3 in Tabelle 1) wird hergestellt, indom äquimolare Mengen von 1-Phenylbuten-1,2-dion-2-oxim und Salicylaldehyd i.i Eisessig gelöst werden (pro 0,1 mol a-Hydroxyiminokcton 150ml Eisessig) und anschließend die Lösung mit HCI-Gas gesättigt wird. Nach 8 Stunden wird erneut HCI-Gas eingeleitet und nach 24 Stunden wird das ausgefallene Produkt abgesaugt. Durch Neutralisation der Reaktionslösung erhält man weiteres Produkt, welches durch Umkristallisation aus Methanol gereinigt wird. Analysenreines 2-(2'-Hydroxyphenyl)-4-ethyl-5-phenyl-oxazol-N-oxid wird in einer Ausbeute von 45% d. Th. erhalten und hat einen Schmelzpunkt von 109-1110C.2- (2 '· ΗγαΓθχνρηβηνΙ) -4-βΐηγΙ-5-ρηοηγΙοχ3ζοί-Ν-οχϊα (Compound 3 in Table 1) is prepared by equimolar amounts of 1-phenylbutene-1,2-dione-2-oxime and salicylaldehyde ii Glacial acetic acid is dissolved (per 0.1 mol of a-Hydroxyiminokcton 150 ml of glacial acetic acid) and then the solution is saturated with HCl gas. After 8 hours, HCI gas is introduced again and after 24 hours, the precipitated product is filtered off with suction. Neutralization of the reaction solution gives further product, which is purified by recrystallization from methanol. Analytically pure 2- (2'-hydroxyphenyl) -4-ethyl-5-phenyl-oxazole N-oxide is in a yield of 45% d. Th. And has a melting point of 109-111 0 C.
.V(2'-Hydroxyphenyl)-4-methyl-5-phenyl-oxazol (Verbindung 6 in Tabelle 1) wird hergestellt, indem äquimolsre Mengen von 1 -Phenylpropan-1,2-dion-2-oxim und Salicylaldehyd in Eisessig gelöst werden (pro 0,1 mol a-Hydroxyiminoketon 150ml Eisessig) und anschließend die Lösung mit HCI-Gas gesättigt wird. Nach 8 Stunden wird erneut HCI-Gas eingeleitet und nach 24 Stunden dem Reaktionsgemisch pro 0,1 mol Monoxim portionsweise 33g Zn-Staub zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird bis zur abklingenden Hj-Entwicklung bei Raumtemperatur belassen und danach 30 Minuten auf Siedetemperatur erhitzt. Anschließend wird die Lösung heiß filtriert und das Filtrat nach Abkühlen mit wäßrigem Ammoniak neutralisiert. Der ausfallende Feststoff wird aus Ethanol umkristallisiert. Bezogen auf eingesetztes a-Hydroxyiminoketon wurde 2-(2'-Hydroxyphenyl)-4-methyl-5-phenyl-oxazol in einer Ausbeute von 62% d. Th. erhalten (Schmelzpunkt 1150C)..V (2'-Hydroxyphenyl) -4-methyl-5-phenyl-oxazole (Compound 6 in Table 1) is prepared by dissolving equimolar amounts of 1-phenylpropane-1,2-dione-2-oxime and salicylaldehyde in glacial acetic acid (per 0.1 mol of a-Hydroxyiminoketon 150ml glacial acetic acid) and then the solution is saturated with HCl gas. After 8 hours, HCl gas is introduced again and, after 24 hours, 33 g of Zn dust are added in portions to the reaction mixture per 0.1 mol of monoxime. The reaction mixture is left until the decaying Hj development at room temperature and then heated to boiling temperature for 30 minutes. The solution is then filtered hot and the filtrate is neutralized after cooling with aqueous ammonia. The precipitated solid is recrystallized from ethanol. Based on the used a-Hydroxyiminoketon was 2- (2'-hydroxyphenyl) -4-methyl-5-phenyl-oxazole in a yield of 62% d. Th. (Mp 115 0 C).
2-{2'-Hydroxyp>ienyl)-4-methyl-5-(4'-methylphenyl)-oxazol {Verbindung 8 in Tabelle 1) wuide erhalten, indem 0,1 mol 2-(2'-Hydroxyphenyl)-4-methyl-5-(4'-methylphenyl)-oxazol-N-oxid in 10OmI Eisessig golöst und die Lösung langsam mit 33g Zn-Staub versetzt wird. Nach Abklingen derWasserstoffentwicklung bei Raumtemperatur wird 30 Minuten auf Siedetemperatur des Lösungsmittels erhitzt, anschließend heiß filtriert und das Filtrat mit Wasser verdünnt, bis kein Feststoff mehr ausfällt. Das ausgefallenen Rohprodukt wird aus Methanol umkristallisiert. Analysenreines 2-(2'-Hydroxyphenyl)-4-methyl-5-(4'-methylphenylloxazol wird in einer Ausbeute von 80% d. Th. mit einem Schmelzpunkt von 133-136°C erhalten.2- {2'-Hydroxypienienyl) -4-methyl-5- (4'-methylphenyl) -oxazole {Compound 8 in Table 1) was obtained by reacting 0.1 mol of 2- (2'-hydroxyphenyl) -4 Methyl-5- (4'-methylphenyl) -oxazole-N-oxide golöst in 10OmI glacial acetic acid and the solution is slowly added with 33g Zn dust. After the evolution of hydrogen at room temperature has subsided, the mixture is heated for 30 minutes to the boiling point of the solvent, then filtered while hot, and the filtrate is diluted with water until no more solid precipitates. The precipitated crude product is recrystallized from methanol. Analytically pure 2- (2'-hydroxyphenyl) -4-methyl-5- (4'-methylphenyl) oxazole is obtained in a yield of 80% of theory with a melting point of 133-136 ° C.
Ein synthetisches Gemisch von Kupfer-, Cobalt-, Nickel- und Zinksulfat mit einer Gesamtkonzentration von 0,002 M, bei einer EinzelRonzentration jedes Metallsalzes von jeweils 0,0005 M, wird mit einer 0,0005 M Lösung von 2-(2'-Hydroxyphenyl)-4-methyl-5-phenyl-oxazol-N-oxid in Chloroform im Phasenverhältnis Vw/V0 = 1/1 extrahiert. Dabei werden bei pH = 6,0 Cu zu 85% und Ni, Co, Zn < 5% in die organische Phase überführt.A synthetic mixture of copper, cobalt, nickel and zinc sulfate having a total concentration of 0.002 M, at a single concentration of each metal salt of 0.0005 M each, is mixed with a 0.0005 M solution of 2- (2'-hydroxyphenyl) 4-methyl-5-phenyl-oxazole-N-oxide in chloroform in the phase ratio V w / V 0 = extracted 1/1. At pH = 6.0, Cu is converted to 85% and Ni, Co, Zn <5% into the organic phase.
5-phenyl-oxazol in Chloroform im Phasenverhältnis Vyu/Vo = 1/1 extrahiert. Dabei werden bei pH = 6,16Cu quantitativ,5-phenyl-oxazole in chloroform in the phase ratio Vyu / Vo = extracted 1/1. At pH = 6.16Cu, it becomes quantitative,
Tabelle 1: 2-(2'-Hydroxyaryl)-oxazolderivateTable 1: 2- (2'-Hydroxyaryl) oxazole derivatives
7Η67477Η6747
OHOH
R1 R2 ΣR 1 R 2 Σ
H, Hydroxy, Alkyl, Alkoxy, Hi tr ο Phenyl, Alkylphenyl, Ukyl Alkyl, N, N+-O"H, hydroxy, alkyl, alkoxy, hi tr ο phenyl, alkylphenyl, alkyl alkyl, N, N + -O "
Claims (1)
eingesetzt werden.R
be used.
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