Способ извлечения меди из растворов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 08 51)5 С 22 В 15 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ы ф 01 ЙЬ 3 ПИСАН ЕН Н АВТОРС(71) Институт неорганичесческой химии АН АЗССР к гидро- экстракмеди из никель и повышение тракцию 0,1-0,3 М й и физи рас коб селе меди керо Ага ов, 3 Эфен н в И лы Я-С/00, 1981.ЖДИ ИЗ РАСТ иде тел 2 В 15 етельс 2 В 15 ЧЕНИЯ где В. - нафтеновыи жащий 12-13 углер ракцию проводят п после чего медь р ф-лы, 5 табл. адикал, ых атом этом пр т. 1 з,п. стра Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к экстракционным способам выделения меди иэ растворов, содержащих также кобальт и никель.Целью изобретения является повышение селективности процессаАнилид нафтеновых кислот синтезируют на базе доступных и недорогих отходов нефтеперерабатывающих заводовнафтеновых кислот и анилина, имеет общую формулу ХН О Н. - нафтеновый радатомов углероддующие характений молекулярньй 4. - 0,968. кал с числом12-13, и сле истики: средй вес 280,(72) Р.А. Алекпе В.А. Бабаев, Н.Г и Ю.А. Литвишков (53) 669.334(088 (56) Авторское с У 843768, кл. САвторское свид Нф 817086, кл. С (54) СПОСОБ ИЗВЛЕ ВОРОВ У СВИДЕТЕЛЬСТВ Изобретение относитсялургии, в частности кым способам извлеченияоров, содержащих такжеьт. Цель изобретениятивности процесса. Эксиз растворов проводятиновыми растворами аннлидО Водный раствор с рН = 5-7, содержащий медь, никель и кобальт в пределах соотношений 11:1;1-1:2 :20 соответственно, контактирует с 0;1-0,3 М растворами анилида нафтеновых кислот в органическом растворителе (керосине) в течение 2-5 мин при отношении органической и водной фаз 1:1-1:4. Медь в этих условиях в анилиде нафтеновых кислот образует экстрагируемое соединение и селективно переходит в органическую фазу, а никель и кобальт остаются в водном раствореПодтверждающие данные по извлечению меди и разделению ее от кобальта и никеля 0,2 М раствором анилида наф" теновых кислот в керосине в зависимости от рН водного раствора приведены в табл. 1 (С,= 1 г/л, В:О 10:5 мп,5 мин).1534080Как свидетельствуют приведенные в табл. 1 данные, медь при экстракции из растворов в пределах рН 5-7 селективно переходит в органическую Фазу.В этих же условиях кобальт и никель практически не экстрагируются и целиком остаются в водном растворе.Селективное извлечение и отделение меди из растворов, содержащих кобальз и никель, экстракцией раствором анилида нафтеновых кислот в керосине сохраняются при соотношении металлов Сп :М:Со в исходном растворе в пределах 1:1:1-1;20:20, 5Эффективность способа, т.е селективность и высокая степень извлечениямеди, сохраняется при соотношении водной (В) и органической (0) фаз в преДелах 1:1-4:1.20Результаты извлечения меди экстрак. цией 0,2 М раствором анилида нафтеновых кислот в керосине в зависимости от содержания металлов в исходном растворе (В:О = 10:5 мл рН .=- 6,5,25 1= 5 мин) даны в табл. 2.Результаты извлечения меди кобальта и никеля 0,2 М раствором анилида нафтеновых кислот в керосине в зависимости от соотношения водной и орга- ЗО нической Фаз (С = 1 г/л., рН == 6,5,5 мин) даны в табл. 3.Медь из органической Фазы легко реэкстрагируется слабыми растворами минеральных кислот, например серной кислоты, При соотношении органической и водной Фаз 0:В= 2."1 медь полностью реэкстрагируется О, 1 и. раствором серной кислоты при 5-минутном перемешивании Фаз Подтверждающие данные реэкстракции меди приведены в табл. 4 ( 0:В= .2:1) .При реэкстракции гледи из органической Фазы серной кислотой экстрагент полностью регенерируется, что дает45 возможность повторного его использования. Десятикратное возвращениезкстрагента в цикл не уменьшает его экстракционной способности.Эффективность предлагаемого спосо ба по селективному извлечению меди из растворов кобальта и никеля проверена в лабораторных условиях наискусственных смесях и растворах,полученных при аммиачном выщелачива нии медьсодержащих кеков.П р и м е р 1. 50 мл водногб раствора, содержащего г/л: медь 1,0; кобалы 1,0; никель 1,0, имеющего рН4,5, контактируют с 50 мп О,2 М керосинового раствора анилида нафтеновыхкислот в течение 5 мин, После расслаивания фаз (на что требуется 1020 мин) органический слой отделяют отводного и определяют содержание металлов. В органической фазе найдено 0,445г/л меди, кобальт и никель не обнаружены. В рафинате найдено 0,555 г/лмеди, Переход меди в органическую фазу 44,5%,П р и м е р 2. 50 мп водного раствора, содержащего г/л: медь 1,0; кобальт 1,0; никель 1,0, имеющего рН6,5, контактируют с 50 мл 0,2 М керосинового раствора анилида нафтеновыхкислот в течение 5 мин, После расслаивания Фа.з органический слой отделяют и в нем определяют содержаниеметалов. Найдено меди 0,999 г/л, чтосоответствует 99,9% ее извлечения,кобальт и никель не обнаружены.П р и м е р 3, 50 мл водного раствора, содержащего, г/л: медь 1; кобальт 1; никель 1, имеющего рН 8,6,контактируют с 50 мл 0,2 М керосинового раствора анилида нафтеновых кислот в течение 5 мин. После расслаивания Фаз в органическом слое определяют содержание металлов. Медь составляет 0,552 г/л, т.е. 55,2% ееизвлечения, а кобальт и никель отсутствуют, т.е. полностью остаются вводном растворе.1П р и м е р 4, 50 мл водногб раствора, содержащего, г/л: медь 1; медь10; никель 10, имеющего рИ 6, О, контактируют с 50 мл О, 2 М раствора анилида нафтеновых кислот в керосине втечение 5 мин. После расслаиванияфаз в органической части определяютконцентрацию металлов, Меди найдено0,992 г/л, что составляет 99,2% ееизвлечения а кобальт и никель необнаружены.П р и м е р 5. 50 мл водного раствора, содержащего, г /л: медь 1; кобальт 25; никель 25, имеющего рН 6,0,контактируют с 50 мп 0,2 М керосинового раствора анилида нафтеновых кислот в течение 5 мин. После расслаивания фаз органический слой отделяют и в нем определяют содержание металлов. Концентрация меди соответствует 0,918 г/л, т.е. 91,8% ее извлечения. Никель и кобальт отсутствуют,5 1534080 так как полностью остаются в водной фазе.П р и м е р 6. Водный раствор в объеме 50 мл с рН = 6 содержащий1 У5 г/л: медь 1; кобальт 1; никель 1, контактируют с 50 мл раствора анилида нафтеновых кислот в керосине различной концентрации в течение 5 мин.Полученные данные по извлечению металлов в зависимости от концентрации реагента приведены в табл, 5.П р и м е р 7. 30 мл водного раствора, содержащего, г/л: медь 1; кобальт 1; никель 1, имеющего рН 6,0, 15 контактируют с 10 мл 0,2 М раствора анилида нафтеновых кислот в керосине (В:О = 3,1) перемешнванием в течение 5 мин, После отделения фаз в рафинаде найдено, г/л: кобальт 1; никель 1; медь 0,001, что составляет 99,9% извлечения меди в органическую фазу. В органической фазе после реэкстракции никель и кобальт не обнаружены.П р имер 8. К 30 мл водного 25 раствора, содержащего, г/л: медь 1, кобальт 1; никель 1, добавляют водный раствор аммиака до установления рН 6,0 и контактируют с 5 мл 0,2 М керосинового раствора анилида нефте новых кислот (В:О = 6:1) в течение 5 мин. После отделения Фаз в органической части найдено 5, 07 г/л меди, что составляет 84,5% ее извлечения. Никель и кобальт в органической Фазе не обнаружены, так как полностью остаются в рафинате.П р и м е р 9, 50 мл водного раствора, содержащего, г/л: медь 1; кобальт 5; никель 5 и имеющего рН 6,0 40 контактируют с 25 мл 0,3 М раствора анилида нафтеновых кислот в керосине в течение 5 мин. После отделения водной фазы от органической в последней определяют содержание металлов, 45 Найдено 1,998 г/л меди, что состав 6ляет 99,9% ее извлечения. Никель и кобальт остаются в водном растворе.25 мл экстракта перемешивают с 25 мл 0,1 н, раствора Н 804 в течение 5 мин, После разделения фаз содержание меди в водном слое составляет 1,996 г/л, т.е, 99,9% ее реэкстрак- ЦИИ еП р и м е р 10. 50 мп водного раствора, содержащего, г/л: медь 5; кобальт 5; никель 5 и имеющего рН 6,0, контактируют с 25 мл 0,2 М раствора анилида нафтеновых кислот в керосине в течение 5 минут. После разделения Фаз содержание меди в органическом слое соответствует 9,96 г/л, т.е. 99,6% от исходного. Никель и кобальт в органической фазе не обнаружены. Органическую фазу перемешивают с 25 мп 0,5 н. раствора Н ЯО в течение 5 мин, После отделения фаз содержание меди в водной части составляет 9,92 г/л, т.е99,5% ее реэкстракции. Формула изобр етения 1. Способ извлечения меди из раст. - воров, включающий экстракцию меди из раствора, содержащего также никель и кобальт, и реэкстракцию, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, чго, с целью повышения селективности процесса, экстракцию проводят 0,1-0,3 М керосиновым раствором анилида нафтеновых кислот формулы- С -С - нафтеновый радикал.12 13Способ по и. 1, о т л и ч а - й с я тем, что экстракцию пропри рН 5-7. где К 2.,рНравновесный звлечение металлов в органическую Фазу при однократной экстракции, %Со Не обнаружен Не обнаружен 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 45,0 91,0 99,5 100,0 100,0 е 1 11 11 (1.11 родолжеиен табл. рНравновесный звлеченце металлов в органическую Фазу при однократной экстракции, %98,6 98,6 88,0 56,0 15,0 Не обнаружена 10,5 31,6 71,0 94,2 76,5 2,0 11,0 30,4 90,3 86,0 Таблица 2 Концентрация металлов Соотношениев исходном растворе, Сц:М:Сог/л Содержание металловв водной фазе послеэкстракции, г/л Степеньизвлече. -ния меди в органическуюфазу, % Сц Со Сц Со 1:1:1 1:2:2 1:5:5 1:10:10 1: 15: 15 1:20:20 1:25:25 Т а б оп и ц а 3 Степень извлечения Содержание металлов вэкстракте, г/л Соотношение В:0 Объем фаз,мп меди в органическую фазу, % Сц Со М 1 водная органи ческая, Таблица 4 Время перемепщвания, мин Концентрациямеди в экстракте г/л КонцентрацияНа 0 Реэкстракция меди вводную фазу,% 100,0 1000 100,099,8 99 у 8 3 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 10,0 1,0 2,0 410 5;56 5,84 1 2 5 10 15 20 25 1 2 5 10 20 25 1:1 2:1 4:1 5:1 6;1 Не обна ружено 2 0,01 5 0,02 10 0,04 - 15 0,06 20 0,1 25 0.1 01 01 0,2 05 2 5 10 15 20 25 100,0 100,0 99,0 98,0 96,0 94,0 90,010 1534080 Та блица 5 Равновесная концентрация медив фазах, г/л Концентрацияреагента, М Степень извлечения Показанияметаллов, 7 1 Сц Со Мх Органическая фаза Водная фаза 84,6 99,6 Не обна- Фазы 0,1540,04 рассла- иваются четко фазы расслаиваются медленно Составитель В. ЩербилинТехред М.Дидык Корректор М. Кучерявая Редактор Н, Гунько Заказ 23 Тираж 486 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета поизобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР1130351 Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 0,05 О, 10 О, 15 0,20 0,25 0,30 0,40 0,50 0,846 0,996 1 000 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 100,0 100,0100,0 100,0 100,0 100, 0 ружени 11 11 11 11 11