МЕТОДЫ ЭКСТРАКЦИИ МЕДИ ИЗ ОСАДКА И С ПРИМЕНЕНИЕМ СМЕСИ ОКСИМА С КАРБОНАТОМ НАТРИЯ

Экспериментально и теоретически исследованы технические решения жидкостной экстракции меди органическими экстрагентами из сернокислых растворов, позволяющие нивелировать негативное влияние выделяющихся при взаимо­действии катионов меди с оксимами ионов водорода на извлечение меди в органическую фазу и повысить технико-эконо­мические показатели процесса. Для снижения объема перерабатываемых растворов изучена экстракция меди раствором экстрагента в разбавителе из предварительно полученного сгущенного осадка меди путем добавления карбоната натрия. Последующие операции очистки органической фазы меди от примесей металлов и реэкстракции осуществлялись извест­ными в жидкостной экстракции методами. Экспериментально установлено, что применение предварительного концен­трирования меди в осадке позволяет повысить ее содержание в экстрагенте в 3—4 раза — до 1 г на 1 % (абс.) содержания оксима в органической фазе. Для быстрого расслаивания и полного извлечения меди требуется поддерживать соотно­шение: 2 моля оксима на 1 моль меди в осадке. Рассчитаны зависимости параметров стадий экстракции меди из сгущен­ного осадка раствора и промывки экстракта. Показано, что характеристики экстракционной системы можно повысить использованием меди из раствора эмульсии экстрагента, полученной перемешиванием раствора оксима в разбавителе и водного раствора карбоната натрия. По результатам экспериментов введение эмульсии экстрагента с карбонатом натрия в первую ступень экстракционного процесса позволяет значительно повысить коэффициент распределения меди и мак­симально насытить экстрагент по меди. Наибольшее извлечение меди из раствора достигается при мольном соотношении карбоната и оксима в эмульсии, равном 1 : 2. Предложенные технические решения при экстракции меди позволяют по­высить коэффициенты распределения и максимально увеличить рабочую емкость экстрагента. В результате уменьшения числа участвующих в экстракции фаз существенно снижаются объемы экстракционной аппаратуры и затраты на очистку рафината от продуктов деструкции экстрагента и разбавителя. Предложенные способы экстракции могут использовать­ся для извлечения меди из природных и технологических сернокислых растворов, например из шахтных вод и растворов, образующихся при переработке минерального сырья и техногенных отходов.

1. Taylor A. Solvent extraction and its application to copper, uranium and nickel-cobalt. Short course. Australia, Mel- bourn: ALTA Metallurgical Services, 2018.

2. Nishihama S., Takayuki H., Komasawa I. Advanced liquid—liquid extraction systems for the separation of rare earth ions by combination of conversion of the metal species with chemical reaction. J. Solid State Chemi. 2003. Vol. 171. Р.101—108. DOI: doi.org/10.1016/S0022- 4596(02)00198-6.

3. Xie F., Zhang T.A., Dreisinger D., Doyle F. A critical review on solvent extraction of rare earths from agueous solu¬tions. Miner. Eng. 2014. Vol. 56. P. 10—28.

4. Травкин В.Ф. Экстракция рения и молибдена нейтральными фосфорорганическими реагентами при переработке ренийсодержащих свинцовых шламов. Цвет. металлы. 2006. No. 8. С. 98—102

5. МеретуковМ.А. Процессы жидкостной экстракции в цветной металлургии. М.: Металлургия, 1985.

6. Петров Б.И. Жидкость-жидкостная экстракция: Вчера, сегодня, завтра. Изв. Алтайск. гос. ун-та. Химия. 2010. No. 3. С. 185-191.

7. Вольдман Г.М. Основы экстракционных и ионообменных процессов гидрометаллургии. М.: Металлургия, 1982.

8. Bartos P.J. SX-EW copper and the technology cycle. Resources Policy. 2002. Vol. 28. No. 3-4. P. 85-94. DOI: doi.org/10.1016/S0301-4207(03)00025-4.

9. Ритчи Г.М., Эшбрук А.В. Экстракция. Принципы и применение в металлургии. М.: Металлургия, 1983. 10. Prasad M.S., Kenyen V.P., Assar D.N. Development of SX-EW process for copper recovery — an overview. Miner. Proces. Extract. Metal. Rev. 1992. No. 8. P. 80—95. DOI: doi.org/10.1080/08827509208952680.

10. Sengupta B., Sengupta R., Subrahmanyam N. Copper extraction into emulsion liquid membranes using LIX 984N-C. Hydrometallurgy. 2006. Vol. 81. No. 1. P 67-73. DOI: doi.org/10.1016/j.hydromet.2005.10.002.

11. Cheng C.Y. Solvent extraction of nickel and cobalt with synergistic systems consisting of carboxylic acid and ali¬phatic hydroxyoxime. Hydrometallurgy. 2006. Vol. 84. No. 1-2. P. 109-117.

12. Hami D.M., Fathi S.A.M., Yaftian M.R., Noushiranzadeh N. Solid phase extraction of copper (II) ions using C^-silica disks modified by oxime ligands. J. Hazard. Mater. 2010. Vol. 179. No. 15. P 289-294. DOI: doi.org/10.1016/j. jhazmat.2010.02.092.

13. Stepniak-Biniakiewicz D., Szymanowski J. The influence of the structure of oxime derivatives of 2-hydroxy-5-al- kylbenzaldehyde on copper extraction from dilute acidic sulphate solutions. Hydrometallurgy. 1981. Vol. 7. No. 4. P. 299-313. DOI: doi.org/10.1016/0304-386X(81)90028-1.

14. Flett D.S., Okuhara D.N., Spink A.R. Solvent extraction of copper by hydroxy oximes. J. Inorg. Nucl. Chem. 1973. Vol. 35. No. 7. P. 2471-2487. DOI: doi.org/10.1016/0022- 1902(73)80315-X.

15. Forgan R.S. Modification of phenolic oximes for copper extraction. 2008. URL: https://www.era.lib.ed.ac. uk/handle/1842/2764?show=full (дата обращения 01.10.2017).

16. Hutton-Ashkenny M., Barnard K. R., Ibana D. Reagent degradation in the synergistic solvent extraction system LIX®63/Versatic™10/Nonyl-4PC. Solvent Extract. Ion Exchange. 2016. Vol. 34. No. 7. P. 603-621. DOI: doi.org/ 10.1080/07366299.2016.1215653.13.

17. Михлин Е.Б., Корпусов Г.В. Экстракция редкоземельных элементов цезиевой подгруппы диизоамиловым эфиром метилфосфорной кислоты. Журн. неорг. химии. 1965. Т. 10. No. 12. С. 2787-2795.