[發明專利]一種吡啶類醚類化合物及其制備方法和作為銅萃取劑的應用

有效

• 申請號: 201910865979.1
• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN110483378B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 曹佐英;許妙洋;張貴清;巫圣喜;曾理;李青剛;關文娟
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C07D213/30
• 分類號: C07D213/30;C22B15/00;C22B3/36
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

本發明公開了一種吡啶類醚類化合物及其制備方法和作為銅萃取劑的應用。吡啶類醚類化合物由2?(氯甲基)吡啶鹽酸鹽與對烷基酚在堿和相轉移催化劑催化作用下進行威廉遜醚類合成反應得到。該吡啶類醚類化合物作為銅萃取劑用于氨?銨鹽溶液中銅與鎳、鈷、鋅等金屬的萃取分離，對銅選擇性萃取性好，且分相時間短，反萃能力優良。

技術領域

本發明涉及一種吡啶類醚類化合物(HX)萃取劑，特別涉及一種用于氨-銨鹽溶液體系中銅離子與鋅、鎳和鈷等雜質金屬離子分離的銅萃取劑，還涉及吡啶類醚類化合物的制備方法，屬于濕法冶金技術領域。

背景技術

近年來，隨著高品位、易處理的銅礦資源的日益枯竭，低品位、難處理的銅礦資源開始引起人們的廣泛重視。現代濕法煉銅是處理低品位、難處理的銅礦資源的主要手段，現代銅濕法工藝主要包括兩種類型：1.“酸浸-萃取反萃-電積”工藝；2.“氨浸-萃取反萃-電積”工藝。酸浸法是處理低品位銅礦的主要手段，但是當銅礦石中的堿性脈石含量較高時，酸浸法存在耗酸量大，生產成本高，酸浸時礦石容易產生泥化，細顆粒泥礦和生成的不溶硫化鈣不僅在礦堆中形成板結層，不利于溶液的滲透；而且在塊礦的外表層產生硫酸鈣的包裹層，阻礙銅的浸出。因此酸浸工藝不適合處理堿性脈石含量高的銅礦。對于堿性脈石含量高的銅礦適合應用氨浸工藝，氨浸工藝處理堿性脈石含量高的銅礦最大的優勢在于可以減少采用酸浸所額外消耗的酸。但是在氨浸的過程中，除了銅離子在氨溶液中形成穩定的配位化合物而進入浸出液中，鎳、鈷和鋅等金屬雜質離子也能與氨配位而進入浸出液中。因此從氨浸液中萃取分離和富集銅也是重要的生成工序。但是由于銅鎳鈷鋅的物理化學性質相近，在氨性介質中分離銅，鎳，鈷和鋅是極其困難的。目前工業上一般采用溶劑萃取法來提純和富集銅，為了實現這個目的，需要萃取劑對銅具有優良的選擇性。目前，一系列羥肟類萃取劑(如LIX84、LIX973N、LIX64N、Acorga M5640)以及β-二酮類螯合萃取機(如LIX54、DK-16、MX 80A)已經應用于氨-銨鹽體系浸出液中萃取分離銅。但是它們在高效萃取銅的同時，其對氨浸溶液中的鎳、鈷和鋅亦有很強的萃取能力。因此這些萃取劑不具備選擇性分離銅的效果，雖然目前普遍運用共萃取-選擇性反萃來實現銅的純化和富集，但是有機相中高濃度的鎳、鈷和鋅等金屬離子會導致銅的飽和容量的降低以及萃取與反萃級數的增加。因此，在銅的氨-銨鹽體系浸出液中分離銅與鎳、鈷和鋅在濕法冶金工藝中是一項艱巨的任務。

發明內容

針對現有萃取劑在氨-銨鹽體系溶液中選擇性萃取銅效果差的缺陷，本發明的目的是在于提供一種新型吡啶醚類化合物，該化合物在氨-銨鹽體系溶液中對銅具有選擇性萃取效果，而對鎳、鈷、鋅萃取能力弱，可以實現氨-銨鹽體系溶液中銅與鎳、鈷、鋅等其它金屬的萃取分離。

本發明的第二個目的是在于提供一種原料易得，步驟簡單，條件溫和的制備吡啶醚類化合物的方法。

本發明的第三個目的是在于提供一種吡啶醚類化合物作為銅萃取劑的應用方法，吡啶醚類化合物對氨-銨鹽體系溶液中的銅具有選擇性萃取效果，且還具有分相時間短，反萃能力優良等優點，特別適合銅與鎳、鈷、鋅等金屬的萃取分離。

為了實現上述技術目的，本發明提供了一種吡啶類醚類化合物，其具有式1結構；

其中，

R為C₆～C₁₂的烷基。R優選為C₉的烷基。

本發明的吡啶類醚類化合物中R為長鏈烷基，優選為C₆～C₁₂的烷基，烷基可以為直鏈烷基或者為帶支鏈的烷基，最好的直鏈烷基。烷基的碳鏈長度在6～12范圍內，吡啶類醚類化合物對氨-銨鹽體系溶液中的銅萃取能力較好，分相較快，最優選的R為壬基。