[发明专利]与铜的液-液萃取相关的用于去除杂质的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是与涉及回收铜的液-液萃取相关，从含铜的有机萃 取溶液去除钼和其他可能杂质的装置和方法。在结合到有机萃取溶液 储罐中的一个或若干个去除单元中去除杂质。

背景技术

通常，含铜矿还包含少量的钼，在浸取铜矿的状态下钼溶解到水 溶液中。在铜生产过程中，在浸取后，通常采用的溶液净化阶段是借 助有机萃取溶液进行的液-液萃取，其中，铜被转移到有机相，大部分 杂质留在水溶液中。目前在液-液萃取铜的有机萃取溶液中使用的萃取 剂通常是不同类型的羟肟，例如5-十二烷基水杨醛肟。例如在美国专 利公开3,415,616中提到了也使用羟肟来萃取钼。此外已知的是在萃取 铜的状态下钼与铜一起萃取到有机相中。在萃取铜的萃取阶段的pH 值范围内，钼主要以钼酸H₂MoO₄和钼酸根阳离子MoO₂²⁺的形式出 现。从动力学来说，把钼萃取到有机相很快。

之前已经发现，可以用基于喹啉的萃取剂把钼与铜一起萃取，例 如在加拿大专利公开1061574中所描述地那样。然而，基于喹啉的萃 取剂目前在萃铜的过程中并不常用。

现有技术中还已知的是，在反萃铜的状态下钼不会从有机溶液中 去除。结果，钼逐渐浓缩在有机相中，因此降低了有机相的萃取铜能 力，延长了各个相在沉淀器中的沉淀时间。在高浓度时，钼也会增大 萃取溶液的粘性。有机相的粘性增大是萃取装置上最糟的问题之一， 因为在这种情况下，首先是有机萃取溶液难以泵送，并因此需要更多 的能量来形成分散液。其次，增大的粘性通常意味着萃取反应也减慢， 因此使萃取铜的能力恶化。

美国专利公开4,026,988描述了一种选择性地将钼从也含铜的水 溶液中分离的方法。根据该方法，使用的萃取溶液是对钼选择性的α- 羟基肟，向其添加壬基酚以促进反萃。当水溶液的pH值保持在低于 2的范围时，铜的萃取非常少，但是可以很好地萃取钼。然而在这种 情况下，从已去除了钼的水溶液中萃取铜需要第二萃取过程，因此总 体上该方法并不简单。

在西班牙专利公开2156504中描述了一种方法，利用萃取将铜和 钼从水溶液中分离。使用的萃取剂在铜和钼都被萃取到有机溶液中的 情况下是商品肟。在两个阶段中进行反萃。在第一步骤中，使有机溶 液与含硫酸的水溶液接触，从而将大部分铜转移到水溶液中，而实际 上一点儿钼也没有转移。之后，执行反萃的第二阶段，其中，使有机 溶液与含氨的水溶液接触，停留时间为10-60分钟。当根据实例3的 氨浓度为1mol/l时，几乎所有的钼都被转移到水溶液中。反萃后，可 以用含酸的水溶液洗涤有机溶液以去除残留的氨，然后使有机溶液返 回到循环中。

在美国专利公开4,026,988和ES公开2156504描述的方法中，钼 的反萃需要其自己的设备单元。在钼的量很小且目的主要是从有机溶 液中将其去除的情况下，单独的反萃设备构成了一个相当大的成本项 目。当使用基于氨的水溶液来反萃钼时，需要另一单独的洗涤阶段来 从有机萃取溶液去除氨。

WO申请公开2005/120677描述了一种装置，其中，在有机萃取 溶液储罐中洗涤含贵重金属的有机萃取溶液以去除水溶液液滴。该洗 涤溶液是水溶液，并在该溶液送入罐之前将其大部分供入有机溶液中。 洗涤装置包括液滴聚结装置，水溶液的其余部分在液滴聚结装置的位 置被送入罐。有机溶液以若干不同的支流被供入储罐底部，并以若干 支流从罐后端的液体层表面部分去除。洗涤溶液以若干支流从罐后端 的底部部分去除。

发明目的

本发明的目的是通过改进在液-液萃取中通常包含的设备来去除 包含在含铜有机溶液中的杂质物质例如钼，从而获得一种简单的装置 和方法，以避免上述问题。根据本发明，通常属于液-液萃取装置的有 机萃取溶液储罐具有这样的设备，利用该设备，在实际的铜反萃阶段 之前把已从水溶液萃取到有机萃取溶液中的钼和其他可能的杂质物质 从萃取溶液中分离。含铜的有机萃取溶液送入在储罐中进行的净化阶 段，其中，在铜反萃阶段前用水溶液洗涤该有机萃取溶液。根据要去 除的杂质物质来调节水溶液的性质。当在储罐中洗涤萃取溶液时，投 资成本比在单独的反萃步骤中小得多。在储罐中进行净化阶段也能够 完全省去洗涤步骤，该洗涤步骤包括通常包含在液-液萃取中的混合器 和沉淀器。

发明内容

从随附的权利要求可以明白本发明的基本特征。