[发明专利]2-羟基-5-壬基苯乙酮肟在新型高效萃取剂中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域的萃取剂，尤其涉及一种从废蚀刻液或低品位铜矿中回收铜的萃取剂。

背景技术

铜是最重要的战略金属之一，是国民经济的重要资源之一。随着我国社会主义市场经济的快速发展，我国已经成为世界第一大用铜国，也是第一大缺铜国。     我国铜矿共伴生矿多、品位低(大多在1%以下)，加之经过几十年的生产，我国很多铜矿已进入开采后期，富矿、易选矿资源已近枯竭，故近年来适宜处理低品位铜矿的L-SX-EW技术在我国有了很大的发展。L-SX-EW技术在我国已成功地运用在工业中处理低品位氧化铜矿和次生硫化铜矿，且随着浸出技术的进步，铜浸出率也逐渐提高。但随着开采的进行，原矿品位不断下降，浸出液含铜量也随之下降，浸出液所含杂质总量也相对提高、pH值变化范围越来越广，但目前的铜萃取剂适用pH值范围都较小、对低铜高杂质的铜溶液萃取率低，因此开发适用于料液pH值变化范围广的高选择性铜萃取剂成为了铜萃取剂的研究趋势。     除了低品位的氧化铜矿和次生硫化铜矿外，我国仍有大量不适于火法冶炼的低品位黄铜矿。国内外处理黄铜矿的浸出工艺已成熟，但大多数浸出工艺的浸出液含铜和氯量太高，现有铜萃取剂的负荷量还不足以负载高铜，以致浸出液需大量稀释后再萃取，因此开发高负荷的铜萃取剂已成为必要。     另外，随着我国制造业的发展，产生了大量含铜废液、废料，仅江苏昆山每年就产生30万多吨铜泥，含铜废液的排放会产生严重的环境污染，同时大量废线路板等废铜制品也需回收后才能安全排放。近几年来，国际市场铜价的大幅度飙升，在很大程度上影响了我国制造业的发展，究其原因，铜资源回收效率低下是原因之一。采用L-SX-EW技术加以回收铜，同时解决环境污染问题。这一解决方法已成为必然趋势。当然，国外技术并不十分成熟，否则就不会将大量的废线路级、废铜制品等出口到中国。究其原因，高效、低损耗萃取剂是该技术关键所在。      目前，铜工业萃取剂中主要采用的还是肪类有机化合物及其复合物，该类化合物具有不能旋转的C=N-碳氮双键。由于肟中氢原子能被金属所置换，而氮原子具有未成对电子，因此可形成一定的鳌合环结构，肟分子上还必须具有另一个电子给予体，或者具有另一个可被金属置换的氢原子基团，从而形成N-N或N-O配位化合物，实现鳌合从而实现对铜离子的萃取。     强鳌合型肪用于高铜含量溶液的萃取其优点在于：在一定程度上，由于在溶液中采用酸反萃取后，大量铜以鳌合物存在并可用于循环操作中的补偿，从而可减少铜的浪费。随着循环体系中鳌合铜的减少可明显的促进整个过程铜的萃取。研究同时发现，如果反萃剂中含有一定的酚类物质可使从溶剂相中回收铜的量明显增加。     对于酸性溶液，普遍采用的肟类萃取剂包括酮肟和水杨酸醛肟，可统称为O-羟芳基肟，且其混合物的萃取效果优于采用单一萃取剂的场合。对于高含铜溶液的有效萃取以及快速的金属反萃是烷基水杨酸醛肟特别是氨基基团具有支链烷基基团(至少含有5个碳)及其混合物的一个显著的特征。     目前所使用的轻基肪主要包括酮肪和醛肪两大类。工业上常用铜萃取剂主要包括：HenkelCorporation公司的LIX(Liquid ion exehanger) 系列产品、阿希兰化学公司Kelex系列产品以及美国帝国化学公司的Cyanex系列产品。最典型的代表是LIX系列，该类混合物有协萃作用，兼有醛肟的萃取能力和动力学、酮肟的优良反萃取和物理性能，是目前世界上使用最多铜萃取剂之一。     羟肟类萃取剂是铜的高效萃取剂，其分子中同时存在着长烷链和活性基团(如酚羟基、肟基)，因此具有界面活性，易在有机相。水相界面吸附，并降低界面张力。Lix984N是体积比为1：1的Lix860N和Lix84在高闪点煤油中的混合物，Lix860N的有效成分为2-羟基-5-壬基水杨醛肟，Lix84的有效成分为2-羟基-5-壬基苯乙酮肟（HNAO），它对Cu 的萃取具有饱和容量大、动力学速度快、选择性好、萃取效率高、性能稳定、适应低pH值条件萃取和无需添加剂等优点，具有广阔的应用前景。

目前，国内铜萃取剂品种繁多，在国内已有规模化生产的萃取剂有2-羟基-5-壬基水杨醛肟萃取剂(N-902)，N-902萃取剂其特点是：极强的萃铜能力，萃取速度快，萃铜回收率高，但反萃困难，性差。

发明内容