Способ экстракционной очистки цинксодержащих растворов от меди

 

Изобретение может быть использовано при электролизе цинка в операции очистки электролита от меди, а также для извлечения цинка и меди из продуктов выщелачивания медно-цинкового сырья. Сущность: при экстракционной очистке цинксодержащих растворов от меди проводят групповую экстракцию цинка и меди в органическую фазу ди-2-этилгексилфосфорной кислоты и последующее выделение меди в водную фазу, которое осуществляют водным раствором тиосульфата, например тиосульфата натрия, с концентрацией 5 - 8% . 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано при электролизе цинка в операции очистки электролита от меди, а также при извлечении цинка и меди из продуктов выщелачивания медно-цинкового сырья.

Известен способ очистки водных растворов от меди цементацией (1).

Недостатками способа являются большой расход металлов, например железа, необходимого для осаждения меди, и загрязнение раствора ионами железа.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ извлечения цинка из поликатионных, в том числе медьсодержащих, растворов органической фазой, состоящей из экстрагента, модификатора и разбавителя. В качестве экстрагента используют ди-2-этилгексилфосфорную кислоту, модификатором служат спирты с 8-14 атомами углерода, разбавителем - углеводородная фракция нефти, например керосин. При обработке раствора органической фазой цинк переходит в органическую фазу, а ионы меди остаются в водной фазе.

Селективное извлечение цинка в органическую фазу достигается строгим рН водной фазы в процессе экстракции (на уровне 2-2,5) соблюдением оптимального отношения фаз (зависит от концентрации металлов в растворе), а также введением операций водной промывки органической фазы после экстракции, Отклонение указанных параметров от оптимальных значений приводит к потерям металлов и не обеспечивается необходимая полнота очистки цинксодержащего раствора от меди. Потери цинка в водной фазе при реализации прототипа достигали 3% .

Целью изобретения является снижение потерь цинка и повышение селективности разделения меди и цинка.

Цель достигается тем, что в известном способе, включающем групповую экстракцию цинка и меди в органическую фазу ди-2-этилгексилфосфорной кислоты и последующее выделение меди в водную фазу, медь выделяют реэкстракцией водным раствором тиосульфата. Выделение меди ведут раствором тиосульфата натрия с концентрацией 5-8% .

Способ осуществляют следующим образом.

Водный раствор, содержащий цинк и медь, обрабатывают органической фазой при рН 6-7 и оптимальных соотношениях: ди-2-этилгексилфосфорная кислота : керосин : октиловый спирт, равном 3 : 7 : 1; органическая фаза : водная фаза, равном 1 : 1.

Продолжительность экстракции 10 мин, расслоение фаз 20 мин. После разделения фаз органическую фазу подвергают реэкстракции водным раствором тиосульфата, например тиосульфата натрия, с концентрацией 5-8% , что приводит к глубокой очистке органической фазы от меди. Органическая фаза, содержащая цинк, промывается водным раствором серной кислоты и получается электролит для электролиза цинка, содержащий медь ниже допустимых концентраций. Водный раствор реэкстрагента, содержащий тиосульфатные комплексы меди, направляется на переработку с получением компактных соединений этого металла, например, в виде сульфидов.

П р и м е р 1. Из водного раствора, содержащего 7,74 г/л цинка и 2,13 г/л меди, экстрагировали металлы в органическую фазу при рН 6,5. Концентрация цинка в органической фазе составила 7,73 г/л при извлечении 99,9% , меди 2,11 г/л при извлечении 99% . Органическую фазу реэкстрагировали водным раствором тиосульфата натрия, концентрацию которого изменяли от 1 до 10% при соотношении органическая фаза : водный раствор, равном 3 : 1. Результаты опытов даны в таблице при одной и двух ступенях реэкстракции органической фазы тиосульфатом натрия.

Анализ результатов первой ступени реэкстракции показывает, что высокий уровень извлечения меди достигается при концентрации тиосульфата натрия в растворе свыше 5% . Вторая ступень реэкстракции показала, что при концентрации 10% растут потери цинка с раствором тиосульфата натрия, достигая 0,58% . На основании этих данных определены оптимальные пределы концентрации тиосульфата натрия 5-8% .

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 перерабатывали раствор, содержащий 32,07 и 1,82 г/л цинка и меди соответственно. Двумя ступенями реэкстракции при концентрации тиосульфата натрия 5% достигнуты следующие показатели: в водный раствор реэкстрагента извлечено 99,51% меди и 0,019% цинка, в органическую фазу 99,986% цинка и 0,49% меди при содержании 32,035 г/л цинка и 0,008 г/л меди. После промывки органической фазы 10% -ной серной кислотой при соотношении органической фазы к водной 3 : 1 получен электролит для электролиза, содержащий 96 г/л цинка и 0,014 г/л меди.

Близкие показатели получены в процессе экстракционной очистки цинксодержащего электролита от меди при использовании тиосульфата калия. Достигнуто снижение потерь цинка до 3% и повышена селективность разделения цинка и меди.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ ОТ МЕДИ, включающий групповую экстракцию цинка и меди в органическую фазу ди-2-этил-гексилфосфорной кислоты и последующее выделение меди в водную фазу, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь цинка и повышения селективности разделения меди и цинка, медь выделяют реэкстракцией водным раствором тиосульфата.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выделение меди ведут раствором тиосульфата натрия с концентрацией 5 - 8 мас. % .

РИСУНКИ

Рисунок 1