一種提高氨性溶液中鋅萃取率的方法技術

一種提高氨性溶液中鋅萃取率的方法，其特征在于，在含鋅離子的氨性溶液的被萃水相中對鋅離子進行萃取，得到負載鋅的有機相，鋅萃取劑為較高空間位阻的β－二酮，所述的鋅萃取劑中添加有羥肟類有機化合物，所述的羥肟類有機化合物為含１６～１９個碳原子的醛肟或含１７～２３個碳原子的酮肟。通過本發明專利技術的方法可有效地解決較高空間位阻β－二酮在氨性溶液中鋅萃取率低的問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及有色金屬冶金方法，特別涉及一種提高氨性溶液中鋅萃取效果的方法。
技術介紹
采用"氨浸-萃取-電積"工藝處理氧化鋅礦獲得高品質電鋅，關鍵是適合氨性溶液的鋅萃取劑選擇。e-二酮類萃取劑從氨性溶液中萃取金屬離子，其最大的優點是萃取金屬 離子時的共萃氨量低。然而，p-二酮類萃取劑從氨性溶液中萃取鋅離子存在以下主要問題(1)科寧(Cognis)公司生產的LIX54，盡管對氨性溶液中鋅萃取的有一定效果， 但LIX54中的幾種P -二酮混合物均具有直鏈型結構，它們長期與氨接觸會發生變質反應， 最終導致反萃困難(KordoskyG A， In:Proc. ISEC2002， Ed. SoleKCetal. South Africa Institute of Mining and Metallurgy, Johannesburg, 2002: L360-365; Michael J. Virnig, Gary A. Kordosky， et al. Beta-diketones for the extraction of copper from aqueous ammoniacal solutions, US 6106523(2000)) ; (2)較高空間位阻的單一 e-二酮類萃取劑，當被萃水相 的總氨濃度高于3mol丄"時，其鋅萃取率低(<15%)。文獻報道，1999年M. J. Alguacil和M. Alonso研究了鋅離子及總氨濃度很低條件下， 硫酸銨和氨濃度對LIX54萃取鋅效果的影響，所用料液總鋅含量僅0.01 0.2g/L (M.J. Alguacil and M. Alonso， The effect of ammonium sulphate and ammonia on the liquid-liquid extraction of zinc using LIX54， Hydrometallurgy， 1999, 53: 203-209) 。 2003年和2004年朱云 等在接近工業生產條件下，研究了LIX54從Zn-NH3-H20體系中萃取鋅，考察了鋅離子 濃度、總氨濃度和pH值對鋅萃取的影響(陳浩，朱云，胡漢.Zn-NH3-H20體系中LIX54 萃取鋅.有色金屬,2003,55 (3):50-51;王延忠，朱云，胡漢.從氨浸出液中萃取鋅的試 驗研究.有色金屬，2004,56(1):37-39)。因此，目前還沒有關于"往較高空間位阻P-二酮中添加羥肟類有機化合物可提高氨 性溶液中鋅萃取效果"的文獻報道。
技術實現思路
本專利技術的目的在于尋找一種提高氨性溶液中鋅萃取效果的方法，可有效地解決較高 空間位阻P-二酮在氨性溶液中鋅萃取率低的問題。本專利技術的技術方案為在含鋅離子的氨性溶液的被萃水相中對鋅離子進行萃取，得到負載鋅的有機相，鋅萃取劑為較高空間位阻的e-二酮，所述的鋅萃取劑中添加有羥肟類有機化合物，所述的羥肟類有機化合物為含16 19個碳原子的醛肟或含17 23個碳原子的酮肟。所述的的較高空間位阻p-二酮為具有式I 、式II、式III或式IV所述的結構<formula>formula see original document page 4</formula> 其中，！^為-CN或-CH3， R2為含6到12個碳原子的正垸基，<formula>formula see original document page 4</formula>其中，！^為-H， R2為含6到10個碳原子的正烷基，式<formula>formula see original document page 4</formula>其中，R為含6到12個碳原子的垸基，式<formula>formula see original document page 4</formula>其中，R為含6到12個碳原子的垸基。本專利技術所涉及的含鋅離子的氨性溶液中，鋅離子濃度為3g丄" 30g丄"范圍，氨性溶 液的總氨濃度為8.5g丄" 102g丄"范圍(總氨濃度是指氨與銨離子摩爾濃度的總和)，pH 值為6.0-10。氨性溶液是指氨-氯化銨溶液，或氨-硫酸銨溶液，或氨-碳酸銨溶液中的一種或幾種。 本專利技術的方法的具體實施過程為萃取將被萃水相和有機相，在康氏恒溫振蕩器中迸行萃取實驗。萃取結束后，分 離出兩相負載鋅的有機相和水相，水相用EDTA絡合滴定法或ICP法測定鋅離子含量，并計算鋅萃取率。反萃將負載鋅的有機相和反萃水相，在康氏恒溫振蕩器中進行反萃實驗。反萃結 束后，分離出兩相，水相用EDTA絡合滴定法或ICP法測定鋅離子含量的測定，用酸堿 滴定法測定硫酸含量，并計算反萃率。萃取用有機相包括稀釋劑(如磺化煤油，或260號溶劑油)、較高空間位阻P-二酮 和羥肟類有機化合物。較高空間位阻P-二酮與稀釋劑的體積比為1:9 ~ 9:1的范圍較佳， 羥肟類有機化合物與較高空間位阻(3-二酮的摩爾比為1:100 1:1范圍較佳。萃取劑濃度 特指較高空間位阻P-二酮占有機相的體積百分數。萃取時有機相與被萃水相的相比為 10:1 ~ 1:10范圍(相比是指油相與水相的體積比)。萃取實驗在常溫常壓下進行。萃取 后獲得負載有機相。反萃水相可選用100g丄" 180g丄"的硫酸溶液，或含鋅離子的硫酸溶液(鋅離子含量 40g丄" 50g丄—1，硫酸含量100g丄" 180g丄—1)。負載鋅的有機相與反萃水相的相比為10:1 ~ 1:10。專利技術的優點和積極效果在于針對較高空間位阻p-二酮在氨性溶液中(特別在總氨 濃度高的氨性溶液中)鋅萃取率低的主要問題，本專利往較高空間位阻P-二酮中添加羥 肟類有機化合物，顯著提高氨性溶液中鋅的萃取率。特別地，針對高總氨濃度的氨性溶 液，這種羥肟類有機化合物與較高空間位阻(3-二酮的混合物能顯著提高氨性溶液中鋅的 萃取率。例如針對鋅離子濃度和總氨濃度分別為30g丄—1、 102g丄'1的氨性溶液，鋅萃取 率由較高空間位阻P-二酮的3。/『8。/。提高到羥肟類有機化合物與較高空間位阻p-二酮混合 物的55~72%。本專利技術的羥肟類有機化合物與較高空間位阻(3-二酮混合物適合氨-氯化銨溶液，或氨 -硫酸銨溶液，或氨-碳酸銨溶液中鋅的萃取。采用本專利技術的負載有機相經一次反萃后所得水相，能滿足工業電積鋅要求。具體實施例方式以下實施例旨在說明本專利技術而不是對本專利技術的進一步限定。 實施例實施例1往4，4-二甲基-1-十二垸基苯基-1，3-戊二酮中添加2-羥基-5-壬基苯乙酮躬對氨性溶液中鋅萃取效果的影響往4,4-二甲基-l-十二垸基苯基-l，3-戊二酮(簡稱為P-二酮)中添加2-羥基-5-壬基苯 乙酮肟，2-羥基-5-壬基苯乙酮肟與|3-二酮的摩爾比為1:100~1:1，選用磺化煤油或260號 溶劑油為稀釋劑，將萃取劑配制成30%~50%濃度的溶液作為有機相。配制含鋅離子的氨 性溶液，其鋅離子濃度為3g丄" 30g丄"范圍，總氨濃度為8.5g丄" 102g丄—1，可以是氨-氯化銨溶液，或氨-硫酸銨溶液，或氨-碳酸銨溶液，氨性溶液的pH值為6本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提高氨性溶液中鋅萃取率的方法，其特征在于，在含鋅離子的氨性溶液的被萃水相中對鋅離子進行萃取，得到負載鋅的有機相，鋅萃取劑為較高空間位阻的β－二酮，所述的鋅萃取劑中添加有羥肟類有機化合物，所述的羥肟類有機化合物為含１６～１９個碳原子的醛肟或含１７～２３個碳原子的酮肟；　所述的的較高空間位阻β－二酮為具有式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅲ或式Ⅳ所述的結構：式Ⅰ＊＊＊其中，Ｒ↓［１］為－ＣＮ或－ＣＨ↓［３］，Ｒ↓［２］為含６到１２個碳原子的正烷基，　式Ⅱ其中，Ｒ↓［１］為－Ｈ，Ｒ↓［ ２］為含６到１０個碳原子的正烷基，　式Ⅲ＊＊＊其中，Ｒ為含６到１２個碳原子的烷基，　式Ⅳ＊＊＊其中，Ｒ為含６到１２個碳原子的烷基。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳啟元，胡慧萍，付翁，梁啟文，
申請(專利權)人：中南大學，
類型：發明
國別省市：43[中國|湖南]