一种双取代环状酸酯类贵金属萃取剂

申请号 CN97115114.8 申请日 1997-07-23 公开(公告)号 CN1087785C 公开(公告)日 2002-07-17
申请人 北京矿冶研究总院; 发明人 栾和林; 武荣成; 姚文;
摘要 环状 氨 基 甲酸 酯类萃取剂是一类新的贵金属萃取剂,它们在无稀释剂的条件下,并在较高 金属离子 浓度条件下可以整体、一次性进行多种贵金属与贱金属离子间的彻底分离,它们可对Au、Pt、Pd的一次萃取的萃取率可以达到100%、100%、98.5%。并很容易地用还原剂进行反萃及萃取剂再生。
权利要求

1.一种双取代环状酸酯类贵金属萃取剂,可在有或无稀释剂的情况下从 酸性溶液中萃取分离贵金属离子或它们的络合物,萃取液可用还原剂或电解法 反萃,使萃取剂再生。
2.根据权利要求1所述的一种双取代环状碳酸酯类贵金属萃取剂,其特征 在于双取代环状碳酸酯类贵金属萃取剂为五元环的碳酸酯类,这些双取代环状碳 酸酯类的母体结构如下:
其中R1为1个碳到4个碳的各种基,R2为1个碳到3个碳的各种烃基,
    R1+R2的碳数在3~7个。
3.根据权利要求1所述的一种双取代环状碳酸酯类贵金属萃取剂,其特征 在于被萃取的贵金属,主要是Au、Ag。
4.根据权利要求1所述的一种双取代环状碳酸酯类贵金属萃取剂,其特征 在于萃取过程在酸性介质中进行,这些酸性介质是:盐酸硝酸、王水、氯化物 浸出液、硫酸及它们的混酸。
5.根据权利要求1所述的一种双取代环状碳酸酯类贵金属萃取剂,其特征 在于对萃取液反萃的还原剂为有机或无机还原剂。
6.根据权利要求1所述的一种双取代环状碳酸酯类贵金属萃取剂,其特征 在这类萃取剂的用量为被萃液体积的5%~1000%。
7.根据权利要求1所述的一种双取代环状碳酸酯类贵金属萃取剂,其特征 在这类萃取剂的用量为被萃液体积的20%~200%。

说明书全文

双取代环状酸酯类贵金属萃取剂是一种较新型的贵金属萃取剂,它可在有 或无稀释剂的条件下从酸性溶液中直接萃取贵金属离子,并很容易地用还原剂 或电解法反萃,再生出萃取剂。

传统萃取剂使用时,往往加稀释剂,这不但加大了生产成本,还加大了环境污 问题,因为它带有一个很大的烷基,它可以起到稀释剂的作用。

但对照专利中,过分强调了R基的疏水性,R基设计的过大。

实验证明:R基过大,R基将形成一种空间阻碍。这种空间阻碍将不利于环酯 部份与H+形成烊盐,也不利于烊盐同络阴离子进一步缔合。R基过大,使萃取剂 的性能受到损失。此外,如R基为8~20个碳的烷基,则生产此类化合物的原料 将为10~22个碳的α-烯。这些原料成本高,不利于大工业生产。

发明的目的是解决R基空间阻碍过大这一问题。寻找R基合适的大小与 位置。使这种萃取剂在较大疏水性的情况下,萃取性能最好。

本发明做法是将R变小(碳总数≤7),并将R基分为二个疏水部份(R1+R2) 放在环的二侧。R1+R2的总碳数≤7,不会对环酯形成烊盐,及烊盐同络阴离子缔 合产生空间阻碍,使这类萃取剂萃取性能得以充分发挥。R1,R2二个疏水基加在 环的二边,疏水性并不比一个大R基差,相反的是,环的二侧加二个疏水基,分相 速度还有所加快,这对萃取分离的工艺过程十分有利。

R1,R2变小,生产此物质的原料变为5-9个碳的烯烃,它们相对便宜,易得。

本发明的化合物合成方法很成熟,也很简单,如光气法,碳酸盐法,酯交换法 ……。

合成本发明化合物的方法为光气法,详见邢其毅的“基础有机化学”一书, 627页。

所述萃取剂的用量为被萃液体积的5%~1000%,其中常用的为20%~200%, 为充分反映萃取剂的萃取性能,我们采用萃取剂与被萃溶液为1∶1的相比。 萃取剂用量为参比专利实验的 萃取剂用量变少,才能充分表现出其萃取性 能的好坏。对比实验表明:本发明的化合物对Au3+的萃取率平均为99.9%,相同 条件下,对照专利平均只有98.4%。分相速度对比:本发明化合物平均速度为57 秒,而对照专利平均速度为73秒。这些萃取性能的提高对实际湿法冶金意义重 大。

本专利发明代表物 对照专利代表物

实施例1

分相速度实验:相比为1∶1,振荡时间3分钟,秒表计时。

发明代表物:1#60秒,2#54秒,平均57秒;对照专利代表物:3#80秒,4 #80秒,5#60秒,平均73秒。

实施例2

萃取性能对比实验:料液pH=1,料液中各金属离子浓度均为800ppm,料液 中有溶解Au剩余的少量王水及HCI,还有Pt、Pd氯化物浸出液相比1∶1,不加 稀释剂,在振荡器上振荡1分钟,分相后,分出水相,用ICP发射光谱法分析测定 萃余液中的各种离子浓度,该值与萃取前浓度之差为有机相中的萃取量。 1)对Au3+的萃取率 1#99.9%,2#99.9%,平均值为99.9%。 3#99%    4#96.7%,5#99.5,平均值为98.4%。 本发明代表化合物对Au3+的萃取明显优于对照专利的化合物。 2)分离系数:β(Au/M)

      Au3+     Fe3+     Cu2+     Ni2+     Co2+

1#     -       5×105   5×105   5×105   5×105

2#     -       5×105   5×105   5×105   5×105

3#     -       9.9×104 9.9×104 9.9×104 9.9×104

4#     -       2.9×104 2.9×104 2.9×104 2.9×104

5#     -       1.9×105 1.9×105 1.9×105 1.9×105 本发明专利代表化合物对金的选择性明显优于对照专利的代表化合物。

实施例3

上述萃取液中加入Fe2+的水溶液。室温1分钟反萃完毕。(用锌粉也可以完 成此反应)。反萃后萃取液由黄变白,取出作IR(红外光谱)萃取剂结构未发生任 何变化,可继续进行对贵金属的萃取,反萃……。

实施例4

取1#与5#作对比。将它们用甲苯稀释成40%的浓度和20%的浓度,再重 复实施例2的实验,再测它们不同浓度对Au3+的萃取率。

                     对Au3+的萃取率(%)

40%浓度1#                74.3

20%浓度1#                44.2

40%浓度5#                63

20%浓度5#                26

在部份稀释后,萃取剂变稀,更能体现出它们萃取性能的差异。

本发明的代表化合物对Au3+的萃取能力在稀释后仍远远大于对照专利的最 好代表物。在实际应用上稀释剂仍比萃取剂便宜,又因应用对象,工艺不同,很多 实验应用过程仍要少加一些稀释剂,这时,本专利化合物的优点更加明显。

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