金屬萃取劑Mextral○R973H萃取銅的試驗(yàn)研究

李 建，徐志剛，鄒 潛，湯啟明，王朝華

（重慶康普化學(xué)工業(yè)有限公司，重慶 401221）

隨著銅需求的日益增長(zhǎng)及高品位礦石的日漸枯竭，對(duì)一些低品位銅礦、浮選尾礦、表外礦的開發(fā)利用成為關(guān)注的焦點(diǎn)［1］。濕法冶金工藝生產(chǎn)成本低、設(shè)備投資小且環(huán)境友好，已成為金屬回收領(lǐng)域的重要手段［2］。在濕法處理含銅物料時(shí)，浸出—萃取—電積工藝為主流工藝，而廉價(jià)高效的萃取劑和先進(jìn)的萃取技術(shù)是該工藝得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵［3］。重慶康普化學(xué)工業(yè)有限公司自主研發(fā)的Mextral系列金屬萃取劑，目前已廣泛應(yīng)用于各種含銅料液的萃取與分離［4－5］。

1 試驗(yàn)部分

1．1 試劑與儀器

試驗(yàn)所用Mextral系列金屬萃取劑包括Mextral○R973H、Mextral○R984H、Mextral○R5640H、Mextral○R622H，稀釋劑為 Mextral○RDT100。試驗(yàn)所用含銅料液由某濕法煉銅企業(yè)提供，具體成分見表1。

表1 料液中主要化學(xué)成分的質(zhì)量濃度 g／L

試驗(yàn)所用儀器有康氏振蕩器（上海?，攲?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）、雷磁PHS－3C型pH計(jì)（上海精科儀器廠）、756MC紫外可見分光光度計(jì)（上海菁華科技儀器有限公司）、9602B型原子吸收分光光度計(jì)（沈陽華光精密儀器有限公司）。

1．2 試驗(yàn)方法

1．2．1 萃取劑的選擇

萃?。簩extral系列萃取劑分別與稀釋劑配制成體積分?jǐn)?shù)為25%的有機(jī)相L0，并按相比Vo／Va＝2／1與含銅料液PLS混合，振蕩3min，靜置分相并觀察分相情況（包括絮凝物和夾帶產(chǎn)生情況），分液后得萃余液R1和負(fù)載有機(jī)相L1。將負(fù)載有機(jī)相L1和含銅料液PLS按相比Vo／Va＝2／1混合，振蕩3min，靜置分相并觀察分相情況，分液后得萃余液R2和負(fù)載有機(jī)相L2。測(cè)定萃余液R1、R2和負(fù)載有機(jī)相L1、L2中的銅離子質(zhì)量濃度，計(jì)算銅萃取率。

反萃取：將負(fù)載有機(jī)相L2與反萃取水相LE（銅質(zhì)量濃度35．17g／L，硫酸質(zhì)量濃度180g／L）按相比Vo／Va＝1／1混合，振蕩混合后，靜置分相并觀察分相情況，分液后得反萃取液RE和再生有機(jī)相L3。

1．2．2 萃取工藝流程

先制備再生有機(jī)相（經(jīng)2次萃取—反萃取循環(huán)后所得貧有機(jī)相），然后按一定相比將再生有機(jī)相和含銅料液混合振蕩3min，靜置分相后得萃余液和負(fù)載有機(jī)相。萃余液進(jìn)入下一工序，有機(jī)相進(jìn)入前一工序，如此進(jìn)行E1、E2和E3共3級(jí)逆流萃取。E1級(jí)出口的負(fù)載有機(jī)相用洗水（銅質(zhì)量濃度1g／L，硫酸質(zhì)量濃度10g／L）進(jìn)行2級(jí)逆流洗滌，洗滌后用貧銅溶液（銅質(zhì)量濃度35．17g／L，硫酸質(zhì)量濃度180g／L）進(jìn)行3級(jí)逆流反萃取，得富銅溶液和再生有機(jī)相。萃取工藝流程如圖1所示。

圖1 萃取—洗滌—反萃取工藝流程

1．3 分析方法

反萃取液中銅離子質(zhì)量濃度采用EDTA滴定法測(cè)定，萃余液中銅離子質(zhì)量濃度采用2，9－二甲基－1，10－菲啰啉分光光度法測(cè)定［6］。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2．1 萃取劑的選擇

萃取條件：萃取劑體積分?jǐn)?shù)25%，相比Vo／Va＝2／1，萃取試驗(yàn)在室溫下進(jìn)行，混合時(shí)間3 min；反萃取相比Vo／Va＝1／1，混合時(shí)間3min。試驗(yàn)結(jié)果見表2、3。

從表2看出：4種萃取劑在萃取和反萃取過程中均無絮凝物和夾帶產(chǎn)生，且分相速度均較快，都在50s以內(nèi)，其中Mextral○R973H在萃取和反萃取時(shí)分相速度最快，Mextral○R5640H次之。綜合來看，Mextral○R973H的分相效果最好。

從表3看出：用Mextral○R973H作萃取劑，經(jīng)過2級(jí)萃取和反萃取，萃余液R1和R2中銅離子質(zhì)量濃度最低，負(fù)載有機(jī)相L1和L2中銅離子質(zhì)量濃度最高，而反萃取液中銅離子質(zhì)量濃度也最高，說明 Mextral○R973H萃取能力最強(qiáng)，銅凈轉(zhuǎn)移量最大。因此，下面試驗(yàn)均選擇 Mextral○R973H作萃取劑。

表2 4種萃取劑的分相性能比較

表3 4種萃取劑的萃取能力比較 g／L

2．2 Mextral○R973H 萃取銅

有機(jī)相體積分?jǐn)?shù)太高不利于分相，也會(huì)使夾帶損失增多。不同工藝條件下 Mextral○R973H萃取銅的試驗(yàn)結(jié)果見表4。

從表4可以看出，隨萃取劑體積分?jǐn)?shù)和萃取相比增大，萃余液中銅質(zhì)量濃度降低。用洗滌液稀釋含銅料液可以進(jìn)一步降低萃余液中銅質(zhì)量濃度。適宜萃取條件為：萃取劑體積分?jǐn)?shù)為25%，萃取相比Vo／Va為4／1，稀釋倍數(shù)為1倍，反萃取相比Vo／Va為1．6／1。此條件下，萃余液中銅質(zhì)量濃度可降至0．2g／L左右，銅萃取率高達(dá)99．22%，富銅液銅質(zhì)量濃度達(dá)45g／L，達(dá)到銅電積要求。

表4 不同工藝條件下Mextral○R 973H萃取劑3級(jí)逆流萃取銅的試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

Mextral系列萃取劑可用于從某含銅料液中萃取銅，其中萃取效果最好的為Mextral○R973H。以Mextral○R973H為萃取劑，經(jīng)過3級(jí)逆流萃取，萃余液中銅質(zhì)量濃度可降至0．2g／L左右，銅萃取率達(dá)99．22%；反萃取后，富銅液中銅質(zhì)量濃度達(dá)45g／L，滿足電積工藝要求。Mextral○R973H具有萃取效率高、選擇性高等優(yōu)點(diǎn)，可用于從含銅料液中高效萃取分離銅。Mextral系列金屬萃取劑目前已規(guī)?；a(chǎn)，價(jià)格較進(jìn)口產(chǎn)品有較大優(yōu)勢(shì)，可以推廣應(yīng)用。

［1］侯新剛，哈敏，薛彩紅．用溶劑萃取法銅鐵分離的研究［J］．甘肅科技，2008，24（4）：37－39．

［2］胡學(xué)軍，高亮．萃取技術(shù)處理低品位銅礦的設(shè)計(jì)實(shí)踐［J］．有色金屬設(shè)計(jì)，2005，24（3）：33－36．

［3］鄭華均，鄭云朋．銅萃取的研究進(jìn)展［J］．浙江化工，2009，40（5）：19－22．

［4］徐志剛，鄒潛，湯啟明．金屬萃取劑Mextral○R84H萃取銅的性能研究［J］．濕法冶金，2012，31（4）：1－4．

［5］湯啟明，徐志剛，李建，等．金屬萃取劑 Mextral○RCLX－50的合成和萃取銅的性能研究［J］．濕法冶金，2013，32（3）：181－183．

［6］GB7473—1987．中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：水質(zhì)銅的測(cè)定：2，9－二甲基1，10－菲啰啉分光光度法［S］．