RU2219258C2

RU2219258C2 - Method of extracting copper from aqueous solutions

Info

Publication number: RU2219258C2
Application number: RU2002100139/02A
Authority: RU
Inventors: Л.А. Воропанова; В.Д. Дударникова; Ф.М. Дзебоева
Original assignee: Воропанова Лидия Алексеевна
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2002-01-09
Publication date: 2003-12-20

Abstract

FIELD: nonferrous metallurgy. SUBSTANCE: in a method involving contact of aqueous solution and extractant containing mixture of oleic acid, triethanolamine, and inert diluent, stirring, settling, and separation of phases, inert diluent is gasoline or kerosene and extraction is performed at pH 4-10 for no longer than 5-10 min. Method can be employed for treatment of industrial and domestic effluents. EFFECT: increased extraction velocity and recovery of copper from aqueous solution within a wide solution pH range. 2 tbl, 2 ex

Description

Способ экстракции меди из водных растворов относится к извлечению веществ органическими экстрагентами из водных растворов и может быть использован в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков. The method of extraction of copper from aqueous solutions relates to the extraction of substances by organic extractants from aqueous solutions and can be used in non-ferrous and ferrous metallurgy, as well as for the treatment of industrial and domestic wastes.

Известны способы извлечения меди экстракцией нейтральными и кислыми органическими растворителями [Бубнов В.К. и др. Теория и практика добычи полезных ископаемых для комбинированных способов выщелачивания. - Алма-Ата: 1992, с.497, 522]. Known methods for the extraction of copper by extraction with neutral and acidic organic solvents [Bubnov V.K. et al. Theory and practice of mining for combined leaching methods. - Alma-Ata: 1992, p. 497, 522].

Недостатком способов является относительная дороговизна используемых экстрагентов. The disadvantage of this method is the relative high cost of the extractants used.

Наиболее близким техническим решением является экстракция меди технологической смазкой, содержащей смесь олеиновой кислоты и триэтаноламина, а в качестве инертного разбавителя машинное масло [Патент РФ 2104315 от 5.05.1996, БИ 4, 1998], экстракцию осуществляют при 4<рН<10 и регулировании величины рН раствора в течение не более 2 ч. The closest technical solution is the extraction of copper with a technological lubricant containing a mixture of oleic acid and triethanolamine, and machine oil as an inert diluent [RF Patent 2104315 from 05/05/1996, BI 4, 1998], extraction is carried out at 4 <pH <10 and regulation pH of the solution for no more than 2 hours

Недостатком способа является длительность процесса экстракции и узкий интервал рН раствора, при котором возможна экстракция. The disadvantage of this method is the duration of the extraction process and a narrow range of the pH of the solution at which extraction is possible.

Задачей изобретения является создание эффективного и селективного способа извлечения меди из водных растворов. The objective of the invention is to provide an effective and selective method for the extraction of copper from aqueous solutions.

Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, заключается в высокой степени извлечения меди из водных растворов, быстрота процесса экстракции и широкий интервал рН экстракции. The technical result that can be achieved by carrying out the invention is a high degree of extraction of copper from aqueous solutions, the speed of the extraction process, and a wide range of pH extraction.

Этот технический результат достигается тем, что в известном способе экстракции меди из водных растворов, включающем контакт раствора и экстрагента, содержащего смесь олеиновой кислоты и триэтаноламина, перемешивание смеси, отстаивание и разделение фаз, в качестве инертного разбавителя используют бензин, а экстракцию осуществляют при рН 3-11 в течение не более 5-10 мин, или в качестве инертного разбавителя используют керосин, а экстракцию осуществляют при рН 4-10 в течение не более 5-10 мин. This technical result is achieved in that in the known method for the extraction of copper from aqueous solutions, including contacting a solution and an extractant containing a mixture of oleic acid and triethanolamine, mixing the mixture, settling and phase separation, gasoline is used as an inert diluent, and the extraction is carried out at pH 3 -11 for no more than 5-10 minutes, or kerosene is used as an inert diluent, and extraction is carried out at pH 4-10 for no more than 5-10 minutes.

Сущность способа поясняется данными табл. 1, 2, в которых указаны время контакта фаз при заданной величине рН, концентрация меди и величина рН в осветленной водной фазе, коэффициент распределения D, рассчитываемый как отношение равновесных концентраций меди в органической и водной фазах, указана также окраска органической и водной фаз по окончании процесса. The essence of the method is illustrated by the data in table. 1, 2, which indicate the contact time of the phases at a given pH value, the copper concentration and the pH value in the clarified aqueous phase, the distribution coefficient D, calculated as the ratio of the equilibrium copper concentrations in the organic and aqueous phases, also indicate the color of the organic and aqueous phases at the end process.

Экстрагент добавляли к исходному раствору медного купороса объемом 190 см³ в количестве 10 см³ (5 об.%). Перемешивание и поддержание заданного значения рН осуществляли до тех пор, пока в дальнейшем кислотно-основные характеристики системы изменялись незначительно. Однако для большей гарантии достижения равновесия контакт органической и водной фаз осуществляли не менее суток. По достижении равновесия между органической и осветленной водной фазами органическую фазу отделяли от водной, в последней определяли величину рН и остаточную концентрацию меди. Для поддержания заданного значения рН раствора в процессе извлечения меди в качестве нейтрализаторов применяли растворы щелочи NaOH и кислоты H₂SO₄.The extractant was added to the initial solution of copper sulfate with a volume of 190 cm ³ in an amount of 10 cm ³ (5 vol.%). Stirring and maintaining the desired pH value was carried out until, in the future, the acid-base characteristics of the system changed slightly. However, for a greater guarantee of achieving equilibrium, the contact of the organic and aqueous phases was carried out for at least a day. Upon reaching equilibrium between the organic and clarified aqueous phases, the organic phase was separated from the aqueous phase; in the latter, the pH value and residual copper concentration were determined. To maintain a given pH value of the solution during copper extraction, alkali solutions of NaOH and acid H ₂ SO ₄ were used as neutralizers.

Используя значения концентраций меди в водном растворе - исходном и после экстракции, рассчитывали коэффициент распределения меди между органической и водной фазами. Using the values of the concentrations of copper in the aqueous solution - the initial and after extraction, the distribution coefficient of copper between the organic and aqueous phases was calculated.

Примеры практического применения. Examples of practical application.

Экспериментальные данные, полученные при комнатной температуре, представлены в табл. 1, 2. The experimental data obtained at room temperature are presented in table. 12.

В рассматриваемых примерах исходный водный раствор содержал сульфат меди с концентрацией 528 мг/дм³ по меди, рН 4,84.In the considered examples, the initial aqueous solution contained copper sulfate with a concentration of 528 mg / dm ³ for copper, pH 4.84.

Заданное значение рН поддерживали в течение 5-10 мин, в дальнейшем величина рН изменялась незначительно. The set pH was maintained for 5–10 min; subsequently, the pH changed insignificantly.

Объемы органической и водной фаз изменяются по сравнению с исходными незначительно: объем органической - не изменяется, водной в пределах 0,8-1,0. The volumes of the organic and aqueous phases change insignificantly in comparison with the initial ones: the volume of the organic phase does not change, and the aqueous phase is in the range of 0.8-1.0.

Пример 1 (табл. 1). Example 1 (table. 1).

В качестве инертного разбавителя использовали бензин. Gasoline was used as an inert diluent.

Экстракция осуществляется при рН 3-11, при рН>11 в течение суток разделения на водную и органическую фазу не происходило. The extraction is carried out at pH 3-11, at pH> 11 during the day, separation into the aqueous and organic phases did not occur.

Лучшие результаты экстракции: максимальное значение коэффициента распределения D = 231,8 и остаточная концентрация С=40 мг/дм³ Cu(II) получены при рН 7 и времени экстракции 5 мин.The best extraction results: the maximum value of the distribution coefficient D = 231.8 and the residual concentration C = 40 mg / dm ³ Cu (II) were obtained at pH 7 and extraction time 5 min.

Пример 2 (табл. 2). Example 2 (table. 2).

В качестве инертного разбавителя использовали керосин. Kerosene was used as an inert diluent.

Экстракция осуществляется при рН 4-10, при рН>10 в течение суток разделения на водную и органическую фазу не происходило. The extraction is carried out at a pH of 4-10, at pH> 10, during the day, separation into the aqueous and organic phases did not occur.

Лучшие результаты экстракции: максимальное значение коэффициента распределения D=1414,14 и остаточная концентрация С=7 мг/дм³ Cu(II) получены при рН 8 и времени экстракции 2-5 мин.The best extraction results: the maximum value of the distribution coefficient D = 1414.14 and the residual concentration C = 7 mg / dm ³ Cu (II) were obtained at pH 8 and extraction time 2-5 min.

Предлагаемый способ извлечения меди может быть применен при обработке технологических растворов, сточных вод промышленных, предприятий, шламов после осаждения тяжелых металлов гальванических производств, шахтных и рудничных вод, растворов кучного и подземного выщелачивания и т.п. The proposed method for the extraction of copper can be used in the processing of technological solutions, industrial wastewater, enterprises, sludges after deposition of heavy metals from galvanic plants, mine and mine waters, heap and underground leaching solutions, etc.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом повышает извлечение меди из водного раствора в широком интервале рН раствора в процессе экстракции и ускоряет процесс экстракции. The proposed method in comparison with the prototype increases the extraction of copper from an aqueous solution in a wide range of pH of the solution during the extraction process and accelerates the extraction process.

Claims

A method of extracting copper from an aqueous solution by extraction, comprising contacting an aqueous solution and an extractant containing a mixture of oleic acid, triethanolamine and an inert diluent, mixing, settling and phase separation, characterized in that gasoline or kerosene is used as an inert diluent, and extraction is carried out at pH 4-10 for no more than 5-10 minutes.