[发明专利]在硝酸体系萃取铜的过程中降低铜萃取剂耗量的方法

说明书

一.技术领域

本发明属于有色金属湿法冶金领域，具体地涉及一种降低铜萃取剂耗量的方法，尤其涉及在硝酸体系萃取铜的过程中降低铜萃取剂耗量的方法。

二.背景技术

黄金在提纯过程中常用硝酸去除粗金中的杂质—铜，除杂后的硝酸溶液中铜含量较高，具有极高的回收价值。目前，在硝酸体系下回收铜的方法主要有：沉淀法、置换法、电积法和萃取法。

沉淀法回收溶液中的铜主要是通过加入碳酸盐或碱，铜以碳酸铜或氢氧化铜的形式沉淀析出回收，该法铜还需再溶解铜沉淀或火法炼铜，主要存在工艺路线长、成本高的问题；置换法回收溶液中的铜主要是通过加入铁粉把铜置换出来，此法回收主要存在铜回收率低、回收成本高等缺点；电积法回收溶液中的铜主要是通过采用不溶或可溶阳极，铜或不锈钢作为阴极、通过电解硝酸铜溶液将铜沉积在阴极上。专利申请号为200810218501.1、公开号为CN101392387A，公开了一种电积法回收硝酸体系下铜和硝酸的方法。该方法采用的是涂层钛阳极板为阳极，不锈钢为阴极。采用该方法对硝酸铜溶液要求较高，硝酸铜电解液初始浓度必须为120g/L，硝酸浓度必须保持在40～80g/L范围，而且阴极铜较难剥落。专利申请号为201010233782.5、公开号为CN101906644A，公开了另一种电积回收硝酸体系下铜的方法，关键技术为采用铁棒作为阳极，铜作为阴极，可电解低浓度的硝酸铜溶液。但该种方法使用铁作为阳极容易溶解，溶解形成的铁离子会在阴-阳极之间产生三价铁和二价铁之间转换，直接消耗大量电能。

萃取法是用铜萃取剂将水溶液中的铜几乎全部萃取到有机相，经反萃-电积工艺生产一级阴极铜。萃取法具有低成本、低能耗、高效益、流程短、操作管理方便和易实现自动控制等特点，广泛应用于硫酸体系中铜的回收。但是，该法在硝酸体系中应用较少，其主要原因是萃取剂容易氧化变质，而萃取剂氧化变质将导致难以分相、萃取效率低、萃取剂消耗大。因此，在硝酸体系中若能通过一些措施来降低铜萃取剂的耗量，则能确保萃取法在硝酸体系中的良好运行，实现含铜酸性废水的高效、低成本回收处理。

三.发明内容

本发明的目的是提供一种在硝酸体系萃取铜的过程中降低铜萃取剂耗量的方法，该方法主要通过降低萃取溶液的氧化性和改进萃取剂的抗氧化性的方式方法，从而尽量避免萃取剂因氧化变质导致相间物增多、难以分相，萃取效率低，萃取剂消耗大等问题的出现。

本发明采用如下技术方案：

（1）将所需处理且含硝酸根的废水用石灰、片碱或碳酸钠等碱性物质调至pH值2.0～3.0。

（2）往已调节pH值的废水中加入10mg/L～300mg/L连二亚硫酸钠或者其它在酸性条件下可使用的还原剂。

（3）在铜萃取剂中加入30mg/L～500mg/L抗氧化剂，抗氧化剂为二丁基羟基甲苯(BHT)、丁基羟基茴香醚(BHA)等。

本发明方法的原理基于如下：

（1）硝酸体系中含大量NO3-，NO3-具有较强的氧化性，且NO3-的氧化能力随酸度的降低（或pH值的升高）而降低。在高酸度条件下，NO3-可将萃取剂氧化，使其变质。因此，根据NO3-的氧化能力与酸度的关系，可通过添加碱提高萃取初始pH值来降低萃取体系的氧化还原电位，从而降低铜萃取剂耗量。

（2）连二亚硫酸钠是一种还原剂，具有很强的还原性，其水溶液的还原电位很高，萃取过程中有机相萃取剂与水相混合接触短，加入还原剂连二亚硫酸钠后可有效保护萃取剂不被硝酸根离子氧化，从而降低铜萃取剂耗量。

（3）氧化是一种使电子自物质转移至氧化剂的化学反应，过程中可生成自由基，进而启动链反应。抗氧化剂则是一种能减缓或防止氧化作用的物质。因此，铜萃取剂中添加少量的抗氧化剂，在萃取过程中抗氧化剂能去除氧化过程中产生的自由基，终止连锁反应，抑制氧化反应进行，从而降低铜萃取剂耗量。

本发明的特点：

本发明通过提高萃取初始pH值、添加还原剂以及添加抗氧剂的方式来降低萃取溶液的氧化性和改进萃取剂的抗氧化性，从而降低了萃取剂在硝酸体系中的耗量，实现了含铜酸性废水的高效、低成本回收处理。

四.附图说明

图1是本发明在硝酸体系萃取铜的过程中降低铜萃取剂耗量的方法的流程图。

五.具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步描述