ES2415744T3 - Procedimiento para la extracción con disolventes de metales - Google Patents
Procedimiento para la extracción con disolventes de metales Download PDFInfo
- Publication number
- ES2415744T3 ES2415744T3 ES06800970T ES06800970T ES2415744T3 ES 2415744 T3 ES2415744 T3 ES 2415744T3 ES 06800970 T ES06800970 T ES 06800970T ES 06800970 T ES06800970 T ES 06800970T ES 2415744 T3 ES2415744 T3 ES 2415744T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- aqueous
- solution
- solvent extraction
- optionally substituted
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 85
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 85
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 title claims description 67
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 33
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 20
- LKTJPAUDNOBJAZ-UHFFFAOYSA-N chembl503606 Chemical class OC1=CC=CC=C1C1=NNC=C1 LKTJPAUDNOBJAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 14
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 127
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 58
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 33
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 23
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 22
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 19
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 16
- -1 hexylnonyl Chemical group 0.000 claims description 14
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 claims description 10
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 8
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 8
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 125000003358 C2-C20 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Natural products CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 claims description 3
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 125000006575 electron-withdrawing group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000001400 nonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- VTXQMHBETSEFDV-UHFFFAOYSA-N chembl1567394 Chemical compound N1N=C(C(=O)O)C=C1C1=CC=CC=C1O VTXQMHBETSEFDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 56
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 55
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 44
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 24
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 21
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 21
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 10
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 10
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 9
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 9
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 9
- UDYALPHPYZVRFU-UHFFFAOYSA-N 4-nonyl-2-(5-nonyl-1H-pyrazol-3-yl)phenol Chemical compound N1C(CCCCCCCCC)=CC(C=2C(=CC=C(CCCCCCCCC)C=2)O)=N1 UDYALPHPYZVRFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- UHSURKDCQCGNGM-UHFFFAOYSA-N 5-(2-hydroxyimino-2-phenylethyl)nonan-2-ol Chemical compound CCCCC(CCC(C)O)CC(=NO)C1=CC=CC=C1 UHSURKDCQCGNGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 7
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 7
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 7
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 125000004400 (C1-C12) alkyl group Chemical group 0.000 description 6
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 6
- 150000002923 oximes Chemical class 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- IMUPGIMWAVJNES-UHFFFAOYSA-N 3-butyl-6-hydroxy-1-phenylheptan-1-one Chemical compound CCCCC(CCC(C)O)CC(=O)C1=CC=CC=C1 IMUPGIMWAVJNES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 5
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 5
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- ZPHOFUGBRXSOKW-UHFFFAOYSA-N 2-(5-nonyl-1H-pyrazol-3-yl)phenol Chemical compound N1C(CCCCCCCCC)=CC(C=2C(=CC=CC=2)O)=N1 ZPHOFUGBRXSOKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 4
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 3
- BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N ammonium carbamate Chemical compound [NH4+].NC([O-])=O BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N carbonic acid monoamide Natural products NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 3
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical group 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 description 2
- GJZADQOUHAPUBS-UHFFFAOYSA-N 1-(2-hydroxy-5-nonylphenyl)dodecane-1,3-dione Chemical compound CCCCCCCCCC(=O)CC(=O)C1=CC(CCCCCCCCC)=CC=C1O GJZADQOUHAPUBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 2-[2,4-di(pentan-2-yl)phenoxy]acetyl chloride Chemical compound CCCC(C)C1=CC=C(OCC(Cl)=O)C(C(C)CCC)=C1 NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UNJGEWYTCXNJEE-UHFFFAOYSA-N 3-butyl-1-hydroxyimino-1-phenylheptan-2-ol Chemical compound CCCCC(CCCC)C(O)C(=NO)C1=CC=CC=C1 UNJGEWYTCXNJEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N Pyrazole Chemical compound C=1C=NNC=1 WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 150000004657 carbamic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- BYEVBITUADOIGY-UHFFFAOYSA-N ethyl nonanoate Chemical compound CCCCCCCCC(=O)OCC BYEVBITUADOIGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- 150000003856 quaternary ammonium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000012312 sodium hydride Substances 0.000 description 2
- 229910000104 sodium hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 2
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VAFFOUCWTYYOEJ-UHFFFAOYSA-N 2-(5-pentadecan-7-yl-1H-pyrazol-3-yl)phenol Chemical compound N1C(C(CCCCCC)CCCCCCCC)=CC(C=2C(=CC=CC=2)O)=N1 VAFFOUCWTYYOEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZWVHTXAYIKBMEE-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyacetophenone Chemical compound OCC(=O)C1=CC=CC=C1 ZWVHTXAYIKBMEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBFQLHGCEMEQFN-UHFFFAOYSA-N N.[Ni] Chemical compound N.[Ni] NBFQLHGCEMEQFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Perchloroethylene Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002479 acid--base titration Methods 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003851 azoles Chemical class 0.000 description 1
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- SEGLCEQVOFDUPX-UHFFFAOYSA-N di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid Chemical compound CCCCC(CC)COP(O)(=O)OCC(CC)CCCC SEGLCEQVOFDUPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003454 indenyl group Chemical group C1(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000008 nickel(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) carbonate Chemical compound [Ni+2].[O-]C([O-])=O ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- XXXBZVDKPMYQHF-UHFFFAOYSA-N octyl 3-(2-hydroxyphenyl)-1H-pyrazole-5-carboxylate Chemical compound N1C(C(=O)OCCCCCCCC)=CC(C=2C(=CC=CC=2)O)=N1 XXXBZVDKPMYQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 125000005504 styryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005420 sulfonamido group Chemical group S(=O)(=O)(N*)* 0.000 description 1
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
- C22B3/16—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in organic solutions
- C22B3/1666—Leaching with heterocyclic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D231/00—Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings
- C07D231/02—Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings not condensed with other rings
- C07D231/10—Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D231/12—Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D231/00—Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings
- C07D231/02—Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings not condensed with other rings
- C07D231/10—Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D231/14—Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0063—Hydrometallurgy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0063—Hydrometallurgy
- C22B15/0084—Treating solutions
- C22B15/0089—Treating solutions by chemical methods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
- C22B3/36—Heterocyclic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
- C22B3/36—Heterocyclic compounds
- C22B3/362—Heterocyclic compounds of a single type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Un procedimiento para la extracción de metales de una disolución acuosa poniendo en contacto dicha disoluciónacuosa con un agente de extracción de metales que comprende uno o más 2-hidroxifenildiazoles de fórmula (2).en la que: R5 es hidrógeno, un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido o un grupo que retira electrones; R7 es hidrógeno o un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido; R9 es hidrógeno, un hidrocarbilo opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxi opcionalmente sustituido,hidrocarbiloxicarbonilo opcionalmente sustituido, hidrocarbilcarboniloxi opcionalmente sustituido, grupo mono odihidrocarbilaminocarbonilo opcionalmente sustituido opcionalmente sustituido; R10 es hidrógeno, un hidrocarbilo opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxi opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxicarbonilo opcionalmente sustituido, hidrocarbilcarboniloxi opcionalmente sustituido, grupo mono odihidrocarbilaminocarbonilo opcionalmente sustituido opcionalmente sustituido; y tautómeros o sales de los mismos.
Description
Procedimiento para la extracción con disolventes de metales
La presente invención se refiere a agentes de extracción con disolventes, composiciones de extracción con disolventes, un procedimiento de extracción con disolventes y especialmente un procedimiento para la extracción de metales, en particular cobre y níquel, de disoluciones acuosas, especialmente disoluciones obtenidas por lixiviación de menas.
Se sabe extraer metales, especialmente cobre y níquel, de disoluciones acuosas que contienen el metal en la forma de, por ejemplo, una sal, poniendo en contacto la disolución acuosa con una disolución de un agente de extracción con disolventes en un disolvente orgánico inmiscible en agua y separando después la fase del disolvente cargada con metal, es decir que contiene al menos una parte del metal en la forma de un complejo. Se puede recuperar después el metal por rectificación con una disolución de menor pH seguido por ejemplo, por electrodeposición. Lo más comúnmente, las disoluciones acuosas que contienen metal para extracción son el resultado de la lixiviación ácida de menas. Sin embargo, se sabe que algunos metales, especialmente cobre y níquel, pueden ser lixiviados de ciertas menas con disoluciones amoniacales. Esto presenta la ventaja de que las disoluciones que contienen concentraciones especialmente altas de cobre y níquel son derivadas y que hay poca contaminación de la disolución con hierro.
Se han propuesto varios tipos de agentes de extracción con disolventes orgánicos para uso en la recuperación de metales de disoluciones acuosas. Aunque se ha encontrado que muchos de los reactivos propuestos funcionan bien en condiciones de laboratorio y demuestran afinidad para la recuperación de cobre y níquel u otros metales de disoluciones, con frecuencia se encuentran problemas con la aplicación de dichos reactivos en sistemas comerciales. Una preocupación es la capacidad del reactivo para soportar condiciones altamente ácidas o básicas. Hay, por lo tanto, una necesidad de reactivos, que puedan soportar la degradación en estas condiciones y que muestren propiedades metalúrgicas mejoradas.
De acuerdo con esto, se proporciona un procedimiento para la extracción de metales de una disolución acuosa poniendo en contacto dicha disolución acuosa con un agente de extracción de metales que comprende uno o más 2hidroxifenildiazoles de Fórmula (2):
en la que:
R5 es hidrógeno, un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido o un grupo que retira electrones;
R7 es hidrógeno o un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido;
R9 es hidrógeno, un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxi opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxicarbonilo opcionalmente sustituido, hidrocarbilcarboniloxi opcionalmente sustituido, grupo mono o dihidrocarbilaminocarbonilo opcionalmente sustituido opcionalmente sustituido;
R10
es hidrógeno, un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxi opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxicarbonilo opcionalmente sustituido, hidrocarbilcarboniloxi opcionalmente sustituido, grupo mono o dihidrocarbilaminocarbonilo opcionalmente sustituido opcionalmente sustituido
y tautómeros o sales de los mismos.
Aunque la invención se describe en la presente memoria con referencia a un compuesto de Fórmula (2), se entiende que la invención se refiere a la Fórmula (2) en cualquier forma tautómera posible y también los complejos formados entre compuestos de Fórmula (2) y metales, en particular cobre y níquel.
Grupos hidrocarbilo preferidos representados por R5-10 incluyen independientemente grupos alquilo, alquenilo y arilo y cualquier combinación de los mismos, tal como aralquilo y alcarilo, por ejemplo grupos bencilo.
Grupos alquilo preferidos representados por R5-10 incluyen grupos alquilo lineales y ramificados que comprenden hasta 36 átomos de carbono, en particular de 1 a 22 átomos de carbono y preferiblemente de 1 a 12 átomos de carbono. Cuando los grupos alquilo son ramificados, los grupos comprenden preferiblemente hasta 5 ramificaciones en la cadena carbonada y más preferiblemente al menos 1 ramificación en la cadena carbonada. En algunas realizaciones, el grupo alquilo es cíclico, comprendiendo preferiblemente de 3 a 10 átomos de carbono en el anillo
más grande y caracterizando opcionalmente uno o más anillos de puente. Ejemplos de grupos alquilo representados por R5-10 incluyen grupos: metilo, etilo, propilo, butilo, nonilo, hexilnonilo, butilnonilo, dodecilo y ciclohexilo e isómeros de los mismos.
Grupos alquenilo preferidos representados por R5-10 incluyen grupos alquenilo C2-20 y preferiblemente C2-6. Pueden estar presentes uno o más dobles enlaces carbono-carbono. El grupo alquenilo opcionalmente soporta uno o más sustituyentes, en particular sustituyentes fenilo. Ejemplos de grupos alquenilo lo más preferidos incluyen grupos vinilo, estirilo e indenilo.
Grupos arilo preferidos representados por R5-10 contienen 1 anillo o 2 o más anillos condensados. Preferiblemente, los grupos arilo incluyen grupos aromáticos y heteroaromáticos. Cuando el grupo arilo comprende anillos condensados, los anillos condensados incluyen preferiblemente anillos cicloalquilo, arilo o heterocíclicos. Ejemplos de grupos arilo incluyen grupos fenilo, naftilo, tienilo y piridilo opcionalmente sustituidos.
Grupos que retiran electrones representados por R5-10 incluyen halógeno o nitro o grupo hidrocarbiloxicarbonilo opcionalmente sustituido, grupo hidrocarbilcarbonilo opcionalmente sustituido, grupo mono o dihidrocarbilaminocarbonilo opcionalmente sustituido, incluyendo sustitución por grupos halógeno, nitro SOR, SO2R.
Grupos donadores de electrones que pueden ser representados por R5-10 incluyen grupos hidrocarbilo, hidrocarbiloxi, hidrocarbilcarboniloxi opcionalmente sustituidos. Cuando cualquiera de R5-10 es un grupo hidrocarbilo
o heterocíclico sustituido, el sustituyente o los sustituyentes deberían ser de tal manera que no interfieran negativamente con la capacidad del agente de extracción para coordinarse a metales. Sustituyentes opcionales incluyen, pero no se limitan a halógeno, ciano, nitro, hidroxi, amino, tiol, acilo, hidrocarbilo, hidrocarbilo perhalogenado, heterociclilo, hidrocarbiloxi, mono o di-hidrocarbilamino, hidrocarbiltio, ésteres, carbonatos, amidas, grupos sulfonilo y sulfonamido en los que los grupos hidrocarbilo son como se define para R5 anterior. Pueden estar presentes uno o más sustituyentes.
Cuando cualquiera de R5-10 es un grupo arilo, el grupo arilo es preferiblemente un fenilo opcionalmente sustituido con uno o más grupos seleccionados de alquilo C1-12 o halo.
Grupos fenilo opcionalmente sustituidos con uno o más grupos seleccionados de alquilo C1-12 o halo representados por cualquiera de R5-10 incluyen los de fórmula:
en la que R11 a R15 representan cada uno independientemente H, halo o un grupo alquilo C1-12.
Cuando cualquiera de R11 a R15 son halo, preferiblemente el halo es CI o F.
Cuando cualquiera de R11 a R15 son un grupo alquilo C1-12, el grupo alquilo C1-12 puede ser linear o ramificado y preferiblemente es metilo, etilo o isopropilo.
Preferiblemente sólo R13 representa un grupo halo o un grupo alquilo C1-12, representando R11, R12, R14 yR15 H.
Cuando cualquiera de R5-10 es un grupo fenilo opcionalmente sustituido, es lo más preferido que R11 a R15 sean todos hidrógeno.
Según un aspecto más de la presente invención, se usa una composición de agente de extracción con disolventes que comprende un disolvente orgánico inmiscible en agua, preferiblemente con un contenido bajo en hidrocarburos aromáticos y uno o más agentes de extracción con disolventes de fórmula (2), como se describió anteriormente, en el procedimiento.
La composición puede comprender uno o más 2-hidroxifenildiazoles opcionalmente sustituidos diferentes, especialmente en el caso en que los componentes 2-hidroxifenildiazoles opcionalmente sustituidos son isómeros. Dichas mezclas isoméricas pueden presentar mejor solubilidad en disolventes orgánicos que un solo 2hidroxifenildiazol opcionalmente sustituido son preferidas.
Los 2-hidroxifenildiazoles opcionalmente sustituidos con frecuencia están presentes en una cantidad de hasta 60% en peso de la composición, comúnmente no más que 50% y normalmente no más que 40% p/p. Con frecuencia, los 2-hidroxifenildiazoles opcionalmente sustituidos comprenden al menos 1% en peso, comúnmente al menos 2,5% en peso y normalmente al menos 5% en peso de composición y preferiblemente comprenden de 7,5 a 20%, tal como aproximadamente 10%, en peso de la composición.
Disolventes orgánicos que pueden estar presentes en la composición incluyen cualquier disolvente orgánico móvil o
mezcla de disolventes, que sea inmiscible con agua y sea inerte en las condiciones de extracción a los demás materiales presentes. Preferiblemente el disolvente orgánico presenta un contenido bajo en hidrocarburos aromáticos.
Disolventes orgánicos preferidos son disolventes hidrocarbonados que incluyen hidrocarburos alifáticos, alicíclicos y aromáticos y mezclas de los mismos, así como hidrocarburos clorados tales como tricloroetileno, percloroetileno, tricloroetano y cloroformo.
Disolventes orgánicos muy preferidos con un bajo contenido en aromáticos incluyen disolventes y mezclas de disolventes, donde la cantidad de hidrocarburos aromáticos presentes en el disolvente orgánico es menor que 30%, normalmente alrededor de 23% o menor, con frecuencia menor que 5% y con frecuencia menor que 1%.
Ejemplos de disolventes hidrocarbonados adecuados incluyen ESCAID 110, ESCAID 115, ESCAID 120, ESCAID 200 y ESCAID 300 comercialmente disponibles en Exxon (ESCAID es una marca registrada), SHELLSOL D70 y D80 300 comercialmente disponibles en Shell (SHELLSOL es una marca registrada) y CONOCO 170 comercialmente disponibles en Conoco (CONOCO es una marca registrada). Disolventes adecuados son disolventes hidrocarbonados, incluyen disolventes de alto punto de inflamación y disolventes con un alto contenido en aromáticos tales como SOLVESSO 150 comercialmente disponibles en Exxon (SOLVESSO es una marca registrada).
Más se prefieren disolventes con un bajo contenido en aromáticos. Algunos disolventes adecuados con un bajo contenido en aromáticos, presentan contenidos en aromáticos de <1% p/p, por ejemplo, disolventes hidrocarbonados tales como ESCAID 110 comercialmente disponible en Exxon (ESCAID es una marca registrada) y ORFOM SX 10 y ORFOM SX11 comercialmente disponibles en Phillips Petroleum (ORFOM es una marca registrada). Especialmente preferidos, sin embargo en base a baja toxicidad y amplia disponibilidad, son disolventes hidrocarbonados de contenido en aromáticos relativamente bajo tales como queroseno, por ejemplo ESCAID 100 que es un destilado del petróleo con un contenido en aromáticos total de 23% comercialmente disponible en Exxon (ESCAID es una marca registrada) u ORFOM SX7, comercialmente disponible en Phillips Petroleum (ORFOM es una marca registrada).
En muchas realizaciones, la composición comprende al menos 30%, con frecuencia al menos 45% en peso, preferiblemente de 50 a 95% p/p de disolvente hidrocarbonado inmiscible en agua.
Ventajosamente, puede ser preferido preparar y suministrar la composición en la forma de un producto de concentración. El producto de concentración se puede diluir después por la adición de disolventes orgánicos como se describió en la presente memoria anteriormente para producir composiciones en los intervalos como se describió en la presente memoria anteriormente. En el caso de que el producto de concentración contenga un disolvente, se prefiere que se use el mismo disolvente para diluir el producto de concentración en el intervalo de concentración "en uso". En muchas realizaciones, la composición de producto de concentración comprende hasta 30%, con frecuencia hasta 20% en peso, preferiblemente hasta 10% p/p de disolvente hidrocarbonado inmiscible en agua. Con frecuencia la composición de producto de concentración comprende más de 5% p/p de disolvente hidrocarbonado inmiscible en agua. La viscosidad de los "azoles" de la presente invención significa que los productos de concentración no muestran viscosidad apreciablemente mayor que las composiciones de agente de extracción en concentraciones "en uso". En algunos productos de concentración de alta concentración puede ser necesario emplear un contenido en hidrocarburos aromáticos mayor que normal. En tales casos en que se usa un disolvente que contiene alto contenido en hidrocarburos aromáticos en el producto de concentración, se puede usar un disolvente de contenido en hidrocarburos aromáticos muy bajo para diluir el producto de concentración al intervalo de concentración "en uso".
Si se desea, también se pueden emplear compuestos o mezclas de compuestos seleccionados del grupo que consiste en: alcoholes, ésteres, éteres, poliéteres, carbonatos, cetonas, nitrilos, amidas, carbamatos, sulfóxidos, ácidos de compuestos de azufre y fósforo, por ejemplo ácidos sulfónicos y sales de aminas y compuestos de amonio cuaternario como modificadores o reforzantes cinéticos adicionales en la composición de la invención. En particular se prefieren mezclas que comprenden un primer compuesto seleccionado del grupo que consiste en: alcoholes, ésteres, éteres, poliéteres, carbonatos, cetonas, nitrilos, amidas, carbamatos, sulfóxidos, ácidos de compuestos de azufre y fósforo, por ejemplo ácidos sulfónicos y sales de aminas y compuestos de amonio cuaternario y un segundo compuesto seleccionado del grupo que consiste en alcanoles que tienen de 6 a 18 átomos de carbono, ésteres alquílicos que tienen de 7 a 30 átomos de carbono y fosfato de tributilo. Según un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para la extracción de un metal de disolución en que se pone en contacto una disolución ácida que contiene un metal disuelto con una composición de extracción con disolventes que comprende un disolvente orgánico inmiscible en agua y un agente de extracción con disolventes, según lo cual al menos una fracción del metal se extrae en la disolución orgánica, caracterizado por que la composición de extracción con disolventes comprende un disolvente orgánico inmiscible en agua, preferiblemente con un contenido bajo en hidrocarburos aromáticos y un agente de extracción con disolventes de fórmula (2) como se refirió anteriormente y tautómeros o sales de los mismos.
Metales que se pueden extraer en el procedimiento según el tercer aspecto de la presente invención incluyen cobre,
cobalto, níquel, manganeso y cinc, lo más preferiblemente cobre.
El agente de extracción de fórmula (2) y el disolvente orgánico inmiscible en agua son como se describió anteriormente en la presente memoria.
La disolución ácida acuosa de la que se extraen los metales por el procedimiento del tercer aspecto de la presente invención con frecuencia presenta un pH en el intervalo de desde -1 a 7, preferiblemente de 0 a 5 y lo más preferiblemente de 0,25 a 3,5. Preferiblemente, cuando el metal que se tiene que extraer es cobre se eligen los valores de pH menores que 3 a fin de que el cobre se extraiga esencialmente sin hierro, cobalto o níquel. La disolución puede proceder de la lixiviación de menas o se puede obtener de otras fuentes, por ejemplo corrientes de desecho que contienen metales, tales como de baños de decapado del cobre.
La concentración de metal, en particular cobre, en la disolución ácida acuosa variará extensamente dependiendo, por ejemplo, de la fuente de la disolución. En el caso en que la disolución proceda de la lixiviación de menas, la concentración de metal es con frecuencia hasta 75 g/l y lo más frecuentemente de 1 a 40 g/l. En el caso de que la disolución sea una corriente de desecho, las concentraciones de metal pueden variar de 0,5 a 2 g/l para una corriente de agua de desecho, a algo mayor para aquéllas de otras corrientes de desecho, por ejemplo corrientes de desecho de Tableros de Circuitos Impresos y pueden ser hasta 150 g/l, normalmente de 75 a 130 g/l.
Composiciones de extracción con disolventes preferidas son aquéllas en que las disoluciones de disolventes orgánicos pueden contener la 2-s opcionalmente sustituida en una cantidad que se acerca a 100% de ligando, pero preferiblemente los 2-hidroxifenildiazoles opcionalmente sustituidos se emplean a aproximadamente 10 a 40% en peso. Composiciones de extracción con disolventes muy preferidas son aquéllas que comprenden un disolvente orgánico con un contenido en aromáticos total de alrededor de 23% o menor y uno o más 2-hidroxifenildiazoles opcionalmente sustituidos seleccionados de 4-alquil-2-(5-alquil-1H-pirazol-3-il)-fenol y 3-(2-hidroxifenil)-1 H-pirazol-5carboxilato de alquilo en una cantidad total de entre 5 y 40% en peso.
El procedimiento del tercer aspecto de la presente invención se puede llevar a cabo poniendo en contacto la composición del agente de extracción con disolventes con la disolución ácida acuosa. Se pueden emplear si se desea temperaturas ambiente o elevadas, tales como hasta 75°C. Con frecuencia se emplea una temperatura en el intervalo de desde 5 a 60°C y preferiblemente de 15 a 40°C. La disolución acuosa y el agente de extracción con disolventes se agitan normalmente juntos para maximizar las áreas interfaciales entre las dos disoluciones. La relación en volumen de agente de extracción con disolventes a disolución acuosa están comúnmente en el intervalo de desde 20:1 a 1:20 y preferiblemente en el intervalo de desde 5:1 a 1:5. En muchas realizaciones, para reducir el tamaño de planta y maximizar el uso de agente de extracción con disolventes, se mantienen relaciones en volumen orgánica a acuosa próximas a 1:1 por reciclado de una de las corrientes.
Después de contacto con la disolución ácida acuosa, el metal se puede recuperar del agente de extracción con disolventes por contacto con una disolución de rectificación ácida acuosa. La disolución de rectificación acuosa empleada en el procedimiento según el tercer aspecto de la presente invención es normalmente ácida, comúnmente con un pH de 2 o menor y preferiblemente un pH de 1 o menor, por ejemplo, un pH en el intervalo de desde -1 a 0,5. La disolución de rectificación comprende comúnmente un ácido mineral, en particular ácido sulfúrico, ácido nítrico o ácido clorhídrico. En muchas realizaciones, se emplean concentraciones de ácido, en particular para ácido sulfúrico, en el intervalo de desde 50 a 200 g/l y preferiblemente de 150 a 180 g/l. Cuando el metal extraído es cobre, las disoluciones de rectificación preferidas comprenden electrolito rectificado o gastado de una celda de electrodeposición de cobre, que comprende típicamente hasta 80 g/l de cobre, con frecuencia más de 20 g/l de cobre y preferiblemente de 30 a 70 g/l de cobre y hasta 220 g/l de ácido sulfúrico, con frecuencia más de 120 g/l de ácido sulfúrico y preferiblemente de 150 a 180 g/l de ácido sulfúrico. Se ha encontrado que estos compuestos se rectifican a concentraciones sorprendentemente bajas de ácido. Esto significa que se pueden usar concentraciones menores de ácido de rectificación con ahorros concomitantes en costes o se puede usar una concentración más normal de ácido de rectificación con mejoras significativas en la recuperación de cobre. El cobre residual muy bajo en el agente de extracción también significa que es más eficaz carga en el ciclo de extracción posterior. Estas composiciones presentan el beneficio adicional de mover ácido por todo circuito. La relación en volumen de disolución orgánica a disolución de rectificación acuosa en el procedimiento del tercer aspecto de la presente invención se selecciona comúnmente para que sea tal que se consiga la transferencia, por litro de disolución de rectificación, de hasta 100 g/l de metal, especialmente cobre en la disolución de rectificación de la disolución orgánica. En muchos procedimientos de electrodeposición de cobre industriales la transferencia de los procedimientos de electrodeposición es con frecuencia de 10 g/l a 35 g/l y preferiblemente se transfiere de 15 a 20 g/l de cobre por litro de disolución de rectificación desde la disolución orgánica. Se emplean comúnmente relaciones en volumen de disolución orgánica a disolución acuosa de desde 1:2 a 15:1 y preferiblemente de 1:1 a 10:1, especialmente menores que 6:1.
Tanto los procedimientos de separación como de rectificación se pueden llevar a cabo por una técnica de extracción por lotes convencional o contactores de columna o mediante una técnica de mezclador-sedimentador continua. La última técnica se prefiere en general ya que recicla la fase orgánica rectificada de una manera continua, permitiendo así que se use de manera repetida un volumen de reactivo orgánico para recuperación del metal.
Una realización preferida del tercer aspecto de la presente invención comprende un procedimiento para la extracción de un metal de disolución ácida acuosa en que:
en la etapa 1, la composición de extracción con disolventes que comprende un agente de extracción de fórmula (2) se pone en contacto primero con la disolución ácida acuosa que contiene metal,
separando en la etapa 2, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metal-agente de extracción con disolventes de la disolución ácida acuosa;
poniendo en contacto en la etapa 3, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metalagente de extracción con disolventes con una disolución de rectificación ácida acuosa para efectuar la rectificación del metal de la fase inmiscible en agua;
separando en la etapa 4, composición de extracción con disolventes reducida en metal de la composición de rectificación acuosa cargada.
Según un cuarto aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para la extracción de un metal de disolución en que una disolución amoniacal acuosa que contiene un metal disuelto se pone en contacto con una composición de extracción con disolventes que comprende un disolvente orgánico inmiscible en agua y un agente de extracción con disolventes, según lo cual al menos una fracción del metal se extrae en la disolución orgánica, caracterizada por que la composición de extracción con disolventes comprende un disolvente orgánico inmiscible en agua, preferiblemente con un contenido bajo en hidrocarburos aromáticos y un agente de extracción con disolventes de fórmula (2), como se refirió anteriormente y tautómeros o sales de los mismos.
Metales que se pueden extraer en el procedimiento según el cuarto aspecto de la presente invención incluyen cobre, cobalto, níquel, manganeso y cinc, lo más preferiblemente cobre y níquel.
El agente de extracción de fórmula (2) y disolvente orgánico inmiscible en agua son como se describió anteriormente en la presente memoria.
La disolución amoniacal acuosa de la que se extraen los metales por el procedimiento de este aspecto de la presente invención con frecuencia presenta un pH en el intervalo de desde 7 a 12, preferiblemente de 8 a 11 y lo más preferiblemente de 9 a 10. La disolución puede proceder de la lixiviación de menas, en particular menas de calcosina o se puede obtener de otras fuentes, por ejemplo matas de óxidos de metal precipitados o corrientes de desecho que contienen metales tales como de baños de decapado del cobre.
Composiciones de extracción con disolventes preferidas son aquéllas en que las disoluciones de disolventes orgánicos pueden contener los 2-hidroxifenildiazoles opcionalmente sustituidos en una cantidad que se acerca al 100% de ligando, pero típicamente los 2-hidroxifenildiazoles opcionalmente sustituidos se emplearán a aproximadamente 10 a 40% en peso. Composiciones de extracción con disolventes muy preferidas son aquéllas que comprenden un disolvente orgánico con un contenido en aromáticos total de alrededor de 23% o menos y uno o más 2-hidroxifenildiazoles opcionalmente sustituidos seleccionados de 4-alquil-2-(5-alquil-1H-pirazol-3-il)-fenol y 3-(2hidroxifenil)-1 H-pirazol-5-carboxilato de alquilo en una cantidad total de entre 5 y 40% en peso, en una cantidad total de entre 5 y 40% en peso.
La concentración de metal, en particular cobre o níquel, en la disolución amoniacal acuosa variará extensamente dependiendo, por ejemplo, de la fuente de la disolución. En el caso en que la disolución proceda de la lixiviación de menas, la concentración de metal es con frecuencia hasta 75 g/l y lo más frecuentemente de 1 a 40 g/l. En el caso de que la disolución sea una corriente de desecho, las concentraciones de metal pueden variar de 0,5 a 2 g/l para una corriente de agua de desecho, a algo mayor para aquéllas de otras corrientes de desecho, por ejemplo corrientes de desecho de Tableros de Circuitos Impresos y pueden ser hasta 150 g/l, normalmente de 75 a 130 g/l. En el caso de que la disolución sea una corriente de níquel amoniacal, la concentración de metal es lo más frecuentemente 1 – 20 g/l.
El procedimiento del cuarto aspecto de la presente invención se puede llevar a cabo poniendo en contacto la composición del agente de extracción con disolventes con la disolución amoniacal acuosa que contiene metal. Se pueden emplear temperaturas ambiente o elevadas, con frecuencia se emplea una temperatura en el intervalo de desde 15 a 60°C y preferiblemente de 30 a 50°C. La disolución acuosa y el agente de extracción con disolventes se agitan normalmente juntos para maximizar las áreas interfaciales entre las dos disoluciones. La relación en volumen de agente de extracción con disolventes a disolución acuosa están comúnmente en el intervalo de desde 20:1 a 1:20 y preferiblemente en el intervalo de desde 5:1 a 1:5. En muchas realizaciones, para reducir el tamaño de planta y maximizar el uso de agente de extracción con disolventes, se mantienen relaciones en volumen orgánica a acuosa próximas a 1:1 por reciclado de una de las corrientes.
Después de contacto con la disolución amoniacal acuosa, el metal se puede recuperar del agente de extracción con disolventes por contacto con una disolución de rectificación acuosa con un pH menor que el de la que se extrae el metal.
Alternativamente, después de contacto con la disolución amoniacal acuosa, el metal se puede recuperar del agente de extracción con disolventes por contacto con disolución de rectificación amoniacal acuosa, en particular disolución de carbonato de amonio amoniacal acuosa. El uso de disolución de carbonato de amonio amoniacal acuosa como disolución de rectificación es adecuada en particular para la recuperación de metales en la forma de carbonatos de metal, por ejemplo Níquel.
Cuando se emplea una disolución de rectificación acuosa con un pH menor que el de la que se extrae el metal como disolución de rectificación en el procedimiento según el cuarto aspecto de la presente invención, la disolución de rectificación acuosa es normalmente ácida y es como se describe para la disolución de rectificación en el procedimiento del tercer aspecto de la presente invención. Cuando el metal extraído es cobre, las disoluciones de rectificación preferidas comprenden electrolito rectificado o gastado de una celda de electrodeposición de cobre, que comprende típicamente hasta 80 g/l, con frecuencia más de 40 g/l de cobre y preferiblemente de 50 a 70 g/l de cobre y hasta 220 g/l de ácido sulfúrico, con frecuencia más de 120 g/l de ácido sulfúrico y preferiblemente de 150 a 180 g/l de ácido sulfúrico.
La relación en volumen de disolución orgánica a disolución de rectificación acuosa en el procedimiento del cuarto aspecto de la presente invención se selecciona comúnmente para que sea tal que se consiga la transferencia, por litro de disolución de rectificación, de hasta 100 g/l de metal, especialmente de cobre o níquel en la disolución de rectificación de la disolución orgánica. En muchos procedimientos de electrodeposición de cobre industriales la transferencia es con frecuencia de 10 g/I a 35 g/l y preferiblemente se transfiere de 15 a 20 g/l de cobre por litro de disolución de rectificación de la disolución orgánica. Se emplean comúnmente relaciones en volumen de disolución orgánica a disolución acuosa de desde 1:2 a 15:1 y preferiblemente de 1:1 a 10:1, especialmente menor que 6:1.
Cuando se emplea disolución de carbonato de amonio amoniacal como una disolución de rectificación en el procedimiento del cuarto aspecto de la presente invención, la disolución de carbonato de amonio amoniacal puede contener amoníaco en exceso y es preferiblemente más fuerte que la disolución de carbonato de amonio amoniacal usada para lixiviar la mena. La concentración de la disolución usada para recuperar el metal de la fase orgánica cargada está preferiblemente en los intervalos de NH3: 210 a 300 gl-1; CO2: 150 a 250 gl-1. Preferiblemente, la concentración de la disolución está próxima a NH3: 270 gl-1; CO2: 230 gl-1.
El contacto entre la fase orgánica cargada y la disolución de carbonato de amonio amoniacal se puede llevar a cabo a cualquier temperatura y presión apropiadas. Preferiblemente esta etapa se realiza a presión atmosférica y a una temperatura en el intervalo de 20°C a 50°C.
Se prefiere que la fase orgánica cargada de metal se ponga en contacto con la disolución de carbonato de amonio amoniacal durante un periodo de entre 30 segundos y 60 minutos. Lo más preferiblemente el tiempo contenido es durante un periodo de aproximadamente 3 minutos.
Ambos procedimientos de separación y de rectificación se pueden llevar a cabo por una técnica de extracción por lotes convencional o contactores de columna o mediante una técnica de mezclador-sedimentador continua. La última técnica se prefiere en general ya que recicla la fase orgánica rectificada de una manera continua, permitiendo así que un volumen de reactivo orgánico se use de manera repetida para recuperación del metal.
Cuando se aplica el procedimiento de la invención a la operación de un aparato mezclador-sedimentador de contracorriente continuo, la relación orgánica/acuosa en las celdas de rectificación está preferiblemente en el intervalo de 6:1 a 10:1. Esto contrasta con el intervalo orgánico/acuoso preferido en las celdas de extracción (donde se pueden usar agentes orgánicos comparables) de 1:1 a 1,2:1.
Cuando el metal que se tiene que recuperar es Níquel, se prefiere que la fase orgánica cargada de níquel se rectifique en una celda de rectificación a una temperatura de aproximadamente 40°C. Una ventaja de los compuestos de la presente invención es que son más estables en estas condiciones que los agentes de extracción de oxima comerciales. El metal que se separa en la fase acuosa se puede recuperar como un carbonato de metal por cualquier manera convencional. Por ejemplo, se puede recuperar fácilmente carbonato básico de níquel por destilación. También se puede recuperar níquel con eficacia de disolución acuosa de carbonato de amonio por reducción de hidrógeno bajo presión. La técnica de recuperación permite preferiblemente que los componentes NH3 y CO2 del licor de rectificación se reciclen a la fase de rectificación orgánica cargada de metal. Una ventaja más de los compuestos de la presente invención es la transferencia reducida de amoníaco por un circuito de disoluciones de los compuestos de la presente invención en diluyente comparado con disoluciones de los agentes de extracción de oxima actuales.
Una realización preferida de este aspecto de la presente invención comprende un procedimiento para la extracción de un metal de disolución acuosa amoniacal en que:
en la etapa 1, la composición de extracción con disolventes que comprende un agente de extracción de fórmula (3) se pone en contacto primero con la disolución amoniacal acuosa que contiene metal;
separando en la etapa 2, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metal-agente de extracción con disolventes de la disolución amoniacal acuosa;
poniendo en contacto en la etapa 3, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metalagente de extracción con disolventes con un disolución de rectificación acuosa de menor pH que la disolución amoniacal para efectuar la rectificación del metal de la fase inmiscible en agua;
separando en la etapa 4, la composición de extracción con disolventes reducida en metal de la disolución acuosa de menor pH cargada.
El metal se puede recuperar de la disolución de rectificación acuosa por métodos convencionales, por ejemplo por electrodeposición.
Otra realización preferida de este aspecto de la presente invención comprende un procedimiento para la extracción de un metal de disolución acuosa amoniacal en que:
en la etapa 1, la composición de extracción con disolventes que comprende un agente de extracción de fórmula (2) se pone en contacto primero con la disolución amoniacal acuosa que contiene metal;
separando en la etapa 2, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metal-agente de extracción con disolventes de la disolución amoniacal acuosa;
poniendo en contacto en la etapa 3, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metalagente de extracción con disolventes con una disolución de rectificación amoniacal acuosa, en particular acuosa una disolución de carbonato de amonio amoniacal, para efectuar la rectificación del metal de la fase inmiscible en agua;
separando en la etapa 4, la composición de extracción con disolventes reducida en metal de la disolución amoniacal acuosa cargada.
La invención es ilustra además, pero no se limita, por los siguientes ejemplos.
Ejemplos
Ejemplo 1 Preparación de 1-(2-hidroxi-5-nonil-fenil)dodecano-1.3-diona
Se añade gota a gota una disolución de 2-Hidroxi-5-nonilacetofenona (0,3 M) en tolueno (50 ml) a una suspensión agitada de hidruro de sodio (0,3 M) en tolueno (150 ml) a 30°C durante 30 minutos. Se agita la mezcla de reacción a 30°C durante 1 hora antes de que se añada cloruro de ácido versátil (0,3 M) gota a gota durante 1 hora. Después de que se completa la adición de cloruro de ácido se calienta la mezcla de reacción a 80°C y se mantiene a esta temperatura durante 1 hora. Se enfría a ambiente y se añaden escamas de hidróxido de potasio (0,6 M), se calienta a 80°C y se mantiene a esta temperatura durante 2 horas. Se enfría a ambiente y se neutraliza la masa de reacción con disolución acuosa de ácido acético (25%). La fase de tolueno se lava con agua (3 x 25 ml), se evapora después a vacío para dejar aceite pardo. RMN de 1H (CDCI3, 300 Hz) δ 0,5 - 1,8 (multipletes, 38H alquílico), δ 6,4 (singlete, CH), δ 6,9 (doblete, H arílico), δ 7,1 (multiplete, H arílico), δ 7,5 (multiplete, H arílico), δ 9,8 y 10,8 (2 x singletes, OH fenólico y OH enólico).
Ejemplo 2
Preparación de 4-Nonil-2-(5-nonil-1 H-pirazol-3-il)-fenol
Se disolvió 1-(2-hidroxi-5-nonil-fenil)dodecano-1,3-diona (0,1 M) en etanol (50 ml), se añadió hidrato de hidrazina (0,105 M) y se calentó para hacer hervir a reflujo la disolución de reacción. Se mantuvo a reflujo durante 2 horas, se enfrió a ambiente y se lavó la fase orgánica con agua (2 x 25 ml). Se retiró tolueno por evaporación a vacío para producir un aceite pardo.
Espec Mas: Peso mol 412, encontrado 411 (M-H)-, 413 (M-H)+.
RMN de 1H (CDCI3, 300 Hz) δ 0,5 -1,8 (multipletes, 38H alquílico), δ 6,2 (singlete, CH), δ 6,9 (doblete, H arílico), δ 7,5 (multiplete, 2 x H arílico), δ 11,9 y 15,6 (OH fenólico y NH de pirazol ) Ejemplo 3 Preparación de 4-(2-hidroxifenil)-2-4-dioxobutanoato de n-octilo
Se añade una mezcla de 2-hidroxiacetofenona (0,15 M) y pelargonato de etilo (0,45 M) cuidadosamente a una suspensión de hidruro de sodio (0,45 M) en tetrahidrofurano durante 90 minutos a 50-60°C, se mantiene la mezcla bajo una atmósfera de nitrógeno durante toda la reacción. Después de adición completa se agita la masa de reacción durante dos horas más a 50-60°C. Se enfrió a 25°C y se sumergió en hielo/agua (600 g) antes de acidificar con ácido acético. Se extrajo el producto en hexano (200 ml). Se retiró el hexano y todo el éster de partida no reaccionado a vacío para proporcionar un sólido cristalino amarillo. Se recristalizó de hexano. Rendimiento = 18,9 g. Espec. Mas: Peso mol 275, encontrado 275 (M-H)-.
RMN de 1H (CDCI3, 300 Hz) δ 0,9 - 2,9 (protones de cadena alquílica, 17H), δ 6,2 (singlete, CH), δ 6,9-7,8 (multipletes, 4H arílico), δ 12,1 y 15,0 (OH fenólico y OH enólico)
La RMN sugiere ceto-enol más bien que la 1,3 diona.
Ejemplo 4
Preparación de 3-(2-hidroxifenil)-1H-pirazol-5-carboxitato de n-octilo
Se disolvió 4-(2-hidroxifenil)-2-4-dioxobutanoato de n-octilo (0,05 M) en etanol (50 ml) y se añadió acetato de sodio (5 g). Se añadió hidrato de hidrazina (0,08 M) y se calentó para hacer hervir a reflujo la disolución de reacción. Se mantuvo a reflujo durante 1 hora, se enfrió a AMBIENTE y se sumergió en agua (400 ml). Se extrajo producto en hexano (200 ml) y se separó la fase orgánica y se lavó con agua (2 x 50 ml). Se retiró el disolvente por evaporación a vacío y se recristalizó el producto de hexano para proporcionar un sólido blanco cristalino.
Peso =11,7 g
Espec. Mas: Peso mol 272, encontrado 271 (M-H)-, 273 (M-H)+.
RMN de 1H (CDCI3, 300 Hz) δ 0,9-2,8 (multipletes, 17H alquílico), δ 6,45 (singlete, CH), δ 6,9-7,7 (multipletes, 4H arílico), δ 10,1 y 11,2 (OH fenólico y NH de pirazol).
Extracción de Cobre (comparación con un reactivo comercialmente disponible, oxima de 5-nonil-2-hidroxiacetofenona).
De disoluciones ácidas de sulfato de cobre
Isotermas de extracción a pH 2,0
Una disolución acuosa que contiene una mezcla de sulfatos de 3,0 g/l de cobre (Cu2*) y 3,0 g/l de hierro (Fe3*) a pH 2.0, se pone en contacto con una disolución de ligando (0,2 M) en Orfom SX7 a relaciones orgánica a acuosa variables. Se agitan las disoluciones durante una hora a 25°C, para asegurar que se alcanza el equilibrio. Se separan las capas orgánica y acuosa y se mide el contenido en cobre de cada fase por adsorción atómica.
- Relación Orgánica / Acuosa
- oxima de 2-hidroxi-5-nonilacetofenona (reactivo comercial) 2-(5-(1-hexilnonil)-1 H-pirazol-3-il)fenol
- Orgánica (Cu g/I)
- Acuosa (g/l de Cu) Orgánica (g/l de Cu) Acuosa (g/l de Cu)
- 1,5:1,0
- 2,02 0,24 2,00 0,13
- 1,0: 1,0
- 2,79 0,37 2,86 0,32
- 1,0: 1,5
- 3,45 0,83 3,85 0,57
- 1,0:2,0
- 4,31 0,97 4,64 0,83
- 1,0:3,0
- 4,87 1,69 5,33 1,33
- 1,0:4,0
- 5,01 1,99 6,61 1,65
- 1,0:8,0
- 5,56 2,25 6,5 2,29
Isotermas de rectificación
Una disolución acuosa que contiene un electrolito gastado ácido típico (30 g/l de cobre (Cu2+) y 150 g/l de ácido sulfúrico) se pone en contacto con una disolución de ligando (0,2 M) en Orfom SX7, (que se ha cargado completamente previamente con cobre), a relaciones orgánica a acuosa variables. Se agitan las disoluciones durante una hora a 25°C para asegurar que se alcanza el equilibrio. Se separan las fases orgánica y acuosa y se mide el contenido en cobre de la fase orgánica por adsorción atómica.
- Relación Orgánica / Acuosa
- oxima de 2-hidroxi-5-nonilacetofenona (reactivo comercial) 4-Nonil-2-(5-nonil-1 H-pirazol-3-il)fenol
- Orgánica (g/l de Cu)
- Acuosa (g/I de Cu) Orgánica (g/l de Cu) Acuosa (g/l de Cu)
- 1,00:2,00
- 0,413 33,04 0,019 33,89
- 1,33:1,00
- 0,508 37,49 0,027 39,13
- 2,50: 1,50
- 0,647 43,52 0,058 46,44
Los resultados ilustran la rectificación ácida mejorada conseguida con 4-nonil-2-(5-nonil-1H-pirazol-3-il)-fenol comparado con un reactivo comercial oxima de 2-hidroxi-5-nonil- acetofenona.
De disoluciones de cloruro de cobre amoniacales
Isotermas de extracción de disolución básica
15 Una disolución acuosa de Tableros de Circuitos Impresos típica que contiene cloruro de cobre amoniacal (113 g/l de Cu2+ / 90 g/l de NH3) se pone en contacto con una disolución de ligando (0,4 M) en Orfom SX7 a relaciones orgánica a acuosa variables. Se agitan las disoluciones durante una hora a 25°C, para asegurar que se alcanza el equilibrio. Se separan las capas orgánica y acuosa y se mide el contenido en cobre de cada fase por adsorción atómica.
- Relación Orgánica / Acuosa
- 4-Nonil-2-(5-nonil-1 H-pirazol-3-il)fenol
- Orgánica (g/l de Cu)
- Acuosa (g/l de Cu)
- 10 : 1
- 8,99 24
- 8 : 1
- 9,8 35
- 4 :1
- 11,14 69
- 2:1
- 12,18 90
- 1,5: 1
- 12,36 95
- 1 :1
- 12,25 101
Isotermas de rectificación
Una disolución acuosa que contiene un electrolito gastado ácido típico (30 g/l de cobre (Cu2+) y 150 g/l de ácido sulfúrico) se pone en contacto con una disolución de ligando (0,4 M) en Orfom SX7, (que se ha cargado completamente previamente con cobre, 12,48 g/l de Cu2+), a relaciones orgánica a acuosa variables. Se agitan las disoluciones durante una hora a 25°C para asegurar que se alcanza el equilibrio. Se separan las fases orgánica y acuosa y se mide el contenido en cobre de la fase orgánica por adsorción atómica.
- Relación Orgánica /Acuosa
- 4-Nonil-2-(5-nonil-1 H-pirazol-3-il)fenol
- Orgánica (g/l de Cu)
- Acuosa (g/l de Cu)
- 1,00:2,00
- 0,03 36,5
- 1,00 :1,00
- 0,05 47,7
- 2,00 :1,00
- 0,25 62,6
Extracción de Níquel (comparación con un reactivo comercialmente disponible, oxima de 5-nonil-2-hidroxiacetofenona).
Isotermas de extracción de disolución amoniacal
Una disolución acuosa que contiene 10 g/l de Ni2* / 40 g/l de NH3 / 20 gl de CO2 (preparada por disolución de
15 carbamato de amonio (35,8 g/l) en una disolución de amoníaco (77 g a 32% p/p) y diluyendo a 1 litro con agua) se pone en contacto con una disolución de ligando (0,49 M) en Orfom SX7 a relaciones orgánica a acuosa variables. Se agitan las disoluciones durante una hora a 25°C, para asegurar que se alcanza el equilibrio. Se separan las capas orgánica y acuosa y se mide el contenido en níquel de cada fase por adsorción atómica.
- Relación Orgánica / Acuosa
- oxima de 2-hidroxi-5-nonilacetofenona (reactivo comercial) 2-(5-nonil-1 H-pirazol-3-il)-fenol
- Orgánica (g/l de Ni)
- Acuosa (g/l de Ni) Orgánica (g/l de Ni) Acuosa (g/l de Ni)
- 1,5:1,0
- 6,85 0,06 7,02 0,18
- 1,0: 1,0
- 10,35 0,12 9,98 0,53
- 1,0 : 1,5
- 13,53 0,76 12,78 1,94
- 1,0:4,0
- 14,99 6,40 14,49 6,52
- 1,0 : 8,0
- 14,35 8,28 14,94 8,22
Isotermas de rectificación
5 (A) Rectificación amoniacal
Una disolución acuosa que contiene 280 g/l de NH3/ 220 g/l de CO2 (preparada por disolución de carbamato de amonio (197 g/l) en una disolución de amoníaco (172 ml a 32% p/p) y diluyendo a 500 ml con agua) se pone en contacto con una disolución de ligando (0,49 M en Orfom SX7) (que se ha cargado completamente previamente con níquel) a relaciones orgánica a acuosa variables. Se agitan las disoluciones durante una hora a 25°C, para asegurar
10 que se alcanza el equilibrio. Se separan las fases orgánica y acuosa y se mide el contenido en níquel de la fase orgánica por adsorción atómica.
- Relación Orgánica / Acuosa
- oxima de 2-hidroxi-5-nonilacetofenona (reactivo comercial) 2-(5-nonil-1 H-pirazol-3-il)-fenol
- Orgánica (g/l de Ni)
- Acuosa (g/l de Ni) Orgánica (g/l de Ni) Acuosa (g/l de Ni)
- 4:1
- 5,73 43,30 2,46 58,12
- 6:1
- 7,16 54,31 4,93 68,5
- 10:1
- 9,51 68,98 8,21 80,73
Los resultados ilustran la rectificación amoniacal mejorada conseguida con 4-nonil-2-(5-nonil-1H-pirazol-3-il)-fenol comparado con un reactivo comercial oxima de 2-hidroxi-5-nonil-acetofenona.
15 (B) También se puede recuperar níquel en condiciones de Rectificación Ácida
Esto se puede demostrar por rectificación de electrolito gastado de orgánica con ácida cargado de níquel a relaciones orgánica a acuosa variables. Después de agitar las disoluciones durante una hora a 25°C para asegurar que se alcanza el equilibrio, se separan las fases orgánica y acuosa y se mide el contenido en níquel de la fase orgánica por adsorción atómica.
20 Transferencia de amoníaco
Una disolución acuosa que contiene 280 g/l de NH3/ 220 g/l de CO2 (preparada por disolución de carbamato de amonio (197 g) en una disolución de amoníaco (172 ml a 32% p/p) y diluyendo a 500 ml con agua) se pone en contacto con una disolución de ligando (0,49 M en Orfom SX7) (que se ha cargado completamente previamente con níquel) a relaciones orgánica a acuosa variables. Se agitan las disoluciones durante una hora a 25°C para asegurar
25 que se alcanza el equilibrio. Se separan las fases orgánicas y se mide el contenido en amoníaco de la fase orgánica por titulación ácido/base.
- Relación Orgánica / Acuosa
- oxima de 2-hidroxi-5-nonilacetofenona (reactivo comercial) 2-(5-(1-hexilnonil)-1H-pirazol-3il)-fenol
- Fase Orgánica (ppm de NH3)
- Fase orgánica (ppm de NH3)
- 1:1
- 2.033 35
- 1:4
- 763 24
Los resultados ilustran la transferencia reducida de amoníaco a la fase orgánica conseguida con 4-nonil-2-(5-nonil5 1H-pirazol-3-il)-fenol comparado con un reactivo comercial oxima de 2-hidroxi-5-nonil-acetofenona.
Ensayos de estabilidad del reactivo
Estabilidad en contacto con un electrolito gastado ácido típico.
Una disolución de cada ligando (32 ml a 0,2 M) en Orfom SX7 se agita a 31 rad/s (300 rpm) en contacto con una disolución acuosa (32 ml) que contiene sulfato de cobre (30 g/l de Cu2*) y ácido sulfúrico (150 g/l) a 50°C. Se toman 10 muestras a diversos intervalos y se mide la carga máxima de cobre de cada disolución de ligando.
- Tiempo de Contacto a 50°C (horas)
- oxima de 2-hidroxi-5-nonilacetofenona (reactivo comercial) 2-(5-nonil-1 H-pirazol-3-il)-fenol
- Carga Máxima (% de ML partida)
- Carga Máxima (% de ML partida)
- 0
- 100 100
- 66
- 93,5 100
- 162
- 91,2 100
- 306
- 83,4 100
Los resultados ilustran la mejora significativa en la estabilidad de 4-nonil-2-(5-nonil-1 H-pirazol-3-il)-fenol cuando se expone a un electrolito gastado ácido típico comparado con un reactivo comercial oxima de 2-hidroxi-5-nonilacetofenona.
15 Estabilidad en contacto con disolución de rectificación amoniacal típica
Una disolución de cada ligando (90 ml a 0,49 M) en Orfom SX7, completamente cargada previamente con Ni2+, se agita a 63 rad/s (600 rpm) en contacto con una disolución acuosa (90 ml) que contiene 280 g/l de NH3 / 220 g/l de CO2 a 40°C. Se toman muestras a diversos intervalos y se mide la carga máxima de níquel de cada disolución de ligando.
- Tiempo de Contacto a 40°C (horas)
- oxima de 2-hidroxi-5-nonilacetofenona (reactivo comercial) 2-(5-nonil-1 H-pirazol-3-il)-fenol
- Carga Máxima (% de ML partida)
- Carga Máxima (% de ML partida)
- 0
- 100 100
- 19
- 99,8 100
- 67
- 100 100
- 140
- 99,7 100
- 308
- 98,9 100
- 476
- 95,6 100
- 692
- 90,6 100
- 1.004
- 70,6 100
- 1.822
- 32,5 100
Los resultados ilustran la mejora significativa en la estabilidad de 4-nonil-2-(5-nonil-1 H-pirazol-3-il)-fenol expuesto a 5 disolución de rectificación de amoníaco /carbonato típica cuando se compara con un reactivo comercial oxima de 2hidroxi-5-nonil-acetofenona.
Referencias
- -
- Patente internacional WO 03/053986;
- -
- Patente de EE.UU. 2721143; 10 - Su et al., “J. Org. Chem. “, 64, 1.999, páginas 8.855 -8.861 ;
- -
- Maib et al., “Polish Journal of Chemistry”, 6 (1-3), 1.987, páginas 111-122;
- -
- Pigini et al., “Eur. J. Med. Chem. Chimica Therapeutica “, 10 (19, 1.975, páginas 29-32 ;
- -
- Sammour et al., “Journal für Praktische Chemie “, 314 (2), 1.972, páginas 271-280 ;
- -
- Schönberg et al., “J. Am. Chem. Soc. “, 78, 1.956, páginas 4.689-4.602 ; 15 - Baker et al., “J. Chem. Soc.“, 1.954, páginas 998-1.002; -Wittig et al., “Chem. Berg“, 60, 1.927, páginas 1.085-1.094; -Patente internacional WO 2004/094676; -Patente internacional WO 2004/108973; -Patente internacional WO 03/054237; 20 - Patente de EE.UU. 5254695;
- -
- Patente alemana DE 2625838.
Claims (16)
- REIVINDICACIONES1. Un procedimiento para la extracción de metales de una disolución acuosa poniendo en contacto dicha disolución acuosa con un agente de extracción de metales que comprende uno o más 2-hidroxifenildiazoles de fórmula (2).en la que: R5 es hidrógeno, un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido o un grupo que retira electrones; R7 es hidrógeno o un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido; R9 es hidrógeno, un hidrocarbilo opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxi opcionalmente sustituido,hidrocarbiloxicarbonilo opcionalmente sustituido, hidrocarbilcarboniloxi opcionalmente sustituido, grupo mono o dihidrocarbilaminocarbonilo opcionalmente sustituido opcionalmente sustituido; R10es hidrógeno, un hidrocarbilo opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxi opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxicarbonilo opcionalmente sustituido, hidrocarbilcarboniloxi opcionalmente sustituido, grupo mono o dihidrocarbilaminocarbonilo opcionalmente sustituido opcionalmente sustituido;y tautómeros o sales de los mismos.
-
- 2.
- El procedimiento según la reivindicación 1, en el que R7 es un grupo hidrocarbilo seleccionado de los grupos alquilo, alquenilo y arilo y cualquier combinación de los mismos.
-
- 3.
- El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que R7 es un grupo alquilo ramificado o lineal que comprende hasta 36 átomos de carbono.
-
- 4.
- El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 3, en el que el grupo alquilo está ramificado y comprende al menos 1 ramificación y hasta 5 ramificaciones en la cadena carbonada.
-
- 5.
- El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que el grupo alquilo es seleccionado de los grupos metilo, etilo, propilo, butilo, nonilo, hexilnonilo, butilnonilo, dodecilo, ciclohexilo e isómeros y combinaciones de los mismos.
-
- 6.
- El procedimiento según la reivindicación 1, en el que R7 comprende un grupo alquenilo C2-20.
-
- 7.
- El procedimiento según la reivindicación 1, en el que R10 es un grupo hidrocarbilo seleccionado de los grupos alquilo, alquenilo y arilo y cualquier combinación de los mismos.
-
- 8.
- El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 7, en el que R10 es un grupo alquilo ramificado o lineal que comprende hasta 36 átomos de carbono.
-
- 9.
- El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 8, en el que el grupo alquilo está ramificado y comprende al menos 1 ramificación y hasta 5 ramificaciones en la cadena carbonada.
-
- 10.
- El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que el grupo alquilo es seleccionado de los grupos metilo, etilo, propilo, butilo, nonilo, hexilnonilo, butilnonilo, dodecilo, ciclohexilo e isómeros y combinaciones de los mismos.
-
- 11.
- El procedimiento según la reivindicación 1, en el que R10 comprende un grupo alquenilo C2-20.
-
- 12.
- El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que dicha disolución acuosa se pone en contacto con un disolvente hidrocarbonado inmiscible en agua con un contenido en hidrocarburo aromático menor que 30% que comprende dicho agente de extracción de metal.
-
- 13.
- El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que dicha disolución acuosa es una disolución ácida que contiene un metal disuelto y en que:
en la etapa 1, la composición de extracción con disolventes que comprende un agente de extracción de fórmula (2)se pone en contacto primero con la disolución ácida acuosa que contiene metal,separando en la etapa 2, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metal-agente de extracción con disolventes de la disolución ácida acuosa;poniendo en contacto en la etapa 3, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metalagente de extracción con disolventes con una disolución de rectificación ácida acuosa para efectuar la rectificación del metal de la fase inmiscible en agua;separando en la etapa 4, la composición de extracción con disolventes reducida en metal de la disolución de rectificación acuosa cargada. - 14. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que dicha disolución acuosa es una disolución amoniacal acuosa que contiene un metal disuelto y en que:en la etapa 1, la composición de extracción con disolventes que comprende un agente de extracción de fórmula (2) se pone en contacto primero con la disolución amoniacal acuosa que contienen metal,separando en la etapa 2, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metal-agente de extracción con disolventes de la disolución amoniacal acuosa;poniendo en contacto en la etapa 3, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metalagente de extracción con disolventes con una disolución de rectificación acuosa de menor pH que la disolución amoniacal para efectuar la rectificación del metal de la fase inmiscible en agua;separando en la etapa 4, la composición de extracción con disolventes reducida en metal de la disolución acuosa de menor pH cargada.
- 15. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que dicha disolución acuosa es una disolución amoniacal acuosa que contiene un metal disuelto y en que:en la etapa 1, la composición de extracción con disolventes que comprende un agente de extracción de fórmula (2) se pone en contacto primero con la disolución amoniacal acuosa que contiene metal,separando en la etapa 2, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metal-agente de extracción con disolventes de la disolución amoniacal acuosa;poniendo en contacto en la etapa 3, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metalagente de extracción con disolventes con una disolución de rectificación amoniacal acuosa para efectuar la rectificación del metal de la fase inmiscible en agua;separando en la etapa 4, la composición de extracción con disolventes reducida en metal de la disolución amoniacal acuosa cargada.
- 16. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en el que la composición de extracción con disolventes comprende un disolvente orgánico con un contenido aromático de 23% o menor y uno o más 2hidroxifenildiazoles opcionalmente sustituidos seleccionados de 4-alquil-2-(5-alquil-1H-pirazol-3-il)-fenol y 3-(2hidroxifenil)-1H-pirazol-5-carboxilato de alquilo en una cantidad total de entre 5 y 40% en peso.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US71704205P | 2005-09-14 | 2005-09-14 | |
| US717042P | 2005-09-14 | ||
| PCT/US2006/030891 WO2007040817A1 (en) | 2005-09-14 | 2006-08-07 | Phenoxypyrazole composition and process for the solvent extraction of metals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2415744T3 true ES2415744T3 (es) | 2013-07-26 |
Family
ID=37685758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES06800970T Active ES2415744T3 (es) | 2005-09-14 | 2006-08-07 | Procedimiento para la extracción con disolventes de metales |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (4) | US8088810B2 (es) |
| EP (1) | EP1926713B1 (es) |
| AP (2) | AP2012006058A0 (es) |
| BR (1) | BRPI0615851A2 (es) |
| ES (1) | ES2415744T3 (es) |
| WO (1) | WO2007040817A1 (es) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1926713B1 (en) * | 2005-09-14 | 2013-04-10 | Cytec Technology Corp. | Process for the solvent extraction of metals |
| WO2016160168A1 (en) * | 2015-02-20 | 2016-10-06 | Cytec Industries Inc. | Aliphatic-aromatic heterocyclic compounds and uses thereof in metal extractant compositions |
| CN116947618B (zh) * | 2023-07-21 | 2025-03-11 | 重庆康普化学工业股份有限公司 | 一种全新β-二酮类化合物及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2721143A (en) * | 1950-11-18 | 1955-10-18 | Knoll Ag | 3-phenyl pyrazol compounds and preserved composition containing said compounds |
| GB1486057A (en) * | 1975-06-09 | 1977-09-14 | Ici Ltd | Hydroxyphenyl tetrazoles and their use in the extraction of metals |
| US5254695A (en) | 1983-11-17 | 1993-10-19 | Imperial Chemical Industries Plc | Substituted triazoles |
| DE4126543A1 (de) * | 1991-08-10 | 1993-02-11 | Chem & Pharm Patent Hold Ltd | 3(5)-(hydroxyaryl)-pyrazole und ihre verwendung als wirkstoffe in arzneimittel |
| GB0130448D0 (en) | 2001-12-20 | 2002-02-06 | Avecia Ltd | Composition and process for the extraction of metals |
| JP2005513136A (ja) * | 2001-12-21 | 2005-05-12 | チバ スペシャルティ ケミカルズ ホールディング インコーポレーテッド | 酸化触媒としての金属錯体化合物の使用 |
| DE602004022270D1 (de) | 2003-04-17 | 2009-09-10 | Cytec Tech Corp | Zusammensetzung und verfahren für die flüssig- extraktion von metallen unter verwendung von aldoxim |
| GB2402388A (en) | 2003-06-06 | 2004-12-08 | Avecia Ltd | Composition for extraction of metals comprising a sulphonic acid and a 2-aryl-4-[alpha branched]alkanoyl-5-(aryl/alkyl)-(3H)-pyrazol-3-one derivative |
| EP1926713B1 (en) * | 2005-09-14 | 2013-04-10 | Cytec Technology Corp. | Process for the solvent extraction of metals |
-
2006
- 2006-08-07 EP EP06800970.3A patent/EP1926713B1/en not_active Not-in-force
- 2006-08-07 AP AP2012006058A patent/AP2012006058A0/xx unknown
- 2006-08-07 ES ES06800970T patent/ES2415744T3/es active Active
- 2006-08-07 AP AP2008004377A patent/AP2382A/xx active
- 2006-08-07 BR BRPI0615851-0A patent/BRPI0615851A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2006-08-07 US US12/067,719 patent/US8088810B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-08-07 WO PCT/US2006/030891 patent/WO2007040817A1/en not_active Ceased
-
2011
- 2011-12-21 US US13/333,117 patent/US8470052B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-05-29 US US13/904,089 patent/US20130264519A1/en not_active Abandoned
-
2014
- 2014-05-27 US US14/287,645 patent/US20140264166A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1926713B1 (en) | 2013-04-10 |
| US20130264519A1 (en) | 2013-10-10 |
| WO2007040817A1 (en) | 2007-04-12 |
| AU2006297656B2 (en) | 2013-01-31 |
| BRPI0615851A2 (pt) | 2012-12-18 |
| AU2006297656A1 (en) | 2007-04-12 |
| AU2006297656B9 (en) | 2013-04-11 |
| US20140264166A1 (en) | 2014-09-18 |
| US8088810B2 (en) | 2012-01-03 |
| US20080312452A1 (en) | 2008-12-18 |
| US8470052B2 (en) | 2013-06-25 |
| AP2012006058A0 (en) | 2012-02-29 |
| AP2382A (en) | 2012-03-15 |
| EP1926713A1 (en) | 2008-06-04 |
| US20120118109A1 (en) | 2012-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8349208B2 (en) | Modification of copper/iron selectivity in copper solvent extraction systems | |
| ES2330224T3 (es) | Composicion y proceso para la extraccion de metales con disolvente usando agentes de extraccion de aldoxima o cetoxima. | |
| ES2415744T3 (es) | Procedimiento para la extracción con disolventes de metales | |
| JP4885391B2 (ja) | 金属抽出のための組成物および抽出方法 | |
| Zhou et al. | A pyridine-based chelating solvent extraction system for selective extraction of nickel and cobalt | |
| BRPI0919679B1 (pt) | Composição de extração por solvente, processo para recuperar um metal de uma solução ácida aquosa, e,método para reduzir degradação de uma composição deextração por solvente | |
| AU2006297656C1 (en) | Phenoxypyrazole composition and process for the solvent extraction of metals | |
| AU2012254878A1 (en) | Phenoxypyrazole composition and process for the solvent extraction of metals | |
| WO2004108973A1 (en) | Solvent extraction composition comprising sulphonic acid with a 4-(alpha branched) acyl-(3h)-pyrazol-3-ones and processes of metal extraction | |
| WO2003054237A1 (en) | 4-(alpha branched)acyl- (3h)-pyrazol-3-ones for use in the extraction of metals, especially copper, from solution | |
| AU2002319832B2 (en) | Solvent extraction mixture comprising substituted imidazole or benzimidazole for the purification of base metals | |
| CA2450443C (en) | Solvent extraction mixture for the purification of base metals | |
| TH2101006556A (th) | กระบวนการสำหรับการนำกลับคืนของโลหะจากวัสดุเริ่มต้นที่มี Li | |
| JP2001115216A (ja) | 銅、銀およびパラジウムの選択的抽出剤、およびこれを用いた銅、銀およびパラジウムの選択的抽出・回収方法 | |
| WO2002101182A2 (en) | Solvent extraction mixture comprising substituted imidazole or benzimidazole for the separation of groups of base metals | |
| AU2002316765A1 (en) | Solvent extraction mixture comprising substituted imidazole or benzimidazole for the separation of groups of base metals | |
| Sahu et al. | Solvent extraction and separation of zinc and cobalt from ammoniacal solution | |
| AU2002319832A1 (en) | Solvent extraction mixture comprising substituted imidazole or benzimidazole for the purification of base metals |