具有更高的抗降解性的金屬提取劑的製作方法

2023-10-11 08:45:14 7

專利名稱：具有更高的抗降解性的金屬提取劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於從含硝酸根的進料中溶劑提取金屬的有機可溶性抗降解劑和肟提取劑的組合物。更具體地，根據本發明的組合物在存在這些含硝酸根的進料的情況下使用時抗硝化和水解。
背景技術：
眾所周知，溶劑提取劑用於從含水的物流中回收金屬，特別是銅，且包括肟試劑， 特別是鄰羥基芳基肟和鄰羥基芳基酮肟。儘管已發現這類試劑適用於從溶液中回收銅，但在這類試劑的應用中遇到的一個問題是在金屬提取環路中連續使用的肟和酮肟試劑可能會被降解，且降解的程度可能會損害金屬從浸取液轉移至反萃取液(strip solution)的效率。特別地，已注意到當從某些礦石中提取有價金屬(metal value)時，此問題更加顯著。 在智利，有被稱作斑巖銅礦床的大型礦床。通常，此類礦床不包含高的硝酸根濃度，但在世界上的極少數地區，礦床可能包含大量硝酸根。特別值得注意的是智利北部阿塔卡馬沙漠地區中的銅礦床，此地區的礦物學產生了鈉硝石或智利硝石(NaNO3)——具有高溶解度的礦物以及硝石(KNO3)。已發現這些礦石在溶劑提取過程中會引起問題，特別是溶劑提取試劑的降解。
近些年，已出現大量文獻和專利，其已提供了降低與含硝酸根進料接觸的肟的降解率的方法。這些方法中的許多方法包括對富浸取液(pregnant leach solution,PLS)的操作性調節，這些調節包括降低硝酸根濃度，提高PH，控制進料的氧化還原電位以及降低雜質從浸取液向電解質的轉移。考慮到溶劑提取過程中PLS的高流速，將一種或多種這些調節合併入提取環路流程圖並非無足輕重的事情。如果將硝酸根離子從浸取液轉移至電解質溶液，則向循環電解質中加入亞硝酸猝滅劑如氨基磺酸或脲顯示出對肟的有效保護。解決此問題的另一個方法是使用基於2-羥基-5-烷基-苯乙酮肟(酮肟)的試劑，已報導其對接觸此類型含水物流的水楊醛肟顯示出更高的穩定性。酮肟製劑包含較高濃度的來自它們生產過程的殘留壬酚，且如此專利中所示，此殘留酚是它們的穩定性高於水楊醛肟的部分原因。酮肟是比水楊醛肟弱的試劑，因此，在使用這些鄰羥基芳基酮肟中，當移至較高品位或較低PH進料時，銅提取會受限。提供對這些侵蝕性的含水進料穩定的強肟製劑將消除對 PLS的高成本的調節的需要，且使得能夠實現從高銅/低pH溶液中的最大銅回收。
能夠在接觸這些物流或類似條件下抵抗此增強的降解的試劑製劑將是對於現有技術的進步。

發明內容
當接觸含硝酸根物流時，在從有機相提取和反萃取銅期間，在包含改性的或未改性的水楊醛肟和/或酮肟提取劑的製劑中使用有機可溶性抗降解劑以降低肟的硝化和水
解速率。
具體實施例方式本發明涉及溶劑提取組合物，溶劑提取方法，特別地，涉及從水溶液，尤其是通過浸取礦石獲得的溶液中提取金屬，尤其是銅的方法。
已知通過將水溶液接觸溶劑提取劑在水不混溶性有機溶劑中的溶液，隨後分離含有金屬(即包含至少一部分複合物形式的金屬)的溶劑相而從包含例如鹽形式的金屬的水溶液中提取金屬，特別是銅。隨後，金屬可以通過用較低PH的溶液(電解質)反萃取，隨後例如通過電解提取而回收。最普通地，用於提取的含金屬的水溶液通過礦石的酸浸取獲得。
近年來發現的特別有利於從水溶液中回收銅的溶劑提取劑包括肟試劑，特別是鄰羥基芳基醛肟和鄰羥基芳基酮肟。儘管已發現這類試劑適用於從溶液中回收銅，但在這類試劑的應用中遇到一個問題是連續使用的肟和酮肟試劑可能被降解，且降解的水平可能會損害金屬從浸取液轉移至反萃取液的效率。特別地，已注意到當從某些礦石中提取有價金屬時，此問題更加顯著。在智利，有被稱作斑巖銅礦床的大型礦床。通常，礦床不包含高的硝酸根濃度，但在世界上的極少數地區，礦床可能包含大量的硝酸根。特別值得注意的是智利北部阿塔卡馬沙漠中的銅礦床，此地區的礦物學產生了鈉硝石或智利硝石(NaNO3)—— 具有高溶解度的礦物以及硝石(KNO3)。已發現這些礦石在溶劑提取過程中會引起問題，特別是溶劑提取試劑的降解。當接觸這些物流或類似條件時能抵抗此增強的降解的試劑製劑將是對於現有技術的進步。
本發明的第一個方面提供了溶劑提取組合物，其包含一種或多種鄰羥基芳基醛肟和/或一種或多種鄰羥基芳基酮肟，和/或一種或多種平衡改性劑(equilibrium modifier)和一種或多種抗降解劑(以所用製劑的百分數的形式，為約0. 1_20%，優選 0. 5-10% )。優選地，組合物還包括水不混溶性有機溶劑。
根據本發明的組合物可能有助於在接觸含硝酸根離子的金屬含水進料的溶劑提取環路中降低肟的降解。
本發明中所用的鄰羥基芳基酮肟化合物基本上不溶於水，且優選具有下式
權利要求
1.溶劑提取組合物，其包含多至70重量％的至少一種肟提取劑、約0. 1至約20重量％ 的至少一種基本上不溶於水的含羥基的芳族抗降解劑，所述肟提取劑選自由式(1)的鄰羥基芳基酮肟和其互變異構體和鹽，式O)的鄰羥基芳基醛肟和其互變異構體和鹽，以及它們的混合物組成的組中；
式⑴其中R1為任選地被取代的烴基， R2為任選地被取代的鄰羥基芳基；
式⑵其中R3為任選地被取代的鄰羥基芳基；所述芳族抗降解劑選自由具有一個或多個羥基的酚、間苯二酚、兒茶酚、萘酚和其混合物組成的組中，其中所述芳族抗降解劑上羥基的鄰位和/或對位是未取代的。
2.如權利要求1所述的組合物，其進一步包括約50至約95重量％的水不混溶性有機溶劑。
3.如權利要求1或2所述的組合物，其進一步包括水不混溶性平衡改性劑。
4.如權利要求3所述的組合物，其中所述平衡改性劑選自由烷基酚、醇、酯、醚和聚醚、 碳酸酯、酮、腈、醯胺、氨基甲酸酯、亞碸、胺和季銨化合物的鹽、以及它們的混合物組成的組中。
5.如權利要求1所述的組合物，其中所述抗降解劑選自由以下組成的組中
和它們的混合物。
6.從酸性水溶液中提取金屬的方法，其包括以下步驟使包含約50至約95重量％的水不混溶性有機溶劑、多至70重量％的至少一種肟提取劑，約0. 1至約20重量％的至少一種基本上不溶於水的含羥基的芳族抗降解劑的溶劑提取組合物接觸含金屬的酸性水溶液，以在水不混溶性相中形成金屬-溶劑提取劑複合物，所述肟提取劑選自由式⑴的鄰羥基芳基酮肟和其互變異構體和鹽，式⑵的鄰羥基芳基醛肟和其互變異構體和鹽，以及它們的混合物組成的組中；
其中R1為任選地被取代的烴基， R2為任選地被取代的鄰羥基芳基；
其中R3為任選地被取代的鄰羥基芳基；所述芳族抗降解劑選自由具有一個或多個羥基的酚、間苯二酚、兒茶酚、萘酚和其混合物組成的組中，其中所述芳族抗降解劑上羥基的鄰位和/或對位是未取代的；將所述水不混溶性相中的包含金屬-溶劑提取劑複合物的溶劑提取組合物與所述酸性水溶液分離；使包含金屬-溶劑提取劑複合物的溶劑提取組合物接觸酸性反萃取水溶液，以實現從水不混溶性相中反萃取金屬；和將貧金屬的溶劑提取組合物與含有金屬的反萃取水溶液分離。
7.如權利要求6所述的方法，其中所述溶劑提取組合物進一步包括一種或多種平衡改性劑。
8.如權利要求7所述的方法，其中所述平衡改性劑選自由烷基酚、醇、酯、醚和聚醚、碳酸酯、酮、腈、醯胺、氨基甲酸酯、亞碸、和胺和季銨化合物的鹽、以及它們的混合物組成的組中。
9.如權利要求6所述的方法，其中所述抗降解劑選自由以下組成的組中
和它們的混合物。
全文摘要
本發明提供了溶劑提取組合物和使用所述組合物的方法。所述組合物包含多至70重量％的至少一種鄰羥基芳基酮肟提取劑和/或至少一種鄰羥基芳基醛肟提取劑、它們的鹽和混合物；約0.1至約20重量％的至少一種基本上不溶於水的含羥基的芳族抗降解劑。所述組合物任選地包含平衡改性劑。
文檔編號C22B3/00GK102187000SQ200980140944
公開日2011年9月14日 申請日期2009年9月15日 優先權日2008年10月14日
發明者J·坎貝爾, S·歐文斯, M·瑟德斯特倫, T·貝德納爾斯基, G·馬林 申請人:塞特克技術公司