DE60010719T2

DE60010719T2 - Zusammensetzung und Verfahren für die Lössungsmittelextraktion von Metallen unter Verwendung von Aldoxim oder Ketoxim enthaltenden Extraktionsmitteln

Info

Publication number: DE60010719T2
Application number: DE60010719T
Authority: DE
Inventors: Domenico Carlo Blackley CUPERTINO; Alan David Blackley Sugarman
Original assignee: Cytec Technology Corp
Current assignee: Cytec Technology Corp
Priority date: 1999-06-24
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2020-05-31
Also published as: ES2220466T3; JP4885391B2; US6733688B1; AU780762B2; EP1204774B1; GB9914669D0; KR20020021133A; JP2003503182A; AU5090100A; ZA200109745B; PE20010561A1; ATE266743T1; EP1204774A1; DE60010719D1; MY123657A; MXPA01013248A; CA2369852A1; WO2001000889A1; CA2369852C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lösungsmittelextraktionszusammensetzung, ein Lösungsmittelextraktionsverfahren und insbesondere ein Verfahren zur Extraktion von Metallen, insbesondere Kupfer, aus wässrigen Lösungen, insbesondere durch Erzauslaugung erhaltene Lösungen.
Es ist bekannt, Metalle, insbesondere Kupfer, aus wässrigen Lösungen, welche das Metall beispielsweise in Form eines Salzes enthalten, zu extrahieren, durch in Kontakt bringen der wässrigen Lösung mit einer Lösung eines Lösungsmittelextraktionsmittels in einem wasserunmischbaren organischen Lösungsmittel und danach Abtrennen der mit Metall-beladenen Lösungsmittelphase, das heisst, derjenigen, welche wenigstens einen Teil des Metalls in Form eines Komplexes enthält. Das Metall kann danach durch Strippen mit einer Lösung mit niedrigerem pH-Wert gewonnen werden, gefolgt von beispielsweise elektrolytischer Gewinnung. Am häufigsten sind die wässrigen metallhaltigen Lösungen zur Extraktion das Ergebnis der sauren Erzauslaugung. Es ist jedoch bekannt, dass einige Metalle, insbesondere Kupfer, aus bestimmten Erzen mit ammoniakalischen Lösungen ausgelaugt werden können. Dies hat den Vorteil, dass Lösungen mit besonders hohen Kupferkonzentrationen erhalten werden, und dass wenig Kontamination der Lösung mit Eisen herrscht.
Lösungsmittelextraktionsmittel, welche in den letzten Jahren Anklang gefunden haben, insbesondere zur Gewinnung von Kupfer aus wässrigen Lösungen, umfassen Oximreagenzien, insbesondere ortho-Hydroxyaryloxime und ortho-Hydroxyarylketoxime. Obwohl gefunden wurde, dass solche Reagenzien bei der Gewinnung von Kupfer aus Lösungen gut funktionieren, besteht ein Problem, auf welches man bei der Anwendung derartiger Reagenzien trifft, darin, dass die Oxim- und Ketoximreagenzien Metalle stark binden können, zu dem Ausmass, dass die Wirksamkeit des Metalltransfers von Auslauglösung zu Strippinglösung behindert werden kann. Um derartige Probleme zu beheben, wurden Modifizierungsmittel verwendet, um die Bindungseffizienz der Extraktionsmittel zu bewirken. Typische Modifizierungsmittel sind in WO 96/25525, WO 99/10546 und in EP-A-0202833 offenbart. Obwohl jedoch Lösungsextraktionsverfahren zunehmend bei immer unterschiedlicheren Gelegenheiten verwendet werden, besteht noch immer ein Bedürfnis weitere Modifizierungsmittel zu ermitteln.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Lösungsmittelextraktionszusammensetzung bereitgestellt, umfassend ein oder mehrere ortho-Hydroxyarylaldoxime oder ortho-Hydroxyarylketoxime und wenigstens einen Dialkylester eines gegebenenfalls substituierten Ethylen- oder Polyethylenglykols der Formel (2):
Formel (2) wobei

R⁷ und R⁸ jeweils unabhängig voneinander eine gegebenenfalls substitutierte Alkylgruppe sind;
R⁹ bis R²⁰ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder gegebenenfalls ein substituierter Kohlenwasserstoff sind;
m, n und p jeweils unabhängig voneinander 0, 1, 2, 3 oder 4 sind,
mit der Massgabe, dass m + n + p grösser als oder gleich 1 ist;
und q gleich 1 , 2 oder 3 ist.

Die Zusammensetzungen umfassen vorzugsweise auch ein wasserunmischbares organisches Lösungsmittel.
Die ortho-Hydroxyarylaldoxim- oder ortho-Hydroxyarylketoximverbindungen, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind im wesentlichen wasserunlöslich und haben vorzugsweise die Formel:
Formel (1) wobei

R¹ Wasserstoff oder gegebenenfalls eine substituierte Kohlenwasserstoffgruppe ist,
R² eine gegebenenfalls substituierte ortho-Hydroxyarylgruppe ist,

Während die Erfindung hier unter Bezugnahme auf eine Verbindung von Formel (1) beschrieben wird, wird die Annahme zugrundegelegt, dass sie die besagte Verbindung in irgendwelchen möglichen tautomeren Formen, und ebenfalls die Komplexe, welche zwischen ortho-Hydroxyarylaldoximen oder ortho-Hydroxyarylketoximen und Metallen, insbesondere Kupfer, gebildet werden, betrifft.
Gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffgruppen, welche durch R¹ dargestellt werden können, umfassen vorzugsweise gegebenenfalls substituierte Alkyl- und Arylgruppen umfassend Kombinationen aus diesen, wie etwa gegebenenfalls substituierte Aralkyl- und Alkarylgruppen.
Beispiele gegebenenfalls substituierter Alkylgruppen, welche durch R¹ dargestellt werden können, umfassen Gruppen, bei welchen die Alkylgruppen 1 bis 20, insbesondere 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten können. Ein bevorzugtes ortho-Hydroxyarylketoxim ist eines, bei welchem R¹ gleich Alkyl ist, vorzugsweise mit bis zu 20, und insbesondere bis zu 10, und stärker bevorzugt bis zu 3 gesättigten aliphatischen Kohlenstoffatomen, und bei einem am stärksten bevorzugten ortho-Hydroxyarylketoxim ist R¹ eine Methylgruppe.
Beispiele gegebenenfalls substituierter Arylgruppen, welche durch R¹ dargestellt werden können, umfassen gegebenenfalls substituierte Phenylgruppen. wenn R¹ eine Arylgruppe ist, handelt es sich vorzugsweise um eine unsubstituierte Phenylgruppe.
Am stärksten bevorzugt ist, dass R¹ ein Wasserstoffatom ist.
Gegebenenfalls substituierte ortho-Hydroxyarylgruppen, welche durch R² dargestellt werden können, umfassen gegebenenfalls substituierte Phenole. Beispiele für gegebenenfalls substituierte Phenole, welche durch R² dargestellt werden können, umfassen solche der Formel:
wobei R³ bis R⁶ jeweils unabhängig voneinander H oder eine C₁- bis C₂₂-, vorzugsweise eine C₇- bis C₁₅- lineare oder verzweigte Alkylgruppe darstellen. Insbesondere vorzugsweise stellt nur R⁵ eine C₁- bis C₂₂- Alkylgruppe, am stärksten bevorzugt eine C₇- bis C₁₅- Alkylgruppe dar, wobei R³, R⁴ und R⁶ H darstellen.
Wenn R¹ oder R² substituiert ist, sollte(n) der Substituent (die Substituenten) derart sein, dass die Fähigkeit des ortho-Hydroxyarylaldoxims oder ortho-Hydroxyarylketoxims Metalle, insbesondere Kupfer zu komplexieren, nicht nachteilig beeinflusst wird. Geeignete Substituenten umfassen Halogen, Nitro, Cyano, Kohlenwasserstoff , wie etwa C_1-20-Alkyl , insbesondere C_1-10-Alkyl; Hydrocarbyloxy, wie etwa C_1-20-Alkoxy, insbesondere C_1-10-Alkoxy; Hydrocarbyloxycarbonyl, wie etwa C_1-20-Alkoxycarbonyl, insbesondere C_1-10-Alkoxycarbonyl; Acyl, wie etwa C_1-20-Alkylcarbonyl und Arylcarbonyl, insbesondere C_1-10-Alkylcarbonyl und Phenylcarbonyl; und Acyloxy, wie etwa C_1-20-Alkylcarbonyloxy und Arylcarbonyloxy, insbesondere C_1-10-Alkylcarbonyloxy und Phenylcarbonyloxy. Es kann mehr als ein Substituent vorliegen für den Fall, dass die Substituenten gleich oder verschieden sein können.
In vielen Ausführungsformen, wenn ein ortho-Hydroxyarylketoxim verwendet wird, ist das ortho-Hydroxyarylketoxim ein 5-(C₈- bis C₁₄-Alkyl)-2-hydroxyaceto-phenonoxim, insbesondere 5-Nonyl-2-hydroxyacetophenonoxim.
In vielen bevorzugten Ausführungsformen, wenn ein ortho-Hydroxyarylaldoxim verwendet wird, ist das ortho- Hydroxyarylaldoxim ein 5-(C₈- bis C₁₄-Alkyl)-2-hydroxybenzaldoxim, insbesondere 5-Nonyl-2-hydroxybenzaldoxim.
Die Zusammensetzung kann eines oder mehrere verschiedene ortho-Hydroxyarylaldoxime oder ortho-Hydroxyarylketoxime oder Gemische davon umfassen, wobei die Art der Substituentengruppen, dargestellt durch R¹ und R², zwischen den ortho-Hydroxyaldoxim- oder ortho-Hydroxyarylketoxim-Komponenten differiert, insbesondere dort, wo die Komponente Oxime isomer sind. Solche isomeren Gemische können eine bessere Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln als ein einzelnes Oxim aufweisen.
Die ortho-Hydroxyarylaldoxime oder ortho-Hydroxyarylketoxime sind oft in einer Menge von bis zu 60 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden, häufig mit mehr als 50 Gew.-% und gewöhnlicherweise nicht mehr als 40 Gew.-%. Des öfteren umfasst das ortho-Hydroxyarylaldoxim oder ortho-Hydroxyarylketoxim wenigstens 1 Gew.-%, häufig wenigstens 2,5 Gew.-% und gewöhnlicherweise wenigstens 5 Gew.-% der Zusammensetzung, und umfasst vorzugsweise 7,5 bis 20 Gew.-%, stärker bevorzugt 10 bis 18 Gew.-%, wie etwa 15 Gew.-% der Zusammensetzung.
Die Dialkylester eines gegebenenfalls substituierten Ethylen- oder Polyethylenglykols, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind im wesentlichen wasserunlöslich und weisen üblicherweise die Formel auf:
Formel (2) wobei

Die Dialkylester eines gegebenenfalls substituierten Ethylen- oder Polyethylenglykols (im folgenden als Ester {esters} bezeichnet) der vorliegenden Erfindung enthalten oftmals 10 bis 100 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 16 bis 70 Kohlenstoffatome, wie etwa bis zu 40 Kohlenstoffatome, und stärker bevorzugt 20 bis 30 Kohlenstoffatome.
Gegebenenfalls substituierte Alkylgruppen, welche durch R⁷ und R⁸ dargestellt werden können, umfassen Gruppen, bei welchen die Alkylgruppen oftmals 1 bis 25 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 2 bis 16 Kohlenstoffatome und insbesondere 4 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten. Alkylgruppen, welche durch R⁷ und R⁸ dargestellt werden können, sind vorzugsweise verzweigt. Besonders bevorzugt ist, wenn eine Alkylgruppe, dargestellt durch R⁷ und R⁸, verzweigt ist, dass die Verzweigung α-ständig zu den Carbonylgruppen vorliegt, an welche R⁷ und R⁸ gebunden sind.
Gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffgruppen, welche jeweils durch R⁹ bis R²⁰ dargestellt werden können, umfassen vorzugsweise gegebenenfalls substituierte Alkyl- und Arylgruppen umfassend Kombinationen von diesen, wie etwa gegebenenfalls substituierte Aralkyl- und Alkarylgruppen.
Beispiele für gegebenenfalls substituierte Alkylgruppen, welche durch R⁹ bis R²⁰ dargestellt werden können, umfassen Gruppen, bei welchen die Alkylgruppen bis zu 10, und insbesondere bis auf 5 Kohlenstoffatome umfassen. Wenn einer von R⁹ bis R²⁰ eine Alkylgruppe ist, ist dieser vorzugsweise eine unsubstituierte Methylgruppe.
Beispiele für gegebenenfalls substituierte Arylgruppen, welche durch R⁹ bis R²⁰ dargestellt werden können, umfassen gegebenenfalls substituierte Phenylgruppen. Wenn einer von R⁹ bis R²⁰ eine Arylgruppe ist, ist dieser vorzugsweise eine unsubstituierte Phenylgruppe.
Wenn irgendeiner von R⁹ bis R²⁰ eine gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffgruppe ist, ist es bevorzugt, dass höchstens einer von R⁹, R¹⁰, R¹¹ oder R¹²; und/oder höchstens einer von R¹³, R¹⁴, R¹⁵ oder R¹⁶ und/oder höchstens einer von R¹⁷, R¹⁸, R¹⁹ oder R²⁰ eine gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffgruppe ist.
Es ist besonders bevorzugt, dass die gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffgruppe eine unsubstituierte Methylgruppe ist.
Am stärksten bevorzugt sind Ester, bei welchen R⁹ bis R²⁰ jeweils Wasserstoff sind.
Die Ester umfassen gegebenenfalls eine Anzahl wiederkehrender Einheiten, wie durch m, n, p und q definiert ist. Es ist bevorzugt, dass die Gesamtzahl an Einheiten, wie durch die Formel definiert ist: Gesamtzahl an Einheiten = q(m + a + p)von 1 bis 6, stärker bevorzugt von 2 bis 5 ist.
In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen ist n + p gleich 0, q ist gleich 1, m ist von 2 bis 4, und R⁹ bis R²⁰ sind jeweils Wasserstoff.
In bestimmten stark-bevorzugten Ausführungsformen ist n + p gleich 0, q ist gleich 1, m ist von 2 bis 4, und R⁹ bis R²⁰ sind jeweils Wasserstoff, und R⁷ und R⁸ sind beide verzweigte C₄- bis C₁₂-Alkylgruppen.
Die Ester können gegebenenfalls weitere funktionelle Gruppen enthalten, welche ausgewählt sind ohne deren Funktion als Modifizierungsmittel nachteilig zu beeinflussen. Funktionelle Gruppen, welche vorliegen können, umfassen Halogen, Nitro, Cyano, Kohlenwasserstoff, wie etwa C_1-20-Alkyl, insbesondere C_1-10-Alkyl; Hydrocarbyloxy, wie etwa C_1-20-Alkoxy, insbesondere C_1-10-Alkoxy; Hydrocarbyloxycarbonyl, wie etwa C_1-20-Alkoxycarbonyl, insbesondere C_1-10-Alkoxycarbonyl; Acyl, wie etwa C_1-20-Alkylcarbonyl und Arylcarbonyl, insbesondere C_1-10-Alkylcarbonyl und Phenylcarbonyl; und Acyloxy, wie etwa C_1-20-Alkylcarbonyloxy und Arylcarbonyloxy, insbesondere C_1-10-Alkylcarbonyloxy und Phenylcarbonyloxy. Es kann mehr als eine funktionelle Gruppe vorliegen, wobei die funktionellen Gruppen dieselben sein können oder verschieden.
Beispiele für zweckmässige Ester umfassen Tetraethylenglykol-di-2-ethyl-hexanoat.
Die Ester umfassen oftmals bis zu 30 Gew.-% der Zusammensetzung, vorzugsweise 0,1 bis 20 Gew.-%, und am stärksten bevorzugt 0,5 bis 15 Gew.-%. Das Gewichtsverhältnis von Ester zu Aldoxim oder Ketoxim ist oft im Bereich von 10:1 bis 1:10, häufig von 5:1 bis 1:5, und vorzugsweise von 1:1 bis 1:4.
Organische Lösungsmittel, welche für die Extraktion verwendet werden können, umfassen irgendein mobiles organisches Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, welches mit Wasser unmischbar ist, und welches unter den Extraktionsbedingungen gegenüber weiteren vorhandenen Materialien inert ist. Beispiele geeigneter Lösungsmittel umfassen aliphatische, alicyclische und aromatische Kohlenwasserstoffe und Gemische irgendwelcher von diesen, sowie chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie etwa Trichlorethylen, Perchlorethylen, Trichlorethan und Chloroform. Beispiele für geeignete Kohlenwasserstofflösungsmittel umfassen ESCAID 110, ESCAID 115, ESCAID 120, ESCAID 200 und ESCAID 300, kommerziell erhältlich von Exxon (ESCAID ist ein Handelsname), SHELLSOL D70 und D80 300, kommerziell erhältlich von Shell (SHELLSOL ist ein Handelsname) und CONOCO 170, kommerziell erhältlich von CONOCO (CONOCO ist ein Handelsname). Bestimmte geeignete Lösungsmittel weisen einen niedrigen aromatischen Gehalt auf (< 1 Gew.-%), beispielsweise Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie etwa ESCAID 110, kommerziell erhältlich von Exxon (ESCAID ist ein Handelsname) und ORFOM SX10 und ORFOM SX11, kommerziell erhältlich von Phillips Petroleum (ORFOM ist ein Handelsname). Bevorzugte Lösungsmittel sind Kohlenwasserstofflösungsmittel umfassend Lösungsmittel von hohem aromatischen Gehalt mit hohem Flammpunkt, wie etwa SOLVESSO 150, kommerziell erhältlich von Exxon (SOLVESSO ist ein Handelsname) und umfassen Lösungsmittel, welche im wesentlichen aus einem Gemisch aus Trimethylbenzolen wie etwa AROMASOL H bestehen, kommerziell erhältlich von Imperial Chemical Industries PLC (AROMASOL ist ein Handelsname). Insbesonders bevorzugt sind jedoch aufgrund niedriger Toxizität und breiter Verfügbarkeit Kohlenwasserstofflösungsmittel mit verhältnismässig geringem aromatischen Gehalt, wie etwa Kerosen, beispielsweise ESCAID 100, welches ein Erdöldestillat mit einem aromatischen Gesamtgehalt von 22 % ist, kommerziell erhältlich von Exxon (ESCAID ist ein Handelsname), oder ORFOM SX7, kommerziell erhältlich von Phillips Petroleum (ORFOM ist ein Handelsname).
In vielen Ausführungsformen umfasst die Zusammensetzung wenigstens 30 Gew.-%, oft wenigstens 45 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 95 Gew.-% an wasserunmischbarem Kohlenwasserstofflösungsmittel.
Bestimmte bevorzugte Zusammensetzungen umfassen wenigstens ein ortho-Hydroxyarylaldoxim oder ortho-Hydroxyarylketoxim, welche in einer Menge bis zu 42 Gew.-%, und vorzugsweise von 7,5 bis 20 Gew.-% vorhanden sein können, und wenigstens einen Ester, welcher ebenfalls in einer Menge bis zu 28 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 15 Gew.-%. vorhanden sein kann. Zusammensetzungen umfassend wenigstens ein ortho-Hydroxyarylaldoxim oder ortho-Hydroxyarylketoxim, welches in einer Menge von 7,5 bis 20 Gew.-% vorhanden ist und wenigstens einen Ester, welcher in einer Menge von 0,5 bis 15 Gew.-% vorhanden ist, sind insbesondere bevorzugt.
Insbesondere bevorzugte Lösungsmittelextraktionszusammensetzungen sind solche umfassend 7,5 bis 20 Gew.-% 5-(C₈- bis C₁₄-Alkyl)-2-hydroxyacetophenonoxim oder 5-(C₈- bis C₁₄-Alkyl)-2-hydroxybenzaldoxim, 0,5 bis 15 Gew.-% 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiolmonoisobutyrat oder – benzoat, und 65 bis 92 % wasserunmischbares Kohlenwasserstofflösungsmittel.
Vorteilhafterweise kann es bevorzugt sein, die Zusammensetzung in Form eines Konzentrats herzustellen und bereitzustellen. In bestimmten Ausführungsformen kann das Konzentrat nur ein Gemisch aus einem oder mehreren ortho-Hydroxyarylaldoximen oder ortho-Hydroxyarylketoximen und einen oder mehrere Ester (d.h. kein Lösungsmittel ist vorhanden) umfassen. Das Konzentrat kann danach durch die Zugabe organischer Lösungsmittel verdünnt werden, wie hierin zuvor beschrieben, um Zusammensetzungen in den Mengen wie hier zuvor beschrieben, herzustellen. Dort wo das Konzentrat ein Lösungsmittel enthält, ist es bevorzugt, dass dasselbe Lösungsmittel verwendet wird, um das Konzentrat auf die Konzentrationsmenge „in-Gebrauch" zu verdünnen. In vielen Ausführungsformen umfasst das Konzentrat bis zu 30 Gew.-%, oft bis zu 20 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 10 Gew.-% an wasserunmischbarem Kohlenwasserstofflösungsmittel. Oft umfasst die konzentrierte Zusammensetzung mehr als 5 Gew.-% wasserunmischbares Kohlenwasserstofflösungsmittel.
Falls gewünscht, können Verbindungen oder Gemische von Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe von Alkylphenolen, Alkoholen, Estern, Ethern, Polyethern, Carbonaten, Ketonen, Nitrilen, Amiden, Carbamaten, Sulphoxiden und Salzen von Aminen und quaternären Ammoniumverbindungen ebenfalls als zusätzliche Modifizierungsmittel in der Zusammensetzung der Erfindung verwendet werden. Insbesondere bevorzugt sind Gemische umfassend eine erste Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkylphenolen, Alkoholen, Estern, Ethern, Polyethern, Karbonaten, Ketonen, Nitrilen, Amiden, Carbamaten, Sulphoxiden und Salzen von Aminen und quaternären Ammoniumverbindungen und eine zweite Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkanolen mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen, ein Alkylphenol, bei welchem die Alkylgruppe 7 bis 12 Kohlenstoffatome enthält und Tributylphosphat.
Die zuvor erwähnten zusätzlichen Modifizierungsmittel können bei der Herstellung von Extraktionszusammensetzungen verwendet werden, welche ein oder mehrere ortho-Hydroxyarylaldoxime oder ortho-Hydroxyarylketoxime, wenigstens einen Dialkylester eines gegebenenfalls substituierten Ethylen- oder Polyethylenglykols, ein oder mehrere zusätzliche Modifizierungsmittel und ein wasserunmischbares organisches Lösungsmittel enthalten.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt zur Extraktion eines Metalls aus Lösung, in welcher eine saure Lösung, welche ein gelöstes Metall enthält, mit einer Lösungsmittelextraktionszusammensetzung in Kontakt gebracht wird, umfassend ein wasserunmischbares organisches Lösungsmittel und ein wasserunmischbares Lösungsmittelextraktionsmittel, wobei wenigstens ein Teil des Metalls in die organische Lösung extrahiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösungsmittelextraktionszusammensetzung ein oder mehrere ortho-Hydroxyarylaldoxime oder ortho-Hydroxyarylketoxime und wenigstens einen Dialkylester eines gegebenenfalls substituierten Ethylen- oder Polyethylenglykols der Formel (2) umfasst:
Formel (2) wobei

Metalle, welche im Verfahren nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung extrahiert werden können, umfassen Kupfer, Kobalt, Nickel, Mangan und Zink, am stärksten bevorzugt Kupfer.
Das ortho-Hydroxyarylaldoxim, ortho-Hydroxyarylketoxim, der Dialkylester eines gegebenenfalls substituierten Ethylen- oder Polyethylenglykols und das wasserunmischbare organische Lösungsmittel sind wie zuvor hier beschrieben. Es ist bevorzugt, dass es ein Übergewicht an ortho-Hydroxyarylaldoximen in Bezug auf irgendwelche ortho-Hydroxyarylketoxime gibt, welche in der Lösungsmittelextraktionszusammensetzung vorliegen. Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Lösungsmittelextraktionszusammensetzung ein oder mehrere ortho-Hydroxyarylaldoxime und wenigstens einen Dialkylester eines gegebenenfalls substituierten Ethylen- oder Polyethylenglykols umfasst.
Die wässrige, saure Lösung, aus welcher Metalle durch das Verfahren nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung extrahiert werden, weist oft einen pH im Bereich von –1 bis 7, vorzugsweise von 0 bis 5, und am stärksten bevorzugt von 0,25 bis 3,5 auf. Wenn das Metall, welches extrahiert werden soll, vorzugsweise Kupfer ist, werden die pH-Werte kleiner als 3 gewählt, so dass das Kupfer im wesentlichen frei von Eisen, Kobalt oder Nickel extrahiert wird. Die Lösung kann von der Erzauslaugung stammen, oder kann von anderen Quellen, beispielsweise metallhaltigen Abwasserströmen, wie etwa von Kupferätzbädern, erhalten werden.
Die Konzentration des Metalls, insbesondere des Kupfers, in der wässrigen sauren Lösung hängt in weiten Bereichen beispielsweise von der Lösungsquelle ab. Dort, wo die Lösung von der Erzauslaugung abstammt, beträgt die Metallkonzentration oft bis zu 75 g/l und am häufigsten von 1 bis 40 g/l. Dort, wo die Lösung ein Abwasserstrom ist, sind die Metallkonzentrationen oft etwas höher als solche von der Erzauslaugung, beispielsweise bis zu 150 g/l, gewöhnlich von 75 bis 130 g/l.
Bevorzugte Lösungsmittelextraktionszusammensetzungen sind jene Aldoxim enthaltenden Zusammensetzungen, wie oben unter Bezugnahme auf den ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung diskutiert.
Das Verfahren nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann durch in Kontakt bringen der Lösungsmittel-Extraktionsmittelzusammensetzung mit der wässrigen sauren Lösung ausgeführt werden. Raumtemperatur oder höhere Temperaturen, wie etwa bis zu 75 °C können angewendet werden, falls erwünscht. Oft wird ein Temperaturbereich von 5 bis 60 °C, und bevorzugt von 15 bis 40 °C verwendet. Die wässrige Lösung und das Lösungsmittel-extraktionsmittel werden gewöhnlich unter Bewegen gemischt, um die Grenzflächenbereiche zwischen den beiden Lösungen zu maximieren. Das Volumenverhältnis von Lösungsmittelextraktionsmittel zu wässriger Lösung liegt häufig im Bereich von 20:1 bis 1:20, und bevorzugt im Bereich von 5:1 bis 1:5. In vielen Ausführungsformen wird zur Reduktion der Anlagengrösse und zur Maximierung der Verwendung von Lösungsmittelextraktionsmittel organisches Volumen zu wässrigem Volumenverhältnis in der Nähe von 1:1, wie etwa 1,5:1 oder kleiner, verwendet.
Das Molverhältnis der Gesamtmenge an vorhandenem ortho-Hydroxyarylaldoxim und/oder ortho-Hydroxyarylketoxim zu transferiertem Kupfer wird oft ausgewählt im Bereich von 2,7:1 bis 1:1. Um verbesserte hydrometallurgische Eigenschaften, wie etwa verringerte Viskosität und verbesserte Phasentrennung zu erreichen, beträgt das Molverhältnis von Oxim zu transferiertem Kupfer vorzugsweise 2,3:1 bis 2,0:1.
Nach Kontakt mit der wässrigen sauren Lösung kann das Metall aus dem Lösungsmittelextraktionsmittel durch in Kontakt bringen mit einer wässrigen sauren Strippinglösung gewonnen werden.
Die wässrige Strippinglösung, welche in dem Verfahren nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist gewöhnlicherweise sauer, weist häufig einen pH von 2 oder kleiner, und vorzugsweise einen pH von 1 oder kleiner, beispielsweise einen pH im Bereich von –1 bis 0,5 auf. Die Strippinglösung umfasst häufig eine Mineralsäure, insbesondere Schwefelsäure, Salpetersäure oder Salzsäure. In vielen Ausführungsformen werden Säurekonzentrationen verwendet, insbesondere für Schwefelsäure im Bereich von 130 bis 200 g/l, und bevorzugt von 150 bis 180 g/l. Wenn die extrahierten Metalle Kupfer oder Zink sind, umfassen bevorzugte Strippinglösungen entsprechend gestrippte oder verbrauchte Elektrolyte aus einer Kupfer- oder Zinkelektrolysezelle, typischerweise umfassend bis zu 80 g/l Kupfer oder Zink, oft mehr als 20 g/l Kupfer oder Zink und vorzugsweise von 30 bis 70 g/l Kupfer oder Zink und bis zu 200 g/l Schwefelsäure, oft mehr als 120 g/l Schwefelsäure und bevorzugt von 150 bis 180 g/l Schwefelsäure.
Das Volumenverhältnis von organischer Lösung zu wässriger Strippinglösung im Verfahren nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird häufig so ausgewählt, dass ein Transfer pro Liter Strippinglösung, von bis zu 50 g/l Metall, insbesondere Kupfer, in die Strippinglösung aus der organischen Lösung erreicht wird. In vielen industriellen Kupferelektrolyseverfahren beträgt der Transfer oft 10 g/l bis 35 g/l und vorzugsweise 15 g/l bis 20 g/l Kupfer pro Liter Strippinglösung, das aus der organischen Lösung transferiert wird. Volumenverhältnisse von organischer Lösung zu wässriger Lösung von 1:2 bis 15:1, und vorzugsweise von 1:1 bis 10:1, insbesondere weniger als 3:1 werden häufig verwendet.
Eine bevorzugte Ausführungsform des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Extraktion eines Metalls aus wässriger saurer Lösung, wobei:

in Stufe 1 eine wasserunmischbare Lösungsmittelextraktionszusammensetzung umfassend ein ortho-Hydroxyarylaldoxim und einen Dialkylester eines gegebenenfalls substituierten Ethylen- oder Polyethylenglykols zuerst mit der wässrigen sauren metallhaltigen Lösung in Kontakt gebracht wird,
in Stufe 2 Trennen der Lösungsmittelextraktionsmittelzusammensetzung umfassend den Metall-Lösungsmittelextraktionsmittel-Komplex von der wässrigen sauren Lösung;
in Stufe 3 In Kontakt bringen der Lösungsmittelextraktionsmittelzusammensetzung umfassend den Metall-Lösungsmittelextraktionsmittel-Komplex mit einer wässrigen sauren Strippinglösung, um Strippen des Kupfers aus der wasserunmischbaren Phase zu bewirken;
in Stufe 4 Trennen der Metall-verarmten Lösungsmittelextraktionszusammensetzung von der -beladenen wässrigen Strippinglösung.

Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Extraktion eines Metalls aus Lösung bereitgestellt, bei welchem eine wässrige ammoniakalische Lösung, welche ein gelöstes Metall enthält, mit einer Lösungsmittelextraktionszusammensetzung umfassend ein wasserunmischbares organisches Lösungsmittel und ein wasserunmischbares Lösungsmittelextraktionsmittel, in Kontakt gebracht wird, wodurch mindestens eine Fraktion des Metalls in die organische Lösung extrahiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösungsmittelextraktionszusammensetzung ein oder mehrere ortho-Hydroxyarylald-oxime oder ortho-Hydroxyarylketoxime und wenigstens einen Dialkylester eines gegebenenfalls substituierten Ethylen- oder Polyethylenglykols umfasst.
Metalle, welche im Verfahren nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung extrahiert werden können, umfassen Kupfer, Kobalt, Nickel, Mangan und Zink, am stärksten bevorzugt Kupfer.
Das ortho-Hydroxyarylaldoxim, ortho-Hydroxyarylketoxim, Dialkylester eines gegebenenfalls substituierten Ethylen- oder Polyethylenglykols und das wasserunmischbare organische Lösungsmittel sind wie hier zuvor für den ersten Aspekt der Erfindung beschrieben. Es ist bevorzugt, dass ein Übergewicht an ortho-Hydroxyarylketoximen in Bezug auf irgendwelche ortho-Hydroxyarylaldoxime vorliegt, welche in der Lösungsmittelextraktionszusammensetzung vorliegen. Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Lösungsmittelextraktionszusammensetzung ein oder mehrere ortho-Hydroxyarylketoxime und wenigstens einen Dialkylester eines gegebenenfalls substituierten Ethylen- oder Polyethylenglykols umfasst.
Die wässrige ammoniakalische Lösung, aus welcher Metalle durch das Verfahren nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung extrahiert werden, weist oft einen pH im Bereich von 7 bis 12, vorzugsweise von 8 bis 11, und am stärksten bevorzugt von 9 bis 10 auf. Die Lösung kann von der Erzauslaugung, insbesondere von Chalcosinerzen, stammen, oder kann von anderen Quellen, beispielsweise metallhaltigen Abwasserströmen, wie etwa von Kupferätzbädern erhalten werden.
Bevorzugte Lösungsmittelextraktionszusammensetzungen sind jene Ketoxim enthaltenden Zusammensetzungen, wie oben unter Bezugnahme auf den ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung diskutiert.
Die Konzentration des Metalls, insbesondere des Kupfers, in der wässrigen ammoniakalischen Lösung hängt weitgehend beispielsweise von der Lösungsquelle ab. Dort, wo die Lösung von der Erzauslaugung abstammt, beträgt die Metallkonzentration oft bis zu 75 g/l und am häufigsten von 1 bis 40 g/l. Dort, wo die Lösung ein Abwasserstrom ist, sind die Metallkonzentrationen oft etwas höher als solche von der Erzauslaugung, beispielsweise bis zu 150 g/l, gewöhnlich 75 bis 130 g/l.
Das Verfahren nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ausgeführt werden durch in Kontakt bringen der Lösungsmittelextraktionsmittelzusammensetzung mit der wässrigen ammoniakalischen Lösung. Raumtemperatur oder höhere Temperaturen, wie etwa bis zu 75 °C können angewendet werden, falls erwünscht. Oft wird ein Temperaturbereich von 15 bis 60 °C, und bevorzugt von 30 bis 50 °C verwendet. Die wässrige Lösung und das Lösungsmittelextraktionsmittel werden gewöhnlich unter Bewegen gemischt, um die Grenzflächenbereiche zwischen den beiden Lösungen zu maximieren. Das Volumenverhältnis von Lösungsmittelextraktionsmittel zu wässriger Lösung liegt häufig im Bereich von 20:1 bis 1:20, und bevorzugt im Bereich von 5:1 bis 1:5. In vielen Ausführungsformen wird zur Reduktion der Anlagengrösse und zur Maximierung der Verwendung von Lösungsmittelextraktionsmittel das Verhältnis von organischem zu wässrigem Volumen in der Nähe von 1:1, wie etwa 1,5:1 oder kleiner, und vorzugsweise 1,3:1 oder kleiner, verwendet.
Das Molverhältnis von kombiniertem vorhandenem ortho-Hydroxyarylaldoxim und ortho-Hydroxyarylketoxim zu transferiertem Kupfer wird oft ausgewählt im Bereich von 2,7:1 bis 1:1. Um verbesserte hydrometallurgische Eigenschaften, wie etwa verringerte Viskosität und verbesserte Phasentrennung zu erreichen, beträgt das Molverhältnis von Oxim zu transferiertem Kupfer vorzugsweise von 2,3:1 bis 2,0:1.
Nach Kontakt mit der wässrigen ammoniakalischen Lösung kann das Metall aus dem Lösungsmittelextraktionsmittel durch in Kontakt bringen mit einer wässrigen Strippinglösung mit einem vergleichsweise niedrigeren pH als der Lösung, woraus das Metall extrahiert wurde, gewonnen werden.
Die wässrige Strippinglösung mit niedrigerem pH, welche in dem Verfahren nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist gewöhnlicherweise sauer und ist, wie für die Strippinglösung im Verfahren nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wenn die extrahierten Metalle Kupfer oder Zink sind, umfassen bevorzugte Strippinglösungen entsprechend gestrippte oder verbrauchte Elektrolyte aus einer Kupfer- oder Zinkelektrolysezelle, typischerweise umfassend bis zu 80 g/l Kupfer oder Zink, oft mehr als 40 g/l Kupfer oder Zink und vorzugsweise von 50 bis 70 g/l Kupfer oder Zink und bis zu 220 g/l Schwefelsäure, oft mehr als 120 g/l Schwefelsäure und bevorzugt 150 bis 180 g/l Schwefelsäure.
Das Volumenverhältnis von organischer Lösung zu wässriger Strippinglösung im Verfahren nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird häufig so ausgewählt, dass ein Transfer pro Liter Strippinglösung, von bis zu 50 g/l Metall, insbesondere Kupfer, in die Strippinglösung aus der organischen Lösung erreicht wird. In vielen industriellen Kupferelektrolyseverfahren beträgt der Transfer oft 10 g/l bis 35 g/l und vorzugsweise 15 g/l bis 20 g/l Kupfer pro Liter Strippinglösung, das aus der organischen Lösung transferiert wird. Volumenverhältnisse von organischer Lösung zu wässriger Lösung von 1:2 bis 15:1, und vorzugsweise von 1:1 bis 10:1, insbesondere weniger als 5:1 werden häufig verwendet.
Eine bevorzugte Ausführungsform des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Extraktion eines Metalls aus wässriger ammoniakalischer Lösung, wobei:

in Stufe 1 eine wasserunmischbare Lösungsmittelextraktionszusammensetzung umfassend ein ortho-Hydroxyarylketoxim und einen Dialkylester eines gegebenenfalls substituierten Ethylen- oder Polyethylenglykols zuerst mit der wässrigen ammoniakalischen metallhaltigen Lösung in Kontakt gebracht wird,
in Stufe 2 Trennen der Lösungsmittelextraktionsmittelzusammensetzung umfassend den Metall-Lösungsmittelextraktionsmittel-Komplex von der wässrigen ammoniakalischen Lösung;
in Stufe 3 In Kontakt bringen der Lösungsmittelextraktions-mittelzusammensetzung umfassend den Metall-Lösungsmittel-extraktionsmittel-Komplex mit einer wässrigen Stripper-lösung mit niedrigerem pH als die ammoniakalische Lösung, um Strippen des Kupfers aus der wasserunmischbaren Phase zu bewirken;
in Stufe 4 Trennen der Metall-verarmten Lösungsmittelextraktionszusammensetzung von der wässrigen Lösung mit niedrigerem pH.

Das Metall kann aus der wässrigen Strippinglösung durch herkömmliche Verfahren, beispielsweise durch Elektrolyse; gewonnen werden.
Die Erfindung wird ferner durch die folgenden Beispiele veranschaulicht, nicht aber in irgendeiner Form eingeschränkt.
Beispiel – Allgemeine Verfahren
Jedes Modifizierungsmittel wurde mit demselben Oxim getestet, um die Menge des erforderlichen Modifizierungsmittels zu bestimmen, um unter den gegebenen Strippingbedingungen ein Ziel-Mindeststrippinglevel zu erreichen. Diese Ziellevel wurden, basierend auf der Erfahrung wirksamer kommerzieller Extraktionsmittel unter solchen Bedingungen, gewählt. Für die drei wässrigen Strippinglösungen (Zusammensetzungen in Klammern) waren die Ziel-Mindeststrippinglevel 1,8 g/l Cu (30 g/l Cu / 120 g/l H₂SO₄), 1,6 g/l Cu (30 g/l Cu / 150 g/l H₂SO₄) und 1,24 g/l Cu (30 g/l Cu / 180 g/l H₂SO₄). Danach wurde unter Verwendung der Modifizierungsmittelkonzentrationen, welche durch das Ziel-Mindeststrippinglevel-Experiment definiert wurden, ein Maximalbeladungswert unter bestimmten Beladungsbedingungen bestimmt. Schliesslich wurde danach durch Ausführung eines Strippingexperiments bei den Lösungen mit Maximalbeladung, und Berechung der Differenz zwischen Kupferbeladungs- und Kupferstrippingwert, ein Nettokupfertransferwert für jedes Modifizierungsmittel unter bestimmten Extraktions- und Strippingbedingungen abgeleitet.
Erforderliche Modifizierungsmittelkonzentration zum Erreichen des Ziel-Mindeststrippinglevel-Wertes:
Prohenlösungen:
Nonylsalicylaldoxim (100 g) wurde im Kohlenwasserstofflösungsmittel, kommerziell erhältlich unter dem Handelsnamen ORFOM SX7 (11) gelöst, worauf eine 100 g/l Stammlösung erhalten wurde. Danach wurden vier getrennte Aliquote (je 25 ml) der Stammlösung für jedes zu testende Modifizierungsmittel entnommen, und diese wurden zum Herstellen der Testlösungen, wie folgt, verwendet:

1) Dem ersten Aliquot (25 ml) der Stammlösung wurden 2,5 g Modifizierungsmittel zugegeben und die resultierende Lösung wurde danach auf 50 ml durch die Zugabe von ORFOM SX7 verdünnt. Dies ergab eine Testlösung mit 50 g/l Oxim, 50 g/l Modifizierungsmittel.
2) Dem zweiten Aliquot (25 ml) der Stammlösung wurden 1,5 g Modifizierungsmittel zugegeben und die resultierende Lösung wurde danach auf 50 ml durch die Zugabe von ORFOM SX7 verdünnt. Dies ergab eine Testlösung mit 50 g/l Oxim, 30 g/l Modifizierungsmittel.
3) Dem dritten Aliquot (25 ml) der Stammlösung wurden 0,75 g Modifizierungsmittel zugegeben und die resultierende Lösung wurde danach auf 50 ml durch die Zugabe von ORFOM SX7 verdünnt. Dies ergab eine Testlösung mit 50 g/l Oxim, 15 g/l Modifizierungsmittel.
4) Dem vierten Aliquot (25 ml) der Stammlösung wurde kein Modifizierungsmittel zugegeben, die resultierende Lösung wurde lediglich auf 50 ml durch die Zugabe von ORFOM SX7 verdünnt. Dies ergab eine Testlösung mit 50 g/l Oxim, ohne Modifizierungsmittel.

Bewertungsmethode:
Für jedes Modifizierungsmittel wurden die vier Testlösungen jeweils durch Strippen mit drei Kupfer/Säure-Strippinglösungen bewertet. Für diese Methode wurden drei Aliquote (10 ml) jeder Testlösung getrennt entnommen. Jedes Aliquot wurde danach durch Schütteln des Testaliquots mit einem gleichen Volumen (1:1 O/A [O/A, Organic/Aqueous] (organisch, wässrig) einer wässrigen CuSO₄-Lösung umfassend 10 g/l Cu²⁺, gepuffert bei pH 4,5, in einem Scheidetrichter, zwei Minuten lang, unter Verwerfen der wässrigen Phase und Wiederholung für drei weitere Male mit frischer Kupferlösung, mit Cu²⁺ bis zum Gleichgewicht beladen. Nach Beladung mit Kupfer wurde jede organische Phase isoliert und danach Kupfer abgestrippt. Das Strippen jeder Lösung wurde durch zwei Minuten langes Schütteln des Testaliquots mit einem gleichen Volumen einer gegebenen Strippinglösung in einem Scheidetrichter, unter Verwerfen der wässrigen Phase, und Wiederholen für drei weitere Male mit frischer Strippinglösung, ausgeführt. Wässrige Strippinglösungen bestehend aus 30 g/l Cu / 120 g/l H₂SO₄, 30 g/l Cu / 150 g/l H₂SO₄ und 30 g/l Cu / 180 g/l H₂SO₄ wurden für diese Bewertungen verwendet. Die Kupferkonzentration der resultierenden organischen Phasen wurde durch Atomabsorptionsspektroskopie bestimmt. Insgesamt wurden zwölf Messungen für jedes getestete Modifizierungsmittel durchgeführt.
Die für die jeweils verwendeten Strippinglösungen gesammelten Daten wurden aufgetragen, wobei eine Kurve erhalten wurde, welche in der organischen Phase verbleibendes Kupfer nach Strippen gegen die erforderliche Modifizierungsmittelkonzentration zeigt. Diese wurde dann verwendet, um die erforderliche Menge des jeweiligen Modifizierungsmittels zu bestimmen, um das Ziel-Mindeststrippinglevel unter den jeweiligen Strippingbedingungen zu erreichen.
Nettokupfertransfer:
Testlösungen:
Drei Testlösungen wurden für jedes Modifizierungsmittel mit 50 g/l Oxim und Modifizierungsmittel mit der Konzentration, welche zum Erreichen des Ziel-Mindeststrippinglevel-Wertes bestimmt wurde, hergestellt. Diese wurden aus Aliquoten (25 ml) der Stammlösung (Nonylsalicylaldoxim (100 g), gelöst in ORFOM SX7 (1l), unter Erhalt einer 100 g/l Stammlösung) und durch Zugabe der erforderlichen Menge an Modifizierungsmittel, anschliessender Verdünnung auf 50 ml durch die Zugabe von ORFOM SX7 hergestellt.
Bewertungsmethode:
Maximalbeladungswert:
Aliquote (10 ml) jeder Testlösung wurden getrennt entnommen und jedes bis zum Gleichgewicht mit Kupfer beladen durch Inkontaktbringen mit einer wässrigen CuSO₄-Lösung umfassend 5 g/l Cu²⁺ bei 1:1 O/A (organisch/wässrig), durch 4-maliges Schütteln mit frischer Beladungslösung in einem Scheidetrichter für jeweils zwei Minuten. Kupferbeladungslösungen mit pH 1,0, 1,5 und 2,0 werden zur Bewertung verwendet. Fünf beladene organische Lösungen wurden für das jeweilige Modifizierungsmittel hergestellt, eine mit pH 1,0, eine mit pH 1,5 und drei mit pH 2,0. Die organischen Phasen wurden abgetrennt und durch Phasentrennungsmittel filtriert, bevor sie bezüglich der Kupfermenge mittels Atomabsorptionsspektroskopie analysiert wurden.
Strippingwert:
Die drei organischen Lösungen wurden, für das jeweilige Modifizierungsmittel bei pH 2 beladen, danach gestrippt unter Verwendung von jeweils unterschiedlichen Strippingbedingungen. Strippen wurde durchgeführt bei 1:1 O/A durch in Kontakt bringen eines Aliquots (5 ml) der beladenen organischen Lösung mit wässrigen Strippinglösungen umfassend 30 g/l Cu / 120 g/l H₂SO₄, 30 g/l Cu / 150 g/l H₂SO₄ oder 30 g/l Cu / 180 g/l H₂SO₄ (Kontakt herrschte durch 4-maliges Schütteln in einem Scheidetrichter, je 2 Minuten lang, mit frischer Strippinglösung). Strippen von Kupfer wurde bestimmt duch Messen von Kupfermengen in der organischen Phase mittels Atomabsorptionsspektroskopie.
Da das Mindeststripping, welches durch die Strippingbedingungen erreichbar ist, unabhängig von den Beladungsbedingungen ist, wurde der Nettokupfertransfer für eine Kombination von Beladungs- und Strippingbedingungen für die jeweilige Modifizierungsmittel/Oximzusammensetzung durch Subtrahieren des Strippingwertes für eine gegebene Strippinglösung von dem Beladungswert bei einem gegebenen pH, bestimmt.
Beispiel 1
Die folgenden Resultate wurden für den Ester, Tetraethylenglykol di-2-ethyl-hexanoat, erhalten.
Die zum Erreichen der Ziel-Mindeststrippinglevel-Werte erforderlichen Mengen an Modifizierungsmittel waren 27 g/l (30 / 180), 34 g/l (30 / 150) und 41 g/l (30 /120).
Unter Verwendung dieser Modifizierungsmittelkonzentrationen wurde eine Matrix aus Nettokupfertransferwerten unter den gegebenen pH-Beladungsbedingungen und den Strippingbedingungen erzeugt und in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Vergleichsbeispiel A
Die folgenden Ergebnisse wurden für ein kommerziell bekanntes Modifizierungsmittel 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-di-isobutyrat erhalten.
Die zum Erreichen der Ziel-Mindeststrippinglevel-Werte erforderlichen Mengen an Modifizierungsmittel waren 41 g/l (30 / 180), 48 g/l (30 / 150) und 55 g/l (30 /120).
Unter Verwendung dieser Modifizierungsmittelkonzentrationen wurde eine Matrix aus Nettokupfertransferwerten unter den gegebenen pH-Beladungsbedingungen und den Strippingbedingungen erzeugt und in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Die Ergebnisse zeigen, dass weniger Tetraethylenglykol-di-2-ethyl-hexanoat (ein erfindungsgemässes Modifizierungsmittel) erforderlich ist, um den Mindeststripping-Wert zu erreichen. Darüberhinaus zeigt ein Punkt-für-Punkt Vergleich der Daten, dargestellt für das jeweilige Modifizierungsmittel, dass unter dem jeweiligen Satz an Beladungs-/Strippingbedingungen, nicht nur weniger Ester-Modifizierungsmittel erforderlich ist, sondern auch ein stärkerer Nettokupfertransfer erzielt wird, und folglich die erfindungsgemässe Zusammensetzung ein wirksameres Kupfertransfermittel als die Zusammensetzung darstellt, welche das bekannte Modifizierungsmittel verwendet. ***

Claims

Lösungsmittelextraktionszusammensetzung umfassend ein oder mehrere ortho-Hydroxyarylaldoxime oder ortho-Hydroxyarylketoxime, und wenigstens einen Dialkylester eines gegebenenfalls substitutierten Ethylen- oder Polyethylenglykols der Formel (2):
Formel (2) wobei R⁷ und R⁸ jeweils unabhängig voneinander eine gegebenenfalls substitutierte Alkylgruppe sind; R⁹ bis R²⁰ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder ein gegebenenfalls substituierter Kohlenwasserstoffrest sind; m, n und p jeweils unabhängig voneinander 0, 1, 2, 3 oder 4 sind, mit der Massgabe, dass m + n + p grösser als oder gleich 1 ist; und q gleich 1 , 2 oder 3 ist.
Zusammensetzung gemäss Anspruch 1, wobei das ortho-Hydroxyarylaldoxim oder ortho-Hydroxyarylketoxim ausgewählt ist aus der Klasse von Verbindungen dargestellt durch die Formel (1),
Formel (1) wobei R¹ Wasserstoff oder eine gegebenenfalls substitutierte Kohlenwasserstoffgruppe ist, R² eine gegebenenfalls substituierte ortho-Hydroxyarylgruppe ist, und deren Salzen.
Zusammensetzung gemäss Anspruch 1 oder 2, wobei die Dialkylester eines gegebenenfalls substituierten Ethylen- oder Polyethylenglykols einen Ester umfassend von 10 bis 56 Kohlenstoffatome umfassen.
Zusammensetzung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein wasserunmischbares organisches Lösungsmittel vorhanden ist.
Zusammensetzung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei n + p gleich 0 ist, q gleich 1 ist, m gleich 2 bis 4 ist und jeder von R⁹ bis R²⁰ Wasserstoff ist.
Zusammensetzung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens einer oder beide von R⁷ und R⁸ eine verzweigte Alkylgruppe sind.
Zusammensetzung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei n + p gleich 0 ist, q gleich 1 ist, m gleich 2 bis 4 ist, jeder von R⁹ bis R²⁰ Wasserstoff ist und R⁷ und R⁸ beide verzweigte C₄- bis C₁₂-Alkylgruppen sind.
Zusammensetzung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das ortho-Hydroxyarylketoxim ein 5-(C₉- bis C₁₄-Alkyl)-2-hydroxyacetophenonoxim, vorzugsweise 5-Nonyl-2-hydroxyacetophenonoxim ist.
Zusammensetzung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das ortho-Hydroxyarylaldoxim ein 5-(C₉- bis C₁₄-Alkyl)-2-hydroxybenzaldoxim, vorzugsweise 5-Nonyl-2-hydroxybenzaldoxim ist.
Zusammensetzung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dialkylester eines gegebenenfalls substituierten Polyethylenglykols Tetraethylenglykol-di-2-ethyl-hexanoat ist.
Verfahren zur Extraktion eines Metalls aus Lösung, bei dem entweder eine saure Lösung, welche ein gelöstes Metall enthält, oder eine wässrige ammoniakalische Lösung, welche ein gelöstes Metall enthält, mit einer Lösungsmittelextraktionszusammensetzung in Kontakt gebracht wird, die ein wasserunmischbares organisches Lösungsmittel und ein wasserunmischbares Lösungsmittelextraktionsmittel umfasst, wodurch wenigstens ein Teil des Metalls in die organische Lösung extrahiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösungsmittelextraktionszusammensetzung ein oder mehrere ortho-Hydroxyarylaldoxime oder ortho-Hydroxyarylketoxime, und wenigstens einen Dialkylester eines gegebenenfalls substituierten Ethylen- oder Polyethylenglykols der Formel (2) umfasst:
Formel (2) wobei R⁷ und R⁸ jeweils unabhängig voneinander eine gegebenenfalls substitutierte Alkylgruppe sind; R⁹ bis R²⁰ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder ein gegebenenfalls substituierter Kohlenwasserstoffrest sind; m, n und p jeweils unabhängig voneinander 0, 1, 2, 3 oder 4 sind, mit der Massgabe, dass m + n + p grösser als oder gleich 1 ist; und q gleich 1 , 2 oder 3 ist.
Verfahren gemäss Anspruch 11, wobei ein Übergewicht von ortho-Hydroxyarylaldoximen im Verhältnis zu in der Lösungsmittelextraktionszusammensetzung vorhandenen ortho-Hydroxyarylketoximen vorliegt.
Verfahren gemäss Anspruch 11, wobei ein Übergewicht von ortho-Hydroxyarylketoximen im Verhältnis zu in der Lösungsmittelextraktionszusammensetzung vorhandenen ortho-Hydroxyarylaldoximen vorliegt.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Metall Kupfer, Zink, Kobalt oder Nickel ist, und vorzugsweise Kupfer ist.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei das ortho-Hydroxyarylaldoxim oder ortho-Hydroxyarylketoxim ausgewählt ist aus der Klasse von Verbindungen, dargestellt durch die Formel (1),
Formel (1) wobei R¹ Wasserstoff oder eine gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffgruppe ist, R² eine gegebenenfalls substituierte ortho-Hydroxyarylgruppe ist, und deren Salzen.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Dialkylester eines gegebenenfalls substituierten Ethylen- oder Polyethylenglykols einen Ester umfassend von 10 bis 56 Kohlenstoffatome umfassen.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei n+p gleich 0 ist, q gleich 1 ist, m gleich 2 bis 4 ist und jeder von R⁹ bis R²⁰ Wasserstoff ist.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei einer oder beide von R⁷ und R⁸ eine verzweigte Alkylgruppe sind.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 11 bis 18, wobei n+p gleich 0 ist, q gleich 1 ist, m gleich 2 bis 4 ist, jeder von R⁹ bis R²⁰ Wasserstoff ist, und R⁷ und R⁸ beide verzweigte C₄- bis C₁₂-Alkylgruppen sind.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 11 bis 19, wobei das ortho-Hydroxyarylketoxim ein 5-(C₉- bis C₁₄-Alkyl)-2-hydroxyacetophenonoxim, vorzugsweise 5-Nonyl-2-hydroxyacetophenonoxim ist.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 11 bis 20, wobei das ortho-Hydroxyarylaldoxim ein 5-(C₉- bis C₁₄-Alkyl)-2-hydroxybenzaldoxim, vorzugsweise 5-Nonyl-2-hydroxybenzaldoxim ist.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 11 bis 21, wobei der Dialkylester eines gegebenenfalls substituierten Polyethylenglykols Tetraethylenglykol-di-2-ethyl-hexanoat ist.