RU2668238C1 - Method for recovering copper (ii) by extraction from aqueous sulfuric solutions containing other metals - Google Patents

Method for recovering copper (ii) by extraction from aqueous sulfuric solutions containing other metals Download PDF

Info

Publication number
RU2668238C1
RU2668238C1 RU2017139703A RU2017139703A RU2668238C1 RU 2668238 C1 RU2668238 C1 RU 2668238C1 RU 2017139703 A RU2017139703 A RU 2017139703A RU 2017139703 A RU2017139703 A RU 2017139703A RU 2668238 C1 RU2668238 C1 RU 2668238C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extraction
copper
iron
iii
cobalt
Prior art date
Application number
RU2017139703A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вера Николаевна Ваулина
Александр Васильевич Радушев
Лариса Геннадьевна Чеканова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук (ПФИЦ УрО РАН )
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук (ПФИЦ УрО РАН ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук (ПФИЦ УрО РАН )
Priority to RU2017139703A priority Critical patent/RU2668238C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2668238C1 publication Critical patent/RU2668238C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention can be used to recover copper in the presence of other metals from the production solutions of sulphate leaching by extraction with an organic reagent. As an organic reagent, a solution of hydrazides of the α-branched tertiary carboxylic acids of the fraction with an average molecular weight is used 280–290 amu (GVIC 1519) of general formula (1), where R, R, R– alkyl radicals, and the sum of carbon atoms is 15–19, in a hydrocarbon solvent or in its mixture with modifiers: 2-ethylhexanol or alkylphenol..EFFECT: high degree and selectivity of extraction of copper (II) from sulfuric acid media with pH<1 in the presence of nickel (II), cobalt (II), iron (III), zinc (II), decrease in extractant losses associated with entrainment with the aqueous phase, increase resistance to hydrolysis and oxidation.4 cl, 3 dwg, 3 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано при переработке растворов выщелачивания окисленных, бедных медных руд, техногенных отходов и отделения меди(II) в присутствии никеля(II), кобальта(II), железа(III), цинка(II).The invention relates to hydrometallurgy of non-ferrous metals and can be used in the processing of leach solutions of oxidized, poor copper ores, industrial waste and separation of copper (II) in the presence of nickel (II), cobalt (II), iron (III), zinc (II).

Необходимость создания настоящего изобретения обусловлена сложностью выделения меди из сульфатных растворов, содержащих примеси никеля(II), кобальта(II), железа(III) и цинка(II).The need to create the present invention is due to the complexity of the separation of copper from sulfate solutions containing impurities of nickel (II), cobalt (II), iron (III) and zinc (II).

В настоящее время основным промышленным методом получения меди из водных растворов является комбинация жидкостной экстракции и электролиза [Крейн Ф. Экстракция в гидрометаллургии меди: Развитие и современное состояние // Комплексное использование минерального сырья. - 2004. - №2. - С. 36-55]. Эффективность жидкостной экстракции определяется выбором экстракционного реагента [Радушев А.В., Гусев В.Ю., Набойченко С.С. Органические экстрагенты для меди: обзор // Цветные металлы. - 2002. - №3 - С. 18-27].Currently, the main industrial method for producing copper from aqueous solutions is a combination of liquid extraction and electrolysis [Crane F. Extraction in copper hydrometallurgy: Development and current status // Complex use of mineral raw materials. - 2004. - No. 2. - S. 36-55]. The efficiency of liquid extraction is determined by the choice of extraction reagent [Radushev A.V., Gusev V.Yu., Naboichenko S.S. Organic Extractants for Copper: An Overview // Non-Ferrous Metals. - 2002. - No. 3 - S. 18-27].

Фирмой «Дженерал Миллз» предложен ряд реагентов класса оксиоксимов под общим коммерческим названием LIX [Szymanowski J., Borowiak-Resterna A. Chemistry and analytical characterization of hydroxyoxime structure upon metal-complexing and extraction properties // CRC Crit. Rev. Anal. Chem. - 1991. - Vol. 22. - №1, 2. - P. 519-566. Kordosky G.A. Copper Solvent Extraction: The State of the Art// JOM: J. Miner. Metals and Mater. Sci. - 1992. - Vol. 44. - №5. - P. 40-46]. Реагенты подразделяются на 2 группы: кетоксимы и альдоксимы.General Mills has proposed a series of oxyoxime reagents under the general commercial name LIX [Szymanowski J., Borowiak-Resterna A. Chemistry and analytical characterization of hydroxyoxime structure upon metal-complexing and extraction properties // CRC Crit. Rev. Anal. Chem. - 1991. - Vol. 22. - No. 1, 2. - P. 519-566. Kordosky G.A. Copper Solvent Extraction: The State of the Art // JOM: J. Miner. Metals and Mater. Sci. - 1992. - Vol. 44. - No. 5. - P. 40-46]. Reagents are divided into 2 groups: ketoximes and aldoximes.

Кетоксимы (LIX 64, LIX 84) имеют хорошие технологические свойства и эффективны при экстракции 1-1,5 г/л меди из растворов с рН ~1,7-1,8, но не подходят для растворов с низким содержанием меди или имеющих более низкое значение рН. В свою очередь, экстрагенты на основе альдоксимов (LIX 860, LIX 860N) не могут быть использованы в чистом виде. Они извлекают медь из более кислых растворов и при ее меньшей концентрации, чем кетоксимы, так как образуют более прочные медные комплексы. Однако эти качества реагентов создают трудности при последующей реэкстракции.Ketoximes (LIX 64, LIX 84) have good technological properties and are effective in the extraction of 1-1.5 g / l of copper from solutions with a pH of ~ 1.7-1.8, but are not suitable for solutions with a low copper content or having more low pH. In turn, aldoxime-based extractants (LIX 860, LIX 860N) cannot be used in pure form. They extract copper from more acidic solutions and at a lower concentration than ketoximes, since they form more durable copper complexes. However, these qualities of the reagents create difficulties in subsequent re-extraction.

Экстрагенты последнего поколения, эффективные для экстракции меди из сернокислых сред - это смеси кетоксимов и альдоксимов (например, LIX 984N и LIX 973N) [Ramachandra Reddy В., Но Park Kyung, Mohapatra D. Process development for the separation and recovery of copper from sulphate leach liquors of synthetic Cu-Ni-Co-Fe matte using LIX 84 and LIX 973N / Hydrometallurgy 87. 2007. №1-2. P. 57.; Cole P.M., Feather A.M. Asolvent-extraction process to recover copper and nickel from a tankhouse effluent. Proceedings of the Third International Conference, Vol. III. Electrorefining and Hydrometallurgy of Copper. Ed. Cooper, W.C. Dreisinger. P. 607-615]. Однако и они имеют ряд недостатков: токсичны, склонны к гидролизу и окислению [Liu Xiao-rong, Qiu Guan-zhou, Hu Yue-hua. Degradation of LIX 984N and its effecton interfacial emulsion / J. Cent. S. Univ. Technol.: Sci. and Technol. Mining and Met. Science and Technology of Minning and Metallurgy. 2006. V. 13. №6. P. 668-672].The latest generation of extractants effective for the extraction of copper from sulfuric acid media is a mixture of ketoximes and aldoximes (for example, LIX 984N and LIX 973N) [Ramachandra Reddy B., But Park Kyung, Mohapatra D. Process development for the separation and recovery of copper from sulphate leach liquors of synthetic Cu-Ni-Co-Fe matte using LIX 84 and LIX 973N / Hydrometallurgy 87. 2007. No. 1-2. P. 57 .; Cole P.M., Feather A.M. Asolvent-extraction process to recover copper and nickel from a tankhouse effluent. Proceedings of the Third International Conference, Vol. III. Electrorefining and Hydrometallurgy of Copper. Ed. Cooper, W.C. Dreisinger. P. 607-615]. However, they also have several disadvantages: toxic, prone to hydrolysis and oxidation [Liu Xiao-rong, Qiu Guan-zhou, Hu Yue-hua. Degradation of LIX 984N and its effecton interfacial emulsion / J. Cent. S. Univ. Technol .: Sci. and Technol. Mining and met. Science and Technology of Minning and Metallurgy. 2006. V. 13. No. 6. P. 668-672].

Известен способ извлечения меди(II) из кислых или щелочных растворов экстракцией гидразидами карбоновых кислот или их солями, в том числе гидразидами высших изомерных кислот С1025 [Авт. свид. СССР №1136485, МКИ C22B 3/00. Способ извлечения цветных металлов из кислых или щелочных растворов экстракцией. Опубл. 15.06.92, БИ №22]. Недостатками применяемых в этом способе гидразидов является то, что при рН<1 эффективность извлечения меди(II) существенно снижается, а применение реагентов при рН<3-4 без 30-50 масс. % модификаторов затруднительно из-за образования трудно расслаивающихся эмульсий, кроме того, емкость по меди(II) невелика (до 2,5-3 г/л).A known method for the extraction of copper (II) from acidic or alkaline solutions by extraction with hydrazides of carboxylic acids or their salts, including hydrazides of higher isomeric acids With 10 -C 25 [Auth. testimonial. USSR No. 1136485, MKI C22B 3/00. The method of extraction of non-ferrous metals from acidic or alkaline solutions by extraction. Publ. 06/15/92, BI No. 22]. The disadvantages of hydrazides used in this method are that, at pH <1, the efficiency of extraction of copper (II) is significantly reduced, and the use of reagents at pH <3-4 without 30-50 mass. % of modifiers is difficult due to the formation of hard-stratified emulsions, in addition, the capacity for copper (II) is small (up to 2.5-3 g / l).

Наиболее близким по достигаемому результату решением (выбранным за прототип) является способ экстракции меди(II) из сернокислых сред 0,1-0,2 моль/л растворами гидразидов нафтеновых кислот (ГНК) (м.м. 272 и 258) в смесях 2-этилгексанол - керосин и алкилфенол - керосин в присутствии железа(III), кобальта(II), цинка(II), никеля(II) [Радушев А.В., Гусев В.Ю., Богомазова Г.С. Экстракция меди(II) и никеля(II) из кислых растворов гидразидами нафтеновых кислот.// Современные проблемы химии и технологии экстракции. Т. 2. / Отв. ред. Холькин А.И. и Юртов Е.В. - М.: 1999. - С. 189-194]. ГНК селективно экстрагируют медь(II) при ее содержании менее 1 г/л в присутствии 40-80-кратного количества железа(III) из кислых растворов в интервале рН 0,7-2 на 40-50% за одну ступень экстракции.The closest solution to the result achieved (selected as the prototype) is a method for the extraction of copper (II) from sulfuric acid media with 0.1-0.2 mol / L solutions of naphthenic acid hydrazides (GNA) (mm 272 and 258) in mixtures 2 ethylhexanol - kerosene and alkylphenol - kerosene in the presence of iron (III), cobalt (II), zinc (II), nickel (II) [Radushev A.V., Gusev V.Yu., Bogomazova G.S. Extraction of copper (II) and nickel (II) from acidic solutions with naphthenic acid hydrazides. // Modern problems of chemistry and extraction technology. T. 2. / Ans. ed. Holkin A.I. and Yurtov E.V. - M .: 1999. - S. 189-194]. GNA selectively extract copper (II) with its content of less than 1 g / l in the presence of 40-80-fold amount of iron (III) from acidic solutions in the range of pH 0.7-2 by 40-50% for one extraction step.

Недостатки способа:The disadvantages of the method:

- плохая совместимость экстрагентов (0,1-0,2 моль/л) с органическими растворителями, эмульгирование водной фазы (что вызывает необходимость использования до 20-40 об. % модификатора), большие потери реагента с водной фазой;- poor compatibility of extractants (0.1-0.2 mol / l) with organic solvents, emulsification of the aqueous phase (which necessitates the use of up to 20-40 vol.% modifier), large losses of reagent with the aqueous phase;

- низкая устойчивость к гидролизу в кислых средах;- low resistance to hydrolysis in acidic environments;

- невысокая емкость органической фазы по меди(II);- low capacity of the organic phase in copper (II);

- невысокие коэффициенты разделения пар элементов Cu/Ni; Cu/Со и степени извлечения меди(II) в области рН<1-1,5.- low separation coefficients of pairs of elements Cu / Ni; Cu / Co and the degree of extraction of copper (II) in the region of pH <1-1.5.

Задачей изобретения является разработка способа извлечения меди(II) из водных сернокислых растворов с использованием экстракционного реагента, хорошо совместимого с углеводородными растворителями и модификаторами, уменьшение его потерь с водной фазой, повышение устойчивости к гидролизу и улучшение селективности извлечения меди(II) в присутствии железа(III) или никеля(II), или кобальта(II), или цинка(II) и из более кислых сред, чем рН 1-1,5.The objective of the invention is to develop a method for the extraction of copper (II) from aqueous sulfate solutions using an extraction reagent that is well compatible with hydrocarbon solvents and modifiers, reducing its losses with the aqueous phase, increasing resistance to hydrolysis and improving the selectivity of copper (II) extraction in the presence of iron ( III) or nickel (II), or cobalt (II), or zinc (II) and from more acidic media than pH 1-1.5.

Для решения поставленной задачи предлагается:To solve this problem, it is proposed:

Способ извлечения меди(II) экстракцией из водных сернокислых растворов, содержащих другие металлы, отличающийся тем, что в качестве экстрагента используют гидразиды со средней м.м. 280-290 а.е.м. на основе синтетических α-разветвленных третичных карбоновых кислот фракции С1519 (ГВИК 1519) общей формулы (I, HL) (где R1, R2, R3 - алкильные радикалы, а сумма атомов углерода равна 15-19), при этом экстракцию осуществляют 0,2-0,6 моль/л раствором гидразидов (I) в углеводородном растворителе или в углеводородном растворителе с добавками 30 об. % модификаторов: 2-этилгексанола или алкилфенола.The method of extraction of copper (II) by extraction from aqueous sulfate solutions containing other metals, characterized in that hydrazides with an average m.m are used as extractant. 280-290 amu based on synthetic α-branched tertiary carboxylic acids, fractions C 15 -C 19 (GVIK 1519) of the general formula (I, HL) (where R 1 , R 2 , R 3 are alkyl radicals and the sum of carbon atoms is 15-19), the extraction is carried out with a 0.2-0.6 mol / l solution of hydrazides (I) in a hydrocarbon solvent or in a hydrocarbon solvent with additives of 30 vol. % modifiers: 2-ethylhexanol or alkyl phenol.

Figure 00000001
Figure 00000001

Достижение технического результата объясняется:The achievement of the technical result is explained by:

- наличием у заявляемого реагента гидразидной функционально-активной группы атомов ((C(O)NHNH2)), являющейся селективной по отношению к ионам меди(II) за счет образования в кислых средах прочных катионных комплексов типа [Cu(HL)n]SO4 (где n обычно равно 3, a HL - нейтральная форма реагента), в составе которых ионы меди(II) при экстракции переходят в органическую фазу. Аналогичные комплексы образуют ионы никеля(II), кобальта(II), цинка(II) и железа(III) [Радушев А.В., Гусев В.Ю., Богомазова Г.С. Исследование комплексообразования цветных металлов и железа с гидразидами алифатических карбоновых кислот в растворах // Журнал неорган. химии. 1998. Т. 43. №12. С. 2108-2112; Коган В.А., Зеленцов В.В., Гэбрэлэу Н.В., Луков В.В. Современные представления о строении координационных соединений переходных металлов // Журнал неорган. химии. 1986. Т. 31. №11. С. 2331-2843]. В интервале кислотности среды от рН 1 до 4 моль/л серной кислоты ионы меди(II), никеля(II), кобальта(II), цинка(II) и железа(III) образуют комплексы, отличающиеся прочностью и растворимостью, в результате чего в различной степени переходят в органическую фазу; на этом основано их разделение;- the presence of the inventive reagent hydrazide functionally active group of atoms ((C (O) NHNH 2 )), which is selective with respect to copper (II) ions due to the formation of strong cationic complexes of the type [Cu (HL) n ] SO in acidic media 4 (where n is usually equal to 3, and HL is the neutral form of the reagent), in which copper (II) ions pass into the organic phase upon extraction. Similar complexes form ions of nickel (II), cobalt (II), zinc (II) and iron (III) [Radushev A.V., Gusev V.Yu., Bogomazova G.S. Study of the complexation of non-ferrous metals and iron with hydrazides of aliphatic carboxylic acids in solutions // Journal of Inorgan. chemistry. 1998.Vol. 43. No. 12. S. 2108-2112; Kogan V.A., Zelentsov V.V., Gabrelau N.V., Lukov V.V. Modern views on the structure of coordination compounds of transition metals // Journal of Inorgan. chemistry. 1986. T. 31. No. 11. S. 2331-2843]. In the range of medium acidity from pH 1 to 4 mol / L sulfuric acid, copper (II), nickel (II), cobalt (II), zinc (II), and iron (III) ions form complexes that are different in strength and solubility, as a result of which to varying degrees go into the organic phase; on the basis of their separation;

- наличием разветвленного радикала в α-положении к гидразидной группе группе, что улучшает совместимость с органическими разбавителями, а также создает стерические затруднения при протекании реакций гидролиза и окисления функциональной группы, и в итоге повышает химическую устойчивость реагента при многократном использовании в циклах экстракция-реэкстракция;- the presence of a branched radical in the α-position to the hydrazide group, which improves compatibility with organic diluents, and also creates steric hindrance to hydrolysis and oxidation of the functional group, and ultimately increases the chemical stability of the reagent when used repeatedly in extraction-reextraction cycles;

- наличием гидразидов высших фракций со средней м.м. 280-290 а.е.м., что обеспечивает меньшие, в сравнении с прототипом, потери экстрагента с водной фазой.- the presence of hydrazides of higher fractions with an average m.m. 280-290 amu, which provides less, compared with the prototype, loss of extractant with the aqueous phase.

Достижение заявляемого эффекта возможно только при использовании всех существенных признаков предлагаемого решения.Achieving the claimed effect is possible only when using all the essential features of the proposed solution.

Описание способа с использованием соединения (I) в качестве реагента для экстракционного извлечения меди(II) из водных сульфатных растворов в присутствии других цветных металлов в источниках информации не обнаружено.A description of the method using compound (I) as a reagent for the extraction extraction of copper (II) from aqueous sulfate solutions in the presence of other non-ferrous metals was not found in the information sources.

Сущность предлагаемого решения и возможность его осуществления поясняется примерами 1-6, таблицами и фигурами.The essence of the proposed solution and the possibility of its implementation is illustrated by examples 1-6, tables and figures.

Пример 1. Исследование экстракции меди (II).Example 1. The study of the extraction of copper (II).

В делительную воронку помещали 1,0 мл 0,0578 моль/л стандартного раствора сульфата меди(II), общий объем раствора доводили до 10,0 мл расчетным количеством раствора H2SO4 и воды, затем добавляли необходимый объем 0,4 моль/л ГВИК 1519 в керосине. Воронку встряхивали 2 мин и выдерживали 10 мин для расслоения фаз. Водный слой отделяли, определяли в нем содержание ионов меди(II) атомно-абсорбционным методом. Эффективность экстракции оценивалась по степени извлечения (Е, %) меди в органическую фазу:1.0 ml of a 0.0578 mol / L standard solution of copper (II) sulfate was placed in a separatory funnel, the total volume of the solution was adjusted to 10.0 ml with a calculated amount of a solution of H 2 SO 4 and water, then the required volume of 0.4 mol / l GVIK 1519 in kerosene. The funnel was shaken for 2 minutes and held for 10 minutes to separate the phases. The aqueous layer was separated, the content of copper (II) ions was determined in it by the atomic absorption method. The extraction efficiency was estimated by the degree of extraction (E,%) of copper in the organic phase:

Figure 00000002
Figure 00000002

где С0 - исходная концентрация металла в водном растворе, мг/л;where C 0 is the initial metal concentration in the aqueous solution, mg / l;

Ci - концентрация металла в водном растворе при заданном рН, мг/л.C i - metal concentration in aqueous solution at a given pH, mg / L.

На фиг. 1 представлена зависимость степени извлечения меди(II) раствором ГВИК 1519 в керосине от рНравн при различном соотношении фаз. Условия проведения опытов: t=20-22°С, СГВИК=0,4 моль/л, CCu=370 мг/л; переменное содержание H2SO4.In FIG. Figure 1 shows the dependence of the degree of extraction of copper (II) with a solution of GVIK 1519 in kerosene on a pH equal to at different phase ratios. The conditions of the experiments: t = 20-22 ° C, C GVIK = 0.4 mol / l, C Cu = 370 mg / l; variable content of H 2 SO 4 .

Степень извлечения меди(II) 90-99% достигается во всем исследованном диапазоне значений рН (0,3-5). Видно, что возможно, по крайней мере, 5-ти кратное концентрирование меди при извлечении 90-95% в одну ступень. Продолжительность встряхивания 2 мин. обоснована экспериментальными данными, полученными при соотношении фаз Vo:Vв=1:1 и 1:5.The degree of extraction of copper (II) 90-99% is achieved in the entire investigated range of pH values (0.3-5). It is seen that at least 5-fold copper concentration is possible with 90-95% recovery in one step. Shaking time 2 min. justified by experimental data obtained with a phase ratio of V o : V in = 1: 1 and 1: 5.

Пример 2. Определение емкости органической фазыExample 2. Determination of the capacity of the organic phase

В делительную воронку помещали переменное количество раствора сульфата меди(II) с содержанием меди 20 г/л, 1,0 мл H2SO4 концентрации 0,05 моль/л и воду до объема 10,0 мл. Затем приливали 10,0 мл раствора ГВИК 1519 в керосине и встряхивали 2 мин. После разделения в водной фазе определяли содержание меди. Концентрацию меди в органической фазе рассчитывали из материального баланса. На фиг. 2 представлены изотермы экстракции, по которым определяли емкость органической фазы по меди(II) для разных концентраций реагента в керосине. Для 18%-ного (0,6 моль/л) ГВИК 1519 она оказалась равной 7,2 г/л; у прототипа (гидразидов нафтеновых кислот) емкость раствора с концентрацией 0,2 моль/л составляет 2,5-3 г/л (большую концентрацию ГНК использовать невозможно ввиду плохой совместимости с органическими разбавителями).A variable amount of copper (II) sulfate solution with a copper content of 20 g / l, 1.0 ml of H 2 SO 4 concentration of 0.05 mol / l and water to a volume of 10.0 ml was placed in a separatory funnel. Then 10.0 ml of a solution of GVIK 1519 in kerosene was poured and shaken for 2 minutes. After separation in the aqueous phase, the copper content was determined. The concentration of copper in the organic phase was calculated from the material balance. In FIG. Figure 2 shows the extraction isotherms by which the capacity of the organic phase was determined by copper (II) for different concentrations of the reagent in kerosene. For 18% (0.6 mol / L) GVIK 1519, it turned out to be 7.2 g / L; in the prototype (naphthenic acid hydrazides), the solution capacity with a concentration of 0.2 mol / l is 2.5-3 g / l (a large concentration of GNK cannot be used due to poor compatibility with organic diluents).

Пример 3. Условия экстракции и разделения пар ионов металлов Cu-Ni, Cu-Со, Cu-Zn, Cu-Fe(III).Example 3. Conditions for the extraction and separation of pairs of metal ions Cu-Ni, Cu-Co, Cu-Zn, Cu-Fe (III).

В делительную воронку помещали расчетные количества растворов сульфатов металлов, необходимое количество раствора H2SO4 для создания рН и доводили объем раствора до 10,0 мл дистиллированной водой. Затем добавляли 10,0 мл 0,2 моль/л раствора ГВИК 1519 в керосине. Воронку встряхивали 2 мин и выдерживали 15 мин для расслоения фаз. Водный слой отделяли, определяли в нем содержание ионов металлов атомно-абсорбционным методом и рНравн. Результаты представлены в таблице 1.The calculated amounts of metal sulfate solutions were placed in a separatory funnel, the required amount of H 2 SO 4 solution to create a pH, and the solution volume was adjusted to 10.0 ml with distilled water. Then, 10.0 ml of a 0.2 mol / L solution of GVIK 1519 in kerosene was added. The funnel was shaken for 2 minutes and held for 15 minutes to separate the phases. The aqueous layer was separated, the content of metal ions was determined in it by the atomic absorption method and a pH of equal . The results are presented in table 1.

Из таблицы 1 видно, что раствор ГВИК 1519 в керосине селективно отделяет медь от никеля (рН 0,1-0,9, βCu/Ni 36-60), кобальта(II) (рН 0,1-0,9, βCu/Co до 249) и цинка (рН 0,1-0,8, βCu/Zn 31-156). Железо(III) частично соизвлекается во всем представленном диапазоне рН 0,1-0,7, причем при рН>0,6 степень его извлечения значительно повышается. Поэтому экстракцию меди(II) в присутствии никеля(II), кобальта(II), цинка(II) и железа(III) следует вести раствором гидразидов (I) в керосине при рН 0,1-0,6.From table 1 it can be seen that the solution of GVIK 1519 in kerosene selectively separates copper from nickel (pH 0.1-0.9, β Cu / Ni 36-60), cobalt (II) (pH 0.1-0.9, β Cu / Co up to 249) and zinc (pH 0.1-0.8, β Cu / Zn 31-156). Iron (III) is partially co-recovered in the entire pH range 0.1–0.7, and at pH> 0.6, its degree of extraction is significantly increased. Therefore, the extraction of copper (II) in the presence of nickel (II), cobalt (II), zinc (II) and iron (III) should be carried out with a solution of hydrazides (I) in kerosene at a pH of 0.1-0.6.

Пример 4. Экстракция меди(II) в присутствии никеля(II) и кобальта(II) гидразидами ГВИК 1519 в смеси (керосин - 2-этилгексанол).Example 4. Extraction of copper (II) in the presence of nickel (II) and cobalt (II) by hydrazides GVIK 1519 in a mixture (kerosene - 2-ethylhexanol).

В делительную воронку вносили расчетные объемы растворов сульфатов меди(II), никеля(II) и кобальта(II), необходимое количество раствора H2SO4 для создания рН и воду до объема 10,0 мл. Добавляли 2,0 мл раствора ГВИК 1519 в смеси 70 об. % керосина и 30% об. 2-этилгексанола и встряхивали 2 мин. После 10 мин разделения фаз определяли рНравн и остаточные содержания металлов атомно-абсорбционным методом. Результаты представлены в таблице 2.The calculated volumes of solutions of copper (II) sulfates, nickel (II) and cobalt (II) sulfates, the required amount of H 2 SO 4 solution to create pH and water to a volume of 10.0 ml were introduced into the separatory funnel. Added 2.0 ml of solution GVIK 1519 in a mixture of 70 vol. % kerosene and 30% vol. 2-ethylhexanol and shaken for 2 min. After 10 min of phase separation, the pH was determined equally and the residual metal contents by atomic absorption method. The results are presented in table 2.

Из таблицы 2 следует, что в интервале рН 0,8-1,5 медь(II) извлекается селективно в присутствии никеля(II) и кобальта(II). При использовании 2-этилгексанола с концентрацией менее 30 об. % ухудшается селективность экстракции меди(II); содержание 2-этилгексанола более 30 об. % нецелесообразно из-за увеличения его расхода без дополнительного эффекта по селективности.From table 2 it follows that in the pH range of 0.8-1.5, copper (II) is selectively extracted in the presence of nickel (II) and cobalt (II). When using 2-ethylhexanol with a concentration of less than 30 vol. % deteriorates the selectivity of extraction of copper (II); the content of 2-ethylhexanol more than 30 vol. % impractical due to an increase in its consumption without additional selectivity effect.

Изменение условий экстракции ионов металлов гидразидами ГВИК 1519 в смеси (керосин - 2-этилгексанол) по сравнению с экстракцией ГВИК 1519 в одном керосине можно объяснить сольватированием образующихся комплексов модификатором с последующим изменением характера их распределения между водной и органической фазами.The change in the conditions for the extraction of metal ions with GVIK 1519 hydrazides in a mixture (kerosene - 2-ethylhexanol) compared with the extraction of GVIK 1519 in one kerosene can be explained by the solvation of the resulting complexes with a modifier, followed by a change in the nature of their distribution between the aqueous and organic phases.

Пример 5. Экстракция меди(II) в присутствии никеля(II), кобальта(II) и железа(III) гидразидами ГВИК 1519 в смеси (керосин - 2-этилгексанол).Example 5. Extraction of copper (II) in the presence of nickel (II), cobalt (II) and iron (III) hydrazides GVIK 1519 in a mixture (kerosene - 2-ethylhexanol).

В делительную воронку вносили расчетные объемы растворов сульфатов меди(II), никеля(II) и кобальта(II) и железа(III), необходимое количество раствора H2SO4 для создания рН и воду до объема 10,0 мл. Добавляли 10,0 мл раствора ГВИК 1519 в смеси 70 об. % керосина и 30% об. 2-этилгексанола и встряхивали 2 мин. После 5 мин разделения фаз определяли рНравн и остаточные содержания металлов атомно-абсорбционным методом. Результаты представлены в таблице 3.The calculated volumes of solutions of copper (II) sulfates, nickel (II) and cobalt (II) and iron (III) sulfates, the required amount of H 2 SO 4 solution to create pH and water to a volume of 10.0 ml were added to the separatory funnel. Added 10.0 ml of solution GVIK 1519 in a mixture of 70 vol. % kerosene and 30% vol. 2-ethylhexanol and shaken for 2 min. After 5 min of phase separation, the pH was determined equally and the residual metal content by atomic absorption method. The results are presented in table 3.

Из данных таблицы 3 следует, что в интервале рН 0,2-0,5 никель и кобальт не экстрагируются, железо соэкстрагируется на 30-46%, тогда как степень извлечения меди составляет 93-98%. То есть можно отделить медь(II) от сопутствующих цветных металлов и частично от железа(III) при точной регулировке рН.From the data of table 3 it follows that in the pH range 0.2-0.5, nickel and cobalt are not extracted, iron is coextracted by 30-46%, while the degree of copper recovery is 93-98%. That is, it is possible to separate copper (II) from the associated non-ferrous metals and partially from iron (III) with fine adjustment of the pH.

Пример 6. Экстракция меди(II) в присутствии никеля(II), кобальта(II) и железа(III) гидразидами ГВИК 1519 в смеси (керосин - алкилфенол).Example 6. Extraction of copper (II) in the presence of nickel (II), cobalt (II) and iron (III) hydrazides GVIK 1519 in a mixture (kerosene - alkyl phenol).

В делительную воронку вносили расчетные объемы растворов сульфатов меди(II), никеля(II) и кобальта(II) и железа(III), необходимое количество раствора H2SO4 для создания рН и воду до объема 10,0 мл. Добавляли 10,0 мл раствора ГВИК 1519 в смесях керосина и алкилфенола и встряхивали 2 мин. После 5 мин разделения фаз определяли рНравн и остаточные содержания металлов атомно-абсорбционным методом. На фиг. 3 представлены зависимости степени извлечения цветных металлов ГВИК 1519 в смеси (керосин - алкилфенол (30 об. %)) от кислотности среды. Условия проведения опытов: соотношение фаз: Vo:Vв=1:1, t=20-22°С; CM, мг/л: Cu(II) - 1224; Ni(II) - 317; Co(II) - 486; Fe(III) - 986.The calculated volumes of solutions of copper (II) sulfates, nickel (II) and cobalt (II) and iron (III) sulfates, the required amount of H 2 SO 4 solution to create pH and water to a volume of 10.0 ml were added to the separatory funnel. 10.0 ml of a solution of GVIK 1519 in mixtures of kerosene and alkyl phenol was added and shaken for 2 minutes. After 5 min of phase separation, the pH was determined equally and the residual metal content by atomic absorption method. In FIG. Figure 3 shows the dependences of the degree of extraction of non-ferrous metals GVIK 1519 in a mixture (kerosene - alkyl phenol (30 vol.%)) On the acidity of the medium. The conditions of the experiments: phase ratio: V o : V in = 1: 1, t = 20-22 ° C; C M , mg / l: Cu (II) - 1224; Ni (II) - 317; Co (II) - 486; Fe (III) - 986.

Видно, что при экстракции меди(II) в присутствии никеля(II), кобальта(II) и железа(III) 30 об. % алкилфенола (АФ) в смеси с керосином в диапазоне кислотности 0,5 моль/л H2SO4 - рН 0,5 не влияет на количественную экстракцию меди(II), но подавляет экстракцию железа. Это позволяет селективно извлекать медь(II) в присутствии железа(III). Добавка АФ смещает извлечение никеля в область более высоких значений рН и подавляет его экстракцию: при добавлении 30 об. % АФ в области рНравн≤0,6 никель не извлекается, степень извлечения кобальта при кислотности 0,5 моль/л H2SO4 - рН 0,5 увеличивается до 50-60%It is seen that during the extraction of copper (II) in the presence of nickel (II), cobalt (II) and iron (III) 30 vol. % alkylphenol (AF) in a mixture with kerosene in the acidity range of 0.5 mol / L H 2 SO 4 - pH 0.5 does not affect the quantitative extraction of copper (II), but inhibits the extraction of iron. This allows the selective extraction of copper (II) in the presence of iron (III). The AF additive biases the extraction of nickel in the region of higher pH values and inhibits its extraction: with the addition of 30 vol. % AF in the pH equals ≤0,6 nickel is not extracted, the degree of extraction of cobalt at a pH of 0.5 mol / l H 2 SO 4 - pH 0.5 is increased to 50-60%

Поэтому по п 1.3 экстракцию меди(II) из кислого раствора, содержащего никель(II), кобальт(II), железо(III) осуществляют раствором гидразида ГВИК 1519 (I) в смеси керосина и 30 об. % алкилфенола при рН 0,5-0,5 моль/л H2SO4 с отделением меди(II) от никеля(II), железа(III) и, частично, кобальта(II). При снижении содержания АФ менее 30 об. % снижается селективность извлечения меди(II) по отношению к железу (III), более высокая концентрация АФ чрезмерно повышает вязкость органической фазы.Therefore, according to claim 1.3, the extraction of copper (II) from an acidic solution containing nickel (II), cobalt (II), and iron (III) is carried out with a solution of hydrazide GVIK 1519 (I) in a mixture of kerosene and 30 vol. % alkylphenol at pH 0.5-0.5 mol / L H 2 SO 4 with the separation of copper (II) from nickel (II), iron (III) and, partially, cobalt (II). With a decrease in AF content of less than 30 vol. The selectivity of copper (II) extraction with respect to iron (III) decreases; a higher AF concentration excessively increases the viscosity of the organic phase.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Claims (6)

1. Способ извлечения меди(II) экстракцией из водных сернокислых растворов, содержащих сопутствующие металлы, отличающийся тем, что в качестве экстрагента используют гидразиды со средней молекулярной массой (м.м.) 280-290 а.е.м. на основе синтетических α-разветвленных третичных карбоновых кислот фракции С1519 (ГВИК 1519) общей формулы (I)1. The method of extraction of copper (II) by extraction from aqueous sulfate solutions containing accompanying metals, characterized in that hydrazides with an average molecular weight (mm) of 280-290 amu are used as extractant. based on synthetic α-branched tertiary carboxylic acids fractions C 15 -C 19 (GVIK 1519) of the General formula (I)
Figure 00000006
Figure 00000006
где R1, R2, R3, - алкильные радикалы, а сумма атомов углерода равна 15-19, при этом экстракцию осуществляют 0,2-0,6 моль/л раствором гидразидов в углеводородном растворителе или в углеводородном растворителе с добавками 30 об.% 2-этилгексанола или 30 об.% алкилфенола.where R 1 , R 2 , R 3 , are alkyl radicals, and the sum of carbon atoms is 15-19, while extraction is carried out with 0.2-0.6 mol / l hydrazide solution in a hydrocarbon solvent or in a hydrocarbon solvent with additives of 30 vol % Of 2-ethylhexanol or 30% by volume of alkyl phenol. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для селективного выделения меди(II) в присутствии никеля(II), кобальта(II), цинка(II) и железа(III) используют раствор гидразидов (I) в углеводородном растворителе, а экстракцию ведут при рН 0,1-0,7.2. The method according to p. 1, characterized in that for the selective selection of copper (II) in the presence of nickel (II), cobalt (II), zinc (II) and iron (III) use a solution of hydrazides (I) in a hydrocarbon solvent, and the extraction is carried out at a pH of 0.1-0.7. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водный сернокислый раствор содержит никель(II), кобальт(II), железо(III), а экстракцию осуществляют раствором гидразида (I) в смеси углеводородного растворителя и 30 об.% 2-этилгексанола при рН 0,2-0,5 с отделением меди(II) от никеля(II) и кобальта(II) и основного количества железа(III).3. The method according to p. 1, characterized in that the aqueous sulfate solution contains Nickel (II), cobalt (II), iron (III), and the extraction is carried out with a solution of hydrazide (I) in a mixture of a hydrocarbon solvent and 30 vol.% 2- ethylhexanol at pH 0.2-0.5 with the separation of copper (II) from nickel (II) and cobalt (II) and the main amount of iron (III). 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водный сернокислый раствор содержит никель(II), кобальт(II), железо(III), а экстракцию осуществляют раствором гидразида (I) в смеси углеводородного растворителя и 30 об.% алкилфенола при рН 0,5-0,5 моль/л H2SO4 с отделением меди(II) от никеля(II) и железа(III) и частично кобальта(II).4. The method according to p. 1, characterized in that the aqueous sulfate solution contains Nickel (II), cobalt (II), iron (III), and the extraction is carried out with a solution of hydrazide (I) in a mixture of a hydrocarbon solvent and 30 vol.% Alkyl phenol with pH 0.5-0.5 mol / l H 2 SO 4 with the separation of copper (II) from nickel (II) and iron (III) and partially cobalt (II).
RU2017139703A 2017-11-14 2017-11-14 Method for recovering copper (ii) by extraction from aqueous sulfuric solutions containing other metals RU2668238C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017139703A RU2668238C1 (en) 2017-11-14 2017-11-14 Method for recovering copper (ii) by extraction from aqueous sulfuric solutions containing other metals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017139703A RU2668238C1 (en) 2017-11-14 2017-11-14 Method for recovering copper (ii) by extraction from aqueous sulfuric solutions containing other metals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2668238C1 true RU2668238C1 (en) 2018-09-27

Family

ID=63668930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017139703A RU2668238C1 (en) 2017-11-14 2017-11-14 Method for recovering copper (ii) by extraction from aqueous sulfuric solutions containing other metals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2668238C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1673616A1 (en) * 1989-05-31 1991-08-30 Черновицкий Государственный Университет Method of recovering nickel from spent electroless nickel plating solutions
SU1136485A1 (en) * 1983-06-09 1992-06-15 Мариупольский металлургический институт Method of extracting non-ferrous metal from acid and alkali solutions
RU2166552C2 (en) * 1998-11-11 2001-05-10 Открытое акционерное общество "Ижевский радиозавод" Method of extracting nickel from spent acid solutions of chemical nickel plating
WO2001034859A1 (en) * 1999-11-09 2001-05-17 Outokumpu Oyj Method for reduction of nickel
US6712874B1 (en) * 1999-11-09 2004-03-30 Outokumpu Oyj Method for the reduction of nickel from an aqueous solution
EP1692079A1 (en) * 2003-12-05 2006-08-23 H.C. Starck GmbH Method for separating pb and ni from co-containing mixtures
JP2007077459A (en) * 2005-09-15 2007-03-29 Taiheiyo Kinzoku Kk Method for recovering nickel or cobalt

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1136485A1 (en) * 1983-06-09 1992-06-15 Мариупольский металлургический институт Method of extracting non-ferrous metal from acid and alkali solutions
SU1673616A1 (en) * 1989-05-31 1991-08-30 Черновицкий Государственный Университет Method of recovering nickel from spent electroless nickel plating solutions
RU2166552C2 (en) * 1998-11-11 2001-05-10 Открытое акционерное общество "Ижевский радиозавод" Method of extracting nickel from spent acid solutions of chemical nickel plating
WO2001034859A1 (en) * 1999-11-09 2001-05-17 Outokumpu Oyj Method for reduction of nickel
US6712874B1 (en) * 1999-11-09 2004-03-30 Outokumpu Oyj Method for the reduction of nickel from an aqueous solution
EP1692079A1 (en) * 2003-12-05 2006-08-23 H.C. Starck GmbH Method for separating pb and ni from co-containing mixtures
JP2007077459A (en) * 2005-09-15 2007-03-29 Taiheiyo Kinzoku Kk Method for recovering nickel or cobalt

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РАДУШЕВ А.В. и др. Экстракция меди (II) и никеля (II) из кислых растворов гидразидами нафтеновых кислот. // Современные проблемы химии и технологии экстракции. Т.2, Отв. ред. Холькин А.И. и Юртов Е.В., М.,1999, с.189-194. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fu et al. Solvent extraction of copper from ammoniacal chloride solutions by sterically hindered β-diketone extractants
AU2014276702B2 (en) Method of recovering copper and precious metals
WO2002008125A2 (en) Method for recovering copper from sulfide ore materials using high temperature pressure leaching, solvent extraction and electrowinning
AU2001277182A1 (en) Method for Recovering Copper from Sulfide Ore Materials Using High Temperature Pressure Leaching, Solvent Extraction and Electrowinning
JP2014504677A (en) Improved method of ore processing
Kumbasar et al. Separation and concentration of cobalt from ammoniacal solutions containing cobalt and nickel by emulsion liquid membranes using 5, 7-dibromo-8-hydroxyquinoline (DBHQ)
CN103074490B (en) Purification method in electrolytic metal manganese production process by multi-mine method
JPS61159538A (en) Recovery of zinc
Lu et al. Solvent extraction of copper from chloride solution II: Cuprous oxidation by oxygen coupled with simultaneous cupric solvent extraction
Chepushtanova et al. Investigations of extraction of copper and crud formation components of productive solution of Almaly deposit
RU2668238C1 (en) Method for recovering copper (ii) by extraction from aqueous sulfuric solutions containing other metals
JP5154622B2 (en) Method for recovering cobalt contained in copper-containing aqueous solution
RU2339713C1 (en) Method for copper extraction from sulfuric solution
CA2740395C (en) Metal extractant reagents having increased resistance to degradation
Arslan et al. Solvent extraction of nickel from iron and cobalt containing sulfate solutions
AU2002330990B2 (en) Improvements in solvent extraction processes for metal recovery
AU2002330990A1 (en) Improvements in solvent extraction processes for metal recovery
EP1204774A1 (en) Composition and process for the solvent extraction of metals using aldoxime or ketoxime extractants
RU2700532C1 (en) Method of extracting copper (ii) ions from copper-ammonium aqueous solutions
CN105331814A (en) Method for separating Cu from Ge in raw materials highly containing Cu and Ge
WO2014069463A1 (en) Method for collecting silver
JP2005526909A (en) Chloride-assisted metallurgical extraction of metals
JP6316100B2 (en) Mine wastewater or osmotic water treatment method
Li et al. Separation and recovery of copper (II), Nickel (II) from simulated plating wastewater by solvent extraction using Lix984
EP3861144A1 (en) Method for the recovery of palladium

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191115

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20210311