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實驗室，北京100083）摘要摘要：以Mextral54100為萃取劑，對某銅鋁廢料經(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、時間、水相初始pH對銅萃取的影響。溶劑萃取最優(yōu)工藝條件：萃

2、取劑體積濃度40%、相比OA=11、混合時間4min。此條件下單級萃銅能力達(dá)29.66gL。經(jīng)過萃取、洗滌后，采用170gL硫酸進(jìn)行反萃，銅反萃率達(dá)92.59%。通過McCabeThiele圖解法確定了萃取段的理論級數(shù)，并進(jìn)行了二級模擬逆流試驗驗證，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：中圖分類號：TF811文獻(xiàn)標(biāo)志碼：文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：文章編號：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浸出萃取電積流程實現(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，平衡pH對萃取率影響極大；向延鴻[13]通過自主合成高阻位β二酮和Lix84混合，研究了低銅濃度（3gL）下，萃取條件對萃銅的影響；朱如龍[14]考察Mextral54100對銅和鋅萃取性能的差異時，與TRPO協(xié)同萃取，銅萃取率大于99%，鋅共萃率小于2%，實現(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)品對高銅濃度的料液萃取效果還未見相關(guān)報道。本文采用Mextral54100和磺化煤油組成萃取體系，對銅鋁廢料經(jīng)氨浸后所得溶液（Cu230~40gL）進(jìn)行溶劑萃取，測量了在該體系下的銅萃取飽和容量，并同時考察了萃取劑濃度、相比、混合時間、水相初始pH對萃取效果的影響，采用McCabeThiele圖解法確定了萃取段的理論級

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

12、ncyphasedisengagement2.2.2相比的影響相比的影響試驗采用40%Mextral5410060%磺化煤油作為萃取體系，萃取時間為2min，料液中銅離子32.41gL，分別在不同萃取相比下考察其對銅萃取的影響，試驗結(jié)果見圖2?？梢钥闯觯啾扔?︰3逐漸升到1︰1過程中，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。考慮到工業(yè)實踐中可進(jìn)行多級萃取，最大程度地實現(xiàn)金屬銅的富集，故選取

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