曾日明
(中金嶺南丹霞冶煉廠,廣東 韶關(guān) 512325)
從以往的實踐研究結(jié)果來說,對于銅萃取劑性能的影響,主要因素如下:①硝酸根。處在酸性條件下生產(chǎn),硝酸根極易和銅萃取劑發(fā)生反應(yīng),比如羥肟萃取劑,會生成硝基酮肟或者硝基醛肟。當銅萃取劑硝化后,其反萃能力以及凈銅轉(zhuǎn)移量將會被降低,影響其分相性能以及銅鐵選擇性。在酸性以及高酸條件下,銅萃取劑極有可能被快速降解,穩(wěn)定性較差。②錳。如果浸出料液中,含有一定的二價錳,經(jīng)過萃取夾帶,進入到電解富液中,在陽極氧化為高價錳。經(jīng)由電解貧液,將其帶回到有機相,會氧化萃取劑。被氧化的萃取劑,其分相時間會增加,極有可能形成三相產(chǎn)物。③氯離子。在銅萃取的過程中,料液中含有的氯離子,其濃度變化,直接影響著萃取劑的性能。如果氯離子濃度較高,能夠和銅反應(yīng),形成配陰離子,進而影響著分離的效果。當氯離子,進入電解槽后,極易腐蝕陽極板,并且會析出氯氣,若氯氣溶于貧電解液,則會生成次氯酸。當貧電解液返回,并且和有機相接觸,會氧化萃取劑,形成乳化,影響分相時間。
A工廠,萃取系統(tǒng)運行,使用x品牌的醛肟萃取劑,因為料液中含有大量的Mn,系統(tǒng)運行1a后,使用的萃取劑,已經(jīng)被安全降解,喪失了萃取能力。經(jīng)過分析了解,有機相中醛體積分數(shù)在12%左右,醛肟參數(shù)為0。此有機相總量達到150m3,如果丟棄,則會造成極大的經(jīng)濟損失,并且處理不當會污染環(huán)境。
向此有機相中,加入Mextral984H,調(diào)整萃取劑的體積分數(shù),使其達到20%。俺咋后萃取工藝開展試驗,當對銅質(zhì)量濃度為15g/L、pH值為2.5的料液,開展萃取操作時,萃余液中銅質(zhì)量濃度達到了1.1g/L,使用Mextral984H和煤油配制的體積分數(shù)為20%的新有機相,開展萃取操作時,萃余液中含有的銅,質(zhì)量濃度在0.4g/L左右。通過對此現(xiàn)象的分析,認為此有機相中,含有一定的高濃度醛以及其他改質(zhì)劑,進而影響了Mextral984H的萃取能力。當料液中,含有高濃度銅時,經(jīng)過萃取后,可能會產(chǎn)生高濃度酸,影響著萃取過程,使得萃余液中含有的銅不斷升高。經(jīng)過改進后,補加Mextral984H,使得銅質(zhì)量得以下降,達到0.4g/L左右。雖然受到醛以及改質(zhì)劑的影響,會抑制Mextral984H的萃取性能,不過其具有較強的萃取能力以及反萃取能力,和此有機相實現(xiàn)了優(yōu)缺點互補,獲得了不錯的效果[1]。
為了能夠維護銅萃取劑的性能和品質(zhì),要合理選擇稀釋劑。適用于銅萃取的稀釋劑,成分以C11-C16烷烴為主,除此之外還包括單芳烴和環(huán)氧烷烴等。不飽和烴對稀釋劑的性能,有著極大的影響,尤其是烯烴。其含量越高,則稀釋劑的穩(wěn)定性能就越差。在萃取的過程中,芳烴雜質(zhì)可以提供氧化或者降解反應(yīng)位置,反應(yīng)生產(chǎn)的極性物質(zhì),則可以作為乳化劑,增強界面的乳化程度。因為稠環(huán)芳烴的活性照比苯要高,能夠改善分相性能,抑制界面乳化造成的消極影響。在運行有機相中,因為稀釋劑占比較高,能夠達到70%~90%,因此其性能會影響到有機相分相的性能。
一般來說,工業(yè)煤油以及含硫的煤油,不適合作為稀釋劑。銅萃取操作中,要選擇芳烴少,并且黏度小,含硫少、密度低、不含有烯烴的煤油,作為萃取的稀釋劑。
從銅萃取劑使用的實際情況來說,在運行時,會出現(xiàn)不斷降解的情況,有效成分不斷失調(diào)。為了能夠保持銅萃取劑的性能以及品質(zhì),要依據(jù)降解程度,選擇適合的時機,做好有機相成分調(diào)整工作。
以Mextral973H為例,含有醛肟和酮肟質(zhì)量比為7∶3,處于相同的運行條件下,此比數(shù)會降到1∶1,使得萃取劑品質(zhì)以及性能降低,達到Mextral984H水平。如果繼續(xù)使用,則其性能和品質(zhì)會繼續(xù)變化,達到Mextral9790H水平。及時采取處理措施,解決萃取系統(tǒng)失衡問題,恢復(fù)其水平,能夠保證銅萃取的效果。
在銅萃取的過程中,有機相持續(xù)和萃取設(shè)備、浸出液等接觸。部分萃取設(shè)備為PVC板或者再生塑料,而萃取劑中的改質(zhì)劑或者稀釋劑,極易溶解PVC中的增塑劑以及粘結(jié)劑,使得萃取劑被污染。
除此之外,萃取劑使用的過程中,其自身也會出現(xiàn)降解的情況,尤其是在酸度高的情況。由于降解產(chǎn)生的雜質(zhì),極易污染萃取劑。一般來說,雜質(zhì)的極性大,而且表面活性較大,不利于分相。如果不能及時去除雜質(zhì),則會加劇乳化,影響分相惡化。對于有機相的處理,主要采取黏土處理方法。因為有機相品質(zhì)變差后,會增加銅萃取劑消耗量,增加了萃取操作難度,降低萃取效率,增加萃取成本,甚至會影響萃取系統(tǒng)運行,造成系統(tǒng)無法運行。為了解決有機相運行環(huán)節(jié)中的污染問題,減少其自身降解產(chǎn)生的雜質(zhì)對銅萃取作業(yè)的影響,可采取黏土凈化措施。
此方法的應(yīng)用流程如下:①對需要進行凈化處理的有機相,采取泵送入的方式,放入到處理槽中,靜置一段時間。②打開槽底閥門,將夾帶的水相,全部排除。③啟動攪拌程序,按計量適當?shù)募尤牖钚责ね?,?jīng)過5min攪拌,把有機相和黏土,采取泵送的方式,送入到板框壓濾機,開展壓濾操作。④把經(jīng)過凈化處理的有機相,送回到萃取系統(tǒng),用于反萃取工段。在處理前,要將有機相中夾帶的水相處理干凈,并且要保證有機相干燥。除此之外,若想保證黏土處理的效果,要做好時間的把控,控制在5min~10min范圍內(nèi)。做好用量的把控,保證凈化效果[2]。
綜上所述,通過分析影響銅萃取劑性能的主要因素,明確其品質(zhì)改變的原因,提出相應(yīng)的防范和處理措施。從以往的研究和實踐來說,通過選擇適當?shù)南♂寗?,科學(xué)調(diào)整有機相組成,采取有機相凈化處理措施,能獲得不錯的效果。
參考文獻
[1]徐志剛,鄒潛,李建,等.銅萃取劑的性能維護及品質(zhì)保養(yǎng)[J].濕法冶金,2016,35(3):65-69.
[2]伍寶英,張煥然.氨性體系Lix984萃取分離銅鎳性能研究[J].山西冶金,2016,39(5):9-12.