专利名称：一种在升高的温度下从浸出溶液中萃取铜的方法
相关申请交叉引述本申请要求了申请日为2003年5月15日共同待审的临时申请序列号60/470657的权益，这些内容在此引入作为参考。
背景技术：
目前，从铜浓缩物或高品位的铜硫化物矿石中萃取铜通常采用压力浸析法或通过铁离子或细菌的辅助作用在搅拌槽中浸滤的办法，这就导致浸出溶液具有相对高的温度。现在，大部分所要处理的浸出溶液的温度大约在15℃-25℃。在压力浸析容器或搅拌槽中浸出溶液的温度取决于浸析工艺，可高达150℃。因为各种原因，包括铜溶剂的萃取剂的稳定性，在高温下通过铜溶剂萃取法来处理浸出溶液存在很多困难。因此这些浸出溶液在进入铜溶剂萃取装置之前要被冷却到不超过约45-50℃。
在商业上采用升高温度浸析工艺的铜溶剂萃取装置(SX)中，萃取分子5-壬基水杨醛肟被与2，2，4-三甲-1，3-戊二醇二异丁酸盐中相混合使用，这种盐的商业名为TXIB。TXIB属于一种叫做平衡改性剂的一类化合物，其公开于美国专利4507268和6231784中，在此将这两个专利的全部内容引入作为参考。改性剂会改变一个萃取剂正常的铜萃取能力，因此使得人们需认真选择5-壬基水杨醛肟和对于特定的铜溶剂萃取应用来说为最优或者接近最优的改性剂的混合溶液。
铜溶剂萃取装置的操作者关心的是萃取剂如5-壬基水杨醛肟等的水解降解，因为萃取剂的降解会带来附加成本和操作的问题。出现附加成本是因为由于降解而导致的萃取剂的流失必须得到补偿所引起的。
出现操作问题是因为萃取剂，如5-壬基水杨醛肟的降解速率要高于改性剂的降解速率，这样一段时间之后SX萃取装置中5-壬基水杨醛肟与改性剂的比例就会慢慢的下降。随着这个比例下降5-壬基水杨醛肟与改性剂的混合体对与某个特定的铜溶剂萃取装置来说不再是最佳值。为了保持装置中5-壬基水杨醛肟和TXIB混合液的最佳值，这两种化合物都必须采用复杂的分析装置进行监控，而且为了保证装置中5-壬基水杨醛肟和改性剂的恰当的混合，操作者必须根据正常的铜溶剂萃取剂的常规基准来计算必须加入的纯5-壬基水杨醛肟的量。
这就说明，需要一种比5-壬基水杨醛肟更稳定的铜萃取分子，以减少萃取剂被降解流失和减少复杂分析的次数，而这些分析是为保持铜萃取分子与改性剂的合适比率所必须的。
发明内容
本发明属于一种从含铜水溶液中萃取铜的方法，其中含铜水溶液的温度最少为30℃。这种方法包括将含铜水溶液与一种具有结构式(I)的萃取剂相接触，这里R是一个直链或者支链的C10-18烷基，R1是H或者CH3。在温度大于或者等于30℃的浸出溶液中，本发明的萃取剂在降解过程中的降解速率大大低于采用传统的萃取剂的正常降解速率。
具体实施方式
本发明的萃取剂是一种具有结构式(I)的化合物 其中R是一个直链或者支链的C10-18烷基，R1是H或者CH3。当具有结构式(I)的化合物中的R1为H时，它可以根据美国专利No.4,020,105或No.4,020,106所描述的方法制备，或者通过对根据美国专利No.4,085,146制得的醛类的肟化得到。这几个专利的全部内容都被引入本文作为参考。当具有结构式为(I)的化合物中的R1为CH3时，它可以通过英国专利GB1,322,532描述的方法制得。优选的萃取剂包括2-羟基-5-癸基苯乙酮肟、2-羟基-5-十二烷基苯乙酮肟、2-羟基-5-十五烷基苯乙酮肟、5-癸基水杨醛肟、5-十二烷基水杨醛肟和5-十五烷基水杨醛肟及其混合物。
本发明的萃取剂可以并且一般都能溶解在一种商业烃溶剂如CONOSOL170ES，ORFOMSX7，ORFOMSX12，ORFOMSX11，Shellsol 2046和类似的溶剂中，该溶剂的浓度大于约0.25M。有机萃取剂也可包含一种平衡改性剂，改性剂可以包含一种酯，如2，2，4-三甲基戊烷-1，3-二醇二异丁酸酯，己二酸二正丁基酯，一种酮，一种醚或者是一种醇如十三烷基醇。该有机萃取剂可包含附加的肟萃取剂。水溶液原料的温度范围可大于或等于30℃，35℃或40℃。水溶液原料中铜的浓度一般在约5gpl Cu到50gpl Cu之间变化，最优选大于10gpl Cu。浸出液可通过对某个浓缩物的压力氧化或者生物氧化加工而获得。
下面的实施例用于说明但不是对本发明的限制。
实施例在45℃时通过连续搅拌含有30gpl(克/升)Cu和180gpl硫酸的水相和一种有机萃取剂相，进行了一系列的稳定性测试。大约350ml的水相和350ml的有机相被放入一个标准的3-颈1升圆底玻璃烧瓶，其顶部装有一个搅拌马达，Teflon叶片搅拌机和一个Friedrigs冷凝器。为了控制温度在45℃，烧瓶被放在恒温油浴中。搅拌转速设为480rpm。有机萃取剂样本被周期性的取出和分析铜的最大萃取量和肟的含量。
在测试1中，在5-壬基水杨醛肟中有机相为0.0463M，在5-十二烷基水杨醛肟中有机相为0.0425M，在己二酸二正丁酯中有机相为0.104M，溶解于CONOSOL170ES中。其结果汇总于表1。
表1
由测试数据可知，5-壬基水杨醛肟半衰期大约是115天，明显小于5-十二烷基水杨醛肟，在本实验条件下，其半衰期大约是220天。
在测试2中，在2-羟基-5-壬基苯乙酮肟(酮肟)中有机相为0.2640M，在5-壬基水杨醛肟(C9Aldox)中的有机相为0.3091M，在5-十二烷基水杨醛肟(C12 Aldox)中的有机相为0.0202M，溶解于CONOSOL170ES中。测试结果汇总于表2。
表2
由测试数据可知，5-壬基水杨醛肟半衰期大约是83天，而5-十二烷基水杨醛肟的半衰期是170天，明显的大于5-壬基水杨醛肟。2-羟基-5-壬基苯乙酮肟明显的比这两种醛肟稳定，在本实验条件下它的半衰期超过330天。
权利要求
1.一种包含通过将含铜水溶液与一种具有结构式(I)的萃取剂相接触，以从温度至少为30℃的该含铜水溶液中萃取铜的方法，式中R是直链或者支链的C10-18烷基，R1是H或者CH3
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于萃取剂进一步由烃稀释剂组成。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于式中R是直链或者支链的C10-18烷基，并且R1是H。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于式中R是直链或者支链的C10-18烷基，并且R1是CH3。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于萃取剂选自2-羟基-5-癸基苯乙酮肟、2-羟基-5-十二烷基苯乙酮肟、2-羟基-5-十五烷基苯乙酮肟、5-癸基水杨醛肟、5-十二烷基水杨醛肟和5-十五烷基水杨醛肟。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于萃取剂是5-十二烷基水杨醛肟。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于萃取剂是2-羟基-5-十二烷基苯乙酮肟。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于萃取剂是5-癸基水杨醛肟。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于萃取剂是2-羟基-5-癸基苯乙酮肟。
10.如权利要求5所述的方法，其特征在于萃取剂是2-羟基-5-十五烷基苯乙酮肟。
11.如权利要求5所述的方法，其特征在于萃取剂是5-十五烷基水杨醛肟。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于萃取剂进一步由选自酯、酮、醚和醇的改性剂组成。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于醇为三正癸醇。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于酯为2，2，4-三甲基正戊烷-1，3-二醇二异丁酸酯，己二酸二丁基酯。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于该温度为35℃。
16.一种包含通过将含铜水溶液与一种组合物相接触，以从一种温度至少为30℃的含铜水溶液中萃取铜的方法，该组合物包含(a)由一种具有结构式(I)的化合物组成的萃取剂，其中R是十二烷基，以及R1是H和(b)己二酸二丁基酯
17.一种包含通过将含铜水溶液与一种组合物相接触，以从一种温度至少为30℃的含铜水溶液中萃取铜的方法，该组合物包含(a)由一种具有结构式(I)的化合物组成的萃取剂，其中R是壬基，以及R1是CH3和(b)己二酸二丁基酯
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于温度为35℃。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于温度为35℃。
全文摘要
本发明涉及从含铜浸出水溶液中萃取铜的方法，其中浸出溶液的温度至少为30℃。这种方法包括将含水溶液与一种具有结构式(I)的萃取剂相接触，这里R是一个直链或者支链的C
文档编号C22B15/00GK1788096SQ200480013190
公开日2006年6月14日 申请日期2004年4月27日 优先权日2003年5月15日
发明者G·A·科多斯基, R·B·萨德斯, M·J·沃尼格 申请人:科宁公司