СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕДИ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕДИ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ


RU (11) 2186135 (13) C1

(51) 7 C22B15/00, C22B3/38 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2001101959/02 
(22) Дата подачи заявки: 2001.01.23 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.01.23 
(45) Опубликовано: 2002.07.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: ГИГАНОВ Г.П. и др. Экстракция кобальта и никеля из сульфатных растворов кислыми фосфорорганическими реагентами. - Цветные металлы, 1989, №7, с.58-62. SU 211786, 13.06.1969. US 4194905, 25.03.1980. US 3703451, 21.11.1972. DE 2424822 B2, 10.07.1975. 
(71) Заявитель(и): Воропанова Лидия Алексеевна 
(72) Автор(ы): Воропанова Л.А.; Титухина В.Н.; Крутских Ю.Е. 
(73) Патентообладатель(и): Воропанова Лидия Алексеевна 
Адрес для переписки: 362031, РСО-Алания, г.Владикавказ, пр-т Коста, 278, кв.127, Л.А.Воропановой 

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕДИ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ 

Способ может быть применен в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков. В качестве реагента используют CYANEX 272, активным компонентом которого является ди(2,4,4-триметилпентил)фосфиновая кислота, извлечение меди осуществляют при рН>2, причем извлечение экстракцией экстрагентом CYANEX 272 осуществляют в интервале 3рН<7 и регулировании величины рН в процессе экстракции не более 1 ч, а извлечение меди осаждением в составе фосфорорганического соединения осуществляется при рН>7, обеспечивается повышение извлечения меди из водного раствора в широком интервале рН раствора в процессе экстракции, а также осаждения в составе фосфорорганического соединения. 2 з.п.ф-лы, 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ извлечения меди из водных растворов относится к области извлечения веществ органическими экстрагентами и реагентами из водных растворов и может быть использован в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков.

Известны способы извлечения меди экстракцией нейтральными органическими растворителями (трибутилфосфатом, спиртами, эфирами), катионобменными органическими растворителями [Бубнов В.К. и другие. Теория и практика добычи полезных ископаемых для комбинированных способов выщелачивания.- Алма-Ата, 1992, с.213-215].

Недостатком способов является узкий интервал рН эффективной экстракции.

Наиболее близким техническим решением является экстракция меди из сульфатных и хлоридных растворов кислыми фосфорорганическими реагентами [Г.П. Гиганов, В. Ф. Травкин, С.Б. Котухов и др. Экстракция кобальта и никеля из сульфатных растворов кислыми фосфорорганическими реагентами. Цветные металлы. 1989, 7, с.58-62]. Экстракция меди растворами диоктилфенилфосфорной кислоты (ДОФФК) в керосине достигает максимума при рН 4-5.

Недостатком способа является узкий интервал рН эффективной экстракции.

Задачей изобретения является создание эффективного и селективного способа извлечения меди из водных растворов в широком диапазоне рН.

Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, заключается в высокой степени эффективности и селективности извлечения меди из водных растворов в широком диапазоне рН.

Этот технический результат достигается тем, что в известном способе извлечения меди из водного раствора, включающем контакт реагента и раствора, перемешивание смеси, отстаивание и разделение фаз, в качестве реагента используют CYANEX 272, активным компонентом которого является ди(2,4,4-триметилпентил)фосфиновая кислота, извлечение меди осуществляют при рН>2, причем извлечение экстракцией экстрагентом CYANEX 272 осуществляют в интервале 3рН<7, и регулировании величины рН в процессе не более 1 ч, а извлечение меди осаждением реагентом CYANEX 272 осуществляется при рН7.

Сущность способа поясняется данными таблицы, в которой указаны время контакта фаз при заданной величине рН, концентрация меди и величина рН в осветленной водной фазе, коэффициент распределения, рассчитываемый как отношение равновесных концентраций меди в органической и водной фазах, указана также окраска органической и водной фаз по окончании процесса.

Реагент добавляли к исходному раствору медного купороса объемом 190 см3 в количестве 10 см3 (5 об.%). Перемешивание и поддержание заданного значения рН осуществляли до тех пор, пока в дальнейшем кислотно-основные характеристики системы изменялись незначительно. Однако для большей гарантии достижения равновесия контакт органической и водной фаз осуществляли не менее суток. По достижении равновесия между органической и осветленной водной фазами органическую фазу отделяли от водной, в последней определяли величину рН и остаточную концентрацию меди. Для поддержания заданного значения рН раствора в процессе извлечения меди в качестве нейтрализаторов применяли растворы щелочи NaOH и кислоты H2SО4.

Используя значения концентраций меди в водном растворе - исходном и после экстракции, рассчитывали коэффициент распределения меди между органической и водной фазами.

Примеры практического применения.

Экспериментальные данные, полученные при комнатной температуре, представлены в таблице.

В рассматриваемых примерах исходный водный раствор содержал сульфат меди с концентрацией 395 мг/дм3 по меди и рН 4,84.

Заданное значение рН поддерживали в течение 0,1-1,0 ч, в дальнейшем величина рН изменялась незначительно.

Лучшие результаты экстракции получены при рН 3-6 при времени экстракции не более 1 ч, максимальное значение коэффициента распределения D=2482,7 и С= 3 мг/дм3 Cu(II) получены при рН 5-6 при времени экстракции не более 0,5 ч.

Объемы органической и водной фаз изменяются по сравнению с исходными незначительно: объем органической - не изменяется, водной - в пределах 0,8-1,0:

pH 2,12; 3,21; 4,40; 5,03; 5,95; 6,95;

объем рафината, см3 184, 190, 182, 190, 190, 180;

объем экстракта, см3 8, 10, 10, 10, 10, 2,3.

При рН 7,98 8,80 9,40 11,20 в системе заметно образование осадка голубого цвета. Такую систему фильтровали через фильтр средней плотности, при этом фильтрация осуществлялась быстро, а фильтрат анализировали на содержание меди. Объемы фильтрата имели значение:

pH 7,98; 8,80; 9,40; 11,20; 12,12;

объем фильтра, см3 150, 172, 154, 180, 170.

При рН 12,12 объем гелеобразного осадка коричневого цвета 21 см3.

Лучшие результаты осаждения получены при рН 12,12: минимальная остаточная концентрация С=5 мг/дм3 Cu(II).

Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что извлечение ионов меди с использованием в качестве реагента ди(2,4,4-триметилпентил)фосфиновая кислоты осуществляется за счет образования фосфорорганического комплекса в широком диапазоне рН>2, причем в интервале 3рН<7 медь экстрагируется органической фазой, а при рН>7 медь осаждается в составе фосфорорганического соединения.

Предлагаемый способ извлечения меди может быть применен при обработке технологических растворов, сточных вод промышленных предприятий, шламов после осаждения тяжелых металлов гальванических производств, шахтных и рудничных вод, растворов кучного и подземного выщелачивания и т.п.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом повышает извлечение меди из водного раствора в широком интервале рН раствора в процессе экстракции, а также осаждением в составе фосфорорганического соединения (см. таблицу). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ извлечения меди из водного раствора, включающий контактирование реагента и раствора, перемешивание смеси, отстаивание и разделение фаз, отличающийся тем, что в качестве реагента используют CYANEX 272, активным компонентом которого является ди(2,4,4-триметилпентил)фосфиновая кислота, извлечение меди осуществляют при рН>2.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что извлечение меди осуществляют экстракцией экстрагентом CYANEX 272 в интервале 3рН<7 и регулированием величины рН в процессе экстракции не более 1 ч.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что извлечение меди осуществляют осаждением реагентом CYANEX 272 при рН7.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru