[發(fā)明專利]一種萃取劑的應(yīng)用及從氨性溶液中萃取鋅的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010241374.4
• 申請(qǐng)日: 2010-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101880770A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何靜;黃玲;金勝明;楊聲海;唐謨堂;楊建廣;唐朝波;馮瑞姝;魯君樂(lè);陳永明;羅超;王小能;王濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B3/34
• 分類號(hào): C22B3/34;C22B19/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 顏勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種萃取劑的應(yīng)用及從氧化鋅礦或氧化鋅物料的氨性浸出液中萃取鋅的方法。

背景技術(shù)

目前，氧化鋅礦主要用硫酸浸出-萃取-電積工藝，但對(duì)于含鈣鎂堿性脈石高的氧化鋅礦，用硫酸浸出工藝則存在選擇性差、酸耗大、液固分離困難和凈化除雜負(fù)擔(dān)重等技術(shù)難題。因此，這類礦石只適宜采用氨性浸出，但從氨性溶液中電積鋅，只有氯化銨體系有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，但尚未大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，而硫酸銨體系和碳酸銨體系尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)。硫酸鋅酸性溶液中電積鋅是很成熟的，但要求鋅濃度高，由于氧化鋅原礦含鋅品位低，浸出液中鋅離子濃度不能滿足酸性體系電積工藝的要求，而溶劑萃取是富集提高鋅離子濃度的有效手段之一。故要實(shí)現(xiàn)氨法處理低品位氧化鋅礦技術(shù)，關(guān)鍵技術(shù)在于有效的實(shí)現(xiàn)從Zn²⁺-NH₃配合物溶液中提取鋅，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成電積工藝成熟的硫酸鋅酸性體系，并大幅提高鋅濃度，使之符合電積要求。

目前，關(guān)于從氨性溶液中萃取鋅的研究文獻(xiàn)報(bào)道極少，主要有Lix系列萃取劑，其中Lix54為最佳鋅萃取劑，此萃取劑與美國(guó)K.S.Rao等研究的HostarexDK-16以及本發(fā)明研發(fā)的新型萃取劑都具有β-雙酮結(jié)構(gòu)，但Lix54和HostarexDK-16都存在缺點(diǎn)。Lix54萃取鋅，當(dāng)溶液的pH值為8.5～9.0，才有較高的鋅萃取率，且在Zn-NH₃-(NH₄)₂SO₄-H₂O體系中鋅(II)的平衡分配比最高，D＝4.5，而在Zn-NH₃-NH₄Cl-H₂O體系和Zn-NH₃-NH₄HCO₃-H₂O體系中，鋅(II)的萃取平衡分配比更小，分別為3.0和1.8；而Hostarex?DK-16萃取鋅時(shí)，鋅(II)的的分配比和萃取率最低，在pH＞8的溶液中一級(jí)萃取，萃取率最高只有54％，且有機(jī)相的黏度大，分相速度慢，操作需要在45℃以上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種針對(duì)鋅濃度低的氨性溶液(即氨性浸出液)用新型高效萃取劑2-乙酰基-3-氧代-二硫代丁酸烷基酯的應(yīng)用，及萃取分離富集鋅的方法。本發(fā)明方法可在較廣的pH值范圍內(nèi)從低鋅濃度(如Zn²⁺4～25g/L)的氨性溶液中將鋅快速高效提取富集，而且萃取速度快，分相快，不乳化、不出現(xiàn)第三相。

本發(fā)明的應(yīng)用在于：將液態(tài)的2-乙酰基-3-氧代-二硫代丁酸烷基酯用作萃取劑從氧化鋅礦或氧化鋅物料的氨性浸出液中萃取鋅，結(jié)構(gòu)式為：

式中，R為十二烷基酯～十八烷基酯。

上述R最優(yōu)選十二烷基酯、十四烷烷基酯或十六烷基酯。

2-乙酰基-3-氧代-二硫代丁酸烷基酯是一種粘度小的液態(tài)萃取劑，分子量為345～429，密度為1200～1300Kg/m³，室溫下粘度小于5.0×10^-2pa·S。

本發(fā)明的方法是：以2-乙酰基-3-氧代-二硫代丁酸烷基酯，與稀釋劑(優(yōu)選磺化煤油)和破乳劑(優(yōu)選磷酸三丁酯(TBP))組成有機(jī)相從氧化鋅礦或氧化鋅物料的氨性浸出液中萃取鋅，萃取劑∶稀釋劑∶破乳劑按40％～60％∶35％～60％∶0～5％的體積百分比之比例混合；用硫酸反萃取，鋅得以分離與富集。水相可循環(huán)使用。

本發(fā)明通過(guò)從低鋅濃度的氨性浸出液經(jīng)過(guò)萃取和反萃，可以達(dá)到提取和富集鋅的目的，并將鋅溶液體系由氨性體系轉(zhuǎn)換成電積工藝成熟的硫酸鋅酸性體系。

氨性浸出液體系為Zn-NH₃-(NH₄)₂SO₄-H₂O體系，或Zn-NH₃-NH₄Cl-H₂O體系，或Zn-NH₃-NH₄HCO₃-H₂O體系。

萃取鋅的技術(shù)條件為：氨性浸出液的pH值為8～11，氨和銨的總濃度為2～3mol/L，氨濃度為0.11～1.00mol/L。

用硫酸反萃取，反萃液循環(huán)使用直至溶液中的鋅富集到符合電積要求。反萃有機(jī)相經(jīng)再生后返回萃取，循環(huán)使用，而電積廢液補(bǔ)充硫酸后作為反萃劑。萃取全過(guò)程無(wú)廢水產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。