分析铜萃取剂的性能维护及品质保养
2018-01-30曾日明
曾日明
(中金岭南丹霞冶炼厂,广东 韶关 512325)
1 影响铜萃取剂性能的主要因素
从以往的实践研究结果来说,对于铜萃取剂性能的影响,主要因素如下:①硝酸根。处在酸性条件下生产,硝酸根极易和铜萃取剂发生反应,比如羟肟萃取剂,会生成硝基酮肟或者硝基醛肟。当铜萃取剂硝化后,其反萃能力以及净铜转移量将会被降低,影响其分相性能以及铜铁选择性。在酸性以及高酸条件下,铜萃取剂极有可能被快速降解,稳定性较差。②锰。如果浸出料液中,含有一定的二价锰,经过萃取夹带,进入到电解富液中,在阳极氧化为高价锰。经由电解贫液,将其带回到有机相,会氧化萃取剂。被氧化的萃取剂,其分相时间会增加,极有可能形成三相产物。③氯离子。在铜萃取的过程中,料液中含有的氯离子,其浓度变化,直接影响着萃取剂的性能。如果氯离子浓度较高,能够和铜反应,形成配阴离子,进而影响着分离的效果。当氯离子,进入电解槽后,极易腐蚀阳极板,并且会析出氯气,若氯气溶于贫电解液,则会生成次氯酸。当贫电解液返回,并且和有机相接触,会氧化萃取剂,形成乳化,影响分相时间。
2 萃取剂降解问题实例分析
2.1 案例概述
A工厂,萃取系统运行,使用x品牌的醛肟萃取剂,因为料液中含有大量的Mn,系统运行1a后,使用的萃取剂,已经被安全降解,丧失了萃取能力。经过分析了解,有机相中醛体积分数在12%左右,醛肟参数为0。此有机相总量达到150m3,如果丢弃,则会造成极大的经济损失,并且处理不当会污染环境。
2.2 处理方法
向此有机相中,加入Mextral984H,调整萃取剂的体积分数,使其达到20%。俺咋后萃取工艺开展试验,当对铜质量浓度为15g/L、pH值为2.5的料液,开展萃取操作时,萃余液中铜质量浓度达到了1.1g/L,使用Mextral984H和煤油配制的体积分数为20%的新有机相,开展萃取操作时,萃余液中含有的铜,质量浓度在0.4g/L左右。通过对此现象的分析,认为此有机相中,含有一定的高浓度醛以及其他改质剂,进而影响了Mextral984H的萃取能力。当料液中,含有高浓度铜时,经过萃取后,可能会产生高浓度酸,影响着萃取过程,使得萃余液中含有的铜不断升高。经过改进后,补加Mextral984H,使得铜质量得以下降,达到0.4g/L左右。虽然受到醛以及改质剂的影响,会抑制Mextral984H的萃取性能,不过其具有较强的萃取能力以及反萃取能力,和此有机相实现了优缺点互补,获得了不错的效果[1]。
3 铜萃取剂性能维护和品质保养策略
3.1 选择适当的稀释剂
为了能够维护铜萃取剂的性能和品质,要合理选择稀释剂。适用于铜萃取的稀释剂,成分以C11-C16烷烃为主,除此之外还包括单芳烃和环氧烷烃等。不饱和烃对稀释剂的性能,有着极大的影响,尤其是烯烃。其含量越高,则稀释剂的稳定性能就越差。在萃取的过程中,芳烃杂质可以提供氧化或者降解反应位置,反应生产的极性物质,则可以作为乳化剂,增强界面的乳化程度。因为稠环芳烃的活性照比苯要高,能够改善分相性能,抑制界面乳化造成的消极影响。在运行有机相中,因为稀释剂占比较高,能够达到70%~90%,因此其性能会影响到有机相分相的性能。
一般来说,工业煤油以及含硫的煤油,不适合作为稀释剂。铜萃取操作中,要选择芳烃少,并且黏度小,含硫少、密度低、不含有烯烃的煤油,作为萃取的稀释剂。
3.2 科学调整有机相组成
从铜萃取剂使用的实际情况来说,在运行时,会出现不断降解的情况,有效成分不断失调。为了能够保持铜萃取剂的性能以及品质,要依据降解程度,选择适合的时机,做好有机相成分调整工作。
以Mextral973H为例,含有醛肟和酮肟质量比为7∶3,处于相同的运行条件下,此比数会降到1∶1,使得萃取剂品质以及性能降低,达到Mextral984H水平。如果继续使用,则其性能和品质会继续变化,达到Mextral9790H水平。及时采取处理措施,解决萃取系统失衡问题,恢复其水平,能够保证铜萃取的效果。
3.3 做好有机相净化处理
在铜萃取的过程中,有机相持续和萃取设备、浸出液等接触。部分萃取设备为PVC板或者再生塑料,而萃取剂中的改质剂或者稀释剂,极易溶解PVC中的增塑剂以及粘结剂,使得萃取剂被污染。
除此之外,萃取剂使用的过程中,其自身也会出现降解的情况,尤其是在酸度高的情况。由于降解产生的杂质,极易污染萃取剂。一般来说,杂质的极性大,而且表面活性较大,不利于分相。如果不能及时去除杂质,则会加剧乳化,影响分相恶化。对于有机相的处理,主要采取黏土处理方法。因为有机相品质变差后,会增加铜萃取剂消耗量,增加了萃取操作难度,降低萃取效率,增加萃取成本,甚至会影响萃取系统运行,造成系统无法运行。为了解决有机相运行环节中的污染问题,减少其自身降解产生的杂质对铜萃取作业的影响,可采取黏土净化措施。
此方法的应用流程如下:①对需要进行净化处理的有机相,采取泵送入的方式,放入到处理槽中,静置一段时间。②打开槽底阀门,将夹带的水相,全部排除。③启动搅拌程序,按计量适当的加入活性黏土,经过5min搅拌,把有机相和黏土,采取泵送的方式,送入到板框压滤机,开展压滤操作。④把经过净化处理的有机相,送回到萃取系统,用于反萃取工段。在处理前,要将有机相中夹带的水相处理干净,并且要保证有机相干燥。除此之外,若想保证黏土处理的效果,要做好时间的把控,控制在5min~10min范围内。做好用量的把控,保证净化效果[2]。
4 结语
综上所述,通过分析影响铜萃取剂性能的主要因素,明确其品质改变的原因,提出相应的防范和处理措施。从以往的研究和实践来说,通过选择适当的稀释剂,科学调整有机相组成,采取有机相净化处理措施,能获得不错的效果。
参考文献
[1]徐志刚,邹潜,李建,等.铜萃取剂的性能维护及品质保养[J].湿法冶金,2016,35(3):65-69.
[2]伍宝英,张焕然.氨性体系Lix984萃取分离铜镍性能研究[J].山西冶金,2016,39(5):9-12.