[发明专利]消除铜生物浸出液萃取过程界面乳化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含铜生物浸出液萃取分离过程中，消除铜生物浸出液萃取过程界面乳化的方法，特别是一种在铜浸出液萃取前进行的预处理方法(又称净化)，经净化的料液萃取分离时减少乳化物的生成，从而减少了萃余液的夹带，节省了萃取剂等原材料的消耗，提高了铜萃取效率。

背景技术

随着矿产资源不断开发利用，目前溶剂萃取在工业上进行物质的分离和富集已得到了广泛应用，但是对于溶剂萃取过程的界面乳化、萃余液夹带还没有很好的解决办法，常用的办法是经常将乳化物从澄清槽中抽出，采用离心机或压滤机集中在专用的反应槽进行处理，该方法只是对界面乳化物的一种有效回收方法，不能从源头上解决界面乳化问题。由于料液中的固体微粒含量以及萃取剂的降解产物是减少乳化物生成的关键因素，因此，有必要对铜浸出液进行预处理，从源头消除乳化物生成的因素。例如，某铜矿石生物堆浸过程中，由于黄铁矿过量浸出，造成浸出液中铁浓度过高，容易生成铁矾沉淀，导致萃取过程界面乳化、萃余液夹带等问题，通过循环造成细菌浸矿系统污染，影响细菌浸矿效率，并且对后续的萃取工艺造成不利影响，影响铜萃取效率。因此，针对这类黄铁矿含量高的低品位次生硫化铜矿的铜溶剂萃取技术，有必要提供一种新的生物浸出液预处理工艺，有效控制界面乳化物的生成方法。次生硫化铜矿石生物浸出液萃取过程中，

发明内容

本发明的目的是提供一种消除铜生物浸出液萃取过程界面乳化的方法，该方法特别适用于含杂质浓度较高的生物浸出液的预处理，本方法在不影响铜萃取效率的同时，有效消除萃取过程界面乳化，本方法的实施，可从源头上解决溶剂萃取过程界面乳化问题，改善萃取分相性能，节省了萃取剂等原材料的消耗，提高铜萃取效率，可获得一定的经济效益和环境效益。

为实现上述目的，本发明采取在含铜生物浸出液萃取前进行有效除杂的一种预处理方法，来减少铜生物浸出液萃取分离过程界面乳化物的生成，主要内容包括以下几个方面：

(1)在铜浸出液中有价金属回收后，萃取余液经中和药剂中和，经浓缩后，其溶液送至矿堆喷淋浸出工序；

(2)萃取余液预处理工序中，返回矿堆作喷淋用的萃取余液采用添加碳酸钙(或氧化钙或氢氧化钙或碳酸钠)沉淀法除Fe³⁺，经过预处理后的净化液含铁浓度小于0.5g/L，pH值达到1.50～1.80；

(3)浸出液预处理工序中，添加0.3～0.5mg/L苯丙酰胺，进行固体微粒润湿性以及降解产物的表面改性，防止极性有机杂质在固体微粒表面吸附和在有机相的富集，使萃取分相性能得以改善，降低界面乳化物的形成。

本发明中，加入碳酸钙等碱性物质对萃余液进行高铁沉淀，再加入表面活性剂改变生物浸出液体系中固体微粒的润湿性能，以及稀释剂及其降解产物的表面改性，达到有效消除萃取过程界面乳化的方法。针对黄铁矿含量较高的低品位次生硫化铜矿生物浸出过程中，由于黄铁矿过量溶解，造成浸出液中高铁离子浓度过高而引起的铁矾沉淀，以及浸出液中其它固体微粒和萃取剂的降解产物，从而导致铜溶剂萃取过程界面乳化问题，提出了含铜浸出液萃取分离前的预处理净化工艺，是指在尽可能不影响铜萃取效率的同时，有效消除含铜生物浸出液萃取过程界面乳化问题的工艺。

在该含铜生物浸出液萃取分离过程中，在搅拌澄清槽中的有机相-水相的两相界面处会有乳状物形成，并随着铜萃取过程的连续进行，乳状物生成量会越聚越多，最终导致萃取难以进行。由于生物浸出液中高铁含量较高，易形成铁矾沉淀，微生物的存在促进了铁矾的形成，并使沉淀更加稳定。另外，萃取剂在循环过程中发生降解，具有亲水和亲油两亲性质的降解产物进一步促进了界面乳化物的形成，因此，必须控制合适的pH值和较低高铁离子浓度的铜溶剂萃取体系，以有效消除界面乳化物的形成。可采取通过合理有效控制影响界面乳化的重要因素，如：Fe³⁺浓度、pH值等因素来降低界面乳化物的形成。发生的化学反应主要有：

Fe³⁺离子水解反应式为：

Fe³⁺+H₂O→1/2Fe₂(OH)₂⁴⁺+H⁺

1/2Fe(OH)₂⁴⁺+2H₂O→Fe(OH)₃+2H⁺