PL162384B1

PL162384B1 - Sposób odzyskiwania miedzi na drodze ekstrakcji rozpuszczalnikowej PL PL

Info

Publication number: PL162384B1
Application number: PL27918589A
Authority: PL
Inventors: Stephen M Olafson; Roy G Lewis; Gary A Kordosky
Original assignee: Henkel Corp
Priority date: 1988-04-28
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1993-10-30
Also published as: EP0339558A1; ZM2489A1; AU3373189A; US4957714A; CA1336800C; FI892023A; ZA893052B; MX167136B; FI892023A0; PL279185A1; BR8901994A; AU611285B2

Abstract

1. Sposób odzyskiwania miedzi na drodze ekstrakcji rozpuszczalnikowej z wodnego roztw oru zasilajacego zawierajacego miedz i zelazo, polegajacy na kontaktow aniu roztworu zasilajacego z faza organiczna, która zawiera kompozycje reagentowa obejm ujaca ekstrahent hydroksyarylooksym owy i otrzym aniu obciazonej miedzia fazy organicznej przez ekstrakcje miedzi z wodnego roztw oru zasilajacego, przy czym kontaktowanie roztw oru zasilajacego z faza organiczna zachodzi w co najmniej jednym etapie ekstrakcji obejmujacym mieszalnik-odstojnik i co najmniej jednym etapie usuwania z otrzym aniem obciazonego miedzia elektrolitu, z którego jest wydzielana elektrolitycznie miedz katodow a, i pozostaje pozbawiony miedzi elektrolit, znamienny tym, ze faze organiczna zawierajaca miedz przemywa sie, przed usunieciem z niej miedzi, wodnym roztworem myjacym zawierajacym przynajmniej czesc elektrolitu. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób odzyskiwania miedzi na drodze ekstrakcji rozpuszczalnikowej z roztworów wodnych, zwłaszcza roztworów wodnych zawierających miedź i żelazo, które mogą również zawierać chlorek, w którym otrzymuje się organiczną fazę ekstrahenta o podwyższonym stosunku miedzi do żelaza.

Z opisu patentowego St. Zjedn. Ameryki nr 4 582 689 znany jest sposób ekstrakcji rozpuszczalnikowej, w którym miedź ekstrahuje się z wodnych roztworów macierzystych z użyciem ekstrahentów hydroksyaryloksymowych, przy czym poprawę selektywności miedź/żelazo uzyskuje się przez regulowanie czasu kontaktowania się wodnych roztworów zasilających i reagenta zawierającego fazy organiczne w etapach mieszalnik-odstojnik wieloetapowego układu ekstrakcyjnego. W opisie tym można znaleźć ogólnie przedstawiony proces ekstrakcji rozpuszczalnikowej. Bardziej szczegółowy opis ekstrahentów stosowanych w sposobie znanym z cytowanego patentu i w sposobie według wynalazku znajduje się w dalszej części opisu, gdzie omówiono proces bardziej szczegółowo.

Zasady i zastosowania ekstrakcji rozpuszczalnikowej opisane są odpowiednio w Process Metallurgy 1, G.H.Ritcey and A.W.Ashbrook, Solvent Extraction: Principles and Applications to Process Metallurgy, Parts I and II, Elsevier Scientific Publishing Company, 1984 i 1979. Odnośniki do przemywania i płukania obciążonej fazy organicznej i ubogich roztworów macierzystych i obiegów do ekstrakcji, do których może być zastosowany sposób według wynalazku, znajdują się na stronach 2-5 i 62 i 63 części I i na stronach 12,13,226*229, 290*293,312,313,538 i 539 części II wspomnianego dzieła.

Sposób odzyskiwania miedzi na drodze ekstrakcji rozpuszczalnikowej z wodnego roztworu zasilającego zawierającego miedź i żelazo, polegający na kontaktowaniu roztworu zasilającego z fazą organiczną, która zawiera kompozycję reagentową obejmującą ekstrahent hydroksyarylooksymowy i otrzymaniu obciążonej miedzią fazy organicznej przez ekstrakcję miedzi z wodnego roztworu zasilającego, przy czym kontaktowanie roztworu zasilającego z fazą organiczną zachodzi w co najmniej jednym etapie ekstrakcji obejmującym mieszalnik-odstojnik i co najmniej jednym etapie usuwania z otrzymaniem obciążonego miedzią elektrolitu, z którego jest wydzielana elektrolitycznie miedź katodowa, i pozostaje pozbawiony miedzi elektrolit, zgodnie z wynalazkiem polega na tym, że fazę organiczną zawierającą miedź przemywa się, przed usunięciem z niej miedzi, wodnym roztworem myjącym zawierającym przynajmniej część elektrolitu.

Stwierdzono, że jeżeli zastosuje się samą wodę w etapie przemywania, to następuje znaczne porywanie fazy organicznej w fazie wodnej opuszczającej etap przemywania a z obciążonej fazy

162 384 organicznej nie jest usuwane żelazo. Jeżeli natomiast do wodnego roztworu przemywającego lub płuczącego doda się zgodnie ze sposobem według wynalazku odciek elektrolitowy, to jak stwierdzono porwane cząstki organiczne w fazie wodnej opuszczającej etap przemywania są bardzo nieliczne, a dostatecznie dużo żelaza jest wymywane z obciążonej fazy organicznej, co powoduje, że stosunek miedzi do żelaza w obciążonej fazie organicznej zostaje co najmniej podwojony.

Dalsze cechy sposobu według wynalazku będą dokładniej wyjaśnione w bardziej szczegółowej części opisu i w przykładach.

Surowcem dla prowadzonego na dużą skalę procesu odzyskiwania miedzi na drodze ekstrakcji rozpuszczalnikowej jest wodny roztwór ługujący otrzymany z rudy zawierającej poza miedzią mieszaninę metali. Roztwór ługujący rozpuszcza sole miedzi i innych metali w miarę wnikania wgłąb rudy, dając roztwór wodny mieszaniny metali. Stanowi on „zasilanie dla procesu ekstrakcji. Metale są zwykle ługowane roztworem kwasu siarkowego, dając wodny roztwór o odczynie kwaśnym. Taki roztwór wodny miesza się w zbiornikach z reagentem do ekstrakcji, który jest rozpuszczony w rozpuszczalniku organicznym, np. w nafcie. Reagent stanowi ekstrahent chemiczny, który tworzy selektywnie kompleks metal-ekstrahent z jonami miedzi z uprzywilejowaniem w tworzeniu kompleksu jonów miedzi w stosunku do jonów innych metali. Etap tworzenia tego kompleksu nazywa się etapem ekstrakcji lub obciążenia w procesie ekstrakcji rozpuszczalnikowej.

Odciek z mieszalnika zasila w sposób ciągły duży zbiornik odstojnikowy, gdzie roztwór organiczny (faza organiczna), zawierająca teraz rozpuszczony kompleks miedź-ekstrahent, jest oddzielany od zubożonego roztworu wodnego (faza wodna). Tę część procesu nazywa się fazą oddzielania. Zazwyczaj proces ekstrakcji powtarza się przez dwa lub kilka etapów mieszalnikodstojnik w celu dokładniejszego oddzielenia metalu.

Jeżeli do ekstrakcji stosuje się dwa lub więcej etapów mieszalnik-odstojnik, to korzysta się z przeciwprądowego przepływu zasilającego roztworu wodnego i fazy organicznej lub roztworu reagenta.

Rysunek przedstawia schemat ilustrujący przeciwprądowy proces ekstrakcji prowadzony sposobem według wynalazku, w którym stosuje się co najmniej część elektrolitu w etapie płukania lub przemywania obciążonego roztworu organicznego, zanim oddzieli się z niego miedź.

W typowym układzie trzystopniowej ekstrakcji, na przykład roztwór zasilający będzie przepływał przez etap początkowy mieszalnik-odstojnik („Ai), a następnie przez drugi etap („A2).

Jak przedstawiono to na rysunku, „zasilanie jest doprowadzane również do etapu ekstrakcji Bi i jest kontaktowane z fazą organiczną z etapu usuwania U. Faza organiczna będzie z kolei początkowo kontaktowana z roztworem zasilającym w Bi, napotykając na następny kontakt w „A2 a ostatni kontakt w „Ai“. W wyniku takiego kontaktowania, w czasie gdy roztwór zasilający osiągnie etap mieszalnik-odstojnik „A2 znaczę ilości miedzi zostaną z niego wyekstrahowane, czyli podczas stykania się z fazą organiczną roztwór ten zubożeje w miedź. W korelacji z tym, w miarę jak faza organiczna wzbogaca się w miedź w etapie mieszalnik-odstojnik, większość ekstrahenta zmienia się w postać kompleksu miedź-ekstrahent i faza organiczna będzie się kontaktowała z roztworem zasilającym wtedy, gdy jest on w takim stanie, że niewiele, o ile w ogóle rozpuszczona miedź jest nadal ekstrahowana. Z oznacza wyrównawczy zbiornik magazynowy obciążonego roztworu organicznego, a M oznacza etap mycia.

Po ekstrakcji, zubożony, zasilający roztwór wodny (rafinat) albo odprowadza się albo zawraca do ekstrahowania dalszej części rudy. Obciążona faza organiczna zawierająca rozpuszczony kompleks miedź-ekstrahent jest podawana do następnego zestawu zbiorników mieszających, w których miesza się ją z usuniętym, wodnym roztworem stężonego kwasu siarkowego. Jak przedstawiono na rysunku, usunięty lub zużyty elektrolit („Ez) z etapu osadzania elektrolitycznego metalu może być zastosowany co najmniej w części jako ten roztwór usunięty. Silnie kwaśny roztwór usunięty rozbija kompleks miedź-ekstrahent i pozwala na przejście oczyszczonej i stężonej miedzi do usuniętej fazy wodnej. Jak w opisanym wyżej procesie ekstrakcji i w tym przypadku mieszaniną tą zasila się następny odstojnik w celu rozdzielenia. Proces rozbijania kompleksu miedź-ekstrahent jest nazywany etapem usuwania, a operację usuwania można powtarzać w dwóch lub kilku etapach mieszalnik-odstojnik w celu pełniejszego usunięcia miedzi z fazy organicznei.

162 384

Z odpędzonego zbiornika odstojnikowego zawraca się zregenerowaną, odpędzoną fazę organiczną do mieszalników ekstrakcyjnych, żeby ponownie przeprowadzić ekstrakcję, natomiast fazę wodną po odpędzeniu doprowadza się zwykle do zbiornika roztworu do elektrolizy,w którym to procesie miedź jest osadzana na płytach w procesie osadzania elektrolitycznego. Roztwór po usunięciu z niego miedzi, zwany zużytym elektrolitem zawraca się do mieszalników, żeby ponownie rozpocząć usuwanie.

Reagenty użyteczne w praktycznym wykonywaniu sposobu według wynalazku obejmują jeden lub kilka ekstrahentów hydroksyarylooksymowych typu hydroksyaryloaldoksymu lub hydroksyaryloketooksymu.

Ekstrahenty hydroksyaryloketoksymowe, które mogą być używane w reagentach do praktycznego wykonywania sposobu według wynalazku określone są wzorami 1i 2, w których to wzorach odpowiednio R i R', które mogą być takie same lub różne, oznaczają nasycone grupy alifatyczne o

1-25 atomach węgla, etylenowo nienasycone grupy alifatyczne o 3-25 atomach węgla albo grupę o wzorze (-OR, w którym R oznacza nasyconą lub etylenowo nienasyconą grupę alifatyczną określoną wyżej, n jest zero lub 1, natomiast każdy a i b jest zerem, 12,3 lub 4, pod warunkiem, że oba nie oznaczają zera, a łączna liczba atomów węgla w podstawnikach Ra i Rb jest równa od 3 do 25, a we wzorze 2 R i a mają wyżej określone znaczenie, a R oznacza nasyconą grupę alifatyczną o 1-25 atomach węgla lub etylenowo nienasyconą grupę alifatyczną o 3-25 atomach węgla, pod warunkiem, że łączna liczba atomów węgla w podstawnikach Ra i R jest równa od 3 do 25.

Korzystnymi związkami o wzorze 1 są te, w których a jest 1, b jest zero, R oznacza grupę alkilową o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym zawierającą od 7 do 12 atomów węgla, takie, w których R jest przyłączone w położeniu para wobec grupy hydroksylowej. Wśród tych związków korzystniejsze są te, w których R jest mieszaniną izomerów. Korzystnymi związkami o wzorze 2 są te, w których R oznacza grupę metylową a R i a mają takie samo znaczenie jak wyżej podane jako korzystne dla związków o wzorze 1.

Związki o wzorze 1, w którym n jest zero (czyli związki typu oksymu hydroksybenzofenonu) mogą być wytwarzane odpowiednio według metod podanych w opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr nr 3 952 775 i 3 428 449. Ze względu na łatwość i niskie koszty syntezy z dostępnych związków wyjściowych, dobrą rozpuszczalność w rozcieńczalnikach organicznych stosowanych zwykle w ekstrakcji rozpuszczalnikowej i odpowiednich właściwości kompleksów tych związków z miedzią korzystnymi związkami typu oksymu benzofenonu o wzorze 1 są te, które mają pojedynczy, alkilowy podstawnik pierścienia zawierający 7-12 atomów węgla w pozycji para wobec grupy hydroksylowej, który to podstawnik alkilowy jest mieszaniną izomerów. Przykładami takich związków są oksym 5-hydroksy-5-nonylobenzofenonu i oksym 2-hydroksy-5-dodecylobenzofenonu, które otrzymuje się jako mieszaninę izomerycznych postaci alkilu, gdy do ich syntezy zastosuje się odpowiednio handlowy nonylofenol lub dodecylofenol.

Związki o wzorze 1, w którym n ma wartość 1 (czyli związki typu oksymu hydroksyfenylobenzyloketonu) można odpowiednio wytwarzać według metod podanych w opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 4 029 704. Korzystnymi oksymami fenylobenzyloketonu, podobnie jak podane wyżej oksymy benzofenonu, są związki zawierające mieszaninę izomeryczną grup alkilowych o 7-12 atomach węgla jako jedyny podstawnik w pierścieniu usytuowany w pozycji para wobec grupy hydroksylowej. Te korzystne związki są przykładowo zilustrowane takim związkiem jak oksym ketonu 2-hydroksy-5-nonylofenylobenzylowego wytworzonego z handlowego nonylofenolu zawierającego jako podstawnik mieszaninę izomerycznych postaci nonylu.

Związki o wzorze 2 (czyli związki typu oksymu hydroksyfenyloalkiloketonu) mogą być stosownie wytwarzane według sposobów postępowania znanych z brytyjskiego opisu patentowego nr 1 322 582. Jak podano w odniesieniu do oksymu benzofenonu i oksymu ketonu fenylobenzylowego, czyli związków o wzorze 1, korzystnymi związkami o wzorze 2 typu oksymów ketonu fenyloalkilowego są te, które zawierają izomeryczną mieszaninę grup alkilowych o 7-12 atomach węgla jako jedyny podstawnik w pierścieniu usytuowany w położeniu para wobec grupy hydroksylowej. Również korzystne są związki, w których grupą alkilową R jest metyl. Zgodnie z tym, przykładowym, korzystnym związkiem typu oksymu ketonu fenyloalkilowego jest oksym 2hydroksy-5-nonylofenylometyloketonu, wytwarzany przy użyciu handlowego nonylofenolu.

162 384

Ekstrahenty typu hydroksyaryloaldoksymu, które mogą być stosowane w reagentach użytecznych do praktycznego wykonywania sposobu, według wynalazku, są związki o wzorze 3, w którym R ma wyżej podane znaczenie w odniesieniu do wzorów 1 i 2, c jest liczbą 1, 2, 3 lub 4, a łączna liczba atomów węgla w podstawniku Rc jest równa 3-25. Korzystnymi związkami o wzorze 3 są te związki, w których c jest 1, R oznacza grupę alkilową o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym, zawierającą 7-12 atomów węgla, w których R jest przyłączony w pozycji para w stosunku do grupy hydroksylowej. Wśród tych związków korzystne są te, w których R jest mieszaniną izomeryczną.

Związki o wzorze 3 (czyli związki typu hydroksybenzaldoksymu, czasami określane mianem „salicyloaldoksymów) mogą być odpowiednio wytwarzane metodami opisanymi w opisach patentowych St. Zjedn. Ameryki nr nr 4 020 105 lub 4 020 106 albo przez utlenianie aldehydów otrzymanych według opisu patentowego St. Zjedn. Ameryki nr 4 085 146. I znów korzystnymi związkami są te, które jako jedyny podstawnik zawierają mieszaninę izomeryczną grup alkilowych o 7-12 atomach węgla i są usytuowane w pozycji para w stosunku do grupy hydroksylowej. Korzystne są więc mieszane postaci izomeryczne grupy alkilowej 2-hydroksy-5-heptylobenzaldoksymu, 2-hydroksy-5-oktylobenzaldoksymu, 2-hydroksy-5-nonylobenzaldoksymu i 2-hydroksy5-dodecylobenzaldoksymu.

Reagenty użyteczne w praktycznym wykonywaniu wynalazku mogą obejmować dodatki kinetyczne lub modyfikatory równoważące albo oba te składniki. Korzystne dodatki kinetyczne obejmują a-hydroksyoksymy znane z opisu patentowego St. Zjedn. Ameryki nr 3 224 873 i α,/5-dioksymy znane z opisu patentowego St. Zjedn. Ameryki nr 4 173616. Korzystnymi modyfikatorami są alkohole alifatyczne, takie jak trójdekanol, alkilofenole, takie jak nonylofenol i związki organiczne fosforu, takie jak fosforan trójbutylu.

Reagenty mogą obejmować pojedynczy ekstraktant zilustrowny wyżej lub mogą zawierać mieszaniny różnych ekstrahentów aldoksymowych lub ketoksymowych zilustrowanych w opisach patentowych St. Zjedn. Ameryki nr nr 4 507 268, 4 544 532 i 4 582 689.

Jak wskazano wcześniej, reagent typu ekstrahenta oksymowego rozpuszcza się w zasadniczo nie mieszającym się z wodą, ciekłym rozpuszczalniku węglowodorowym i otrzymany roztwór organiczny kontaktuje się z fazą wodną zawierającą miedź w celu wyekstrahowania co najmniej części miedzi do fazy organicznej. Fazy rozdziela się następnie i miedź usuwa się z obciążonej fazy organicznej za pomocą wodnego środowiska usuwającego. Przed usuwaniem przemywa się zwykle tę obciążoną fazę organiczną. Zgodnie ze sposobem według wynalazku w tym etapie mycia lub płukania wodnego stosuje się co najmniej część elektrolitu.

Można stosować szeroką gamę zasadniczo nie mieszających się z wodą ciekłych rozpuszczalników węglowodorowych w procesie odzyskiwania metalu według wynalazku. Takimi rozpuszczalnikami są alifatyczne i aromatyczne węglowodory, takie jak nafty, benzen, toluen, ksylen i podobne. Wybór takiego w zasadzie nie mieszającego się z wodą, ciekłego rozpuszczalnika węglowodorowego do konkretnych operacji technicznych będzie zależał od wielu czynników wynikających z projektu urządzenia do ekstrakcji rozpuszczalnikowej (czyli elementów takich, jak mieszalmki-odstojniki, ekstraktory Podbielniaka itd.), odzyskiwanego metalu, usuwania ścieków fabrycznych i podobnych.

Sposób według wynalazku znajduje szczególne zastosowanie w odzyskiwaniu miedzi przez ekstrakcję z roztworów zawierających żelazo i jony chlorkowe. Istotnie, wszystkie główne fabryki działające obecnie, w których odzyskuje się miedź, stosując mieszalniki-odstojniki ze stosunkowo dużymi zapasami substancji organicznych, powodując pewne straty rozpuszczalnika nieodmiennie następujące na drodze odparowania, wycieku do fazy wodnej i podobnie. W tej sytuacji korzystne rozpuszczalniki nadające się do stosowania w sposobie odzyskiwania metalu według wynalazku są węglowodory alifatyczne i aromatyczne, takie jak nafty, o temperaturach zapłonu 65,6°C lub wyższych i rozpuszczalnościach w wodzie mniejszych niż 0,1 % wagowych. Rozpuszczalniki takie są obojętne chemicznie i ich ceny zawarte są praktycznie w zakresie około 25 centów za litr. Przykładowymi, handlowymi rozpuszczalnikami są Kermac 470B (alifatyczna nafta do nabycia w firmie Kerr-McGee- temperatura zapłonu 79,4°C), Chevron, rozpuszczalnik wymieniaczy jonowych (do nabycia w Standard Oil of California - temperatura zapłonu 90,6°C), Escaid 100 i 110 (do nabycia w Εχχοη - Europę - temperatura zapłonu około 82,2°C), Exxsol D80 do nabycia w firmie Εχχοη USA,

162 384 7 odpowiadający Escaid 110, Norpar 12 (do nabycia w Εχχοη, USA - temperatura zapłonu 71,1°C),

Conoco C-1214 (do nabycia w firmie Conoco - temperatura zapłonu 71,1°C), Aromatic 150 (nafta aromatyczna do nabycia z Εχχοη USA - temperatura zapłonu 65,6°C), jak również inne nafty i frakcje naftowe, które można nabyć u innych producentów produktów rafineryjnych.

W procesie prowadzonym sposobem według wynalazku roztwory w rozpuszczalniku organicznym będą korzystnie zawierały około 2-75% wagowych reagenta ekstrahującego, a bardziej korzystnie od około 5 do 20% wagowych reagenta. Ponadto, stosunki objętościowe fazy organicznej: fazy wodnej zmieniają się w szerokim zakresie, gdyż kontaktowanie pewnej ilości roztworu reagenta z fazą wodną zawierającą metal będzie prowadziło do ekstrakcji metalu do fazy organicznej. Jednak ze względów technicznych stosunki fazy organicznej: fazy wodnej będą korzystnie zawarte w zakresie około 5:1 do 1:5. Ze względów praktycznych ekstrakcję i usuwanie prowadzi się zwykle w temperaturach i pod ciśnieniami panującymi w otoczeniu, mimo że wyższe lub niższe temperatury i/lub ciśnienia są całkowicie dopuszczalne. Najkorzystniej cały proces może być prowadzony metodą ciągłą z zawracaniem usuniętego rozpuszczalnika organicznego do kontaktowania z dalszymi porcjami roztworu zawierającego metal. Jednak proces może być prowadzony również metodą okresową, o ile jest to potrzebne.

Jak wspomniano, sposób według wynalazku jest szczególnie użyteczny do ekstrahowania miedzi z roztworu chlorkowego. Przykłady ekstrakcji roztworów chlorkowych można znaleźć na stronach 227-229 i 312-313 części II wspomnianej wcześniej książki Ritceya i Ashbrooka. Sposób według wynalazku ma zastosowanie do roztworów miedzi zawierających chlorki o stężeniu od około 0,5-50 g/1 miedzi, korzystnie od około 3-40 g/1 miedzi.

Roztwory zwykle zawierają od około 8 do 20 g/1 Cl, a częściej około 5-15 g/1 Cl.

Dalsza ilustracja różnych cech i zalet sposobu według wynalazku znajduje się w następujących przykładach.

Przykład I. Fazy organiczne w tym przykładzie są mieszaninami dostępnych w handlu, chelatujących miedź ekstrahentów oksymowych. Dla pierwszej szarży faza organiczna była złożona z 2,8% objętościowych HS-LIX 64N, 0,8% objętościowych LIX 84 i 0,42% objętościowych LIX 860 w nafcie (Kermac 470B). Dla drugiej szarzy faza organiczna złożona była z mieszaniny zawierającej 2,8% objętościowych HSLIX 64N, 0,8% objętościowych LIX 84 i 0,8% objętościowych LIX 860 w Kermac 470B. Reagenty te odpowiadają następującym: HS-LIX 64N: mieszanina oksymu 2-hydroksy-5-nonylobenzofenonu i 4,8-dwuetylo-7-hydroksydodekano-6-oksymu w nafcie, LIX 860: 5-dodecylosalicyloaldoksym w nafcie, LIX 84: oksym 2-hydroksy-5-nonyloacetofenonu w nafcie.

Roztwór zasilający zawierający 0,89 g/1 Cu, 1,04 g/1 Fe i około 9 g/1 Cl o pH 2,17 zadano w, temperaturze 23°C w zwykłym, laboratoryjnym obiegu do ekstrakcji rozpuszczalnikowej, obejmującej 2 etapy, 1 etap przemywania i 1 etap usuwania, fazami organicznymi podanymi wyżej. Wodny roztwór zasilający i fazy organiczne przepływały w stosunku 1/1. Strumienie usuwania i życia przepływały z równymi szybkościami, równymi około 1/18 w odniesieniu zasilanie/faza organiczna. W razie potrzeby stosowano zawracanie tak, że stosunki faza organiczna/wodna wynosiły w mieszalnikach 1/1. Czasy przebywania w mieszalniku wynosiły 2 minuty. Obciążona faza organiczna opuszczająca etap ekstrakcji była kierowana do etapu mycia, a następnie do etapu usuwania.

Dwie obiegowe szarże przeprowadzano w takich samych warunkach z tym wyjątkiem, że w pierwszej jako roztwór myjący stosowano wodę. W drugiej szarży roztwór myjący stanowił roztwór zawierający 5 jednostek objętościowych usuniętego elektrolitu na 95 jednostek objętościowych wody. Strumień z etapu mycia był kierowany do strumienia zasilającego i podawany do sekcji ekstrakcyjnej obiegu. Stężenie reagenta w drugiej szarży było nieco podwyższone jak wskazano wyżej w celu wyekstrahowania większej ilości miedzi, która docierała do sekcji ekstrakcji z dodatkowym roztworem myjącym. Odzyskanie miedzi w obu obiegach wynosiło około 96%. Analizy żelaza obciążonego roztworu usuwanego i obciążonej i przemytej fazy organicznej wykazało, ze przenoszenie żelaza do obciążonego roztworu usuwanego jest obniżane do około 50%, jeżeli do roztworu myjącego dodany jest odciek.

8		162 384 Obiegi Woda myjąca ppm Fe	Woda myjąca z dodanym odciekiem ppm Fe
	Obciążona faza usuwana	143	60
	Obciążona faza organiczna	7,2	6
	Przemyta faza organiczna	7,2	3,5

Przykład II. Roztwór zasilający z przykładu I traktowano w obiegu obejmującym 1 etap ekstrakcji, 2 etapy ekstrakcji, 1 etap mycia i 1 etap usuwania w warunkach podobnych do stosowanych w przykładzie I. Ogólny schemat procesu przedstawiono na figurze na rysunku. Faza organiczna zawiera mieszaninę dostępnych w handlu ekstrahentów chelatujących miedź złożoną z 2,8% objętościowych HS-LIX 64N i 5,2% objętościowych LIX 984 (LIX 984 jest mieszaniną 1/1 LIX 84 i LIX 860) w Kermac 470B. To stężenie reagenta jest wystarczające do uzyskania około 90% odzysku miedzi. Faza wodna opuszczająca etap mycia była kierowana do dwóch przeciwprądowych etapów ekstrakcji. Roztworem myjącym dla pierwszego obiegu szarży była woda, a dla drugiego obiegu była to mieszanina zawierająca 16% objętościowych elektrolitu (byłby to odciek ze zbiornika magazynowego) w wodzie. Dodatkowy roztwór myjący stanowił tylko 4,4% fazy organicznej. W razie potrzeby stosowano recyrkulację w celu utrzymania stosunków faza organiczna/wodna na poziomie około 1/1. Analiza żelaza faz obciążonej i przemytej wykazała, że dodanie odcieku do roztworu myjącego wykazała spadek przenoszenia żelaza do zbiornika magazynowego o ponad 50% w porównaniu z przypadkiem, kiedy do roztworu myjącego nie dodawano elektrolitu.

	Obiegi
Woda myjąca ppm Fe	Woda myjąca z dodanym odciekiem ppm Fe
Obciążona faza organiczna	15,5	11
Przemyta faza organiczna	15,5	5

Przykład III. Roztwór zasilający zawierający 0,62 g/1 Cu i 1,45 g/1 Fe o pH 2,07 traktowano w obiegu w sposób opisany w przykładzie II. Faza organiczna zawierała 2,8% objętościowych HS-LIX 64N i 3,0% objętościowych LIX 984 w Kermac 470B. Uzyskano około 93-94% odzysk miedzi. Znowu stosowano jedną szarżę z użyciem wody jako roztworu myjącego, natomiast drugi obieg z roztworem myjącym zawierającym 10% usuniętego elektrolitu w wodzie. Roztwór myjący wzrósł w stosunku 2,2% do strumienia organicznego. Analiza żelaza w elektrolicie zużytym i obciążonym i w obciążonej i przemytej fazie organicznej została podana niżej. Przenoszenie żelaza do elektrolitu spadło o około 4 gdy etap mycia zawierał pewną ilość usuniętego elektrolitu.

Obiegi

Woda myjąca Woda myjąca ppm z dodanym odciekiem ppm

Obciążona faza usunięta 500 130

Zubożona faza usunięta	14	16
Przenoszenie	486	114
Obciążona faza organiczna	35	24
Przemyta faza organiczna	35	4

Elektrolit, który ma być dodawany do wody myjącej może zmieniać się w szerokim zakresie w zależności od przepływu wody myjącej, zawartości chlorku w roztworze ługującym, zawartości

162 384 żelaza wymaganej w zbiorniku magazynowym, zawartości chlorku w roztworze w zbiorniku magazynowym i objętości wody wolnej od chlorku. Elektrolit dodawany do wodnego, kwaśnego roztworu myjącego stanowi od około 1 do 20% objętościowych. Jak widać z przykładów przy ilościach 5, 10 i 16% przeniesienie żelaza do elektrolitu jest znacznie obniżone.

Ro

OH

OH NOH

Rc

Wzór 3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób odzyskiwania miedzi na drodze ekstrakcji rozpuszczalnikowej z wodnego roztworu zasilającego zawierającego miedź i żelazo, polegający na kontaktowaniu roztworu zasilającego z fazą organiczną, która zawiera kompozycję reagentową obejmującą ekstrahent hydroksyarylooksymowy i otrzymaniu obciążonej miedzią fazy organicznej przez ekstrakcję miedzi z wodnego roztworu zasilającego, przy czym kontaktowanie roztworu zasilającego z fazą organiczną zachodzi w co najmniej jednym etapie ekstrakcji obejmującym mieszalnik-odstojnik i co najmniej jednym etapie usuwania z otrzymaniem obciążonego miedzią elektrolitu, z którego jest wydzielana elektrolitycznie miedź katodowa, i pozostaje pozbawiony miedzi elektrolit, znamienny tym, że fazę organiczną zawierającą miedź przemywa się, przed usunięciem z niej miedzi, wodnym roztworem myjącym zawierającym przynajmniej część elektrolitu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się wodny, kwaśny roztwór myjący, w którym znajduje się elektrolit w ilości od około 1-20% objętościowych.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako elektrolit stosuje się elektrolit obciążony miedzią.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako elektrolit stosuje się elektrolit, z którego usunięto miedź.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako wodny roztwór zasilający stosuje się roztwór zawierający chlorek.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że jako roztwór zawierający chlorek stosuje się roztwór, w którym stężenie Cl wynosi do 50g/l.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stosuje się roztwór zawierający 5-15 g/1 Cl.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się kompozycję reagentową obejmującą jeden lub kilka związków hydroksyaryloketooksymowych o wzorze 1 lub o wzorze 2, w których to wzorach odpowiednio R i R', które mogą być indywidualnie takie same lub różne, i oznaczają nasycone grupy alifatyczne o 1 -25 atomach węgla, nienasycone etylenowo grupy alifatyczne o 3-25 atomach węgla lub grupę o wzorze -OR, w którym R oznacza nasyconą lub określoną wyżej etylenowo nienasyconą grupę alifatyczną, n jet równe zero lub 1, natomiast każde z a i b oznacza zero, 1, 2, 3 lub 4, pod warunkiem, że oba nie oznaczają zera a łączna liczba atomów węgla w podstawnikach Ra i Rb jest równa od 3 do 25, a we wzorze 2 R i a mają wyżej określone znaczenie, a R oznacza nasyconą grupę alifatyczną o 1-25 atomach węgla lub etylenowo nienasyconą grupę alifatyczną o 3-25 atomach węgla, pod warunkiem, że łączna liczba atomów węgla w podstawnikach Ra i Rjest równa od 3 do 25 i/lub jeden lub kilka związków hydroksyaryloaldoksymowych o wzorze 3, w którym R ma wyżej podane znaczenie, c jest liczbą 1,2,3 lub 4, a łączna liczba atomów węgla w podstawniku Rc jest równa od 3 do 25.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że stosuje się kompozycję reagentową zawierającą

2-hydroksy-5-nonylobenzaldoksym.
10. Sposób według zastrz 8, znamienny tym, że stosuje się kompozycję reagentową zawierającą

2-hydroksy-5-dodecylobenzaIdoksym.
11. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że stosuje się kompozycję reagentową zawierającą 2-hydroksy-5-nonylofenylometyloketoksym.
12. Sposób według zastrz 8, znamienny tym, że stosuje się kompozycję reagentową zawierającą mieszaninę oksymu 2-hydroksy-5-nonylobenzofenonu i 2-hydroksy-5-dodecylobenzaldoksymu.
13. Sposób według zastrz 8, znamienny tym, że stosuje się kompozycję reagentową zawierającą mieszaninę oksymu 2-hydroksy-5-nonylobenzofenonu, 2-hydroksy-5-dodecylobenzaldoksymu i oksymu 2-hydroksy-5-nonylofenylometyloketonu.
14. Sposób odzyskiwania miedzi na drodze ekstrakcji rozpuszczalnikowej z wodnego roztworu zasilającego zawierającego miedź i żelazo oraz do około 50 g/1 Cl,polegający na kontaktowaniu roztworu zasilającego z fazą organiczną, która zawiera komoozvcie reaeentową obejmującą

162 384 ekstrahent hydroksyoksymowy i otrzymaniu obciążonej miedzią fazy organicznej, przez ekstrakcję miedzi z wodnego roztworu zasilającego ekstrahentem oksymowym, przy czym kontaktowanie roztworu zasilającego z fazą organiczną zachodzi w co najmniej jednym etapie ekstrakcji obejmującym mieszalnik-odstojnik i co najmniej jednym etapie usuwania z otrzymaniem obciążonego miedzią elektrolitu, z którego jest wydzielana elektrolitycznie miedź katodowa i pozostaje pozbawiony miedzi elektrolit, znamienny tym, że fazę organiczną obciążoną miedzią przed oddzieleniem z niej miedzi przemywa się wodnym roztworem myjącym zawierającym 1-20% objętościowych elektrolitu.
15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że jako elektrolit stosuje się elektrolit obciążony miedzią.
16. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że jako elektrolit stosuje się elektrolit, z którego usunięto miedź.
17. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że stosuje się ekstrahent hydroksyarylooksymowy wybrany z grupy obejmującej oksym 2-hydroksy-5-nonylobenzofenonu, 2-hydroksy-5dodecylobenzaldoksym, 2-hydroksy-5-nonylobenzaldoksym, oksym 2-hydroksy-5-nonylofenylometyloketonu i ich mieszaniny.