Способ извлечения меди из водных растворов, содержащих ион хлора

 

Изобретение относится к способам извлечения меди экстракцией из растворов, полученных выщелачиванием медьсодержащих сульфидных руд растворами хлорида трехвалентного железа. Цель изобретения - упрочнение процесса. В качествеэкстрагента в предложенном способе извлечения меди из указанных растворов используют замещенный пиридин, содержащий группу (СОХ)п. где X - группа OR, R, - разветвленная цепьалкильной группы, и обе группы R. содержат вместе 16-32 атома углерода. 5 з. п. ф-лы, 2 табл. лачивания представляет собой труднопреодолимую задачу. Изобретением является способ извлечения ценных металлов из водных растворов , содержащих галоидные ионы, с помощью экстрагентов металлов, некоторые свойства которых удовлетворяют строгим требованиям к экстрагенту для применения в системе. Цель изобретения - упрощение способа . Согласно изобретению способ экстракции извлечения меди из водных растворов, содержащих ион хлорида, включает в себя обработку растворов экстрагирующим агентом и повторное экстрагирование меди, причем применяют замещенный пиридин формулы XJT (i) N где X-rpynna-ORi 00 С XI со ел XI XI со

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s С 22 В 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ 0С .. COX где X — группа-OR«.. (21) 3390351/02 (22) 02.02,82 (31) 8103223 (32) 03.02,81(33) GB (46) 15,05,92, Бюл, N. 18 (71) Империал Кемикал Индастриз Лимитед (G В) (76) Раймонд Прайс. Питер Майкл Кван. Дэвид Стюарт и Раймонд Фредерик Дэлтон (G В) (53) 669.334(088.8) (56) Eccles Н., Lawson I. I.. Rawlence L. 1.

The extraction of copper (II) and iron (III)

from cloride and sul plate solutions with Lix 64

N in kегоsine Hydrometallurgy. 1976, 1, N 4, р, 349-359.

i!атент США N 3951649, кл, 75 — 117, 1976.

Изобретение относится к способам извлечения ценного металла из водных растворов солей металлов и касается. в частности, способа извлечения ценного металла из водных растворов s присутствии галоидных анионов

Использование способов экстракции растворителем для гидрометаллургического извлечения добываемого металла из металлических руд растворителем водных растворов, содержащих галоидные ионы. сопряжено с многочисленными техническими трудностями.

Особую важность в связи с этим имеет разработка гидрометаллургических способов (в качестве альтернативы для плавки) для извлечения ценных металлов из серосодержащих руд, таких,как халькопирит. Такие руды можно выщелачивать. например. с помощью растворов хлпрного железа (3) или хлористой меди (2). но экстрагирование растворителем полученного раствора от выще„,!Ж,, 1734577 А3 (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕДИ ИЗ

ВОДНЫХ РАСТВОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ

ИОН ХЛОРА (57) Изобретение относится к способам извлечения меди экстракцией из растворов, полученных выщелачиванием медьсодержащих сульфидных руд растворами хлорида трехвалентного железа. Цель изобретения— упрочнение процесса. В качествеэкстрагента в предложенном способе извлечения меди из указанных растворов используют заме щенный пиридин, содержащий группу— (COX)n. где Х вЂ” группа OR, R, — разветвленная цепь алкильной группы; и-2 и обе группы

R. содержат вместе 16 — 32 атома углерода, 5

3. п. ф-лы, 2 табл. лачивания представляет собой труднопреодолимую задачу.

Изобретением является способ извлечения ценных металлов из водных растворов, содержащих галоидные ионы, с помощью экстрагентов металлов, некоторые свойства которых удовлетворяют строгим требованиям к экстрагенту для применения в системе.

Цель изобретения — упрощение способа.

Согласно изобретению способ экстракции извлечения меди из водных растворов, содержащих ион хлорида, включает в себя обработку растворов экстрагирующим агентом и повторное экстрагирование меди, причем применяют замещенный пиридин формулы

1734577 но-сн;сн

R 5

R> — алкиловая группа ответвленной цепи, причем обе группы R> содержат вместе

16 — 32 атомов углерода.

R> может быть изомерной смесью групп, содержащих одинаковое количество атомов углерода, или смесью групп, содержащих различное количество атомов углерода (которые могут сами быть изомерной смесью), например смесью различных алкиловых групп, Если R> является смесью групп, содержащих различное количество атомов углерода, среднее число атомов углерода предпочтительно составляет 9-24.

Сильноразветвленные группы R> можно получить посредством реакции пиридинкарбоновой кислоты со спиртами, полученными конденсацией способом Герберта (Guerbert), и альдольной конденсацией. Такие спирты отличаются разветвлением в бэта-положении по отношению к гидроксильной группе и имеют общую формулу

В общем R4 содержит на 2 атома углерода меньше, чем Rg. а группы R1, получен1 ные из этих спиртов, включают в себя. например, -СН СН -t„H -СН 8Н17 3 С

С8 ))7 С10Hä

-г - 0Н 15

С К

R4 и Rg могут означать алкиловые группы с прямой или с разветвленной цепью, а также могут означать изомерные смеси алкиловых групп, Смесь сильноразветвленных спиртов можно получить конденсацией по Герберту или альдольной конденсацией смесей спиртов и альдегидов соответственно.

Обе группы R< в формуле 11 являются предпочтительно одинаковыми и представляют собой алкиловь:е группы с прямой или разветвленной цепь о. Было обнаружено, что для достижения требуемой растворимости сложного соединения металла в предпочтенных растворителях обе группы R>, преимущественно вместе. содержат в общем 16 — 32 атомов углерода, Группы R< могут содержать смесь изомеров, например смесь нониловых изомеров, полученных из изононанола посредством гидроформулирования смеси октенов. смеси дециловых изомеров, полученных из изодеканола. или смесь тридециловых изомеров,полученных из тридеканола, Способ согласно изобретению можно применять для извлечения растворителем

40 меди из водных растворов, полученных посредством выщелачивания галоидом или псевдогалоидом серосодержащих медных руд, например из растворов, полученных посредством выщелачивания руд, например халькопирита, водными растворами хлорного железа (3) или хлористой меди, Выщелачивание руд, таких, как комплексные сульфидные руды, например выщелачивание медного колчедана, с помощью, например, водного раствора хлорного железа, содержащего соляную кислоту, приводит к образованию щелоков от выщелачивания, содержащих ионы одно- и двухвалентной меди, ионы двух- и трехвалентного железа и избыток хлоридного аниона, Отношение количеств ионов одновалентной меди к двухвалентной меди. зависит от выбранных условий выщелачивания. Содержание серы в руде можно осадить в виде элементарной серы. Хотя объем изобретения не должен рассматриваться как ограниченный обработкой какого-либо конкретного галоидосодержащего водного раствора, типичные растворы, полученные при выщелачивании медного колчедана подкисленным хлорным железом, могут содержать медь в концентрации 10 — 60 г на литр меди, железо в концентрации 50-150 г на литр, соляную кислоту в концентрации 0,1 — 1 М, и общее содержание иона хлорида 2 — 8 М, Некоторые выщелачивающие системы могутдавать столь высокое общее содержание иона хлорида, как 10 или 12 M. Все встречающиеся на практике рас-воры для выщелачивания могут также содержать различное количество многих других металлов, присутствующих в масле руды. Некоторые растворы для выщелачивания могут содержать высокие уровни специальных металлов, например цинка в дополнении к меди.

Предлагаемый способ входит в состав различных способов полного извлечения металлов из их руд или из других металлоносных источников, которые могут изменяться в зависимости от рассматриваемого металла и от природы и состава выщелачиваемого раствора. Данный способ не ограничен одним общим методом извлечения металлов, однако строгие условия, накладываемые на пиридиновый экстрагент, лучше всего можно проиллюстрировать, если способ извлечения растворителем рассматривать как стадию единого процесса извлечения металл из руды. Например, единый способ, который особенно пригоден для растворов для выщелачивания с высокими уровнями иойа меди, включает в себя следующие стадии.

1734577 хлорида. Либо газообразный хлор может 40

50

1. Выщелачивание руды водными растворами хлорного железа (3) или хлористой меди (2) и удаление образующейся элементарной серы.

2, Контактирование щелока от выщелачивания со стадии 1 (в которой ион трехвалентного железа по меньшей мере частично восстановлен в ион двухвалентного железа) с раствором экстрагента в водонесмешивающемся растворителе, посредством чего медь переводят в органическую фазу в форме хлоридсодержащего сложного соединения с экстрагентом.

3, Отделение органической фазы, содержащей сложное соединение меди с экстрагентом, от водной фазы, содержащей хлорид трехвалентного/двухвалентного железа, 4. Контактирование органической фазы из стадии 3 с водным десорбирующим раствором, которым является вода, либо который содержит пониженную концентрацию иона хлорида, посредством чего хлоридсодержащее сложное соединение меди с экстрагентом становится нестабильным и медь переходит в водный десорбирующий раствор.

5, Отделение органической фазы, содержащей десорбированный экстрагент. от водного десорбирующего раствора. содержащего хлористую медь (2).

6. Электролиз десорбирующего раствора со стадии 5 для извлечения меди. Стадию электролиза проводят таким образом, чтобы окисление иона двухвалентного железа за счет переноса хлоридного иона происходило в анодном отделении с тем. чтобы раствор, выходящий из катодного отделения, был лишен как ионов меди, так и ионов выделяться на аноде и его можно использовать в качестве окислителя для регенерации щелока от выщелачивания.

Для того. чтобы сохранить общую стехиометрию последовательности реакций. необходимо обеспечить дополнительное окисление иона двухвалентного железа в трехвалентное и удалить железо. непрерывно поступающее в систему из медного колчедана (CuFeS2), например, в виде окисла железа, такого, как болотная железная руда.

Для полностью интегрированного процесса нужно, чтобы растворы рециркулировали между различными стадиями. Таким образом, водный десорбирующий раствор. использованный на стадии 4, предпочтительно получают со стадии 6 электролиза. причем предпочтительно это — раствор. составляющий катодное отделение. который лишен как ионов меди, так и ионов

35 хлора. Аналогично органическая фаза, содержащая десорбированный зкстрагент. который отделяют на стадии 5, предпочтительно рециркулирует на стадию экстракции 2. Раствор хлорного железа (3), выводимый из стадии электролиза 6, можно возвратить для последующего выщелачивания руды.

Рассмотрим сначала стадию экстракции

2 и стадию отделения экстрагента 4; при этом экстракцию, например, иона двухвалентной меди экстрагентом можно представить таким уравнением; + - +

2Lopr+Cu водн+2СГводн (1 2СОС!2)орг

Это уравнение является упрощенным представлением очень сложного процесса, но служит для иллюстрации образования нейтральной органической фазы комплексного соединения меди и зкстрагента (L), который является доминирующим в данном способе. Другие уравнения можно использовать для того, чтобы представить экстракцию и отделение иона одновалентной меди или других металлов экстрагентом.

В указанном уравнении предполагается, что экстрагент действует. как монодентатный лиганд. При определенных условиях могут образовываться другие разновидности. например олигомерные сложные соединения, такие, как L2(CuClz)q. Образование олигомерных видов, как правило, нежелательно, поскольку снижается эффективность извлечения меди, а кроме того, олигомерные сложные соединения склонны к низкой растворимости в органических растворителях.

Уравнение также иллюстрирует обратимый характер экстракции, благодаря чему. сложное соединение меди и экстрагента в органической фазе может разделяться при контакте с водой или с водным раствором, имеющим пониженное содержание хлорида или меди, так что медь переходит в водную фазу. а свободный экстрагент по меньшей мере частично регенерирует в органическую фазу.

Наиболее эффективная десорбция достигается при использовании воды в качестве десорбирующей среды, причем предлагаемый способ можно объединить со стадией десорбции водой. Однако в полностью интегрированном процессе предпочтительно десорбировать нагруженный экстрагент раствором, который получен со стадии электролиза и лишен ионов меди и хлора. В особом случае в электролизер можно вводить водную фазу. содержащую примерно 40 или 50 г меди на литр..при этом она может оставлять его, все еще имея 30 г меди

1734577

10

40

50

55 на литр или выше, Необходимо, чтобы экстрагент был способен эффективно извлекать медь из щелока от выщелачивания и при этом десорбировать его раствором, содержащим сравнительно высокие уровни меди, Предпочтительные экстрагенты для использования в таком способе можно десорбировать водным раствором, содержащим сравнительно высокие уровни меди, например 20 — 35 г на литр.

Поскольку щелок от выщелачивания содержит высокие уровни железа, то очень важно, чтобы экстрагент обладал хорошей избирательностью для меди по сравнению с железом. Экстрагенты согласно изобретению обладают этим свойством. В интегрированной системе,. где медь извлекают посредством электролиза водного десорбирующего раствора, богатого содержанием меди, особую важность имеет избирательность для меди по сравнению с серебром и другими незначительно извлекаемыми компонентами руды. Причина этого заключается в том, что хотя такие металлы. как цинк и кадмий являются более электроотрицательными, чем медь, и они не осаждаются электролитически вместе с ней, однако серебро осаждается вместе с медью и, кроме того, отрицательно влияет на физические свойства меди, так что необходима дорогостоя щая стадия электролитического рафинирования, Предпочтительные экстрагенты согласно изобретению обладают исключительной избирательностью к меди по сравнению с серебром при соответствующих рабочих условиях, Еще одним свойством, которое важно для экстрагента в данном способе, является отсутствие существенного протонирования кислотным щелоком от выщелачивания. Такое протонирование можно представить уравнением

+ э +

Lopr+H водн+Сi водн,, (LH С )орг, где означает экстрагент. Такое протонирование лиганда не только переносит соляную кислоту в органическую фазу. создавая ненужную концентрацию хлорида на стадии десорбции, но оно также связано с потерей избирательности для меди по отношению к серебру и другим компонентам, содержащимся в незначительном количестве, как, например, сурьма и мышьяк. Кроме того, предпочтительные экстрагенты согласно изобретению обладают отличной стойкостью к протонированию, даже при контакте со сравнительно кислотными выщелачивающими растворами.

Бис-сложные эфиры пиридин-3.5-дикарбоновых кислот например бис-нониловый сложный эфир, являются слабыми экстрагентами, которые, кроме того, обладают высокой избирательностью для меди по сравнению с цинком и обеспечивают возможность для извлечения цинка из щелоков от выщелачивания, содержащих высокие уровни как меди, так и цинка, Примерами соответствующих органических растворителей, не смешивающихся с водой, являются алифатические, ароматические и алициклические углеводороды, хлорзамещенные углеводороды, такие, как перхлорэтилен, трихлорэтан и трихлорэтилен. Можно использовать смеси растворителей. Особенно предпочтительными в обычной гидрометаллургической практике являются смешанные углеводородные растворители, такие, как нефтяные фракции (например, керосин), обладающие высокой температурой кипения, высокой температурой вспышки с различным содержанием ароматических углеводородов, в общем, углеводородные растворители. имеющие высокое содержание ароматических углеводородов, например АРОМАЗОЛ Н, который состоит по существу из смеси триметилбензолов. коммерчески поставляется фирмой Империал Кемикл Индастриз (PLC) обеспечивает более высокую растворимость экстрагента и его сложного соединения с медью, в то время как керосин, имеющий сравнительно низкое содержание ароматических углеводородов, например

ESCAID 100, который представляет собой продукт перегонки нефти, содержащий 20% ароматических углеводородов. 56.6% парафинов и 23,4% нафтенов. поставляемый фирмой ESSO, может в некоторых случаях улучшить гидрометаллургическую характеристику экстрагента, Факторы, влияющие на растворимость экстрагента и его сложного соединения с медью, являются сложными, но в общем, экстрагенты, имеющие сильно разветвленные заместители и/или изомерную смесь заместителей, обладают сравнительно высокой растворимостью.

Концентрацию экстрагента в водонесмешивающемся органическом растворителе можно выбрать такую, чтобы она соответствовала конкретному обрабатываемому щелоку от выщелачивания, Типичные значения концентрации экстрагента в органической фазе составляют примерно

0,1-2 моль/лраствора,,причем особенно соответствующим пределом является 0,2—

0.8 мол ь/л органического растворителя.

Стадию экстракции и стадию отделения в процессе извлечения растворителем можно проводить при температуре окружающей среды. Однако можнс улучшить результиру1734577

10 ющий перенос меди из щелока от выщелачивания в десорбирующий раствор, если стадию экстракции проводить при температуре окружающей среды, тогда как стадию отделения проводить при повышенной температуре, например, вплоть до 50 С. Также было обнаружено, что можно избежать нежелательного образования и накопления олигомерных комплексов экстрагента и меди, если стадию отделения проводить при

10 нительно 250 г/л дигидрата хлористого кальция, Этот раствор затем перемешивали в течение 15 мин с равным объемом раствора (В), который представлял собой 0.2 М раствор (2-гексилдецил)никотината в Аромазоле Н. Слоям дали разделиться и осесть, 55 повышенных температурах (например, вплоть до 50 С).

Пример А (сравнительный). (2-(п)гексилдецил)никотинат получали следующим образом. 15

Перемешанную смесь никотиновой кислоты (61,5 ч.), диметилформамида (0,63 ч.) и ксилола (174 ч.) нагревали до 80 С под конденсатором, установленным для орошения.

Затем в течение 1 — 2 ч добавляли хлористый 20 тионил (65,5 ч.), и во время добавления дали подняться температуре реакционной смеси до 90 — 95 С. Затем смесь перемешивали при

90 — 95 С в течение 3 ч. Затем конденсатор установили для перегонки и повышали тем- 25 пературу до тех пор, пока не перегнали избыток хлористого тионила и не начал перегоняться ксилол. Затем смеси дали охладиться до 80-85 С и в течение 30 мин добавляли 2-(п)гексилдеканол (112 ч). Смесь 30 перемешивали при 80 — 85 С в течение 2 ч, а затем охладили до комнатной температуры и экстрагировали раствором едкого натра (40 ч,) в воде (165 ч.). Ксилоловый раствор промыли большим количеством воды без 35 щелочи, и ксилол перегнали под пониженным давлением, получив (2-гексилдецил)никотинат (147 ч,) в виде масла семян калифорнийской серой сосны. Чистоту оценили в 95% посредством титрования образ- 40 ца нормальной 10%-ной хлорной кислотой в среде уксусной кислоты. Соединение перегнали, т. кип. 176-184 при добавлении

0,4 мм рт. ст„получив 109 ч. жидкости соломенного цвета, которая имела чистоту 98 — 45

99%, Исследовали способность (2-(п)гексилдецил)никотината экстрагировать медь из водного раствора, содержащего ион хлорида. 50

Приготовили водный раствор (А), который имел концентрацию 0,1 M хлористой меди (2) (содержание меди 6,35 г/л) и 0,1 М соляной кислоты, а также содержал дополи их анализировали по отдельности для определения содержания меди, Количество меди, первоначально присутствующей в А, которое перешло в В, составило 44,5% Полученный нагруженный органический раствор В затем десорбировали с помощью водного раствора (С), содержащего 0,472 М хлористой меди (2), т,е. раствора, содержащего 30 г/л меди. Было найдено, что медь переходит из органической фазы в водный раствор. Количество меди. первоначально присутствующей в А, которая затем перешла в раствор С, составило 25,5%. Перенос соляной кислоты из раствора А в раствор В был незначительным.

Также исследовали экстракцию меди тем же самым экстрагентом из более сильного кислотного раствора, Использовали те же растворы и методику, как и ранее, за исключением того, что раствор А имел концентрацию 1,0 М, а не 0,1 M по соляной кислоте. Количество меди, экстрагированной в органический раствор (В), и меди, которая окончательно перешла в водный раствор хлористой меди (2) (С), соответственно было 47,8 и 30,6%. Измеряли количество соляной кислоты, которое перешло из раствора А в раствор В при этих очень кислых условиях, Выраженное в виде процента оттого количества кислоты, которое было бы перенесено, если бы каждая молекула лиганда была связана с одной молекулой соляной кислоты, перенесенное количество кислоты составляло только 1,9%.

Пример 1. Бис-изодециловый сложный эфир пиридин-3,5-дикарбоновой кислоты получили по способу из сравнительного примера из пиридин-3,5-дикарбоновой кислоты и технически чистого изодеканола фирма 1CI Petrochemicals Division), используя измененные количества реагентов, которые требует стехиометрия. Толуол использовали в качестве реакционного растворителя вместо ксилола, а температуру поддерживали при 80 — 82 С в течение 4 ч после добавления хлористого тионила. После реакции этерификации раствор охладили, промыли разбавленным раствором едкого натра, 1М соляной кислотой, 0,5 М соляной кислотой и водой. Раствор обработали активированным углем (8% по отношению к ожидаемому весу продукта), растворитель выпарили под пониженным давлением, и остаток перегнали (диапазон кипения 200 — 210 С при давлении 0.08 мм рт. ст.), получив продукт, имеющий оценочную чистоту 97,5%. Оценивали этот бис-сложный эфир в качестве экстрагента для меди из водных растворов, содержащих ион хлорида.

1734577

Приготовили водный раствор (А), который имел концентрацию хлористой меди (2)

0,1 M (6,35 г/л меди), соляной кислоты 0,1 М и содержал 250 г/л дигидрата хлорида натрия, при этом концентрация иона хлорида составила 3,7 М. Этот раствор встряхивали в течение 1 мин с равным объемом раствора (В), который представлял собой раствор в концентрации 0,2 М изодеканола сложного диэфира пиридин-3,5-дикарбоновой кислоты в ESCAID 100. Слоям позволили разделиться, водный слой проанализировали на содержание меди, а слой растворителя проанализировали на содержание кислоты, перенесенной с медью, Содержание меди, присутствующей вначале в растворе А и которая перешла в раствор В, составило

22 . Перенос соляной кислоты в раствор В не был отмечен.

Для оценки эффективности экстрагента для применения с выщелачивающими растворами, содержашими высокие уровни иона всего хлорида, повторили указанное испытание с применением раствора (А), который содержал хлористую медь (0,1 М), соляную кислоту (0,1 M) и 700 г/л дигидрата хлорида натрия, получив общую концентрацию иона хлорида 9,8 М. Содержание меди. присутствующей вначале в растворе А и перешедшей затем в раствор В, составило

80/, при этом не был отмечен перенос соляной кислоты в раствор В, Для оценки эффективности экстрагента для применения с выщелачивающими растворами, содержащими высокие уровни иона всего хлорида и высокие уровни кислоты повторили обычный способ испытания с применением раствора А, который содержал хлористую медь (2) (0,1 М), соляную кислоту (1,0 М) и дигидрат хлорида натрия (700 г/л), получив при этом общую концентрацию иона хлорида 10,7 М, Результаты показывают, что содержание меди, присутствующей вначале в растворе А, которая затем перешла в раствор

В, составило 79 и что в раствор В перешло

6 соляной кислоты, Таким образом, хотя из раствора с концентрацией 3,7 М иона общего содержания хлорида достигается сравнительно низкое извлечение меди, однако исключительная экстракция меди происходит без переноса кислоты из растворов, содержащих общую концентрацию иона хлорида 9,8 М, причем низкие уровни переноса кислоты достигаются, даже когда общая концентрация иона хлорида составляет 10,7 М.

Пример ы 2-8, Влияние различных групп сложного эфира на растворимость комплекса лиганд — хлористая медь (2) в кон5

55 центрированном растворе в неполярном растворителе исследовали следующим образом.

Бис-сложные эфиры пиридин-3,5-дикарбоновой кислоты получали посредством этерификации пиридин-3,5-дикарбоновой кислоты рядом различных спиртов по способу из примера 1 (см. табл. 1). Каждый сложный эфир, в свою очередь, приготовляли в виде 0,5 M раствора в ESCAID 100 и наполняли хлористой медью (2) примерно до 75 от теоретического количества на основании стехиометрии LzCuClz, где L означает биссложный эфир, посредством встряхивания его с двойным объемом водного раствора, содержащего 0,1 М HCI, 0,4 M CuCI2, а также

250 г/л дигидрата хлористого кальция. Отмечали любое выделение сложного соединения металл — лиганд из органического раствора (испытание 1). Если выделение не происходило, то органический раствор заполняли примерно до 100 от теоретического значения путем встряхивания со вторым водным раствором, который отличался от первого только тем, что содержал

500 г/л дигидрата хлористого кальция, Снова отмечали любое отделение комплекса от органического раствора (испытание 2). Результаты приведены в табл. 1.

Результаты показывают, что бис-сложные эфиры в примерах 2 — 5 и 8 нужно использовать в более разбавленном растворе или в более полярном растворителе, чем

ESCAID 100, например в растворителе, имеющем более высокое содержание ароматических углеводородов, чем этот, причем бис-сложные эфиры из примеров 6 и 7 и их сложные соединения с медью обладают отличной растворимостью даже в концентрированном растворе в очень слабополярном растворителе с низким содержанием ароматических углеводородов, Пример 9, Этот пример демонстрирует то, что предпочтительные продукты согласно изобретению извлекают медь из водного раствора с высокой концентрацией иона хлорида и переносят ее в водный раствор с более низкой концентрацией иона хлорида, даже когда последний раствор уже содержит медь (обычно в отработанном электролите для максимальной отдачи, поскольку обычно электролизуется только часть меди в каждой фазе через электролитическую ячейку).

Он также демонстрирует то, что отсутствует либо имеет место очень незначительный перенос железа или кислоты, даже когда железо присутствует в питающем растворе при более высокой концентрации, чем

1734577

СОХ

/ медь (как это обычно происходит в процессе выщелачивания хлорного железа), Кроме того, он демонстрирует улучшенные характеристики предпочтительных продуктов согласно изобретению в сравнении с

2-гексидецилникотинатом, т,е. продукта из примера 1.

Бис(2-гексилдециловый) сложный эфир пиридин-3,5-дикарбоновой кислоты был получен посредством реакции пиридин-3,5дикарбоновой кислоты с хлористым тионилом и затем с 2-гексилдеканолом согласно способу из примеров 2-8. Этот сложный эфир не перегоняли. но раствор толуола сырого продукта встряхивали с 2-малярным водным раствором едкого натра и затем с водой и толуол перегоняли, в результате остался продукт в виде масла с чистотой

93,5%, как было определено титрированием с применением хлорной кислоты в растворе уксусной кислоты/ангидрида уксусной кислоты, Другие лиганды, используемые в этом примере, представляют собой продукты из примеров 1, 2, 5, 6 и 8. Интервалы температур кипения и оцененная чистота этих жидкостей указаны в табл, 2. Характеристики этих жидкостей сравнен ы с характеристиками 2-гексилдецилникотината. который является продуктом из сравнительного примера

Каждая жидкость была получена в виде раствора с концентрацией 0,5 M в углеводородном растворителе. Для продукта из примера 1 применяли ESCAID 100. Для других жидкостей, за исключением продукта из сравнительного примера А, где использовали AROMASOL H, растворитель с очень высоким содержанием ароматических углеводородов, применяли Solvesso 150.

Щелок (L) от выщелачивания. типичный для тех, которые получают при вы целачивании халькопирита раствором хлорного железаа (3), был п ри готовле н путем разбавления хлористой меди, хлористого железа и соляной кислоты в воде для получения раствора, содержащего 25 г/л Си, 84,3 г/л Fe и 10,9 г/л HCI, который имел концентрацию всего хлорида 4.2 моль, В свою очередь каждый лиганд нагрузили посредством встряхивания в течение 1 с равным объемом щелока (L) от выщелачивания и затем их разделяли и дополнительно нагружали путем встряхивания со свежей частью щелока (Ц от выщелачивания подобным образом. Раствор жидкости получил характеристики добавленных соединений лиганд — хлорид меди с приобретением темно-голубого цвета, Затем раствор лиганда отделили и десорбировали посредством

55 встряхивания с равным объемом водного десорбирующего раствора S. Голубой цвет органического раствора поблекнул в соответствии с переносом меди в раствор S.

Затем нагруженный десорбирующий раствор отделили и проанализировали на содержание меди, железа и кислоты (в виде

HCI), Количества меди, железа и кислоты, которые были перенесены в раствор этим способом, указаны в табл, 2, Из примеров видно, что с помощью предложенного экстрагента можно достичь эффективного извлечения меди из растворов, которые были получены от выщелачивания медьсодержащей сульфидной руды водным раствором. хлорного железа (3).

В сравнении с известными способами предложенный является более простым, поскольку на стадии извлечения растворителем в системе не происходит ионный обмен, т.е. достигается извлечение хлорида меди (нейтральное вещество) в органическую фазу, следовательно, можно заменить стадию перегонки HCI, стадию электролиза НС! и стадию восстановления водородом одной стадией электролиза хлорида меди.

Формула изобретения

1, Способ извлечения меди из водных растворов, содержащих ион хлора, включающий обработку их экстрагентом и реэкстракцию меди, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве экстрагента используют замещенный пиридин общей формулы

ХОС где: Х вЂ” группа OR>, И

R> — разветвленная цепь алкильной группы, а обе группы R< содержат вместе

16 — 32 атомов углерода.

2. Способ по и. 1. отличающийся тем. что используют пиридин, содержащий в качестве группы R< смешанный изомер октил.

3. Способ по и. 1, отличающийся тем. что используют пиридин, содержащий в качестве группы R> диизобутилкарбинил.

4. Способпоп.1,отличающийся тем. что используют пиридин, содержащий в качестве группы R< смешанный изомер изодецил.

5. Способ по и. 1. отличающийся тем, что используют пиридин, содержащий в качестве группы R> смешанный изомер тридецил.

6. Способ по и. 1, отличающийся тем. что используют пиридин, содержащий в качестве группы В1 2-гексилдецил.

1734577

Таблица 1

Испытание 1

Испытание 2

Используемый спи т

Пример

Происходит немедленное осаждение

Осаждение происходит через 2 нед.

Нет осаждения через 2 нед, Нет осаждения

Некоторое осаждение происходит, но только через

2 нед, * Смешанный изомер изононанола был получен путем гидроформирования смешанного потока октена.

Таблица 2

Чистота, %

Количество, г/л, перенесенных в раство

Температура кипеоc

Продукт из примера, ¹ меди железа кислоты

8,6

195 †2, давление

0,1 мм рт,ст, 195 †2, 0,08 мм рт,ст, 96.7

0,04

Смешанный изомер изооктила

Бис(изобутил)метил

0,2

96.3

2,8

0,01

0,0

93,1

7,8

0,005

0,0

Сравнительный и име А

Составитель Ю. Марков

Редактор Н. Швыдкая Техред М,Моргентал Корректор О, Ципле

Заказ 1679 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Смешанный изомер изононил

Смешанный изомер из деция

Смешаннь изомер три децил

2-Гексилдеция

Смешанный изомер изо-октанола

2-Этил гексанол

Технически чистый нонанол (3,5,5-триметилгексэнол)

Диизобутилкарбинол

Смешанный изомер изононанола"

Смешанный изомер изодеканола

Смешанный изомер тридеканола