專利名稱：一種在升高的溫度下從浸出溶液中萃取銅的方法
相關(guān)申請交叉引述本申請要求了申請日為2003年5月15日共同待審的臨時申請序列號60/470657的權(quán)益，這些內(nèi)容在此引入作為參考。
背景技術(shù)：
目前，從銅濃縮物或高品位的銅硫化物礦石中萃取銅通常采用壓力浸析法或通過鐵離子或細菌的輔助作用在攪拌槽中浸濾的辦法，這就導致浸出溶液具有相對高的溫度。現(xiàn)在，大部分所要處理的浸出溶液的溫度大約在15℃-25℃。在壓力浸析容器或攪拌槽中浸出溶液的溫度取決于浸析工藝，可高達150℃。因為各種原因，包括銅溶劑的萃取劑的穩(wěn)定性，在高溫下通過銅溶劑萃取法來處理浸出溶液存在很多困難。因此這些浸出溶液在進入銅溶劑萃取裝置之前要被冷卻到不超過約45-50℃。
在商業(yè)上采用升高溫度浸析工藝的銅溶劑萃取裝置(SX)中，萃取分子5-壬基水楊醛肟被與2，2，4-三甲-1，3-戊二醇二異丁酸鹽中相混合使用，這種鹽的商業(yè)名為TXIB。TXIB屬于一種叫做平衡改性劑的一類化合物，其公開于美國專利4507268和6231784中，在此將這兩個專利的全部內(nèi)容引入作為參考。改性劑會改變一個萃取劑正常的銅萃取能力，因此使得人們需認真選擇5-壬基水楊醛肟和對于特定的銅溶劑萃取應用來說為最優(yōu)或者接近最優(yōu)的改性劑的混合溶液。
銅溶劑萃取裝置的操作者關(guān)心的是萃取劑如5-壬基水楊醛肟等的水解降解，因為萃取劑的降解會帶來附加成本和操作的問題。出現(xiàn)附加成本是因為由于降解而導致的萃取劑的流失必須得到補償所引起的。
出現(xiàn)操作問題是因為萃取劑，如5-壬基水楊醛肟的降解速率要高于改性劑的降解速率，這樣一段時間之后SX萃取裝置中5-壬基水楊醛肟與改性劑的比例就會慢慢的下降。隨著這個比例下降5-壬基水楊醛肟與改性劑的混合體對與某個特定的銅溶劑萃取裝置來說不再是最佳值。為了保持裝置中5-壬基水楊醛肟和TXIB混合液的最佳值，這兩種化合物都必須采用復雜的分析裝置進行監(jiān)控，而且為了保證裝置中5-壬基水楊醛肟和改性劑的恰當?shù)幕旌?，操作者必須根?jù)正常的銅溶劑萃取劑的常規(guī)基準來計算必須加入的純5-壬基水楊醛肟的量。
這就說明，需要一種比5-壬基水楊醛肟更穩(wěn)定的銅萃取分子，以減少萃取劑被降解流失和減少復雜分析的次數(shù)，而這些分析是為保持銅萃取分子與改性劑的合適比率所必須的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明屬于一種從含銅水溶液中萃取銅的方法，其中含銅水溶液的溫度最少為30℃。這種方法包括將含銅水溶液與一種具有結(jié)構(gòu)式(I)的萃取劑相接觸，這里R是一個直鏈或者支鏈的C10-18烷基，R1是H或者CH3。在溫度大于或者等于30℃的浸出溶液中，本發(fā)明的萃取劑在降解過程中的降解速率大大低于采用傳統(tǒng)的萃取劑的正常降解速率。
具體實施方式
本發(fā)明的萃取劑是一種具有結(jié)構(gòu)式(I)的化合物 其中R是一個直鏈或者支鏈的C10-18烷基，R1是H或者CH3。當具有結(jié)構(gòu)式(I)的化合物中的R1為H時，它可以根據(jù)美國專利No.4,020,105或No.4,020,106所描述的方法制備，或者通過對根據(jù)美國專利No.4,085,146制得的醛類的肟化得到。這幾個專利的全部內(nèi)容都被引入本文作為參考。當具有結(jié)構(gòu)式為(I)的化合物中的R1為CH3時，它可以通過英國專利GB1,322,532描述的方法制得。優(yōu)選的萃取劑包括2-羥基-5-癸基苯乙酮肟、2-羥基-5-十二烷基苯乙酮肟、2-羥基-5-十五烷基苯乙酮肟、5-癸基水楊醛肟、5-十二烷基水楊醛肟和5-十五烷基水楊醛肟及其混合物。
本發(fā)明的萃取劑可以并且一般都能溶解在一種商業(yè)烴溶劑如CONOSOL170ES，ORFOMSX7，ORFOMSX12，ORFOMSX11，Shellsol 2046和類似的溶劑中，該溶劑的濃度大于約0.25M。有機萃取劑也可包含一種平衡改性劑，改性劑可以包含一種酯，如2，2，4-三甲基戊烷-1，3-二醇二異丁酸酯，己二酸二正丁基酯，一種酮，一種醚或者是一種醇如十三烷基醇。該有機萃取劑可包含附加的肟萃取劑。水溶液原料的溫度范圍可大于或等于30℃，35℃或40℃。水溶液原料中銅的濃度一般在約5gpl Cu到50gpl Cu之間變化，最優(yōu)選大于10gpl Cu。浸出液可通過對某個濃縮物的壓力氧化或者生物氧化加工而獲得。
下面的實施例用于說明但不是對本發(fā)明的限制。
實施例在45℃時通過連續(xù)攪拌含有30gpl(克/升)Cu和180gpl硫酸的水相和一種有機萃取劑相，進行了一系列的穩(wěn)定性測試。大約350ml的水相和350ml的有機相被放入一個標準的3-頸1升圓底玻璃燒瓶，其頂部裝有一個攪拌馬達，Teflon葉片攪拌機和一個Friedrigs冷凝器。為了控制溫度在45℃，燒瓶被放在恒溫油浴中。攪拌轉(zhuǎn)速設為480rpm。有機萃取劑樣本被周期性的取出和分析銅的最大萃取量和肟的含量。
在測試1中，在5-壬基水楊醛肟中有機相為0.0463M，在5-十二烷基水楊醛肟中有機相為0.0425M，在己二酸二正丁酯中有機相為0.104M，溶解于CONOSOL170ES中。其結(jié)果匯總于表1。
表1

由測試數(shù)據(jù)可知，5-壬基水楊醛肟半衰期大約是115天，明顯小于5-十二烷基水楊醛肟，在本實驗條件下，其半衰期大約是220天。
在測試2中，在2-羥基-5-壬基苯乙酮肟(酮肟)中有機相為0.2640M，在5-壬基水楊醛肟(C9Aldox)中的有機相為0.3091M，在5-十二烷基水楊醛肟(C12 Aldox)中的有機相為0.0202M，溶解于CONOSOL170ES中。測試結(jié)果匯總于表2。
表2

由測試數(shù)據(jù)可知，5-壬基水楊醛肟半衰期大約是83天，而5-十二烷基水楊醛肟的半衰期是170天，明顯的大于5-壬基水楊醛肟。2-羥基-5-壬基苯乙酮肟明顯的比這兩種醛肟穩(wěn)定，在本實驗條件下它的半衰期超過330天。
權(quán)利要求
1.一種包含通過將含銅水溶液與一種具有結(jié)構(gòu)式(I)的萃取劑相接觸，以從溫度至少為30℃的該含銅水溶液中萃取銅的方法，式中R是直鏈或者支鏈的C10-18烷基，R1是H或者CH3
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于萃取劑進一步由烴稀釋劑組成。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于式中R是直鏈或者支鏈的C10-18烷基，并且R1是H。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于式中R是直鏈或者支鏈的C10-18烷基，并且R1是CH3。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于萃取劑選自2-羥基-5-癸基苯乙酮肟、2-羥基-5-十二烷基苯乙酮肟、2-羥基-5-十五烷基苯乙酮肟、5-癸基水楊醛肟、5-十二烷基水楊醛肟和5-十五烷基水楊醛肟。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于萃取劑是5-十二烷基水楊醛肟。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于萃取劑是2-羥基-5-十二烷基苯乙酮肟。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于萃取劑是5-癸基水楊醛肟。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于萃取劑是2-羥基-5-癸基苯乙酮肟。
10.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于萃取劑是2-羥基-5-十五烷基苯乙酮肟。
11.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于萃取劑是5-十五烷基水楊醛肟。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于萃取劑進一步由選自酯、酮、醚和醇的改性劑組成。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于醇為三正癸醇。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于酯為2，2，4-三甲基正戊烷-1，3-二醇二異丁酸酯，己二酸二丁基酯。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該溫度為35℃。
16.一種包含通過將含銅水溶液與一種組合物相接觸，以從一種溫度至少為30℃的含銅水溶液中萃取銅的方法，該組合物包含(a)由一種具有結(jié)構(gòu)式(I)的化合物組成的萃取劑，其中R是十二烷基，以及R1是H和(b)己二酸二丁基酯
17.一種包含通過將含銅水溶液與一種組合物相接觸，以從一種溫度至少為30℃的含銅水溶液中萃取銅的方法，該組合物包含(a)由一種具有結(jié)構(gòu)式(I)的化合物組成的萃取劑，其中R是壬基，以及R1是CH3和(b)己二酸二丁基酯
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于溫度為35℃。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于溫度為35℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及從含銅浸出水溶液中萃取銅的方法，其中浸出溶液的溫度至少為30℃。這種方法包括將含水溶液與一種具有結(jié)構(gòu)式(I)的萃取劑相接觸，這里R是一個直鏈或者支鏈的C
文檔編號C22B15/00GK1788096SQ200480013190
公開日2006年6月14日 申請日期2004年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月15日
發(fā)明者G·A·科多斯基, R·B·薩德斯, M·J·沃尼格 申請人:科寧公司