[发明专利]在湿法冶金液-液萃取方法中作为稀释剂的可再生异石蜡烃

说明书

本发明涉及湿法冶金技术，其中液‑液萃取，也称为溶剂萃取，用于分离和浓缩金属离子。更具体地，本发明涉及铜的溶剂萃取和可用于铜溶剂萃取的稀释剂。本发明提供了一种生物基组合物，其满足溶剂萃取所需的物理化学性质。此外，本发明提供了一种组合物，其除了提供更环保的替代方案外，还改善了铜的溶剂萃取过程。

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术，其中液-液萃取，也称为溶剂萃取，用于分离和浓缩金属离子。更具体地，本发明涉及铜的溶剂萃取和可用于铜溶剂萃取的稀释剂。

背景技术

液-液萃取又称为溶剂萃取和分隔，其是一种根据化合物在两种不同的不混溶液体(通常是水和有机溶剂)中的相对溶解度来分离化合物的方法。溶剂萃取通常用于金属分离过程，允许通过使用有机萃取溶液从水溶液中萃取金属。工业上溶剂萃取的最多应用是在浸出铜矿石后从硫酸水溶液中萃取铜。

在湿法冶金中，来自富矿浸出溶液的浸出水性溶液在混合器-沉降器中与萃取剂(即溶解在有机稀释剂中的有机萃取试剂)接触，以选择性地将所需的金属从水相转移到与水不混溶的相中。在相分离之后，将水溶液(萃余液)再循环回到浸出液，并将有机水不混溶相移动到另一个混合器-沉降器中，在那里使其与水性汽提溶液接触以产生更浓缩且更纯的金属水溶液用于还原。金属萃取通常需要两个或更多个连续的萃取步骤以从水性进料中除去目标金属。

考虑溶剂萃取法的技术性能，该混合器可以是水性连续操作(即有机液滴分散入水中)或有机连续操作(相反)。由于各种原因，一种或另一种为溶剂萃取过程提供了更全面的最佳结果。相分离速率高度依赖于相连续性，并且通常有机连续性分散体更快地分离。然而，在许多情况下，水性连续系统的整体工艺优化更好。沉降器中较快的相分离速率可使沉降器更小，有机相存留更少或流量更高以及现有工厂生产率更高。就溶剂萃取设备的可操作性和故障排除而言，水性和有机连续系统之间的差异不是太大是有利的，尤其是在启动状态或意外的相转化事故中。

溶剂萃取铜中常用的金属萃取试剂是各种羟基肟衍生物，它们能与铜离子形成配合物。该铜配合物优选在萃取阶段分配到有机相中。

铜溶剂萃取设备中使用的常规稀释剂源自化石原油。存在各种市售烃稀释剂。常用的稀释剂之一是例如D70，其含有约55％的石蜡烃和45％的环烷烃，平均含有11-14个碳原子。

今天，由于环境和监管压力以及健康关系以及原油价格上涨和供应不稳定，全球需要更换化石溶剂和含有VOC(挥发性有机化合物)的稀释剂。

为了寻找替代方案，已经考虑了使用生物柴油的可能性，例如脂肪酸烷基酯(FAAE)，特别是脂肪酸甲酯(FAME)作为金属萃取中的稀释剂。然而，这些稀释剂物理和化学性质不适合金属萃取。此外，酯在高酸性条件下进行水解，例如在铜溶剂萃取中正是这种高酸性条件。酸催化的酯水解导致形成相应的羧酸，已知这些羧酸作为一些杂质金属的金属萃取剂。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于铜溶剂萃取的组合物，以克服上述问题并减少上述缺点。本发明的目的是通过一种用于金属萃取溶液的新型组合物来实现，该组合物包含替代的稀释剂，其特征在于独立权利要求中所述的内容。在从属权利要求中公开了本发明的优选实施方案。

一直在寻找具有溶剂萃取所需的多种物理化学性质的潜在生物衍生稀释剂。本发明基于意外的认识，即当用可再生的异石蜡烃稀释剂代替化石基稀释剂时，相分离速率显著提高。

该新型组合物的优点是它在沉降器中提供了更快的相分离速率，使得沉降器更小，有机相存量更少或流量更高以及现有设备生产率更高。此外，本发明中显示的结果意味着新型组合物较少经历稀释剂降解。

本发明表明，通过用可再生异石蜡烃组分仅代替用于溶剂萃取的组合物中的部分常规化石基组分，改善了铜的溶剂萃取过程。