[发明专利]具有更高的抗降解性的金属提取剂

说明书

技术领域

本发明涉及用于从含硝酸根的进料中溶剂提取金属的有机可溶性抗降解剂和肟提取剂的组合物。更具体地，根据本发明的组合物在存在这些含硝酸根的进料的情况下使用时抗硝化和水解。

背景技术

众所周知，溶剂提取剂用于从含水的物流中回收金属，特别是铜，且包括肟试剂，特别是邻羟基芳基肟和邻羟基芳基酮肟。尽管已发现这类试剂适用于从溶液中回收铜，但在这类试剂的应用中遇到的一个问题是在金属提取环路中连续使用的肟和酮肟试剂可能会被降解，且降解的程度可能会损害金属从浸取液转移至反萃取液(strip solution)的效率。特别地，已注意到当从某些矿石中提取有价金属(metal value)时，此问题更加显著。在智利，有被称作斑岩铜矿床的大型矿床。通常，此类矿床不包含高的硝酸根浓度，但在世界上的极少数地区，矿床可能包含大量硝酸根。特别值得注意的是智利北部阿塔卡马沙漠地区中的铜矿床，此地区的矿物学产生了钠硝石或智利硝石(NaNO₃)——具有高溶解度的矿物以及硝石(KNO₃)。已发现这些矿石在溶剂提取过程中会引起问题，特别是溶剂提取试剂的降解。

近些年，已出现大量文献和专利，其已提供了降低与含硝酸根进料接触的肟的降解率的方法。这些方法中的许多方法包括对富浸取液(pregnant leach solution，PLS)的操作性调节，这些调节包括降低硝酸根浓度，提高pH，控制进料的氧化还原电位以及降低杂质从浸取液向电解质的转移。考虑到溶剂提取过程中PLS的高流速，将一种或多种这些调节合并入提取环路流程图并非无足轻重的事情。如果将硝酸根离子从浸取液转移至电解质溶液，则向循环电解质中加入亚硝酸猝灭剂如氨基磺酸或脲显示出对肟的有效保护。解决此问题的另一个方法是使用基于2-羟基-5-烷基-苯乙酮肟(酮肟)的试剂，已报导其对接触此类型含水物流的水杨醛肟显示出更高的稳定性。酮肟制剂包含较高浓度的来自它们生产过程的残留壬酚，且如此专利中所示，此残留酚是它们的稳定性高于水杨醛肟的部分原因。酮肟是比水杨醛肟弱的试剂，因此，在使用这些邻羟基芳基酮肟中，当移至较高品位或较低pH进料时，铜提取会受限。提供对这些侵蚀性的含水进料稳定的强肟制剂将消除对PLS的高成本的调节的需要，且使得能够实现从高铜/低pH溶液中的最大铜回收。

能够在接触这些物流或类似条件下抵抗此增强的降解的试剂制剂将是对于现有技术的进步。

发明内容

当接触含硝酸根物流时，在从有机相提取和反萃取铜期间，在包含改性的或未改性的水杨醛肟和/或酮肟提取剂的制剂中使用有机可溶性抗降解剂以降低肟的硝化和水解速率。

具体实施方式

本发明涉及溶剂提取组合物，溶剂提取方法，特别地，涉及从水溶液，尤其是通过浸取矿石获得的溶液中提取金属，尤其是铜的方法。

已知通过将水溶液接触溶剂提取剂在水不混溶性有机溶剂中的溶液，随后分离含有金属(即包含至少一部分复合物形式的金属)的溶剂相而从包含例如盐形式的金属的水溶液中提取金属，特别是铜。随后，金属可以通过用较低pH的溶液(电解质)反萃取，随后例如通过电解提取而回收。最普通地，用于提取的含金属的水溶液通过矿石的酸浸取获得。

近年来发现的特别有利于从水溶液中回收铜的溶剂提取剂包括肟试剂，特别是邻羟基芳基醛肟和邻羟基芳基酮肟。尽管已发现这类试剂适用于从溶液中回收铜，但在这类试剂的应用中遇到一个问题是连续使用的肟和酮肟试剂可能被降解，且降解的水平可能会损害金属从浸取液转移至反萃取液的效率。特别地，已注意到当从某些矿石中提取有价金属时，此问题更加显著。在智利，有被称作斑岩铜矿床的大型矿床。通常，矿床不包含高的硝酸根浓度，但在世界上的极少数地区，矿床可能包含大量的硝酸根。特别值得注意的是智利北部阿塔卡马沙漠中的铜矿床，此地区的矿物学产生了钠硝石或智利硝石(NaNO₃)——具有高溶解度的矿物以及硝石(KNO₃)。已发现这些矿石在溶剂提取过程中会引起问题，特别是溶剂提取试剂的降解。当接触这些物流或类似条件时能抵抗此增强的降解的试剂制剂将是对于现有技术的进步。

本发明的第一个方面提供了溶剂提取组合物，其包含一种或多种邻羟基芳基醛肟和/或一种或多种邻羟基芳基酮肟，和/或一种或多种平衡改性剂(equilibrium modifier)和一种或多种抗降解剂(以所用制剂的百分数的形式，为约0.1-20％，优选0.5-10％)。优选地，组合物还包括水不混溶性有机溶剂。

根据本发明的组合物可能有助于在接触含硝酸根离子的金属含水进料的溶剂提取环路中降低肟的降解。