專利名稱：消除銅生物浸出液萃取過程界面乳化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含銅生物浸出液萃取分離過程中，消除銅生物浸出 液萃取過程界面乳化的方法，特別是一種在銅浸出液萃取前進(jìn)行的預(yù)處 理方法(又稱凈化)，經(jīng)凈化的料液萃取分離時(shí)減少乳化物的生成，從 而減少了萃余液的夾帶，節(jié)省了萃取劑等原材料的消耗，提高了銅萃取 效率。
背景技術(shù)：
隨著礦產(chǎn)資源不斷開發(fā)利用，目前溶劑萃取在工業(yè)上進(jìn)行物質(zhì)的分 離和富集已得到了廣泛應(yīng)用，但是對于溶劑萃取過程的界面乳化、萃余 液夾帶還沒有很好的解決辦法，常用的辦法是經(jīng)常將乳化物從澄清槽中 抽出，采用離心機(jī)或壓濾機(jī)集中在專用的反應(yīng)槽進(jìn)行處理，該方法只是 對界面乳化物的一種有效回收方法，不能從源頭上解決界面乳化問題。 由于料液中的固體微粒含量以及萃取劑的降解產(chǎn)物是減少乳化物生成 的關(guān)鍵因素，因此，有必要對銅浸出液進(jìn)行預(yù)處理，從源頭消除乳化物 生成的因素。例如，某銅礦石生物堆浸過程中，由于黃鐵礦過量浸出， 造成浸出液中鐵濃度過高，容易生成鐵礬沉淀，導(dǎo)致萃取過程界面乳化、 萃余液夾帶等問題，通過循環(huán)造成細(xì)菌浸礦系統(tǒng)污染，影響細(xì)菌浸礦效 率，并且對后續(xù)的萃取工藝造成不利影響，影響銅萃取效率。因此，針 對這類黃鐵礦含量高的低品位次生硫化銅礦的銅溶劑萃取技術(shù)，有必要 提供一種新的生物浸出液預(yù)處理工藝，有效控制界面乳化物的生成方 法。次生硫化銅礦石生物浸出液萃取過程中，

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種消除銅生物浸出液萃取過程界面乳化的 方法，該方法特別適用于含雜質(zhì)濃度較高的生物浸出液的預(yù)處理，本方 法在不影響銅萃取效率的同時(shí)，有效消除萃取過程界面乳化，本方法的 實(shí)施，可從源頭上解決溶劑萃取過程界面乳化問題，改善萃取分相性能， 節(jié)省了萃取劑等原材料的消耗，提高銅萃取效率，可獲得一定的經(jīng)濟(jì)效 益和環(huán)境效益。
3為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取在含銅生物浸出液萃取前進(jìn)行有效除 雜的一種預(yù)處理方法，來減少銅生物浸出液萃取分離過程界面乳化物的 生成，主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面
(1) 在銅浸出液中有價(jià)金屬回收后，萃取余液經(jīng)中和藥劑中和, 經(jīng)濃縮后，其溶液送至礦堆噴淋浸出工序；
(2) 萃取余液預(yù)處理工序中，返回礦堆作噴淋用的萃取余液采用 添加碳酸鈣(或氧化鈣或氫氧化鈣或碳酸鈉)沉淀法除Fe3、經(jīng)過預(yù)處理 后的凈化液含鐵濃度小于0.5g/L， pH值達(dá)到1.50-1.80;
(3) 浸出液預(yù)處理工序中，添加0.3 0.5mg/L苯丙酰胺，進(jìn)行固 體微粒潤濕性以及降解產(chǎn)物的表面改性，防止極性有機(jī)雜質(zhì)在固體微粒
表面吸附和在有機(jī)相的富集，使萃取分相性能得以改善，降低界面乳化 物的形成。
本發(fā)明中，加入碳酸鈣等堿性物質(zhì)對萃余液進(jìn)行高鐵沉淀，再加入 表面活性劑改變生物浸出液體系中固體微粒的潤濕性能，以及稀釋劑及 其降解產(chǎn)物的表面改性，達(dá)到有效消除萃取過程界面乳化的方法。針對 黃鐵礦含量較高的低品位次生硫化銅礦生物浸出過程中，由于黃鐵礦過 量溶解，造成浸出液中高鐵離子濃度過高而引起的鐵礬沉淀，以及浸出 液中其它固體微粒和萃取劑的降解產(chǎn)物，從而導(dǎo)致銅溶劑萃取過程界面
乳化問題，提出了含銅浸出液萃取分離前的預(yù)處理凈化工藝，是指在盡 可能不影響銅萃取效率的同時(shí)，有效消除含銅生物浸出液萃取過程界面 乳化問題的工藝。
在該含銅生物浸出液萃取分離過程中，在攪拌澄清槽中的有機(jī)相-水相的兩相界面處會有乳狀物形成，并隨著銅萃取過程的連續(xù)進(jìn)行，乳 狀物生成量會越聚越多，最終導(dǎo)致萃取難以進(jìn)行。由于生物浸出液中高 鐵含量較高，易形成鐵礬沉淀，微生物的存在促進(jìn)了鐵礬的形成，并使 沉淀更加穩(wěn)定。另外，萃取劑在循環(huán)過程中發(fā)生降解，具有親水和親油 兩親性質(zhì)的降解產(chǎn)物進(jìn)一步促進(jìn)了界面乳化物的形成，因此，必須控制 合適的pH值和較低高鐵離子濃度的銅溶劑萃取體系，以有效消除界面 乳化物的形成?？刹扇⊥ㄟ^合理有效控制影響界面乳化的重要因素，如 Fe"濃度、pH值等因素來降低界面乳化物的形成。發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主 要有F^+離子水解反應(yīng)式為
10179061.9
Fe3++H20 ~~> l/2Fe2(OH) 24++H+ 1 /2Fe(OH) 24++2H20 ~~^ Fe(OH) 3+2H+ Fe(OH)3+ 4/3S042>Fe3++H20+2/3R+ ~ 2/3R[Fe3(S04)2(OH) 6]+ H+
鐵礬總反應(yīng)式
3Fe3++2S042- +R++6H20 ^^ R[Fe3(S04)2(OH) 6]+ 6H+ 反應(yīng)式中R二NH/， K+， Na+， H30+。
本發(fā)明的效果是對環(huán)境友好，可以用來開發(fā)傳統(tǒng)萃取技術(shù)難以處 理的高鐵濃度過高的銅浸出液以及萃取過程界面乳化等問題，有效提高 銅萃取效率。


圖1為本發(fā)明一種實(shí)施的工藝流程框圖
具體實(shí)施例方式
如圖l所示，在次生硫化銅礦石堆浸過程中，預(yù)處理工序包括返回
礦堆噴淋前的萃余液預(yù)處理工序1和銅浸出液的預(yù)處理工序2。返回礦 堆噴淋前萃余液預(yù)處理工序中，將碳酸鈣加入有價(jià)金屬回收后的萃取余 液沉淀除鐵。在銅浸出液預(yù)處理中，通過調(diào)節(jié)浸出體系的工藝參數(shù)來調(diào) 節(jié)浸出液pH值，并加入苯丙酰胺改變固體微粒潤濕性和萃取劑降解產(chǎn) 物的表面改性，后進(jìn)入銅溶劑萃取工序3。
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
由于某銅礦山銅礦石(請見中國專利ZL02145971. 1)屬于黃鐵礦 含量較高的次生硫化銅礦石，循環(huán)生物堆浸過程容易產(chǎn)生鐵累積，造成 浸出液中鐵濃度過高，其中[Cu2+]=3. 5g/L， [Fe2+]=15g/L， [Fet+]=35g/L。浸出液中過高的鐵濃度會影響萃取效率，并導(dǎo)致界面乳 化物的生成，使萃取過程難以順利進(jìn)行，因此，必須對浸出液和返回礦 堆的萃余液進(jìn)行預(yù)處理，消除界面乳化物的生成。
步驟(1)銅萃取余液預(yù)處理過程中，中和處理前的萃取余液的pH 值為1.20， CaC03用量為50kg/i^萃取余液，對三分之二(20mVh)萃 取余液調(diào)節(jié)pH值為2.8~3.2，進(jìn)行高鐵沉淀處理，經(jīng)過沉淀除鐵后的凈 化液含鐵濃度小于0.5g/L，除鐵后的凈化液與剩余三分之一(10m"h)萃
5余液混合后pH值1.5 1.8，然后返回噴淋或滴淋浸出。
步驟(2)中添加0.3 0.5mg/L苯丙酰胺，改變固體微粒潤濕性，防 止極性有機(jī)雜質(zhì)在固體微粒表面吸附和在有機(jī)相的富集，使萃取分相性 能得以改善，降低界面乳化物的形成，從而避免浸出液中固體微粒以及 膠狀物進(jìn)入萃取系統(tǒng)。通過以上方法來控制合適的pH值以及固體微粒 等物質(zhì)的千擾，在不影響銅萃取效率的同時(shí)，解決萃取過程界面乳化問 題。經(jīng)兩級預(yù)處理后浸出液進(jìn)入集液池進(jìn)行沉淀澄清，沉淀澄清后的清 液進(jìn)入銅的萃取工序。
權(quán)利要求
1、一種消除銅生物浸出液萃取過程界面乳化的方法，其特征在于它包括以下步驟(1)萃余液預(yù)處理過程中，返回礦堆作噴淋用的萃取余液采用添加碳酸鈣或氧化鈣或氫氧化鈣或碳酸鈉沉淀法除Fe3+，經(jīng)過除鐵后的凈化液含鐵濃度小于0.5g/L；(2)作為礦堆噴淋用萃余液中和處理后溶液pH值達(dá)到1.50～1.80；(3)浸出液預(yù)處理工序中，添加0.3～0.5mg/L苯丙酰胺進(jìn)行固體微粒潤濕性以及降解產(chǎn)物的表面改性，防止極性有機(jī)雜質(zhì)在固體微粒表面吸附和在有機(jī)相的富集，使萃取分相性能得以改善，降低界面乳化物的形成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除銅生物浸出液萃取過程界面乳 化的方法，其特征在于調(diào)節(jié)浸出體系工藝參數(shù)控制浸出液pH值 1.50 1.80 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種消除銅生物浸出液萃取過程界 面乳化的方法，其特征在于苯丙酰胺的添加量為0.3 0.5mg/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種消除銅生物浸出液萃取過程界面乳化的方法。本方法是指一種在生物浸出液和萃余液凈化過程中，對返回礦堆噴淋用的萃余液加入碳酸鈣進(jìn)行高鐵沉淀，通過調(diào)節(jié)浸出體系工藝參數(shù)控制浸出液的pH值，可以有效控制鐵礬沉淀的生成；添加適量苯丙酰胺，避免浸出液中固體微粒以及萃取劑降解產(chǎn)物等兩親物質(zhì)進(jìn)入萃取系統(tǒng)，達(dá)到有效消除萃取過程界面乳化的方法。本工藝方法適用于銅浸出液和萃余液的預(yù)處理過程，處理經(jīng)凈化的料液萃取分離時(shí)不發(fā)生乳化現(xiàn)象，節(jié)省了萃取劑等原材料的消耗，提高了銅萃取效率，解決萃取過程界面乳化問題。
文檔編號C22B3/00GK101457294SQ20071017906
公開日2009年6月17日 申請日期2007年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月10日
發(fā)明者周桂英, 玲 李, 彪 武, 溫建康, 黃松濤 申請人:北京有色金屬研究總院