FI65385C - Foerfarande foer rening av grundmetallelektrolytloesningar medelst jonbyte - Google Patents
Foerfarande foer rening av grundmetallelektrolytloesningar medelst jonbyte Download PDFInfo
- Publication number
- FI65385C FI65385C FI771299A FI771299A FI65385C FI 65385 C FI65385 C FI 65385C FI 771299 A FI771299 A FI 771299A FI 771299 A FI771299 A FI 771299A FI 65385 C FI65385 C FI 65385C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- metal chelating
- acid
- process according
- solution
- reagent
- Prior art date
Links
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 21
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 17
- 229940021013 electrolyte solution Drugs 0.000 claims description 17
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 8
- MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N quinolin-8-ol Chemical compound C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000005725 8-Hydroxyquinoline Substances 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229960003540 oxyquinoline Drugs 0.000 claims description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 4
- -1 5,5,7,7-tetramethyl-1-octenyl Chemical group 0.000 claims description 3
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HZXQKZWVTDAZAE-UHFFFAOYSA-N 2-(N-hydroxy-C-phenylcarbonimidoyl)phenol Chemical compound C=1C=CC=C(O)C=1C(=NO)C1=CC=CC=C1 HZXQKZWVTDAZAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 2
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims 1
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910000361 cobalt sulfate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 claims 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims 1
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 6
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- SEGLCEQVOFDUPX-UHFFFAOYSA-N di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid Chemical group CCCCC(CC)COP(O)(=O)OCC(CC)CCCC SEGLCEQVOFDUPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 3
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- HJIAMFHSAAEUKR-UHFFFAOYSA-N (2-hydroxyphenyl)-phenylmethanone Chemical compound OC1=CC=CC=C1C(=O)C1=CC=CC=C1 HJIAMFHSAAEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000779819 Syncarpia glomulifera Species 0.000 description 2
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 239000001739 pinus spp. Substances 0.000 description 2
- 238000011176 pooling Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 229940036248 turpentine Drugs 0.000 description 2
- BSRKJFGTFRITNT-AYFQBXJRSA-N (7E)-5,8-diethyl-7-hydroxyiminododecan-6-ol 2-[4-[(Z)-hydroxyiminomethyl]phenyl]-5-nonylphenol Chemical compound CCCCC(CC)C(O)C(=N\O)\C(CC)CCCC.CCCCCCCCCc1ccc(c(O)c1)-c1ccc(\C=N/O)cc1 BSRKJFGTFRITNT-AYFQBXJRSA-N 0.000 description 1
- XFRVVPUIAFSTFO-UHFFFAOYSA-N 1-Tridecanol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCO XFRVVPUIAFSTFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YWACCMLWVBYNHR-UHFFFAOYSA-N 7-(5-ethylnonan-2-yl)quinolin-8-ol Chemical compound C1=CC=NC2=C(O)C(C(C)CCC(CC)CCCC)=CC=C21 YWACCMLWVBYNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PLLBRTOLHQQAQQ-UHFFFAOYSA-N 8-methylnonan-1-ol Chemical compound CC(C)CCCCCCCO PLLBRTOLHQQAQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N Nonylphenol Natural products CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- AFCIMSXHQSIHQW-UHFFFAOYSA-N [O].[P] Chemical compound [O].[P] AFCIMSXHQSIHQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NUFNQYOELLVIPL-UHFFFAOYSA-N acifluorfen Chemical compound C1=C([N+]([O-])=O)C(C(=O)O)=CC(OC=2C(=CC(=CC=2)C(F)(F)F)Cl)=C1 NUFNQYOELLVIPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 229910052728 basic metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003818 basic metals Chemical class 0.000 description 1
- KIFWZXNWWYGPMG-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethyl-4-methylpentyl) hydrogen phosphate Chemical compound CC(C)CC(CC)COP(O)(=O)OCC(CC)CC(C)C KIFWZXNWWYGPMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFTUVGHKQMUAJA-UHFFFAOYSA-N bis(4-methyl-2-propylpentyl) hydrogen phosphate Chemical compound CCCC(CC(C)C)COP(O)(=O)OCC(CCC)CC(C)C OFTUVGHKQMUAJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- DXQYKFGICLVQFD-UHFFFAOYSA-N dioctan-2-yl hydrogen phosphate Chemical compound CCCCCCC(C)OP(O)(=O)OC(C)CCCCCC DXQYKFGICLVQFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004880 oxines Chemical class 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000007115 recruitment Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229940087291 tridecyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C1/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
-
- 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
- C22B3/40—Mixtures
- C22B3/409—Mixtures at least one compound being an organo-metallic compound
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
ΓβΙ /««vKUULUTUSJULKAISU Ac7QC
J&Tq (11' utlAggningsskrift 65 00 0
Kg c Patc:^il ^3.,:,ctiy 10 05 1934 ^ ™ Patent ^cdOelat ^(St) K*Jk?/i*.ct3 B 01 J 45/00, C 22 B 3/00 SUOMI—FINLAND <21) -**"»**** 771299 (22) HdwiUiyMrt—A—liMliiidu 25.OU.T7 (23) ANuplivI—GNtitbaod^ 25.0U.77 (41) TiHfat KUkMal —UvK oft««JI· 11.11.77 ^tentti- ja rekictcrihallitus (4Λ NIlKMWtMoi· ft ΙημΜμΙΙμΙμν pvm.—
Paten*· och reghtwityrelwn ' AmM» uck«d ock mUto*·* pubOcarad 31.01.8U
(32)(33)(31) »Vrdtty tuotfc—« Hi|W prtorttt 10.05.76 USA(US) 68U6U5 (71) Sherex Chemical Co., Inc., 5200 Blazer Parkway, P 0 Box 6U6, Dublin,
Ohio U3017, USA(US) (72) Alvin D. Cronberg, Columbus, Ohio, James A. Hartlage, Worthington,
Ohio, Joe W. Cotton, Marysville, Ohio, USA(US) (7U) Oy Kolster Ab (5U) Menetelmä perusmetallielektrolyyttiliuosten puhdistamiseksi ioninvaihdolla - Förfarande for rening av grundmetallelektrolytlosningar medelst jonbyte Tämä keksintö koskee ioninvaihtomenetelmää ferri-ioniepä-puhtauksien poistamiseksi perusmetallielektrolyyttiliuoksista.
Erotettaessa elektrolyyttisesti metalleja malmeista ja puhdistettaessa elektrolyyttisesti jatkuvana ongelmana on, että kontaminoivia metalli-ioneja rikastuu perusmetallielektrolyytti-liuokseen. Esim. kuparin talteenotossa jomman kumman mainitun menetelmän mukaan ferrirautaionit rikastuvat ajan mittaan elektrolyytissä. Kun niiden konsentraatio saavuttaa tason n. 4 g/1, virran tehokkuus alenee pisteeseen, jossa kuparin galvanoitumis-nopeus on liian pieni.
* Tähän saakka ei-toivottujen ferri-ionimäärien poisto elek- trolyyttiliuoksesta on tapahtunut emäsneutraloimalla ja metalli-saostamalla. Tässä puhdistusmenetelmässä käytetty emäs lisää kustannuksia, mutta tätäkin tärkeämpää on, että hankalat suodatus-vaiheet estävät muodostuneiden arvometallihydroksidien talteenoton uudelleenkierrätystä varten. Niinpä tämä keksintö tarjoaa erilaisen tavan poistaa tällaisia epäpuhtauksia ja erityisesti ferri-ioneja kuparisulfaattiliuoksista ilman tunnetun tekniikan haittoja.
2 65385
Keksintö koskee menetelmää ferri-ioniepäpuhtauksien poistamiseksi selektiivisesti kupari-, koboltti-, nikkeli- tai sinkki-sulfaattia sisältävistä elektrolyyttiliuoksista ioninvaihdolla nestefaasissa käyttämällä veteen sekoittumatonta uuttoainetta, joka koostuu liuoksesta, jossa on 7-asemassa pitkäketjuisella alifaattisella hiilivetyradikaalilla substituoitu 8-hydroksikino-liini ja/tai öljyliukoinen 2-hydroksibentsofenonioksiimi metalli-kelaatin muodostavana kokoojareagenssina veteen sekoittumattomassa, orgaanisessa liuottimessa, minkä jälkeen ferri-ioneista vapautettu elektrolyyttiliuos erotetaan orgaanisesta faasista. Menetelmälle on tunnusomaista, että elektrolyyttiliuoksen happopitoisuus ensin säädetään arvoon noin 100-200 g/litra rikkihappoa ja sen jälkeen elektrolyyttiliuos saatetaan kosketukseen uuttoaineen kanssa, jolloin uuttoaineena käytetään sellaista liuosta, joka metallike-laatin muodostavan kokoojareagenssin lisäksi sisältää myös fosfori-hapon mono- tai dialkyyliesteriä, ja jolloin fosforihapon mono-tai dialkyyliesterin ja metallikelaatin muodostavan kokoojareagenssin välinen moolisuhde on välillä 1:1 ja 1:4.
Keksinnön mukaisen puhdistusmenetelmän suurin etu aikaisempiin menetelmiin verrattuna on menetelmän suhteellisen helpon tote-uttavuuden ohella mahdollisuus toteuttaa menetelmä tehokkaasti täysin suljettuna piirinä. Lisäksi tässä menetelmässä ei käytetä emästä kuten aikaisemmissa menetelmissä ja siten taloudellinen säästö on ilmeinen.
Keksinnössä käytettävä ioninvaihtomenetelmä metallien talteen-ottamiseksi laimeasta vesiliuoksestaan tunnetaan hyvin nestemetal-lurgiassa. Periaatteessa se muodostuu kahdesta erillisvaiheesta. Ensimmäisessä vaiheessa vesifaasi, joka sisältää uuttuvat metallit ioneina, saatetaan perusteelliseen kosketukseen metalli-ionien kela-tointiaineen veteen sekoittumattoman orgaanisen liuoksen kanssa. Faasipintojen koskettaessa toisiaan metalli-ionit uuttuvat helposti orgaaniseen faasiin kelatoimisaineen kemplekseina. Toisessa, strip-paukseksi kutsutussa vaiheessa, uutetut metallikompleksit regeneroidaan ionimuotoon ja siirretään ionit vesifaasiin ja saadaan ko. metallin suhteellisen konsentroitu liuos.
Joskin uutto ja strippaus ovat erillisiä vaiheita, käytännössä ne yleensä suoritetaan jatkuvatoimisesti suljetussa piirissä.
3 65385
Samoin tässä keksinnössä suositaan suljetun piirin menetelmää. Kuitenkin jäljempänä olevissa suoritusesimerkeissä kuvataan staattista uutoa ja strippausta, koska tämä tapa parhaiten kuvaa keksintöä.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävän, metalli-kelaatin muodostavan kokoojareagenssin tulee liueta hyvin öljyyn ja samalla olla oleellisesti liukenematon vesiväliaineisiin. Käyttökelpoisia yhdisteitä ovat 7-asemassa pitkäketjuisella ali-faattisella hiilivetyradikaalilla substituoitu 8-hydroksikino-liini ja öljyliukoinen 2-hydroksibentsofenonioksiini, joita on kuvattu US-patenttijulkaisussa 3 637 711 ja 3 428 449 ja joita tunnetaan kauppanimillä Kelex 100 ja LIX-64N.
Edellä mainittujen yhdisteiden kanssa käytettävässä fosfori-hapon mono- tai dialkyyliesterissä on alkyylisubstituentin (sub-stituenttien) mieluiten oltava riittävän pitkä, jotta saadaan öljyyn liukeneva yhdiste. Edullinen koreagenssi on di-(2-etyyli-heksyyli)-fosforihappo. Muita sopivia koreagensseja ovat esim. di-(1-metyyliheptyyli)-fosforihappo. di-(2-etyyli-4-metyylipentyyli)-fosforihappo ja di-(2-propyyli-4-metyylipentyyli)-fosforihappo.
Uuttoprosessissa käyttökelpoisia, veteen sekoittumattomia orgaanisia liuottimia ovat erilaiset hiilivetyliuottimet, joihin sekä kelaatin muodostava kokoojareagenssi että orgaaniset fosfori-hapot liukenevat. Muita sopivan liuottimen ominaisuuksia ovat kemiallinen pysyvyys, pieni myrkyllisyys ja korkea leimahduspiste. Nämä liuottimet voivat olla alifaattisia, aromaattisia tai maaöljys-tä johdettuja alkyyliaromaattisia hiilivetyjä. Sopivia liuottimia ovat esim. tolueeni, ksyleeni, keroseeni, korkean leimahduspisteen omaavat naftajakeet ja niiden seokset. Erityisen edullinen liuotin on hajuttomaksi tehty mineraalitärpätti, joka on paljon korkeampia parafiinihiilivetyjä sisältävä seos. Muita nimenomaan tämän tyyppisiä uuttomenetelmiä varten myytäviä liuottimia ovat kauppanimeltään Escaid 100, Napoleum 470 ja Isopar M.
Orgaaninen faasi käsittää kuten edellä esitetystä ilmenee, koreagenssisysteemin, jonka muodostavat orgaaninen fosforihappi ja metalli-ionikelaatin muodostava kokoojareagenssi, ja sopivan liuottanen. Laajasti ottaen orgaaninen fosforihappo ja kelaatin muodostava kokoojareagenssi voidaan yhdistää suhteessa n. 1-4 moolia 4 65385 orgaanista fosforihappoa ja 1 mooli metallikelaatin muodostavaa kokoojareagenssia. Käytettäessä oksiinityyppisiä kokoojareagens-seja fosforihapon ja kokoojareagenssin edullinen moolisuhde on suunnilleen 2:1. Valitun koreagenssisysteemin määrä voi vaihdella laajasti. Uuttoaineen määrä ilmaistaan tavallisesti tilavuusprosenttina orgaanisesta faasista. Niinpä tässä käsitellyt korea-genssisysteemit ovat n. 5-30, edullisesti n. 20-40 tilavuus-% orgaanisesta faasista. Voidaan käyttää 40 tilavuus-% ylittävää koreagenssisysteemiä, mutta tällaiset orgaaniset faasit saattavat aiheuttaa ongelmia strippausvaiheessa.
Käytettäessä edullistakin määrää koreagenssisysteemiä sisältäviä orgaanisia faaseja on syytä lisätä orgaaniseen faasiin ns. modifiointiainetta, jonka tehtävänä on solvatoida metallikelaatin muodostava aine tehden sen vähemmän alttisiksi faasien erottumiselle ja estäen mahdolliset faasien erotusvaikeudet strippausvaiheessa. Esimerkkejä sopivista modifiointiaineista ovat tribu-tyylifosfaatti, nonyylifenoli, dialkyyli-korkeammat-fosfaatit ja korkeammat alkanolit kuten isodekanoli ja tridekyylialkoholi. Edullisia modifiointiaineita ovat korkeammat alkoholit. Modifiointi-aineen sopiva määrä voidaan ilmaista sen ja koreagenssisysteemin tilavuussuhteena, joka laajasti ottaen vaihtelee n. 1:1 - 1:2, edullisesti 1:1,3 - 1:1,7.
Keksinnön mukaisessa puhdistusmenetelmässä elektrolyyttiliu-osten happamuus on tärkeä uuttuvien metallien optimikuormituksen saavuttamiseksi. Niinpä ferri-ioniepäpuhtauksien poistamiseksi tehokkaasti perusmetallielektrolyyttiliuoksista ja erityisesti kuparisulfaattiliuoksista elektrolyytin happopitoisuus säädetään 100-200 g:ksi rikkihappoa litraa kohti. Suurimmaksi osaksi elektro-lyyttiliuoksen optimihappamuus riippuu käytetyn kelaatin muodostuvan kokoojareagenssin tyypistä.
Vesipitoiset strippausliuokset orgaanisen faasin ferri-ionien regeneroimiseksi ovat laajasti ottaen rikkihappoliuokset, joissa on n. 400-600 g/1 happoa. Suuria ferri-ionikonsentraatioita strip-pausnesteessä tulisi välttää, koska tämä haittaa orgaanisen faasin strippausta. Strippausneste, voidaan regeneroida pelkistämällä ferri-ionit ferroioneiksi. Tämä pelkistys on helposti suoritettavissa perkoloimalla strippausneste aktiivihiilen läpi rikkidioksidin läsnäollessa tai perkoloimalla rautalastujen läpi.
5 65385
Seuraavat esimerkit valaisevat keksintöä.
Esimerkki 1 Tämän keksinnön tehokkuuden osoittamiseksi valmistettiin synteettinen kuparinerotuksen elektrolyyttiliuos, jossa oli 23 g ’ litraa kohti (g/1) kuparia, 6,5 g/1 Fe + 3 ja 156 g/1 f^SC^. Valmis tettiin myös orgaaninen faasi, jossa yhteen litraan Escaid 100:aa (Exxon) oli liuotettu 0,4 moolia di-(2-etyyliheksyyli)-fosforihappoa (D2-EHDA) ja 0,2 moolia substituoitua oksiinia 7-/3-(5,5,7,7-tetrame-tyyli-l-oktenyyli)7-8-hydroksikinoliinia. Sekoitettiin yhtä suuret tilavuudet mainittua vesifaasia ja orgaanista faasia väliseinämillä varustetussa dekantterissa ylhäältä suljetulla pystysuoralla turbiini juoksupyörällä kierrosluvulla n. 1000 kierr./min. Seuraavasta taulukosta I ilmenee tämän systeemin uuttoisotermi ilmoitettujen sekoitusaikojen jälkeen.
Taulukko I
Sekoitusaika min. _ Uutettu Cu g/1 Uutettu Fe+3 g/1 1 0 3,45 2 0,13 4,74 5 0,15 5,24 20 0,15 5,31
Esimerkki 2 Tämän esimerkin tehtävänä on kuvata esimerkin 1 kuormitetun orgaanisen faasin strippaustehokkuutta rikkihappokonsentraation funktiona kun oli kaksi minuuttia sekoitettu voimakkaasti erotussup-pilossa yhtä suuria tilavuuksia mainittua kuormitettua faasia ja strippaushappoliuosta. Tulokset ilmenevät alla olevasta taulukosta II.
Taulukko II
Rikkihappovesiliuoksen Stripattu Fe+3 g/1 Strippausteho I
_konsentraatio g/1______ 150 0,61 11,5 250 0,80 15,1 350 2,18 41,1 500 4,76 89,6 6 65385
Esimerkki 1 Tämän esimerkin tehtävänä on kuvata saavutettua synergististä vakutusta käytettäessä esimerkin 1 mukaista kelaatti-ionin kokooja-reagenssia yhdessä edullisen dialkyylifosforihapon kanssa. Käytettiin samaa synteettistä elektrolyyttiliuosta kuin esimerkissä 1. Orgaaninen liuotin eli kantaja oli Escaid 100. Eri uuttoaineiden määrät on ilmaistu mooleina litrassa kantajaliuotinta. Sekoitettiin + 3 kuten esimerkissä 1. Fe - uuton tulokset ilmenevät alla olevasta taulukosta III.
Taulukko III
Sekoitusai- 0,4-m D2-EHPA 0,2-m oksiinia 0,2-m oksiinia
ka min 0,2-m TBP+) o,4-m D2-EHPA
_0,2-m TBP+)_ 1 0,14 0 2,45 2 0,43 0 3,66 5 0,93 0,15 4,31 20 2,43 0,36 4,52 +^Tributyylifosfaatti Esimerkki 4 Tämä esimerkki täydentää käsiteltävänä olevan keksinnön kuvausta esimerkeissä 1 ja 2 poiketen niistä paasiassa vain siten, että osoitetaan tehokkuus käytettäessä eri orgaanisia liuotinkkantajia ja tyypillisiä modifiointiaineita koreagenssisysteemin ja sen määrän pysyessä samana. Muut yksityiskohdat ja tulokset ilmenevät alla olevasta taulukosta IV. Eri modifiointiaineiden ilmoitetut grammamoolimäärät ovat litraa kohti orgaanista kantajaliuotinta.
7 65385
Taulukko IV
Kantajaliuo- Hajuttmaksi tehty mineraali- « · ,Isopar M n tärpätti
Faasin modifi- ^5 0,4-m 0,4-m 0,4-m tri- ointiairie —:- isodekanoli 0,2-m TBP isodek^- desyyli-
Fe+^kuormitus- 6.59 5.81 6.94 6.31 neli *-68alko_ ii holi teho g/1
Fe+3uuttonopeus^ 2.04 1.48 1.97 1.66 2.90 1 min 2 68 2.27 3.22 2.55 2.98 % mln ί cA , x 72 3.46 3.46 3 mm 3.54 2.66 i.ic 3)
Strippausteho 1 min 66 88 62 85 81 5 min 71 88 69 8S 81
Strippausveden uiko- samea kirkas samea kirkas kirkas näkö 1) Kuormitusteho käytettäessä 10 g/1 Fe+3 ja 150 g/1 i^SO^ 2) Käytettäessä 20 g/1 Cu, 4 g/1 Fe+3, 150 g/1 HgSO^ ja samaa tilavuutta orgaanista faasia 3) Käytettäessä samoja tilavuuksia kohdan 1) kuormitettua orgaanista faasia ja 500 g/1 H2S04 4) Tributyylifosfaatti
Claims (7)
1. Menetelmä ferri-ioniepäpuhtauksien poistamiseksi selektiivisesti kupari-, koboltti-, nikkeli- tai sinkkisulfaattia sisältävistä elektrolyyttiliuoksista ioninvaihdolla nestefaasissa käyttämällä veteen sekoittumatonta uuttoainetta, joka koostuu liuoksesta, jossa on 7-asemassa pitkäketjuisella alifaattisella hiilivetyradi-kaalilla substituoitu 8-hydroksikinoliini ja/tai öljyliukoinen 2-hydroksibentsofenonioksiimi metallikelaatin muodostavana kokooja-reagenssina veteen sekoittumattomassa, orgaanisessa liuottimessa, minkä jälkeen ferri-ioneista vapautettu elektrolyyttiliuos erotetaan orgaanisesta faasista, tunnettu siitä, että elektrolyytti-liuoksen happopitoisuus ensin säädetään arvoon noin 100-200 g/litra rikkihappoa ja sen jälkeen elektrolyyttiliuos saatetaan kosketukseen uuttoaineen kanssa, jolloin uuttoaineena käytetään sellaista liuosta, joka metallikelaatin muodostavan kokoojareagenssin lisäksi sisältää myös fosforihapon mono- tai dialkyyliesteriä, ja jolloin fosforihapon mono- tai dialkyyliesterin ja metallikelaatin muodostavan kokoojareagenssin välinen moolisuhde on välillä 1:1 ja 1:4.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallikelaatin muodostava aine on 8-hydroksikinoliini, joka on substituoitu 7-asemassa pitkäketjuisella alifaattisella hiilivetyryhmällä.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektrolyyttiliuos on kuparisulfaattiliuos.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallikelaatin muodostava aine on 8-hydroksikinoliini, joka on substituoitu 7-asemassa haarautuneella Cg-C16-alkenyyliryh-mällä.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että fosforihappo on di-2-etyyliheksyylifosforihappo.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallikelaatin muodostava aine on 7-/3-(5,5,7,7-tetra-metyyli-l-oktenyyli^-e-hydroksikinoliini.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että fosforihapon ja metallikelaatin muodostavan aineen moolisuhde on noin 1:2. 65385 9
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/684,645 US4067802A (en) | 1976-05-10 | 1976-05-10 | Ion exchange process for the purification of base metal electrolyte solutions |
| US68464576 | 1976-05-10 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI771299A7 FI771299A7 (fi) | 1977-11-11 |
| FI65385B FI65385B (fi) | 1984-01-31 |
| FI65385C true FI65385C (fi) | 1984-05-10 |
Family
ID=24748936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI771299A FI65385C (fi) | 1976-05-10 | 1977-04-25 | Foerfarande foer rening av grundmetallelektrolytloesningar medelst jonbyte |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4067802A (fi) |
| JP (1) | JPS52135876A (fi) |
| AU (1) | AU503215B2 (fi) |
| BE (1) | BE854457A (fi) |
| BR (1) | BR7702335A (fi) |
| CA (1) | CA1091448A (fi) |
| DE (1) | DE2720997C3 (fi) |
| FI (1) | FI65385C (fi) |
| MX (1) | MX145911A (fi) |
| NL (1) | NL7705152A (fi) |
| PH (1) | PH12290A (fi) |
| ZA (1) | ZA771083B (fi) |
| ZM (1) | ZM2777A1 (fi) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4617125A (en) * | 1983-09-01 | 1986-10-14 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Separations by supported liquid membrane cascades |
| JPS62188791A (ja) * | 1986-02-15 | 1987-08-18 | Nishimura Watanabe Chiyuushiyutsu Kenkyusho:Kk | Ｎｉ，Ｃｏ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ｍｎ及びＣｒの電解採取方法 |
| US5009868A (en) * | 1987-12-14 | 1991-04-23 | East Penn Manufacturing Co., Inc. | Process for the extended use of strip acid employed in the reclamation of battery acid fluid from expanded lead-acid batteries |
| US4971780A (en) * | 1987-12-14 | 1990-11-20 | East Penn Manufacturing Co., Inc. | Process for the reclamation of battery acid and fluid from expended lead-acid batteries |
| US5304309A (en) * | 1992-06-24 | 1994-04-19 | Lehigh University | Cyclic process for selective coagulant recovery from clarifier sludge |
| US5256187A (en) * | 1992-11-12 | 1993-10-26 | Sherex Chemical Company, Inc. | Separation of precious metals by an ion exchange process |
| US20050126923A1 (en) * | 2001-07-25 | 2005-06-16 | Phelps Dodge Corporation | Process for recovery of copper from copper-bearing material using medium temperature pressure leaching, direct electrowinning and solvent/solution extraction |
| US7736487B2 (en) * | 2004-10-29 | 2010-06-15 | Freeport-Mcmoran Corporation | Process for recovery of copper from copper-bearing material using pressure leaching, direct electrowinning and solution extraction |
| EA010942B1 (ru) * | 2004-10-29 | 2008-12-30 | Фелпс Додж Корпорейшн | Способ извлечения меди из медьсодержащего материала |
| FI120943B (fi) * | 2008-02-19 | 2010-05-14 | Norilsk Nickel Finland Oy | Menetelmä sinkin, raudan, kalsiumin, kuparin ja mangaanin erottamiseksi koboltin ja/tai nikkelin vesiliuoksista |
| PE20161084A1 (es) | 2014-03-07 | 2016-11-19 | Basf Se | Metodos y sistemas para controlar la concentracion de impurezas metalicas durante procesos metalurgicos |
| US10208389B2 (en) * | 2015-08-26 | 2019-02-19 | Basf Se | Methods and systems for reducing impurity metal from a refinery electrolyte solution |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3455680A (en) * | 1966-03-03 | 1969-07-15 | Canadian Patents Dev | Mixed extractant and process for separating copper from cobalt and nickel in acid medium |
| US3479378A (en) * | 1967-11-06 | 1969-11-18 | Bunker Hill Co | Liquid ion exchange process for metal recovery |
| US3637711A (en) * | 1968-03-25 | 1972-01-25 | Ashland Oil Inc | Beta-alkenyl substituted 8-hydroxyquinolines |
| US3872209A (en) * | 1972-03-17 | 1975-03-18 | Hazen Research | Ion exchange process for the recovery of metals |
| US3966569A (en) * | 1974-01-28 | 1976-06-29 | Mx Processor Reinhardt & Co. Ab | Method of recovering metal from metalliferous waste |
| US3927169A (en) * | 1974-03-11 | 1975-12-16 | Hazen Research | Ion exchange process for the recovery of copper |
| US3950488A (en) * | 1974-11-04 | 1976-04-13 | Kennecott Copper Corporation | Process for recovering copper from basic carbonate mixtures |
-
1976
- 1976-05-10 US US05/684,645 patent/US4067802A/en not_active Expired - Lifetime
-
1977
- 1977-02-23 ZA ZA00771083A patent/ZA771083B/xx unknown
- 1977-02-23 CA CA272,440A patent/CA1091448A/en not_active Expired
- 1977-03-02 AU AU22840/77A patent/AU503215B2/en not_active Expired
- 1977-03-18 ZM ZM27/77A patent/ZM2777A1/xx unknown
- 1977-03-22 MX MX168457A patent/MX145911A/es unknown
- 1977-03-30 PH PH19602A patent/PH12290A/en unknown
- 1977-04-13 BR BR7702335A patent/BR7702335A/pt unknown
- 1977-04-25 FI FI771299A patent/FI65385C/fi not_active IP Right Cessation
- 1977-05-06 JP JP5134377A patent/JPS52135876A/ja active Granted
- 1977-05-10 BE BE177438A patent/BE854457A/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-05-10 DE DE2720997A patent/DE2720997C3/de not_active Expired
- 1977-05-10 NL NL7705152A patent/NL7705152A/xx not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU503215B2 (en) | 1979-08-30 |
| US4067802A (en) | 1978-01-10 |
| ZA771083B (en) | 1978-01-25 |
| DE2720997C3 (de) | 1979-07-12 |
| JPS52135876A (en) | 1977-11-14 |
| FI771299A7 (fi) | 1977-11-11 |
| DE2720997B2 (de) | 1978-11-16 |
| BR7702335A (pt) | 1978-05-09 |
| AU2284077A (en) | 1978-09-07 |
| JPS5323256B2 (fi) | 1978-07-13 |
| NL7705152A (nl) | 1977-11-14 |
| CA1091448A (en) | 1980-12-16 |
| PH12290A (en) | 1978-12-15 |
| ZM2777A1 (en) | 1977-12-21 |
| DE2720997A1 (de) | 1977-11-17 |
| FI65385B (fi) | 1984-01-31 |
| BE854457A (fr) | 1977-09-01 |
| MX145911A (es) | 1982-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI93972C (fi) | Menetelmä häiritsevien aineiden erottamiseksi arvometallielektrolyyttiliuoksista | |
| FI65385C (fi) | Foerfarande foer rening av grundmetallelektrolytloesningar medelst jonbyte | |
| FI85289B (fi) | Komposition och anvaendning av denna foer extranering av metaller ur vattenloesning. | |
| US4058585A (en) | Solvent extraction of metals from acidic solutions with quaternary ammonium salts of hydrogen ion exchange agents | |
| CA2145054C (en) | A process for the extraction and separation of nickel and/or cobalt | |
| FI70930C (fi) | Foerfarande foer vaetske-vaetske-extrahering av germanium | |
| US3399055A (en) | Separation of cobalt by liquid extraction from acid solutions | |
| JPS5817882A (ja) | 酸性水溶液からの重金属イオンの液体／液体−抽出法 | |
| JPH0776391B2 (ja) | 亜鉛回収法 | |
| AU2011212310B2 (en) | Extraction process | |
| FI64120C (fi) | Foerfarande foer separering av trivalent jaern ur en vattenhaltig kloridloesning | |
| US4582691A (en) | Process for separating Fe(III) from an aqueous solution of metallic salts and a process for separating Fe(III) from an organic extraction solvent | |
| US4233273A (en) | Selective extraction of iron and aluminum from acidic solutions | |
| US3131998A (en) | Liquid-liquid extraction recovery of cobalt values using a quaternary ammonium extractant | |
| US4194905A (en) | Solvent-extraction process for recovery and separation of metal values | |
| FI70049B (fi) | Vaetske-vaetske-extraktionsfoerfarande foer avlaegsnande och utvinning av metaller ur vattenloesningar | |
| US4563213A (en) | Extraction and stripping cobalt values | |
| US3878286A (en) | Process for recovering copper from aqueous solutions | |
| US4666513A (en) | Process for the selective extraction of copper using 4-acyl-(3H)-pyrazol-3-ones | |
| US3794719A (en) | Reduction of nickel contamination by zinc in {60 -hydroxy oxime extract | |
| FI84138B (fi) | Anvaendningen av citronsyra-partialestrar och deras blandningar foer jaernextraktion. | |
| Gotfryd et al. | The selective recovery of cadmium (II) from sulfate solutions by a counter-current extraction–stripping process using a mixture of diisopropylsalicylic acid and Cyanex® 471X | |
| CA2224322A1 (en) | A process for working up ammoniacal metal solutions | |
| US3393046A (en) | Method for purification of zinc sulphate solutions | |
| EP3114256A1 (en) | Methods and systems for controlling impurity metal concentration during metallurgic processes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: SHEREX CHEMICAL CO., INC. |