DZ铜萃取性能及应用资料

DZ 铜萃取剂性能及应用

目录

1 DZ系列铜萃取剂的组成

2 DZ系列铜萃取剂的性能

3 浸出-萃取-电积的概念

4 溶剂萃取化学

5 浸出系统的管理及如何改善萃取-电积系统

6 第三相的存在及研究

7 萃取系统黏土处理有机相

8 消除萃取系统有机物杂质的其它途径

9 夹带

10 有机溶剂损失的主要形式及原因

11 常用的系统配置

12 混合室中连续相的选择

13 电积

14 粒子形成的原因和消除方法

一DZ系列铜萃取剂的组成

DZ988 是相同体积5-十二烷基水杨醛肟与2-羟基-5-壬基苯乙酮肟混合后用溶剂油作稀释剂的混合物

DZ988N 是相同体积5-壬基水杨醛肟与2-羟基-5-壬基苯乙酮混合后用溶剂油作稀释剂的混合物

DZ973 是5-十二烷基水杨醛肟与2-羟基-5-壬基苯乙酮肟按体积7:3混合后用溶剂油作稀释剂的混合物

DZ973N 是5-壬基水杨醛肟与2-羟基-5-壬基苯乙酮肟按体积7:3混合后用溶剂油作稀释剂的混合物

DZ902 是5-壬基水杨醛肟加入改质剂及专用抗氧剂后用溶剂油作稀释剂的混合物

二、DZ系列铜萃取剂的性能

1、铜萃取剂的分子结构

自上个世纪90年代开始，有两种萃取剂一直支撑着国内的铜萃取工业。一种是改质后的醛肟萃取剂，如氰特公司生产的M5640；另一种为酮肟-醛肟混合型萃取剂，这种萃取剂不含改质剂，如科宁公司生产的lix984（或lix984N）和lix973(或lix973N)。国内市场上的N902、CP-150、AD-100等，它们类似于M5640，属于改质后的醛肟萃取剂。DZ系列和lix系列属于同类型的铜萃取剂，是未加改质剂的酮肟-醛肟混合型铜萃取剂。它们的分子结构如下：

C9醛肟C12醛肟C9酮肟

+改质剂=氰特M5640DZ988N或lix984N(1:1V/V) DZ988或lix984(1:1V/V)

或N902、CP-150、AD100等DZ973N或lix973N(7:3V/V) DZ973或lix973(7:3 V/V)

2、几种铜萃取剂性能的比较：

3、稳定性

醛肟和酮肟在萃取条件下几乎不水解，只有在反萃高酸、高铜的条件下才发生水解，但与夹带损失相比微乎其微。当浸出液中有氧化性物质（如NO3-、MnO4-等）存在时，能够严重地破坏萃取剂。醛肟的化学稳定性不及酮肟。据试验分析表明，在含Cu 35g/L、H2SO4 160g/L的模拟电解液中连续混合三周，醛肟的降解速度比酮肟高一倍。

4、DZ系列铜萃取剂动力学性质

醛肟显著的特点是铜的萃取动力速度快、萃铜能力强。酮肟的特点化学性质稳定，反萃取容易，相分离性能好。酮肟-醛肟混合型萃取剂不但具有醛肟萃

取动力速度快和萃取能力强的特点，并且兼顾了酮肟反萃取容易和优良的相分离性能等优点。下表为DZ988N萃取动力学性质：

5、DZ系列萃取剂铜/铁的选择性

肟类萃取剂对铜有特别好的选择性，可以从多种元素中优先萃取铜，由于在实际浸出程中，Cu2+往往与Fe2+、Fe3+共存，因此Cu/Fe分离系数成为衡量铜萃取剂性能的一项重要参数。下表为几种萃取剂的Cu/Fe分离系数：

三浸出-萃取-电积的概念

简单的说就是用酸性或碱性溶剂从含铜的物料中浸出铜，浸出液经溶剂萃取得到含铜富液，然后通过电解沉积产出金属铜。

①浸出就是在水溶液中利用浸出剂与固体原料作用，使有价金属变为可溶性化合物进入溶液。含铜物料的浸出一般分为酸浸、氨浸和盐类浸出。

②萃取将铜的浸出液（水相）与不相溶的萃取剂（有机相）搅拌混合，水相

中的铜离子被萃取到有机相中，两相澄清分离后，留下负载有机相，水相即成为萃余液返回浸出矿石循环使用。然后用电解贫液与负载有机相进行搅拌混合，负载有机相中的铜离子转移到电解贫液中，成为电解富液。反萃后的有机相（即再生有机相）返回萃取，电解富液送往电积制取金属铜。

③电积电解精炼使用粗铜为阳极，在电解过程中铜不断溶解，铜离子扩散到阴极还原为金属铜。电积则是使用不溶阳极，在电积过程中沉积在阴极上的铜都来源于含铜溶液。溶液中的铜浓度不断下降，为消除浓度差极化，保证电积的正常进行，必须不断补充铜稳定溶液中铜离子浓度，才能获得高质量的阴极铜。电积过程阴极反应可表示为：

Cu2+ 十2e = Cu

阳极反应则是OH-离子释放电子生成氧气：

2OH-－2e = H2O＋1/2 O2

四溶剂萃取化学

用肟类萃取剂萃取铜的方程式如下

上式中R-H代表萃取剂。铜的萃取是一个简单的化学平衡的过程,这个化学反应式是可逆

Cu,这是正反应,称为萃取过程。在Cu2+被的。萃取剂可以与浸出中的铜离子Cu2+作用生成R

2

萃取时，会有两个H+同时被释放出，即每萃取1mol的铜，便会有1mol的硫酸产出。当用硫Cu作用时又可以将铜离子释放出来，萃取剂获得再生，可以复用，这是逆反应，称酸与R

2

为反萃过程。反萃过程提高了电解液内铜离子的浓度，使电解液中铜离子浓度达到电积要求的水平。

五浸出系统的管理及如何改善萃取-电积系统

现代湿法冶铜包括浸出-溶剂萃取-电积三部分，萃取则是承上启下的关键部分。正是由于萃取技术的发展，才开创了现代湿法冶铜的新局面。浸出时，酸与含铜物料的反应使铜溶解进入溶液。萃取时，浸出液中的铜离子与萃取剂的质子交换形成萃合物进入有机相，质子进入水溶液，萃余液酸度重新提高，萃余液返回浸出。负载有机相的铜用电积贫液反萃得到电解富液,富液送电积制取金属铜。就这样构成了湿法炼铜的三个循环。

浸出液的成分

浸出液的主要成分：铜，铁，酸，锰，钴，氯化物，硝酸盐，溶

解的硅和固体颗粒等。

●可溶硅和悬浮颗粒可导致污染物形成，影响相接触及相分离，夹带量加大。一般要求悬浮物<10mg/L，可溶硅<1.0g/L为宜。

●铜浸出液铜浓度的变化直接影响萃取过程的控制。

●酸度浸出液酸度影响铜的萃取率，同时与萃取剂的使用浓度及相比(流比)也有一定的关系。

●铁和氯化物铁和氯化物无论是化学方式还是物理方式都有可能被转移进人电解液而影响电积作业。

●锰可被夹带进入电积系统后生成高价锰，进而降解有机相，破

坏整个萃取系统。

●钴二价的钴离子在酸性介质对萃取体系中无影响，少量Co2+会被

转移进入电解液，将有利于电积。

●硝酸盐对有机相的危害非常严重，特别是对含改质剂的萃取剂的