DE2332959A1

DE2332959A1 - Verfahren zum selektiven extrahieren von kupfer aus einer kupfer und nickel enthaltenden loesung

Info

Publication number: DE2332959A1
Application number: DE2332959A
Authority: DE
Inventors: Edmond Arthur Morin; Hal Douglas Peterson; Roald R Skarbo
Original assignee: Kennecott Copper Corp
Current assignee: Kennecott Corp
Priority date: 1972-06-28
Filing date: 1973-06-28
Publication date: 1974-01-10
Also published as: US4043882A; FR2190929A1; JPS5632374B2; JPS4952718A; AU5717973A; FR2190929B1; CA984157A; GB1445123A

Description

Dipl.-lng. H. MITSCHERLICH 8 MÖNCHEN Dipl.-lng. K. GUNSCHMANN steinsdorfstraße 10

Dr. rer. nah W. KÖRBER ·pen)·»βββ4 Dipl.-lng. J. SCHMIDT-EVERS

Patentanwälte 28. Juni 1973

KEMEOOTT COPPER CORPORATION

New York, N.Y., V.St.A. 2332959

Patentanmeldung

Verfahren zum selektiven Extrahieren von Kupfer aus einer Kupfer .und Nickel enthaltenden Lösung

Die Erfindung betrifft ein Lösungsmittelextraktionsverfahren zum selektiven Gewinnen von Kupfer aus einen hohen pH-Wert aufweisenden, Nickel und Kupfer enthaltenden Lösungen.

Es ist bereits bekannt, Oxime zu verwenden, um Kupfer selektiv aus Kupfer und Nickel enthaltenden Laugenlösungen zu extrahieren. Jedoch wird es bis jetzt für erforderlich ge-· halten, die Extraktion bei einem-unter etwa 8,0 liegenden pH-Wert durchzuführen, um eine nur in geringem Maße selektive Abscheidung des Kupfers zu verhindern. Beispielsweise ist in der U.S.A.-Patentschrift 3 224 873 beschrieben, daß Kupfer aus Laugenlösungen mit einem pH-Wert von 9,92 extrahiert werden kann, doch daß bei Laugenlösungen, die neben Kupfer Kobalt und Nickel enthalten, der pH-Wert maximal nur etwa 4,59 betragen darf, wenn eine selektive Extraktion des Kupfers erzielt werden soll.

In neuerer Zeit wurde vorgeschlagen, Laugenlösungen in Form eines Ammoniumsalzes in wäßrigem Ammoniak zu verwenden, um Kupfer und Nickel aus Manganknollen zu gewinnen, die aus großen Meerestiefen heraufgeholt worden sind, um auf diese Weise eine metallhaltige Laugenlösung mit einem pH-Wert von etwa 9 oder darüber zu erzeugen. Bei den bis jetzt bekannten

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Extraktionsverfahren würde es erforderlich sein, die metallhaltige Laugenlösung, auf besondere Weise zu behandeln, um ihren pH-Wert vor dem Extrahieren mit Hilfe eines Oxims herabzusetzen. Dies ist jedoch unerwünscht, da die zum Senken des pH-Wertes benötigten Reagentien zu einem unerwünschten Ausfällen von Metall aus der lösung führen könnten, und da ihre Verwendung in jedem Fall zu einer Erhöhung sowohl der Verarbeitungs- als auch der Wartungskosten der Anlage führen würde.

Im folgenden bezeichnen die Ausdrücke "erste Extraktionsstufe" und "erste Stufe" diejenige Stufe eines mehrstufigen Extraktionsprozesses, bei dem eine metallhaltige Laugenlösung erstmalig in Berührung mit einer ein Sxtraktionsmittel für Kupfer enthaltenden organischen Lösung gebracht wird« Die Ausdrücke "letzte Extraktionsstufe" und "letzte Stufe" bezeichnen diejenige Stufe eines mehrstufigen Extraktionsprozesses, in der das frische organische Extraktionsmittel erstmalig mit einer metallhaltigen Laugenlösung in Berührung gebracht wird, und in der die kupferfreie Laugenlösung von dem Extraktionsprozeß abgeführt wird. Die übrigen Stufen des Extraktionsprozesses werden im folgenden als "Zwischenstufen" bezeichnet.

Die Erfindung beruht auf der Entdeckung, daß dann, wenn eine ammoniakhaltige Laugenlösung mit einem pH-Wert über etwa 9, die Kupfer und Nickel enthält, einem organischen Strom beigemischt wird, der ein Oxim in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel enthält, die Nickelkonzentration in dem organischen Strom als Funktion der Kupferkonzentration in dem wäßrigen Strom ein Maximum erreicht und dann etwa auf Null verringert wird, während die Kupferkonzentration in dem organischen Strom erhöht wird, bis sie sich der Grenze des Vermögens des Oxims, Metallionen festzuhalten, nähert. Ferner durchläuft in dem gleichen Systrm die Konzentration des Kupfers in dem organischen Strom, das im Gleichgewicht mit dem Kupfer in dem wäßrigen Strom steht, nicht e.in Maximum, um dann

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als Funktion der Kupferkonzentration in dem wäßrigen Strom abzunehmen, sondern sie nimmt weiter zu, bis die Grenze der Aufnahmefähigkeit des Oxims für Metallionen erreicht ist. Diese Erscheinung läßt sich ohne Rücksicht darauf beobachten, ob die Laugenlösung auch andere Metalle, z.B. Kobalt, enthält oder nicht. Somit ist es durch entsprechendes Regeln der Konzentration des Kupfers in dem organischen Strom möglich, Nikkei von dem organischen Strom fernzuhalten.

Auf der Basis dieser Entdeckung wird gemäß der Erfindung die metallhaltige Laugenlösung im Gegenstrom in Berührung mit einem organischen Lösungsmittel gebracht, das ein Oximextraktionsmittel enthält, und dies geschieht in mehreren Stufen bei einem relativ niedrigen Wert des Volumenverhältnisses zwischen dem organischen Oximstrom und dem wäßrigen Strom, so daß das Molverhältnis zwischen den austauschbaren Wasserstoffionen des Oxims in dem frischen Oximstrom, der der letzten Stufe zugeführt wird, und den Kupferionen in dem frischen wäßrigen Strom, der der ersten Stufe zugeführt wird, gemäß der nachfolgenden Gleichung auf einem Wert zwischen 1,8 und 2,4 gehalten wird. Bei einem solchen Wert des Molverhältnisses wird bei einer gegebenen Kupferkonzentration in dem wäßrigen Strom im wesentlichen das gesamte Aufnahmevermögen des Oxims für Metallionen in der ersten Extraktionsstufe unter Ausschluß von Nickel von Kupfer ausgenutzt. Hierbei wird mindestens eine weitere Extraktionsstufe benutzt, um im wesentlichen alles Kupfer aus dem wäßrigen Strom zu entfernen. Während der Berührung zwischen der Wäßrigen Lösung mit dem hohen pH-Wert und dem Oxim werden Kupferionen in dem wäßrigen Strom gegen Wasserstoffionen in dem organischen Strom gemäß der folgenden Gleichung ausgetauscht:

(2 flH)_org. ₊ (Cu⁺⁺

Hierin bezeichnet R den organischen Teil des Oximextraktionsmittels. Es wird angenommen, daß die Kupferionen mit den Oximraolekülen ein Chelat bilden.

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Der praktisch anwendbare Bereich der Werte des Molverhältnisses zwischen den austauschbaren Wasserstoffionen des Oxims und den Kupferionen in dem frischen wäßrigen Strom bei einem gegebenen wäßrigen Strom, der Kupfer und nickel enthält, läßt sich mit Hilfe von Extraktionsgleichgewichtskurven ermitteln, welche die Konzentration von Kupfer und/oder nickel in dem organischen Strom als Funktion der Kupferkonzentration in dem wäßrigen Strom darstellen, sowie mit Hilfe einer Arbeitslinie, die so gewählt ist, daß sie ein solches Volumenverhältnis zwischen dem organischen Strom und dem wäßrigen Strom bestimmt, daß das Kupfermolverhältnis zwischen den austauschbaren Wasserstoffionen in dem Oxim und den Kupferionen in dem wäßrigen Strom innerhalb des vorstehend genannten Bereichs gehalten wird.

Der Oximstrom hat eine größere Affinität für Kupfer als für Nickel, wenn er dem metallhaltigen wäßrigen Strom beigemischt wird. In jeder Extraktionsstufe stehen das Kupfer und das Nickel in dem Oximstrom im Gleichgewicht mit dem Kupfer und dem Nickel in dem wäßrigen Strom, und hierfür gilt die folgende Gleichung:

Oxim ^ ^- wäßr. Strom ^Ni⁺'

Die Konzentration von Kupfer und Nickel in dem Oximstrom richtet sich nach den Äquivalenten der darin verfügbaren austauschbaren Wasserstoffionen und den Äquivalenten der austauschbaren Kupferionen in dem wäßrigen Strom. Wenn die Äquivalente der in dem Oximstrom verfügbaren Wasserstoffionen die Äquivalente der Kupferionen in dem wäßrigen Strom überschreiten, werden die überschüssigen Wasserstoffionen gegen verfügbare Nickelionen in dem wäßrigen Strom ausgetauscht. Diese Überführung von Nickelionen spielt sich in der letzten Extraktionsstufe und gewöhnlich auch in der ihr unrnit-

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telbar benachbarten Zwischenextraktionsstufe ab, da das Kupferionenäquivalent in dem wäßrigen Strom infolge der vorherigen Berührung zwischen dem Oximstrom und dem wäßrigen Strom in der ersten Stufe und allen nachfolgenden Zwischenstufen herabgesetzt worden ist. Somit ist das Oxim in der letzten Stufe imstande, vorzugsweise einen Austausch im wesentlichen mit sämtlichen Kupferionen in dem wäßrigen Strom sowie mit einem Teil des darin vorhandenen Nickels zu bewirken. Jedoch verlagert sich das Gleichgewicht nach der vorstehenden Gleichung, wenn der Kupfer und Nickel enthaltende Oximstrom in der ersten Stufe und den ihr benachbarten Zwischenstufen in Berührung mit dem wäßrigen Strom gebracht wird, da der wäßrige Strom in diesen Stufen mehr Äquivalente von Kupferionen enthält. Wegen der bevorzugten Affinität des Oxims für Kupfer wird das Kupfer in dem wäßrigen Strom in der ersten Stufe und der ihr benachbarten Zwischenstufe in den Oximstrom hinein extrahiert, und zwar durch eine Überführung einer äquivalenten Nickelmenge. Bei dem Extraktionsprozeß wird das Molverhältnis zwischen den austauschbaren Wasserstoffionen in dem frischen Oximstrom und den austauschbaren Kupferionen in dem frischen wäßrigen Strom so eingeregelt, daß die Aufnahmefähigkeit des Oxims für Nickel oder Kupfer nur unerheblich die in dem wäßrigen Strom verfügbaren Äquivalente von Kupferionen überschreitet. Somit wird in der ersten Stufe, d.h. der letzten Stufe, in der der Oximstrom in Berührung mit dem wäßrigen Strom gebracht wird, im wesentlichen sämtliches Kupfer in den Oximstrom hinein unter Bevorzugung gegenüber Nickel ausgetauscht, und der Oximstrom weist kein zusätzliches Aufnahmevermögen für Nickel auf.

Man kann das Kupfer-Nickel-Verhältnis in dem organischen Strom verbessern, d.h. seinen Wert erhöhen, indem man möglichst viel restliches Nickel aus dem kupferhaltigen organischen Strom entfernt, bevor das Kupfer aus diesem Strom abgeschieden wird. Zu diesem Zweck kann man einen oder mehrere Nickelauswaschschritte durchführen. Ein Teil der kupfer- und nickelfreien Laugenlösung, die bei dem Nickelextraktions-

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schritt anfällt, wird benutzt, um die kupferhaltige organische .Losung zu waschen, bevor sie dem Kupferabscheidungsschritt zugeführt wird. Der verbleibende Teil der kupfer- und nickelfreien Laugenlösung kann erheut dem Auslaugungsschritt zugeführt werden, um Kupfer und Wickel aus einem Erz auszulaugen. Wird das Kupfer-Wickel-Verhältnis in dieser Weise verbessert, gelangt weniger Wickel in den Kreis sum elektrolytischen Gewinnen von Kupfer, und daher ist es möglich, den Teilstrom zu verkleinern, der diesem letzteren Kreis entnommen wird.

Die Mindestzahl der Extraktionsschritte, die eriorderlich sina, um im wesentlichen alles Kupfer zu entfernen, und die genannte Arbeitslinie lassen sich z.B. mit Hilfe des Verfahrens ermitteln, das in "unit Operations of Chemical Engineering", McCabe and Smith, verlegt durch McGraw-Hill Book Company, Inc., 1956, S. 598 bis 604, beschrieben ist. Wird der Prozeß gemäß der Erfindung durchgeführt, ist es möglich, im wesentlichen sämtliches Kupfer selektiv aus einer Nickel und Kupfer enthaltenden Laugenlösung zu gewinnen, deren pH-Wert über etwa 9 liegt, ohne daß eine Vorbehandlung der Laugenlösung erforderlich ist.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man jede Extraktionseinrichtung bekannter Art benutzen, einschließlich Misch- und Absetzvorrichtungen, Zentrifugalabscheidern und dergleichen. Diese Vorrichtungen dienen dazu, zuerst die jeder Stufe zuzuführenden Ströme innig zu mischen, es den beiden nicht mischbaren Phasen zu ermöglichen, sich zu trennen, und dann aus jeder Stufe die beiden Phasen abzuziehen und sie einer anderen Stufe zuzuführen, um die beiden Phasen insgesamt im Gegenstrom zueinander zu bewegen.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

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Fig. 1 einen typischen Satz von Extraktionsgleichgewichtskurven und eine Arbeitslinie zum Durchführen einer selektiven Kupferextraktion in einem mehrstufigen Gegenstrom-Extraktionsprozeß ;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines typischen Prozesses nach der Erfindung zum Extrahieren von Kupfer; und

Fig. 3 den Grundriß von drei zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Extraktionsstufen.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Arbeitsweise mit weiteren Einzelheiten anhand von Fig. 1 näher erläutert. Bei den in Fig. 1 wiedergegebenen Kurven handelt es sich um die Extraktionsgleichgewichtskurven für Kupfer und Nickel für den Fsfll, daß diese Metalle aus einer Ammoniak und kohlensaures Ammoniak enthaltenden Laugenlösung extrahiert werden, die einen pH-Wert von 10,1 aufweist und je liter 7,89 g Kupfer, 5,79 g Nickel und 0,33 g Kobalt enthält, wobei ein organischer Strom verwendet wird, bei dem 40 Volumenprozent des unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "LIX-64N" erhältlichen Extraktionsmittels in Kerosin gelöst sind. Die Informationen für die Gleichgewichtskurven erhält man durch das Herstellen eines Gleichgewichtes zwischen den organischen Reagentien und der zugeführten wäßrigen Lösung bei unterschiedlichen Volumenverhältnissen sowie dadurch, daß man für jedes Verhältnis zwischen dem organischen und dem wäßrigen Strom den Kupfer-, Nickel- und Kobaltgehalt der beiden Phasen mißt. Die Metallkonzentrationen in der organischen Phase werden als Funktion der Kupferkonzentrationen in der wäßrigen Phase aufgetragen. Gemäß Fig. 1 wurde kein Kobalt in die organische Phase hinein extrahiert.

Die Mickelgleichgewichtskurve zeigt, daß beim Extrahieren von Nickel in Gegenwart von Kupfer der Nickelgehalt der organischen Phase praktisch auf Null abnimmt, und zwar unter Bedingungen, unter denen das Aufnahmevermögen der

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organischen Phase für Kupfer im wesentlichen vollständig ausgenutzt wird. Dieses überraschende Ergebnis zeigt, daß es möglich ist, mit Hilfe des Extraktionsmittels LIX-64N Kupfer selektiv zu extrahieren, wenn die erste Stufe des Extraktionsprozesses, der die frische zugeführte wäßrige Lösung zugeführt wird, während die metallhaltige organische Phase abgeführt wird, um danach weiterbehandelt zu werden, unter solchen Bedingungen betrieben wird, daß in ihr nur eine geringe oder überhaupt keine Abscheidung von Kupfer bewirkt wird.

Dieses erwünschte Ergebnis wird erzielt, wenn man das Volumenverhältnis zwischen dem organischen Strom und dem wäßrigen Strom entsprechend der Arbeitslinie so wählt, daß sich die Extraktion in der letzten Stufe und den Zwischenstufen so abspielt, daß der in die erste Extraktionsstufe eintretende organische Strom nur wenig oder kein Nickel enthält. Gemäß Fig. 1 ist die Arbeitslinie durch den Punkt 0, 0 und den Punkt 1 festgelegt, welch letzterer durch die Kupferkonzentration in der frischen Laugenlösung, die der ersten Stufe zugeführt wird, und die gewünschte Kupferkonzentration in dem endgültigen organischen Strom bestimmt ist, der aus der ersten Stufe abgeführt wird. In diesem Fall beträgt die Kupferkonzentration in dem zugeführten wäßrigen Strom 7,89 g/l» und die gewünschte Kupferkonzentration in dem organischen Strom beträgt 11,8 g/l, d.h. sie liegt etwas unter dem maximalen Aufnahmevermögen der LIX-64N-Lösung, die hier verwendet wird und eine Aufnahmefähigkeit von 12 g/l besitzt. Das Volumenverhältnis zwischen dem wäßrigen Strom und dem organischen Strom wird in diesem Fall durch den Anstieg der Arbeitslinie mit 1,49 bestimmt, so daß sich für das Volumenverhältnis zwischen dem organischen Strom und dem wäßrigen Strom ein Wert von 0,67 ergibt. Diese Volumenverhältnisse werden dadurch eingehalten, daß die Durchsatzgeschwindigkeiten der beiden Ströme bei dem Extraktionsprozeß entsprechend eingeregelt werden. Nachdem die Extraktionsgleichgewichtskurven und die Arbeitslinie bestimmt worden sind, ermittelt man die Mindestzahl der zu benutzenden Extraktionsstufen. Die Arbeitslinie bestimmt die Beziehung

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zwischen der Kupferkonzentration in dem zugeführten wäßrigen Strom "bei jeder Extraktionsstufe und der Kupferkonzentration in dem organischen Strom, der von der gleichen Stufe abgegeben wird. Da die Extraktionsstufen als ideal betrachtet werden, muß die Kupferkonzentration in dem jede Extraktionsstufe verlassenden organischen Strom im Gleichgewicht mit dem die gleiche Extraktionsstufe verlassenden wäßrigen Strom stehen.

In Fig. 1 und 2 bezeichnet der Punkt 2 auf der Gleichgewichtskurve die Kupferkonzentration sowohl in dem organischen Strom 10 nach Pig. 2 nach dem Mischen in der ersten Extraktionsstufe 11 als auch in dem wäßrigen Raffinatstrom 12, der aus der ersten Extraktionsstufe 11 abgeführt wird. Der organische Strom mit der durch den Punkt 2 bestimmten Kupferkonzentration enthält im Liter etwa 0,2 g nickel. Der Punkt 3 auf der Arbeitslinie bezeichnet die Kupferkonzentration in dem der ersten Stufe 11 entnommenen wäßrigen Strom und die Kupferkonzentration in dem der zweiten Stufe 14 entnommenen organischen Strom 10. Der Punkt 4 auf der Kupfergleichgewichtskurve bezeichnet die Kupferkonzentration in dem der zweiten Stufe 14 entnommenen· organischen Strom 10 und die Kupferkonzentration in dem der zweiten Stufe entnommenen wäßrigen Raffinatstrom 17. Der Punkt 5 auf der Arbeitslinie bezeichnet die Kupferkonzentration in dem wäßrigen Raffinatstrom 17 und die Kupferkonzentration in dem der letzten Stufe 16 entnommenen organischen Strom 15. Die durch die Punkte 4 und 6 bezeichneten organischen Ströme enthalten etwa 2 g/l Nickel sowie etwa 0,2 g/l Kupfer. Die Kupferkonzentration in dem der letzten Extraktionsstufe 16 entnommenen wäßrigen Raffinatstrom 18 und dem organischen Strom 19 nach dem Mischen in der Stufe 16 ist durch den Punkt 6 auf der Kupfergleichgewichtskurve bestimmt. Da die Kupferkonzentration des der Extraktionsstufe 16 entnommenen wäßrigen Stroms praktisch gleich Null ist, braucht man in diesem Fall keine weiteren Extraktionsstufen hinzuzufügen. Gegebenenfalls könnte man jedoch eine zusätzliche Extraktionsstufe vorsehen, und hierbei

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müßte man die Kupferkonzentrationen für die verschiedenen zugeführten und abgegebenen Ströme mit Hilfe des soeben beschriebenen Verfahrens festlegen.

Gemäß Fig. 2 ist es möglich, den der ersten Extraktionsstufe 11 entnommenen kupferhaltigen organischen Strom 23 und den nickelhaltigen, kupferfreien wäßrigen Raffinatstrom 18 aus der letzten Stufe einer weiteren Behandlung zu unterziehen, um reines Nickel oder reines Kupfer zu gewinnen. Der Strom 18 mit hohem Nickelgehalt wird einem Extraktionsschritt 24 zugeführt, wo er im Gegenstrom in Berührung mit einem organischen Strom gebracht wird·, der ein Oximextraktionsmittel enthält, das in mehreren Stufen mit dem Strom 18 reagiert. Der nickelfreie wäßrige Strom 30 aus dem Extraktionsschritt 24 kann einem nicht dargestellten Auslaugungsschritt zugeführt werden, der dazu dient, Kupfer und Nickel aus einem Erz auszulaugen. Die Bedingungen, unter denen ein Oxim Nickel aus einer wäßrigen Auslaugungslösung mit einem hohen pH-Wert extrahiert, sind bekannt, so daß sich eine nähere Erläuterung erübrigen dürfte. Der nickelhaltige organische Strom 25 wird dann einem Abseheidungsschritt (26) zugeführt, wo er im Gegenstrom in mehreren Stufen in Berührung mit einer Säurelösung, z.B. einer wäßrigen Schwefelsäurelösung, gebracht wird, und zwar unter solchen Bedingungen bezüglich des pH-Wertes und des volumetrisöhen Verhältnisses zwischen dem wäßrigen Strom und dem organischen Strom, daß in dem wäßrigen Strom vorhandene Wasserstoffionen im wesentlichen gegen alle Nickelionen ausgetauscht werden, die an das Oximmolekül gebunden sind und zusammen mit ihm ein Chelat bilden. Die Bedingungen, unter denen sich Nikkei aus einem organischen Strom mit Hilfe von Säure abscheiden läßt, sind ebenso bekannt wie die Bedingungen für das Abscheiden von Kupfer mit Hilfe eines Säurestroms, auf die weiter unten näher eingegangen wird.

Der wäßrige Strom mit einem hohen Nickelgehalt kann einer weiteren Behandlung zum Gewinnen reinen Nickels unterzogen werden, z.B. einem elektrolytischen Metallgewinnungs-

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schritt, von dem der nickelfreie wäßrige Strom dem Abscheidungsschritt 26 erneut zugeführt werden kann. Die elektro-Iytische G-ewinnung des Nickels wird gewöhnlich in Gegenwart eines Puffers, z.B. von Borsäure, durchgeführt, um einen pH-Wert aufrechtzuerhalten, der gewährleistet, daß Nickelkathoden entstehen und daß Nickelverbindungen nur in einem geringen Ausmaß oder überhaupt nicht ausgefällt werden.

Wie erwähnt, kann der kupfer- und nickelfreie wäßrige Strom 30 erneut einem nicht dargestellten Auslaugungsschritt zugeführt werden. Vorzugsweise wird jedoch ein Teil des kupferund nickelfreien wäßrigen Stroms 7 einem oder mehreren Nickelwaschschritten 8 zugeführt, wo alles noch in dem kupferhaltigen organischen Strom 23 vorhandene Nickel vor dem Ab- ' scheiden des Kupfers beseitigt wird. Bei dieser Arbeitsweise verbessert sich das Verhältnis zwischen dem Kupfer und dem Nickel in dem kupferhaltigen organischen Strom, der dem Kupferabscheidungsschritt 33 zugeführt wird, dadurch, daß die Menge des in dem Kreis 35 zum elektrolytischen Gewinnen von Kupfer vorhandenen Nickels verringert wird. Der Strom 9, der alles etwa noch vorhandene Nickel enthält, das mit Hilfe eines oder mehrerer Waschschritte 8 entfernt worden ist, wird erneut der Stufe 11 zusammen mit dem frischen wäßrigen Strom zugeführt, so daß das Nickel schließlich in den Nickelextraktionskreis gelangt.

Der organische Strom 23 mit hohem Kupfergehalt wird einem Kupferabscheidungsschritt 33 zugeführt, wo er im Gegenstrom in mehreren Stufen in Berührung mit einer wäßrigen Säurelösung, z.B. wäßriger Schwefelsäure, gebracht wird, und zwar unter solchen Bedingungen des pH-Wertes und des Volumenverhältnisses zwischen dem organischen Strom und dem wäßrigen Strom, daß wasserstoffionen der Säure gegen Kupferionen ausgetauscht werden, die an die Oximmoleküle gebunden sind und zusammen mit ihnen ein Ghelat bilden. Der kupfernaltige Säurestrom 34 wird dann einem Kupfergewinnungsschritt 35 zugeführt, wo er z.B. einer Elektrolyse unterzogen wird, um reines Kupfer zu gewinnen.

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Der kupferfreie Säurestrom 36 kann dem Kupferabscheidungsschritt 33 erneut zugeführt werden.

Gemäß Fig. 3 gehören zu jeder der dargestellten Extraktionsstufen 11, 14 und 16 ein Mischteil 11a bzw. 14a bzw. 16a, ein Absetzteil 11b bzw. 14b bzw. 16b sowie ein Flüssigkeitsabführungsteil 11c bzw. 14c bzw. I6c. Die Flüssigkeitsströme werden durch nicht dargestellte Pumpen jedem der Mischteile 11a, 14a und 16a zugeführt und aus jedem der Abführungsteile 11c, 14c und 16c den Absetzteilen 11b, 14b und 16b zugeführt und aus diesen abgeführt.

Zunächst werden jedem Mischteil 11a, 14a und 16a ein organischer Strom und ein wäßriger Strom zugeführt. Das Mischen wird in allen Stufen gleichzeitig durchgeführt, und das Gleiche gilt für das Absetzen und das nachfolgende Abziehen der Flüssigkeiten. Die Flüssigkeitsströme werden in den Mischteil entweder von dem in der Strömungsrichtung nächstbenachbarten Entnahmeteil aus eingepumpt oder als frischer organischer Strom bzw. als frischer wäßriger Strom zugeführt. Somit werden der frische, metallhaltige wäßrige Strom und der organische Strom 10 dem Mischteil 11a, der wäßrige Strom 12 und der organische Strom 15 dem Mischteil 14a und der wäßrige Strom 17 und der frische organische Strom 19 dem Mischteil 16a zugeführt. Nachdem die Flüssigkeiten hinreichend gemischt worden sind, treten sie in die benachbarten Absetzteile 11b, 14b und 16b über, wo sich die beiden Phasen voneinander trennen können, so daß die organische Phase auf der wäßrigen Phase schwimmt. Die wäßrige Phase wird aus den drei Absetzteilen mittels Leitungen 40, 41 und 42 abgeführt, welche die unteren Teile der Absetzkammern mit Teilen 43, 44 und 45 der Entnahmeabschnitte zum Zurückhalten des wäßrigen Teils verbinden. Der organische Strom wird aus jedem Absetzteil über eine Leitung abgeführt, die den oberen Abschnitt jedes Absetzteils mit einem Teil 46 bzw. 47 bzw. 48 der Entnahmeabschnitte 11c, 14c und 16c zum Zurückhalten des organischen Teils verbindet.

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Die organischen Extraktionsmittel, die gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind diejenigen, welche dann, wenn man sie mit einer Laugenlösung mischt, deren pH-Wert über etwa 9 liegt, und die Kupfer und Nickel enthält, bewirken, daß die Konzentration des Nickels in dem Oximstrom, das sich im Gleichgewicht mit dem Nickel in dem wäßrigen Strom befindet, ein Maximum erreicht, und die dann dazu führen, daß das Nickel durch Kupfer verdrängt wird, wenn die Kupferkonzentration sowohl in dem wäßrigen Strom als auch in dem organischen Strom zunimmt.

Bei den genannten Oximen Kann es sich z.B. um Alpha— hydroxyoxime, substituierte Hydroxybenzophenoxime und Gemische daraus handeln.

Die allgemeine Strukturformel des Alphahydroxyoxims lautet wie folgt:

Hierin können R, R' und R¹' beliebige von mehreren organischen Kohlenwasserstoffradikalen, z.B. aliphatische Radikale und Alkylarylradikale sein. R" kann auch Wasserstoff sein. R und R' sind vorzugsweise ungesättigte Kohlenwasserstoff- oder verzweigtkettige 'Alkylgruppen, die etwa 6 bis 20 Kohlenstoffatome enthalten; R und R¹ sind vorzugsweise von gleicher Art, und wenn es sich um Alkylgruppen handelt, sind sie vorzugsweise an die durch die -OH und die =NOH-Gruppen substituierten Kohlenstoffatome über ein sekundäres Kohlenstoffatom angelagert. Ferner ist R" vorzugsweise Wasserstoff, oder es han- ■ delt sich um ungesättigte Kohlenwasserstoff- oder verzweigtkettige Alkylgruppen mit etwa 6 bis 20 Kohlenstoffatomen. Die Alphahydroxyoxime enthalten ebenfalls vorzugsweise insgesamt etwa 14 bis 40 Kohlenstoffatome. Alt Beispiele seien die folgenden genannt: 19-Hydroxyhexatriaconta-9, 27-Dien-18-0xim, 5-10-Diäthyl-8-Hydroxytetradecan-7-0xim und 5,8-Diäthyl-

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T-Hydroxydodecan-ö-Oxim. Diese letztere Verbindung hat die folgende Strukturformel:

GH_x '

/ ⁵

CH₀ OH FOH H

Il 1 I

GH₃ (-GH₂) ₃ C C G C (GH₂ )

Beispiele für weitere einfach und mehrfach ungesättigte Radikale sind heptenyl-, octenyl-, decenyl-, octadecenyl- und alkylsubstituierte Radikale, z.B. Äthyloctadecenyl. Als Beispiele für weitere einfach und mehrfach alkylsubstituierte gesättigte Radikale seien Äthylhexyl, Diäthylheptyl, Butyldecyl, Butylhexadecyl, Äthylbutyldodecyl, Butylcyclohexyl und de'rgl. genannt.

Die Alphahydroxyoximkomponente ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß sie zu mindestens 2 Gewichtsprozent in dem Kohlenwasserstofflösungsmittel löslich ist, das zum Ansetzen der organischen Phase verwendet wird, und daß sie in Wasser im wesentlichen völlig unlöslich ist.

Um die Alphahydroxyoxime herzustellen, läßt man ein Acyloin mit einem Hydroxylaminsalz unter Rückflußbedingungen reagieren. Man kann eine solche Reaktion durchführen, indem man die Reaktionsteilnehmer in einem Alkohol, z.B. Äthanol, zurückfließen läßt und Pyridin beifügt, das sich mit der dem Hydroxylamin zugeordneten Säure verbindet.

Die gemäß der Erfindung verwendbaren substituierten Benzophenoxime naben die folgende Strukturformel:

NOH
mX /

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Hierin können R und R' einzeln von gleicher oder verschiedener Art. sein, und es handelt sich um gesättigte aliphatische Gruppen, äthylenisch ungesättigte aliphatische Gruppen oder gesättigte oder äthylenisch ungesättigte aliphatische Äthergruppen, d.h. -OR", und m und η sind gleich 0, 1, 2, 3 oder 4, mit der Maßgabe, daß m und η nicht beide gleich 0 sind. Die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in Rm und R'η beträgt 3 bis 25. R und R¹ enthalten 1 bis 25 Kohlenstoffatome, wenn es sich um gesättigte aliphatische Gruppen handelt, und 3 bis 25 Kohlenstoffatome, wenn es sich um äthylenisch ungesättigte Gruppen handelt. Vorzugsweise ist die Stelle, die die Orthostellung gegenüber dem phenolisch OH-substituierten Kohlenstoffatom einnimmt, nicht substituiert, und ferner sind vorzugsweise die Stellen, welche die Orthosteilung gegenüber dem Oximkohlenstoffatom in dem anderen aromatischen Kern einnehmen, nicht substituiert. Vorzugsweise werden verzweigtkettige gesättigte aliphatische Kohlenstoffsubstituenten verwendet. Zu den gemäß der Erfindung verwendbaren Verbindungen gehören die folgenden:

2-Hydroxy-3'-Methyl-5-Äthylbenzophenoxim 2-Hydroxy-5-(1,1-Dimethylpropyl)-Benzophenoxim 2-Hydroxy-5-(1,1-Dimethyläthyl)-Benzophenoxim 2-Hydroxy-5-0ctylbenzophenoxim
2-Hydroxy-5-lionyl-Benzophenoxim 2-Hydroxy-5-Dodecyl-Benzophenoxim 2-Hydroxy-2', 4'-Dimethyl-5-Octylbenzophenoxim 2-Hydroxy-2' , 3 ' , 5 '-Trimethyl-5-Octylbenzophenoxim 2-Hydroxy-3,5-Dinonylbenzophenoxim

2-Hydroxy-4'-(1,1-Dimethyläthyl-5-(2-Pentyl)-Benzophenoxim

2-Hydroxy-4'-(1,1-Dimethyläthyl-5-(2-Butyl)-Benzophen-

oxim

2-Hydroxy-4-Dodecyloxybenzophenoxim

2-Hydroxy-4'-(1,1-Dimethyläthyl)-5-Methylbenzophenoxim 2-Hydroxy-4',5-bis-(1,1-Mmethyläthyl)-Benzophenoxim.

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Es hat sich gezeigt, daß sich die Extraktionsvorgänge verbessern, wenn man die alphahydroxyaliphatischen Oxime in Kombination mit den 2-Hydroxybenzophenoximen verwendet.

Die zu diesem Zweck verwendbaren alphahydroxyaliphatischen Oximextraktionsmittel haben die folgende allgemeine

Strukturformel:

OH ITOH

1 '' M 2

I₅

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Hierin können R , R und R beliebige von mehreren organischen Radikalen, z.B. aliphatische Radikale und Alkylaryl-

x 12

radikale, sein. R kann auch Wasserstoff sein. R und R

sind vorzugsweise ungesättigte Kohlenwasserstoff- oder verzweigtkettige Alkylgruppen, die etwa 6 bis 20 Kohlenstoff-

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atome enthalten. R und R sind ferner vorzugsweise gleichartig, und wenn es sich um Alkylgruppen handelt, sind sie vorzugsweise an die durch die -OH- und die =FOH-Gruppen substituierten Kohlenstoffatome über ein sekundäres Kohlenstoffatom angelagert. Bei R handelt es sich ferner vorzugsweise um Wasserstoff oder ungesättigte Kohlenwasserstoff- oder verzweigtkettige Alkylgruppen, die etwa 6 bis 20 Kohlenstoffatome enthalten. Ferner enthalten die Alphahydroxyoxime vorzugsweise insgesamt etwa 14 bis 40 Kohlenstoffatome. Als Beispiele seien die folgenden genannt: 19-Hydroxyhexatriaconta-9»27-Dien-18-Oxim, 5,10-Diäthyl-8-Hydroxatetradecan-7-0xim und 5,8-Diäthyl-7-Hydroxydodecan-6-0xim. Die letztere Verbindung hat die folgende" Strukturformel:

CH₂ OH NOH H

CH,— (CH „),— C C C C (CH₀),CH

3 2'3 ι j ι ^ j ■

HH CH_n

CH₅

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"¹⁷~ 2332059

Beispiele für weitere einfach oder mehr ungesättigte Radikale sind heptenyl-, octenyl-, decenyl-, octadenenyl-, octadecynyl- und alkylsubstituierte Radikale, z.B. Äthyloctadecenyl. Repräsentativ für weitere einfach- und mehrfachalkyl substituierte gesättigte Radikale sind Äthylhexyl, Diäthylheptyl, Butyldecyl, Butylhexadecyl, Äthylbutyldodecyl, Butyl-

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cyclohexyl und dergleichen. Die Gruppen R , R und R^ können

chemisch neutrale Substituenten enthalten.

Wie aus den folgenden Beispielen ersichtlich, können die jeweiligen Mengen der beiden Extraktionsmittel bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in weiten Grenzen variieren. Schon sehr kleine Mengen des alphahydroxyaliphatischen Oxims führen zu einer günstigen Wirkung. Jedoch wird es vorgezogen, es im Bereich von 1 bis 100 Gewichtsprozent des 2-Hydroxybenzophenoxims zu verwenden,und die besten Ergebnisse lassen sich im Bereich von 15 bis 50 Gewichtsprozent erzielen. Die Menge der Extraktionsmittel in dem organischen Lösungsmittel kann ebenfalls innerhalb weiter Grenzen variieren. Im allgemeinen liegt jedoch die Konzentration der gesamten Oximmenge im Bereich von 2 bis 25%, bezogen auf das Gewicht der organischen Extraktionslösung und vorzugsweise im Bereich von 5 bis 15%.

Die genannten und weitere für die Zwecke der Erfindung geeignete Oxime sind z.B. in den TJ.S.A.-Patentschriften 3 224 873, 3 592 775, 3 455 680, 3 428 499, 3 276 863 und 3 197 274 beschrieben. Zu den besonders gut geeigneten Extraktionsmitteln gehören solche, die 2-Hydroxy-4-Nonylbenzophenoxim enthalten; hierbei handelt es sich um das primäre Extraktionsmittel in einer Zusammensetzung, die auch ein Alphahydroxyoxim enthält, wie sie von der General Mills, Inc. unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung LIX-64N auf den MarKt gebracht wird; das SjS-Diäthyl^-Hydroxy-o-Dodecanonoxim bildet das primäre Extraktionsmittel in einer Zusammensetzung, die durch die gleiche Firma unter der gesetzlich ge~ schützten Bezeichnung LIX-63 vertrieben wird; eine weitere

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ORIGINAL INSPECTED

Γ¹⁸" 2332359

Zusammensetzung, die von der gleichen Firma unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung LIX-64 auf den Markt gebracht wird, enthält als primäres Extraktionsmittel 2-Hydroxy-4-Dodecyrbenzophenoxim sowie ein Alphahydroxyoxim.

Die Erfindung wird durch die nachstehend beschriebenen Beispiele, auf die sich die Erfindung jedoch nicht beschränkt, weiter veranschaulicht.

Beispiel I

Aus Bauteilen aus einem Acrylharz wurde ein Misch- und Absetzkreis der Kastenoauart mit vier Extraktionsstufen aufgebaut. Dieser Kreis wurde bei drei Extraktionsversuchen benutzt, bei denen jeweils Kerosin, dem 40 Volumenprozent LIX-64N beigemischt war, als organisches Extraktionsmittel verwendet wurde. Die wäßrige Lösung enthielt im Liter 7,89 g Kupfer, 5,79 g Nickel, 0,33 g Kobalt und insgesamt 128 g NEU, und sie hatte einen pH-Wert von 10,1. Diese Lösung wurde dadurch gewonnen, daß ein Teil von reduzierten Manganknollen mit einer Lösung von ML·OH in (NH.)pGO, ausgelaugt wurde.

Der erste Versuch wurde mit einer G-esamtdurchsatzgeschwindigkeit von 63,5 em /min durchgeführt, wobei das Volumenverhältnis zwischen dem organischen und dem wäßrigen Strom 0,695 betrug. Der zweite Versuch wurde mit einez" höheren Durchsatzgeschwindigkeit von 100 cm /min durchgeführt, wobei das Volumenverhältnis zwischen dem organischen und dem wäßrigen Strom 0,666 betrug. Bei dem dritten Versuch wurde wiederum mit einer Durchsatzgeschwindigkeit von 100 cm /min gearbeitet, jedoch hatte das Verhältnis zwischen dem organischen und dem wäßrigen Strom einen Wert von 0,625. Die Verweilzeit in den Mischzellen betrug bei den hohen Durchsatzgeschwindigkeiten etwa 1,2 min und bei den niedrigen Durchsatzgeschwindigkeiten etwa 2,0 min.

Bei jedem Versuch wurde ein Extraktionskreis mit vier Stufen im Gegenstrom kontinuierlich betrieben, bis das Gleich-

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ORIGINAL kNSPECTED

gewicht erreicht war, und dann wurden den vier Absetzkammern des Kreises organische und wäßrige Proben entnommen, die dann analysiert wurden, um den Gehalt an Kupfer und Nickel zu ermitteln. Die Ergebnisse der Analysen wurden verwendet, um nach jeder Stufe die extrahierte prozentuale Kupfermenge sowie das Verhältnis zwischen Kupfer und Nickel in dem die erste Extraktionsstufe verlassenden organischen Strom zu berechnen. Die Versuchsergebnisse und die berechneten Ergebnisse sind für diese drei Versuche in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.

Aus der Tabelle I ist ersichtlich, daß es möglich ist, im wesentlichen sämtliches Kupfer selektiv aus einer ammoniakalischen Kupfer-Nickel-Laugenlösung mit einem pH-Wert von über 9,0 zu extrahieren, wenn man die wäßrige Lösung in mehreren Stufen in Berührung mit dem Extraktionsmittel LIX-64N bringt. Die Ergebnisse lassen ferner erkennen, daß in der ersten Stufe des Extraktionskreises kein Nickel extrahiert wird.

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-20-.Tabelle I

Analytische Profildaten für kontinuierlichen G-egenstrombetrieb Mehrstufiger Kreis für Kupfer- und Niekelextraktion Wirkungsgrad bei 40 YoI.-fo LIX-$4N in Kerosin Niedriger Durchsatz (63,5 cm /min); O/A = 0,695

Stufe . Kupfer, g/l Nr. wäßrig organ.	4,46	7,51	7,89	11,40	Cu-Extrak-. tion in jeder St. (kumula tiv) io	4,81	0	Nickel wäßrig	, g/i organ.	Verhältnis Cu/Ni
E-1, org. Lös. ab, Speise strom zu	0,37	5,77	7,86	6,37	43,47	26,86	0,38	7,79	0,55	20,7
E-2	0,077	1,41	7,24	0,48	95,31	82,13	8,24	10,56	3,41	—
E-3	0,036	0,011	0,72	0,060	99,09	99,86	90,87	9,47	7,40	—
E-4, freie? org. Strom zu, Raffi nat ab	Hoher Durchsatz (100	Hoher Durchsatz (100	7,89	99,54	cm /min); O/A =	-	5,42	5,83
E-1	E-1	cm /min); O/A =	12,57	0,666
E-2	E-2	12,21	12,52	6,11	0,21	58,1
E-3	E-3	11,27	12,16	7,07	0,69	—
E-4	E-4	8,65	10,37	8,88	2,13	—
Zugef. Lösung	2,11	-	5,65	4,85	—
0,625
5,84	0,10	125,7
5,87	0,12	—
6,19	0,17	—
5,724	0,68	—
5,79	-	—

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Beispiel II

Dieses Beispiel veranschaulicht die Verwendung von LIX-63 zum selektiven Extrahieren von Kupfer aus einer ammoniakalischen Laugenlösung mit dem pH-Wert 10,1, die im Liter 7,89 g Kupfer, 5,79 g Nickel, 0,33 g Kobalt und insgesamt 128 g NH* enthält. Der organische Strom enthielt 12 Volumenprozent LIX-63 in Kerosin.

Der organische und der wäßrige Strom wurden im Gegenstrom durch einen vierstufigen Misch- und Absetz-Extraktionskreis geleitet, der unter den folgenden Versuchsbedingungen betrieben wurde:

Durchsatz des organischen Stroms: 42,5 cm /min Durchsatz des wäßrigen Stroms: 57,5 cm /min

Volumenverhältnis zwischen organischem und wäßrigem Strom: 0,740

Berührungszeit je Stufe: 2 min

Der Extraktionskreis wurde kontinuierlich betrieben, und den vier Absetzkammern des Kreises wurden organische und wäßrige Proben entnommen, nachdem der Gleichgewichtszustand erreicht war. Alle Proben wurden· analysiert, um die Menge des Kupfers und des Nickels zu ermitteln. Die Ergebnisse der Analysen wurden benutzt, um nach jeder Stufe die extrahierte prozentuale Kupfermenge sowie das Verhältnis zwischen Kupfer und Nickel in dem die erste Extraktionsstufe verlassenden organischen Strom zu berechnen. Die Versuchsergebnisse und die berechneten Ergebnisse, die in der folgenden Tabelle II zusammengestellt sind, zeigen, daß es möglich ist, 98,869ε des zugeführten Kupfers zu extrahieren, und daß das Gewichtsverhältnis zwischen Kupfer und Nickel in dem letzten Extraktionsstrom 273,3 betrug. Dies zeigt, daß es möglich ist, im wesentlichen allesvorhandene Kupfer mit Hilfe von LIX-63 selektiv aus einer Laugenlösung mit einem hohen pH-Wert zu extrahieren, die Nikkei in einer erheblichen Konzentration enthält.

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Tabelle II

Analytische Profildaten für einen kontinuierlich betriebenen mehrstufigen Segenstromkreis (12 VqL-tfo LIX-63 in Kerosin)

Stufe Kupfer, g/l Nr. wäßrig organ.

Kupferextrak tion, fo in jeder Stufe (kumulativ)

■ nickel, g/l
wäßrig organ.

Verhältnis Cu/Ni

E-1, org.	3,18	10,66	59,70	5,83	0,039
m.Metall
ab, Spei
sestrom
zu
E-2	1,01	4,20	87,20	5,87	0,087
E-3	0,39	1,27	95,06	5,90	0,15
E-4, me	0,09	0,43	98,86	5,76	0,19
tallhalt.
organ.
Strom zu,
Raffinat
ab

273,3

Beispiel III

Dieses Beispiel entspricht im wesentlichen dem Beispiel II, abgesehen davon, daß anstelle von LIX-63 eine Menge von 20 Volumenprozent LIX-64N in Kerosin als Extraktionsmittel verwendet wurde, und daß die Durchsatzgeschwindigkeiten des organischen und des wäßrigen Stroms auf 58,5 bzw. 41,5 cm /min eingestellt wurden. Die in der folgenden Tabelle III zusammengestellten Ergebnisse zeigen, daß es möglich ist, Kupfer selektiv aus Laugenlösungen mit₍ einem hohen pH-Wert zu extrahieren, die Nickel in einer erheblichen Konzentration enthalten.

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-23-Tabelle III

Stufe	Kupfer	, s/i	Kupfer	Nickel,	δ/1	Verhält
Nr.	wäßrig	organ.	extrak	wäßrig	organ.	nis Cu/Ni
			tion, io
			in jeder
			Stufe (ku
			mulativ)
Ξ-1	7,57	5,65	4,06	5,82	0,04	141,3
Ξ-2	5,04	5,41	36,12	6,58	0,13	-
Ξ-3	0,91	3,59	88,47	7,49	0,67	-
Ξ-4	0,01	0,64	99,87	5,734	1,32	-

Beispiel IV

Dieses Beispiel veranschaulicht die Verwendung einer kupfer- und nickelfreien Laugenlösung zum Auswaschen des kupferhaltigen Oxims zum Entfernen des gesamten noch darin enthaltenen restlichen Nickels. Es wurde eine mehrstufige, im Gegenstrom arbeitende Misch- und Absetzeinrichtung aufgebaut, zu der ein Kupferkreis mit vier Extraktionsstufen, zwei Nickelauswaschstufen und fünf Kupferabscheidungsstufen sowie ein Nickelkreis mit vier Extraktionsstufen und fünf Nickelabscheidungsstufen gehörten. Sämtliche Auswasch- und Abscheidungsstufen waren in den Rückleitungen mit geeichten Durchflußmessern zum Regeln der Zufuhr der wäßrigen Lösung versehen. In den Abscheidungsstufen befanden sich eingetauchte Heizvorrichtungen, die dazu dienten, eine Temperatur von etwa 45⁰G aufrechtzuerhalten.

Die wäßrige Lösung wurde der ersten Extraktionsstufe des Kupferkreises zugeführt. Die zuzuführende Lösung wurde der ersten Extraktionsstufe des Kupferkreises zugeführt. Die zuzuführende Lösung wurde durch ammoniakalisches Auslaugen von reduzierten Manganknollen hergestellt, und sie enthielt im Liter 8,3 g Kupfer, 5,77 g Nickel, insgesamt 65 g NH, und 48 g Kohlendioxid.

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. -24-

Die organische Lösung wurde von gesonderten Behältern aus der vierten Extraktionsstufe der betreffenden Kreise zugeführt. Bei der organischen Lösung handelte es sich um Kerosin, das 20 Volumenprozent LIX-64N enthielt.

Die von dem Kupferkreis abgegebene kupferfreie Laugenlösung wurde der ersten Extraktionsstufe des Mckelkreises zugeführt. Nach dem Extrahieren von Nickel wurde ein Teil der dabei erhaltenen kupfer- und nickelfreien Laugenlösung zum Speisen des Nickelauswaschkreises verwendet. Der wäßrige Unterstrom des letzteren Kreises wurde zu dem Kupferestraktionskreis zurückgeleitet und mit der frischen wäßrigen, zu extrahierendes Material enthaltenden Laugenlösung gemischt. Die Durchsatzgeschwindigkeiten bei dem Kupferkreis sind in der nachstehenden Zusammenstellung angegeben.

Zuführungs- Rüekumwälzgeschwindigkeit geschw. des

wäßrigen Stroms

cm /min cm /min

Organischer Strom	58	—	40
Wäßriger Strom insges.	46	-	25
Nickelwäscher	3	35 -
Abscheidungslösung	30	20 -

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Tabelle IV
Analytische Profildaten des Kupferkreises

Zellen-Nr. Kupfer, g/l Nickel, g/l Kupfer- Kupfer- Verhältnis
wäßrig organisch wäßrig organisch extraktion Abscheidung Gu/Ni

i

	E-1	S-1	7,85	6,61	5,42	0,059	1,	88	-	112,0	I
	E-2	S-2	7,67	6,48	5,77	0,093	4,	13	-	-	ro VJl I
	E-3	S-3	5,02	6,04	7,19	0,37	37,	25	-	-
t λ\	E-4	S-4	0,052	3,94	5,38	1,50	99,	35	2,27	-
IA/ O		S-5	1 4,62	6,46	0,80	0,038			3,78	170,0
co co		2 2,25	6,36	0,39	0,023			77,99	276,5
00 N)		45,47	1,40	0,036	0,006			88,05	346,4
		34,96	0,76	0,004	0,006			92,14	-
N)	Ni-Waseher	33,72	0,50	0,004	0,004			93,08	-
O	Ni-Wascher	33,22	0,44	0,004	0,004			93,87	-
	Absch.	33,10	0,39	0,004	0,004			—
Absch.
Äbsch.
Absch.
Absch.

CO K) CO

Claims

PATENT AN SPRÜCHE

1. Verfahren zum selektiven Extrahieren von Kupfer aus einer Kupfer und Nickel enthaltenden, wäßrigen ammoniakalischen Lösung mit einem pH-tfert über etwa 9 unter Verwendung einer Oximlösung in mehreren Extraktionsstufen, dadurch gekennzeichnet , daß die Kupfer und Nickel enthaltende wäßrige, ammoniakalische Lösung in Berührung mit einer mit Wasser nicht mischbaren organischen Oximlösung gebracht wird, um eine Überführung von Kupferionen aus der wäßrigen Lösung in die Oximlösung und von Wasserstoffionen aus der Oximlösung in die wäßrige Lösung nach der Gleichung

(2EH)_org_ ₊ (Cu⁺⁺)_a4U_ —- (EOu)_org_ ₊ (2H⁺)_a(lu_

zu bewirken, wobei R der organische Teil des Oxims ist, daß die Lösungen zwischen aufeinander folgenden Stufen im Gegenstrom weitergeleitet werden, und daß das Molverhältnis zwischen den austauschbaren Wasserstoffionen in der Oximlösung vor der Berührung mit der wäßrigen Lösung und den Kupfer— ionen in der wäßrigen Lösung vor der Berührung mit der Oximlösung etwa zwischen 1,8 und 2,4 liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Extrahieren von Nickel und Kupfer, dadurch gekennzeichnet , daß eine erste Extraktionsstufe und eine letzte Extraktionsstufe benutzt werden, daß ein kupferfreier wäßriger Strom mit hohem Nickelgehalt, der der letzten Extraktionsstufe entnommen wird·, in Berührung mit einem Oxim gebracht wird, um einen Oximstrom mit hohem Nickelgehalt und einen nickelfreien wäßrigen Strom zu erhalten, daß Nickel aus dem Oximstrom mit hohem Nickelgehalt gewonnen wird, und daß Kupfer aus dem Oximstrom mit hohem Kupfergehalt gewonnen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der der ersten Extraktionsstufe entnommene Oximstrom mit hohem Kupfergehalt in Berührung

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mit dem nickelfreien wäßrigen Strom gebracht wird, so daß sämtliches in dem Oximstrom mit hohem Kupfergehalt noch verbliebene Nickel entfernt wird, um einen nickelfreien Oximstrom mit einem hohen Kupfergehalt zu erhalten, daß aus dem nickelfreien Oximstrom mit hohem Kupfergehalt Kupfer gewonnen wird, und daß der nickelfreie wäßrige Strom nach seiner Berührung mit dem Oximstrom mit hohem Kupfergehalt zusammen mit der wäßrigen Lösung der ersten Extraktionsstufe des Satzes von Extraktionsstufen zugeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet , daß eine Ammoniak und Ammoniumcarbonat enthaltende wäßrige Lösung verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine 2-Hydroxy-4-Nonylbenzophenoxim enthaltende Oximlösung verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß eine 5»8-Diäthyl-7-Hydroxy-4-Dodecylbenzophenoxim enthaltende Oximlösung verwendet wird.

Der Patentanwalt:

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