專利名稱：一種新型工業(yè)銅萃取劑的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從銅礦浸出液中回收銅的新型工業(yè)銅萃取劑的合成方法。
背景技術(shù)：
目前我國工業(yè)所用的銅萃取劑主要依賴于進口，不僅價格昂貴，而且需要結(jié)合我國銅礦資源特點進行配方調(diào)整，可以說，我國濕法冶銅工藝至今還未真正擺脫國外技術(shù)壟斷的局面。研究探索以國產(chǎn)化工產(chǎn)品為原料，開發(fā)出一種適合我國銅礦資源特征的效率高、成本低、符合環(huán)保要求的新型銅萃取劑，對提高我國濕法煉銅技術(shù)水平，充分利用現(xiàn)有銅資源產(chǎn)生更好的經(jīng)濟效益和社會效益，促進我國國民經(jīng)濟發(fā)展具有十分重要的意義
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，合成一種新型工業(yè)銅萃取齊U。與目前工業(yè)上經(jīng)常應(yīng)用的一些銅萃取劑相比，本專利合成的工業(yè)銅萃取劑具有以下優(yōu)勢可在更高酸度條件下使用，其具有的萃取容量、銅鐵分離度、以及反萃取性能均優(yōu)于或與之相等。并且，其生產(chǎn)成本要低于目前的羥肟類萃取劑。此外，其合成工藝還能滿足節(jié)能、降耗、環(huán)保的要求。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案，包括以下步驟
步驟一，以直鏈烷基苯和草酸酰氯單乙酯等?；瘎樵?，在路易斯酸或固體酸催化劑的催化作用下，通過Friedel — Crafts?；磻?yīng)合成對烴基苯甲酰甲酸乙酯(a)。步驟二，由步驟一合成的對烴基苯甲酰甲酸乙酯(a )與鹽酸羥胺在堿性條件下，通過水解與肟化反應(yīng)來合成不同結(jié)構(gòu)的羧酸肟(銅萃取劑)，其合成路線如下
R
6 +、人廣、............................................If................................
O□
NH2OH腿八
NaOH\=/ I 0H
Nv.
OH
本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點
本專利合成的工業(yè)銅萃取劑具有以下優(yōu)勢可在更高酸度條件下使用，其具有的萃取容量、銅鐵分離度、以及反萃取性能均優(yōu)于或相于現(xiàn)有的工業(yè)銅萃取劑。并且，其生產(chǎn)成本要低于目前的羥肟類萃取劑。此外，其合成工藝還能滿足節(jié)能、降耗、環(huán)保的要求。由于直鏈烷基苯的烷基碳鏈在C7 C12之間能夠較快的進行相分離，大大節(jié)約了時間，提聞了生廣效率。兩步反應(yīng)水解采用的鹽酸來源廣泛、成本低廉且水解完全，pH值易調(diào)節(jié)，羧酸肟(萃取劑)的順、反異構(gòu)體較易控制。
具體實施例方式 本實施例是在發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，但保護范圍不限于實施范圍。實施例I
步驟一，在干燥的250mL三口瓶中加入8. 6g直鏈烷基苯(以十二烷基苯為例)、13. Og草酸酰氯單乙酯和50. Oml 二氯甲烷，在低溫下攪拌30min得到深黃色均相體系，然后在2h內(nèi)將15. 2g催化劑(以無水三氯化鋁為例)分批次加到三口瓶中，然后，維持溫度5°C，反應(yīng)8h。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液在低溫下緩緩倒入150mL濃鹽酸與水(Vltaig V*=1:1)的混合液中進行酸解，酸解溫度不超過20°C，待酸解完全后，將其移至分液漏斗，每次用20mL水洗滌至水相近中性，水相用30mL 二氯甲烷分三次萃取，棄去水相，合并有機相。有機相用無水硫酸鎂干燥4h。采用蒸餾的方法除去二氯甲烷，得到淺黃色的液體一對烴基苯甲酰甲酸乙酯(對十二烷基苯甲酰甲酸乙酯(a)) 7. 4g。步驟二，在干燥的IOOmL三口瓶中加入5. Og已合成的產(chǎn)品(a)、稱取1.3g氫氧化 鈉，溶于20mL乙醇水溶液(Vie V*=1:1)中(A)，將(A)加入到三口瓶中，攪拌均勻，另稱取1.5g鹽酸羥胺，溶于20mL乙醇水溶液(Vie V*=1:1)中(B)，攪拌狀態(tài)下在30min內(nèi)將(B)滴加到三口瓶中，然后升溫至75°C回流反應(yīng)20h，待反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液冷卻，利用傾斜法移去水相，剩余固體(C)用20mL石油醚分3次洗滌，然后用30mLlmol -T1的鹽酸溶液將(C)酸化，并攪拌lh，再移至分液漏斗，靜置分層，棄去水相，最后再用20 mL 二氯甲烷分三次萃取水相，合并有機相。有機相用無水硫酸鎂干燥4h。采用蒸餾的方法除去二氯甲烷，得到黃褐色的粘稠液體2. 4g。實施例2
步驟一，在干燥的250mL三口瓶中加入8. 6g直鏈烷基苯(以十二烷基苯為例)、13. Og草酸酰氯單乙酯和50. Oml 二氯甲烷，在低溫下攪拌30min得到深黃色均相體系，然后在2h內(nèi)將16. 5g催化劑(以無水三氯化鋁為例)分批次加到三口瓶中，然后，維持溫度10°C，反應(yīng)8h。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液在低溫下緩緩倒入150mL濃鹽酸與水(Vltaig V*=1:1)的混合液中進行酸解，酸解溫度不超過20°C，待酸解完全后，將其移至分液漏斗，用IOOmL水分多次洗滌，至水相近中性，靜置分液，水相用30mL 二氯甲烷分三次萃取，棄去水相，合并有機相。有機相用無水硫酸鎂干燥4h。采用蒸餾的方法除去二氯甲烷，得到淺黃色的液體——對烴基苯甲酰甲酸乙酯(對十二烷基苯甲酰甲酸乙酯(a)) 9. lg。步驟二，在干燥的IOOmL三口瓶中加入5. Og已合成的產(chǎn)品(a)、稱取1.3g氫氧化鈉，溶于20mL乙醇水溶液(Vie V*=1:1)中(A)，將(A)加入到三口瓶中，攪拌均勻，另稱取1.5g鹽酸羥胺，溶于20mL乙醇水溶液(Vie V*=1:1)中(B)，攪拌狀態(tài)下在30min內(nèi)將(B)滴加到三口瓶中，然后升溫至75°C回流反應(yīng)24h，待反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液冷卻，利用傾斜法移去水相，剩余固體(C)用20mL石油醚分3次洗滌，然后用30mLlmol -T1的鹽酸溶液將(C)酸化，并攪拌lh，再移至分液漏斗，靜置分層，棄去水相，最后再用20 mL 二氯甲烷分三次萃取水相，合并有機相。有機相用無水硫酸鎂干燥4h。采用蒸餾的方法除去二氯甲烷，得到黃褐色的粘稠液體2. 6g。實施例3
步驟一，在干燥的250mL三口瓶中加入8. 6g直鏈烷基苯(以十二烷基苯為例)、13. Og草酸酰氯單乙酯和50. Oml 二氯甲烷，在低溫下攪拌30min得到深黃色均相體系，然后在2h內(nèi)將16. 5g催化劑(以無水三氯化鋁為例)分批次加到三口瓶中，然后，維持溫度20°C，反應(yīng)8h。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液在低溫下緩緩倒入150mL濃鹽酸與水(Vltaig V*=1:1)的混合液中進行酸解，酸解溫度不超過20°C，待酸解完全后，將其移至分液漏斗，用IOOmL水分多次洗滌，至水相近中性，靜置分液，水相用30mL 二氯甲烷分三次萃取，棄去水相，合并有機相。有機相用無水硫酸鎂干燥4h。采用蒸餾的方法除去二氯甲烷，得到淺黃色的液體——對烴基苯甲酰甲酸乙酯(對十二烷基苯甲酰甲酸乙酯(a)) 7. lg。步驟二，在干燥的IOOmL三口瓶中加入5. Og已合成的產(chǎn)品(a)、稱取1.3g氫氧化鈉，溶于20mL乙醇水溶液(Vie V*=1:1)中(A)，將(A)加入到三口瓶中，攪拌均勻，另稱取1.5g鹽酸羥胺，溶于20mL乙醇水溶液(Vie V*=1:1)中(B)，攪拌狀態(tài)下在30min內(nèi)將(B)滴加到三口瓶中，然后升溫至85°C回流反應(yīng)24h，待反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液冷卻，利用傾斜法移去水相，剩余固體(C)用20mL石油醚分3次洗滌，然后用30mLlmol -T1的鹽酸溶液將(C)酸化，并攪拌lh，再移至分液漏斗，靜置分層，棄去水相，最后再用20 mL 二氯甲烷分·三次萃取水相，合并有機相。有機相用無水硫酸鎂干燥4h。采用蒸餾的方法除去二氯甲烷，得到黃褐色的粘稠液體2. 9g。實施例4
步驟一，在干燥的250mL三口瓶中加入8. 6g直鏈烷基苯(以十二烷基苯為例)、13. Og草酸酰氯單乙酯和50. Oml 二氯甲烷，在低溫下攪拌30min得到深黃色均相體系，然后在2h內(nèi)將17. Og催化劑(以無水三氯化鋁為例)分批次加到三口瓶中，然后，維持溫度5°C，反應(yīng)IOh0反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液在低溫下緩緩倒入150mL濃鹽酸與水(Vltaig :V#=1:1)的混合液中進行酸解，酸解溫度不超過20°C，待酸解完全后，將其移至分液漏斗，用IOOmL水分多次洗滌，至水相近中性，靜置分液，水相用30mL 二氯甲烷分三次萃取，棄去水相，合并有機相。有機相用無水硫酸鎂干燥4h。采用蒸餾的方法除去二氯甲烷，得到淺黃色的液體——對烴基苯甲酰甲酸乙酯(對十二烷基苯甲酰甲酸乙酯(a) 7. Sg。步驟二，在干燥的IOOmL三口瓶中加入5. Og已合成的產(chǎn)品(a)、稱取1.8g氫氧化鈉，溶于20mL乙醇水溶液(Vie V*=1:1)中(A)，將(A)加入到三口瓶中，攪拌均勻，另稱取1.5g鹽酸羥胺，溶于20mL乙醇水溶液(Vie V*=1:1)中(B)，攪拌狀態(tài)下在30min內(nèi)將(B)滴加到三口瓶中，然后升溫至85°C回流反應(yīng)24h，待反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液冷卻，利用傾斜法移去水相，剩余固體(C)用20mL石油醚分3次洗滌，然后用30mLlmol -T1的鹽酸溶液將(C)酸化，并攪拌lh，再移至分液漏斗，靜置分層，棄去水相，最后再用20 mL 二氯甲烷分三次萃取水相，合并有機相。有機相用無水硫酸鎂干燥4h。采用蒸餾的方法除去二氯甲烷，得到黃褐色的粘稠液體2. Sg。實施例5
步驟一，在干燥的250mL三口瓶中加入8. 6g直鏈烷基苯(以十二烷基苯為例)、13. Og草酸酰氯單乙酯和50. Oml 二氯甲烷，在低溫下攪拌30min得到深黃色均相體系，然后在2h內(nèi)將15. 8g催化劑(以無水三氯化鋁為例)分批次加到三口瓶中，然后，維持溫度10°C，反應(yīng)8h。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液在低溫下緩緩倒入150mL濃鹽酸與水(Vltaig V*=1:1)的混合液中進行酸解，酸解溫度不超過20°C，待酸解完全后，將其移至分液漏斗，用IOOmL水分多次洗滌，至水相近中性，靜置分液，水相用30mL 二氯甲烷分三次萃取，棄去水相，合并有機相。有機相用無水硫酸鎂干燥4h。采用蒸餾的方法除去二氯甲烷，得到淺黃色的液體——對烴基苯甲酰甲酸乙酯(對十二烷基苯甲酰甲酸乙酯(a)) 9. 7g。 在干燥的IOOmL三口瓶中加入5. Og已合成的產(chǎn)品(a)、稱取I. 5g氫氧化鈉，溶于20mL乙醇水溶液(Vie V*=1:1)中(A)，將(A)加入到三口瓶中，攪拌均勻，另稱取I. 4g鹽酸羥胺，溶于20mL乙醇水溶液(Vie V*=1:1)中(B)，攪拌狀態(tài)下在30min內(nèi)將(B)滴加到三口瓶中，然后升溫至85°C回流反應(yīng)24h，待反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液冷卻，利用傾斜法移去水相，剩余固體(C)用20mL石油醚分3次洗滌，然后用30mLlmol L—1的鹽酸溶液將(C)酸化，并攪拌lh，再移至分液漏斗，靜置分層，棄去水相，最后再用20 mL 二氯甲烷分三次萃取水相，合并有機相。有機相用無水硫酸鎂干燥4h。采用蒸 餾的方法除去二氯甲烷，得到黃褐色的粘稠液體3. 4g。
權(quán)利要求
1.一種新型工業(yè)銅萃取劑的合成方法，其特征在于，包括以下兩個步驟步驟一，以直鏈烷基苯和草酸酰氯單乙酯或草酸、丁二酸酐等?；瘎樵希诼芬姿顾峄蚬腆w酸催化劑的催化作用下，通過Friedel — Crafts酰基化反應(yīng)合成對烴基苯甲酰甲酸乙酯(a),步驟二，由步驟一合成的對烴基苯甲酰甲酸乙酯(a)與鹽酸羥胺在堿性條件下，通過水解與肟化反應(yīng)來合成不同結(jié)構(gòu)的羧酸肟(銅萃取劑)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，步驟一中?；瘎┡c催化劑的摩爾配比為I:1. O I :2. 4，反應(yīng)溫度為5 120°C，反應(yīng)溶劑為二氯甲烷或二硫化碳，反應(yīng)時間為4 15h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，步驟二中鹽酸羥胺過量20% 50%，反應(yīng)溫度為70°C 100°C,pH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉水溶液，反應(yīng)溶劑為水或水與乙醇的混合液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，?；磻?yīng)和肟化反應(yīng)的酸化均采用鹽酸，產(chǎn)品的干燥均采用無水 硫酸鎂。
5.根據(jù)權(quán)利要求I，直鏈烷基苯的側(cè)鏈烷基在C7 C12之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型工業(yè)銅萃取劑的合成方法，合成該萃取劑的步驟如下步驟一，以直鏈烷基苯和草酸酰氯單乙酯等?；瘎樵希诼芬姿顾峄蚬腆w酸催化劑的催化作用下，通過?；磻?yīng)合成對烴基苯甲酰甲酸乙酯(a)。步驟二，由步驟一合成的對烴基苯甲酰甲酸乙酯(a)與鹽酸羥胺在堿性條件下，通過水解與肟化反應(yīng)來合成不同結(jié)構(gòu)的羧酸肟(銅萃取劑)。與目前工業(yè)上經(jīng)常應(yīng)用的一些銅萃取劑相比，本發(fā)明合成的工業(yè)銅萃取劑具有以下優(yōu)勢可在更高酸度條件下使用，其具有的萃取容量、銅鐵分離度、以及反萃取性能均優(yōu)于或與之相等。并且，其生產(chǎn)成本要低于目前的羥肟類萃取劑。此外，其合成工藝還能滿足節(jié)能、降耗、環(huán)保的要求。
文檔編號C07C251/40GK102796026SQ201110337418
公開日2012年11月28日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者張彩霞, 陸明, 劉云派, 舒慶, 李斌壽 申請人:江西理工大學