氨水硫酸銨體系中mextral5100萃取銅研究

1、氨水氨水—硫酸銨體系中硫酸銨體系中Mextral54100萃取銅研究萃取銅研究曾磊1，王成彥12，馬保中12，陳永強(qiáng)12，邢鵬1（1.北京科技大學(xué)冶金與生態(tài)工程學(xué)院，北京100083；2.稀貴金屬綠色回收與提取北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100083）摘要摘要：以Mextral54100為萃取劑，對(duì)某銅鋁廢料經(jīng)氨性體系浸出后所得料液進(jìn)行溶劑萃取，回收金屬銅。分別考察了萃取劑濃度、相比、時(shí)間、水相初始pH對(duì)銅萃取的影響。溶劑萃取最優(yōu)工藝條件：萃

2、取劑體積濃度40%、相比OA=11、混合時(shí)間4min。此條件下單級(jí)萃銅能力達(dá)29.66gL。經(jīng)過(guò)萃取、洗滌后，采用170gL硫酸進(jìn)行反萃，銅反萃率達(dá)92.59%。通過(guò)McCabeThiele圖解法確定了萃取段的理論級(jí)數(shù)，并進(jìn)行了二級(jí)模擬逆流試驗(yàn)驗(yàn)證，最終萃余液含銅約0.06gL。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：Mextral54100；β二酮；溶劑萃??；銅中圖分類號(hào)：中圖分類號(hào)：TF811文獻(xiàn)標(biāo)志碼：文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：文章編號(hào)：10077545（2

3、018）11000000SolventExtractionofCopperfromAmmoniacalAmmoniumSulfateMediumwithMextral54100ZENGLei1WANGChengyan12MABaozhong12CHENYongqiang12XINGPeng1(1.SchoolofMetallurgicalEcologicalEngineeringUniversityofScienceTechnology

4、BeijingBejing100083China2.BeijingKeyLabatyofGreenRecyclingExtractingRarePreciousMetalsBeijing100083China)Abstract：SolventextractionofcopperfromammoniacalammoniumsulfatemediumusingMextral54100wasinvestigsted.Effectsofextr

5、actantconcentrationphaseratioextractiontimepHvalueofinitialleachsolutiononcopperextractionwereexamined.Theresultsshowthatcapacityofonestagecopperextractionis29.66gLundertheoptimumconditionsincluding40%volumeconcentration

6、ofextractantphaseratioofOA=11extractiontimeof4min.Copperstrippingratewith170gLH2SO4is92.59%fromloadedganicphase.TheeticalstageofextractionisdeterminedbyofMcCabeThieleIsothermyGraphicMethod.Aftertwostagecountercurrentextr

7、actionthesimulationresultscrespondwiththedatacopperconcentrationinraffinateisabout0.06gL.Keywds：Mextral54100βdiketonesolventextractioncopper廢雜銅的處理方法主要有火法[1]、濕法[23]以及直接電解[4]。其中濕法工藝主要是通過(guò)浸出萃取電積流程實(shí)現(xiàn)金屬的回收。在濕法工藝中，氨性體系浸出常用于氧化銅精

8、礦[56]和電子印刷線路板[7]以及電子廢棄物[8]的處理，所得浸出液經(jīng)溶劑萃取后用于電積。Mextral54100是一種螯合型萃取劑，普遍用于印制電路板的氨浸出液、廢銅、銅合金類、銅鉛渣滓和和某些硫化銅精礦中萃取銅[9]。Lix54和Mextral54100同屬于β二酮類萃取劑，但前者在氨性體系下萃取金屬已經(jīng)得到廣泛研究[10]，有關(guān)Mextral54100萃取銅的研究相對(duì)較少。ALGUACIL[11]使用Lix54在氨水—硫酸銨體系

9、下萃取銅；ROSINDA[12]發(fā)現(xiàn)Lix54在氨性體系下萃銅時(shí)，平衡pH對(duì)萃取率影響極大；向延鴻[13]通過(guò)自主合成高阻位β二酮和Lix84混合，研究了低銅濃度（3gL）下，萃取條件對(duì)萃銅的影響；朱如龍[14]考察Mextral54100對(duì)銅和鋅萃取性能的差異時(shí)，與TRPO協(xié)同萃取，銅萃取率大于99%，鋅共萃率小于2%，實(shí)現(xiàn)銅、鋅分離與回收；TA[15]使用10%濃度Mextral54100從堿性含銅甘氨酸混合溶液（Cu2gL）中回收

10、銅，相比為1︰2，室溫條件下銅萃取率達(dá)到95.87%。Mextral54100萃取劑的主要活性成分是1苯甲酰2壬酮，該產(chǎn)品對(duì)高銅濃度的料液萃取效果還未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。本文采用Mextral54100和磺化煤油組成萃取體系，對(duì)銅鋁廢料經(jīng)氨浸后所得溶液（Cu230~40gL）進(jìn)行溶劑萃取，測(cè)量了在該體系下的銅萃取飽和容量，并同時(shí)考察了萃取劑濃度、相比、混合時(shí)間、水相初始pH對(duì)萃取效果的影響，采用McCabeThiele圖解法確定了萃取段的理論級(jí)

11、數(shù)，并進(jìn)行了模擬逆流試驗(yàn)驗(yàn)證。doi：10.3969j.issn.10077545.2018.11.003102030405060020406080100萃取率分相時(shí)間Mextral54100體積分?jǐn)?shù)%銅萃取率%050100150200250300分相時(shí)間s圖1萃取劑濃度對(duì)萃取率和分相時(shí)間的影響萃取劑濃度對(duì)萃取率和分相時(shí)間的影響Fig.1Effectofextractantconcentrationonextractionefficie

12、ncyphasedisengagement2.2.2相比的影響相比的影響試驗(yàn)采用40%Mextral5410060%磺化煤油作為萃取體系，萃取時(shí)間為2min，料液中銅離子32.41gL，分別在不同萃取相比下考察其對(duì)銅萃取的影響，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2?？梢钥闯觯啾扔?︰3逐漸升到1︰1過(guò)程中，一次萃取率快速升高，達(dá)到90.47%，繼續(xù)增大相比，萃取率雖然有所提高，但是幅度不大?？紤]到工業(yè)實(shí)踐中可進(jìn)行多級(jí)萃取，最大程度地實(shí)現(xiàn)金屬銅的富集，故選取

13、相比1︰1。1312123020406080100萃取率分相時(shí)間相比OA銅萃取率%04080120160200分相時(shí)間s圖2相比對(duì)萃取率和分相時(shí)間的影響相比對(duì)萃取率和分相時(shí)間的影響Fig.2Effectofextractantconcentrationonextractionefficiencyphasedisengagement2.2.3接觸時(shí)間的影響接觸時(shí)間的影響體積分?jǐn)?shù)40%Mextral5410060%磺化煤油作為萃取體系，萃取