MX2011005983A

MX2011005983A - Metodo para extraer zinc de las soluciones amoniacales acuosas.

Info

Publication number: MX2011005983A
Application number: MX2011005983A
Authority: MX
Inventors: Nicholas James Welham; Matthew Leslie Sutcliffe; Gary Mervyn Johnston
Original assignee: Metaleach Ltd
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2011-06-30
Also published as: PE20120394A1; CA2745358C; AP2944A; TN2011000285A1; WO2010071932A1; US8323596B2; AU2009329821B2; AP2011005783A0; CA2745358A1; US20110293493A1; AU2009329821A1

Abstract

Un método para extraer zinc de una solución de zinc amoniacal acuosa que contiene impurezas, el método comprende los pasos de: (i) poner en contacto la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas con una fase orgánica que comprende una sal de amonio de un extractante orgánico disuelto en un disolvente hidrofóbico, lo que permite la transferencia del zinc a la fase orgánica y la transferencia de amonio a la fase acuosa, al proporcionar así una fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio y fase acuosa enriquecida con amonio, agotada de zinc que contiene impurezas; (ii) separar la fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio de la fase acuosa enriquecida con amonio agotada de zinc que contiene impurezas; (iii) poner en contacto la fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio con una solución acuosa que contiene especies con carga positiva, lo que permite la transferencia del zinc de la fase orgánica y la transferencia de especies con carga positiva de la fase acuosa, de manera que se proporciona una solución acuosa de zinc y una fase orgánica que contiene un extractante orgánico agotado de zinc; y (iv) recuperar el zinc de la solución acuosa de zinc.

Description

METODO PARA EXTRAER ZINC DE LAS SOLUCIONES AMONIACALES ACUOSAS Campo de la Invención La presente invención se refiere a un método para extraer zinc de soluciones acuosas. Más particularmente, la presente invención se refiere a un método para extraer zinc de las soluciones de zinc amoniacales acuosas que contienen impurezas, tales como las soluciones producidas normalmente por lixiviación amoniacal de minerales o . calcinas que contienen zinc .

Antecedentes de la Invención Los depósitos de sulfuro tienen producción dominada de zinc primario. Los sulfuros se concentran fácilmente por flotación y el concentrado se funde o se somete a proceso de electrodevanado por lixiviación de ácido mediante tostado para recuperar zinc. Los depósitos de óxido no se concentran fácilmente, sin embargo, la demanda creciente de zinc ha resultado en un interés incrementado en procesar minerales de zinc oxidados. Por un lado los inventores saben que un mineral de silicato de zinc ha sido sometido a un lixiviado de ácido, seguido de una extracción de solvente y un electrodevanado .

Sin embargo, la lixiviación con ácido es no selectiva, con la disolución de muchos elementos además del metal REF: 220484 blanco, más notablemente hierro y silicio. Estos elementos se deberán remover subsecuentemente, para incrementar así de manera sustancial la complejidad del proceso. Además, adicionalmente, algunos minerales de zinc que contienen sílice tienen una complicación adicional. Por ejemplo, se ha lixiviado con ácido la wilemita (Zn2Si04) , pero tiende a dar un gel de sílice lo cual dificulta la separación de sólido-líquido, se han reportado problemas similares para hemimorfita (Zn4Si207 (OH) 2-H20) (S. Espiari, F. Rashchi, S.K. Sadmezhaad, Hydrometallurgical treatment of tailings with high zinc content; Hydrometallurgy, 2006, 82(1-2) 54-62).

El proceso en Skorpion Mine, Rosh Pinah, Namibia se describió previamente en detalle (J. Gnoinski, Skorpion Zinc: optimization and innovation, The Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy 2007, 107(10) 657-662) y usa condiciones controladas de manera cuidadosa para evitar la formación de gel. La lixiviación en Skorpion toma lugar de 50-60°C que, aunque incrementa la solubilidad de sílice, da como resultado la formación de un precipitado de sílice filtrable cuando el pH se eleva con el uso de piedra caliza (CaO) , también durante este paso se precipitan hierro y aluminio. El precipitado sólido se tiene que separar de la solución cargada vía el espesamiento. La temperatura elevada, requiere precipitar impurezas y luego llevar a cabo la separación de sólido-líquido para incrementar la complejidad de la lámina de flujo y los costos de capital y operativos .

La eliminación de las impurezas de las soluciones de ácido se puede lograr ya sea por la precipitación seguida de cementación (tal como se practica por las plantas de electro-devanado por lixiviación y tostado) o por extracción con disolventes (como se practica en Skorpion) . Los detalles técnicos adicionales de las etapas de precipitación y cementación del proceso de electro-devanado por lixiviación y tostado se pueden encontrar en "The Extractive Metallurgy of Zinc" by R. J. Sinclair, Ausl M, 2005.

La complejidad del proceso de extracción por solvente en Skorpion es transparente, con un total de ocho etapas consecutivas necesarias para lograr la pureza deseada. (K.C.Sole, A.M. Feather and P.M. Colé, Solvent extraction in southern Africa: An update of some recent hydrometallurgical developments; Hydrometallurgy, 78(1-2) (2005) 52-78).

Además, en presencia de la mineralogía de óxido, carbonato o hidróxido (zincita ZnO, hidrozincita 2ZnC03.3Zn(OH) 2 y smitsonita ZnC03) el consumo de ácido también puede ser muy alto por lo que es poco económico para procesar el mineral al usar ácido.

El método de lixiviación de la presente invención tiene como un objeto de la misma al menos parcialmente, superar los problemas mencionados relacionados con la técnica anterior, o proporcionar por lo menos una alternativa comercialmente útil .

La discusión precedente de la técnica anterior tiene por objeto solamente facilitar la comprensión de la presente invención. La discusión no es un reconocimiento o la admisión de que cualquiera de los materiales a que se refiere son o fueron parte de los conocimientos generales comunes en la fecha de prioridad de la solicitud.

A lo largo de esta especificación, a menos que el contexto exija otra cosa, la palabra "comprenden", o variaciones como "comprende" o "al comprender", se entenderá que implica la inclusión de un número entero o grupo de números enteros, pero no la exclusión de cualquier otro número entero o grupo de números enteros .

A lo largo de esta especificación, a menos que el contexto requiera otra cosa, el término "mineral" o variaciones del mismo, se entenderá que incluye, por ejemplo, el producto de uno o más tratamientos previos, como etapas de tostado o calcinación, o una o más medidas de concentración, pero no se limita a los mismos.

Breve Descripción de la Invención De conformidad con la presente invención, se proporciona un método para la extracción de zinc a partir de una solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas, el método comprende las etapas de: (i) poner en contacto la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas con una fase orgánica que comprende una sal de amonio de un extractante orgánico disuelto en un disolvente hidrofóbico, lo que permite la transferencia del zinc a la fase orgánica y la transferencia de amonio a la fase acuosa, al proporcionar así una fase orgánica enriquecida con zinc, agotado de amonio y fase acuosa enriquecida con amonio, agotada de zinc que contiene impurezas ; (ü) separar la fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio de la fase acuosa enriquecida con amonio agotada de zinc que contiene impurezas; (iii) poner en contacto la fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio con una solución acuosa que contiene especies con carga positiva, lo que permite la transferencia del zinc de la fase orgánica y la transferencia de especies con carga positiva de la fase acuosa, de manera que se proporcione una solución acuosa de zinc y una fase orgánica que contiene un extractante orgánico agotado de zinc; y (iv) recuperar el zinc de la solución acuosa de zinc.

En una forma de la invención, la solución acuosa que contiene especies cargadas positivamente de la etapa (iii) es una solución ácida, de manera que el paso (iii) más concretamente comprende : poner en contacto la fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio con una solución acuosa ácida, lo que permite la transferencia del zinc de la fase orgánica y la transferencia de protones de la fase acuosa, de tal modo que proporciona una solución acuosa de zinc y una fase orgánica que contiene un extractante orgánico agotado de zinc.

Preferiblemente, cuando el paso (iii) específicamente comprende poner en contacto la fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio con una solución acuosa ácida, lo que permite la transferencia del zinc de la fase orgánica y la transferencia de protones de la fase acuosa, de tal modo que proporciona una solución acuosa de zinc y una fase orgánica que contiene un extractante orgánico agotado de zinc, el método comprende además el paso de : poner en contacto el extractor agotado de zinc con una solución acuosa de amonio para producir una sal de amonio del extractante de ácido orgánico.

En una forma preferida de la invención, la solución acuosa que contiene especies cargadas positivamente de la etapa (iii) es una solución acuosa de amonio, de tal manera que el paso (iii) más concretamente comprende-. poner en contacto la fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio con una solución acuosa de amoniaco, lo que permite la transferencia del zinc de la fase orgánica y la transferencia de amonio de la fase acuosa, de tal modo que proporciona una solución acuosa de zinc amoniacal y una fase orgánica que contiene una sal de amonio del extractante orgánico .

En consecuencia, en una forma preferida de la invención, el método comprende los pasos de: (i) poner en contacto la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas con una fase orgánica que comprende una sal de amonio de un extractante orgánico disuelto en un disolvente hidrofóbico, lo que permite la transferencia del zinc a la fase orgánica y la transferencia de amonio a la fase acuosa, al proporcionar así una fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio y fase acuosa enriquecida con amonio, agotada de zinc que contiene impurezas ; (ii) separar la fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio de la fase acuosa enriquecida con amonio, agotada de zinc que contiene impurezas; (iii) poner en contacto la fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio con una solución acuosa de amoniaco, lo que permite la transferencia del zinc de la fase orgánica y la transferencia de amonio de la fase acuosa, de tal modo que proporciona una solución acuosa de zinc amoniacal y una fase orgánica que contiene una sal de amonio del extractante orgánico, y (iv) recuperar el zinc de la solución acuosa de zinc amoniacal.

A lo largo de esta especificación, a menos que el contexto exija otra cosa, la frase sal de amonio de un extractante orgánico se refiere a un extractante orgánico en el que al menos una parte de los protones han sido reemplazados por iones de amonio. Así, la frase extractante orgánico incluye extractantes de ácido orgánicos, junto con extractantes orgánicos que no son universalmente considerados en la materia como ácidos, pero que sin embargo poseen protones que pueden ser intercambiados por iones de amonio, como la clase oxima de extractantes orgánicos.

En una forma preferida de la invención, la solución acuosa de zinc amoniacal se produce por lixiviación amoniacal de un mineral que contiene zinc. En una forma preferida de la invención, la solución acuosa de zinc amoniacal se produce por lixiviación amoniacal de un mineral que contiene zinc oxidado .

La lixiviación amoniacal tiene una serie de ventajas con respecto a la lixiviación ácida. El pH alcalino asegura que no se disuelva el hierro, de este modo remueve una etapa de eliminación de hierro de todo el proceso. La formación de jarosita se previene. El sílice no se disuelve al retirar la necesidad del uso de un estrecho margen de condiciones de funcionamiento para evitar la formación de gel o una fase de precipitación de sílice. La formación de yeso se reduce al mínimo a medida que se precipita el carbonato de calcio presente .

En una forma preferida, el método de la invención se realiza de manera continua y por lo menos una parte de la fase orgánica que contiene una sal de amonio de un extractante orgánico de la etapa (i) es proporcionada por la fase orgánica que contiene una sal de amonio del extractante orgánico proporcionado por los pasos del método subsiguiente.

En una forma preferida, el método de la invención se realiza a temperatura elevada.

En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 15-80°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 15-70°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 15-60°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 15-50°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 15-40°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 15-30°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 15-25°C.

En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 20-80°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 20-70°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 20-60°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 20-50°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 20-40°C. En una forma preferida, el método de la invención es de 20-30°C.

En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 25-80°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 25-70°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 25-60°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 25-50°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 25-40°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 25-30°C.

En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 30-80°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 30-70°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 30-60°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 30-50°C. En una forma preferida, el método de la invención se realiza a 30-40°C.

El concepto amplio de recuperación de disolventes de extracción basado en los metales es bien conocido: una solución acuosa que contiene los metales de destino y las impurezas se exponen a una fase orgánica que contiene un extractante, el extractante permite que el metal sea extraído en la fase orgánica, mientras que las impurezas permanecen en la fase acuosa, las dos fases se separan, la fase orgánica entonces se expone a una fase de limpieza acuosa y el metal blanco que pasa a la fase de la que se recupera. Sin embargo, la aplicación efectiva en costos del principio general de una solución acuosa específica de un metal blanco es rara vez directa y la aplicación de los principios de extracción de solvente de las soluciones acuosas de zinc amoniacal es complicada por varios factores.

La estabilidad de zinc en soluciones acuosas de amoniaco depende del pH. A pH bajos, el zinc es soluble. Sin embargo, el zinc a pH moderado se precipita como hidróxido de Zn(OH)2. A pH alcalino, el hidróxido de zinc se redisuelve como el ion zincato (Zn022" o Zn(OH)42~). La adición de amoniaco disminuye el pH en el que se redisuelve el hidróxido de zinc debido a la formación del ion tetramina del zinc Zn(NH3)42+.

Aunque la precipitación presenta poco impedimento a la extracción de zinc a partir de soluciones de lixiviación de ácido, los inventores han descubierto que la transferencia de protones a la fase acuosa de un extractante de ácido orgánico que tiene un efecto práctico en la estabilidad del resto de zinc debido a la reducción concomitante en el pH. La mitigación de este efecto únicamente por la adición de álcali a la fase acuosa de zinc tiene implicaciones obvias de costos .

Además, mientras que la neutralización del extractante de ácido orgánico antes de la exposición a la solución acuosa de zinc, por ejemplo con hidróxido de sodio, evitará que disminuya el pH de fase acuosa de zinc, este enfoque tiene consecuencias apreciables de costos: el ácido que se separa del zinc del extractante orgánico regenera el extractractante de ácido orgánico, que debe ser neutralizado de nuevo antes de la exposición a la nueva solución acuosa de zinc.

Mediante el uso de una sal de amonio del extractante orgánico se reduce significativamente el efecto sobre el pH de la solución acuosa residual. En las formas de la invención donde el extractante cargado con zinc se separa con una solución acuosa de amoniaco, el extractante se regenera en una forma adecuada para su reutilización sin necesidad de grandes cantidades de reactivos adicionales.

El concepto se puede resumir en las siguientes reacciones, donde R es el extractante orgánico (en RH de forma ácida) : Extractante ácido 2HR + Zn2+ = ZnR2 + 2H+ Extractante amoniacal 2NH4R + Zn2+ .= ZnR2 + 2NH4+ Separación de ácido ZnR2+2H+ = Zn+ + HR Separación amoniacal 2NH4+ + ZnR2 = Zn2+ + 2NH4R La solubilidad del zinc como el complejo de zinc de tetramina Zn(NH3)42+ es una función del pH, la temperatura y la concentración total de amoníaco. El siguiente diagrama muestra un conjunto de condiciones que servirá como un ejemplo típico de la solubilidad en función del pH.

El diagrama muestra que el zinc es soluble por debajo de pH 6 y aproximadamente por arriba de pH 14, como Zn2+ y Zn022- (a veces también escrito Zn(OH)42") respectivamente. Entre estos pH el zinc forma un hidróxido insoluble Zn(OH)2. En presencia de amoníaco el hidróxido se redisuelve para formar iones el complejo de zinc tetramina, Zn(NH3)42+. El intervalo de pH en donde este ion es predominante aumenta con la concentración de amoníaco.

La solubilidad generalmente aumenta con la temperatura, pero la volatilidad del amoniaco será una limitación superior práctica de operación. Además uno de los métodos de recuperación de zinc de la solución es eliminar el amoníaco de la solución por volatilización. La eliminación de amoniaco reduce la cantidad de complejo de amoníaco con zinc al reducir la solubilidad del propio zinc, esto se resume en la siguiente reacción: Zn (NH3)42+ + 2H20 = 4NH3 (gas) + Zn(OH)2 (sólido) + 2H+ Es evidente, por la misma razón, que una baja concentración de amoníaco dará una solubilidad de zinc más baja que una alta concentración de amoníaco. Por cada mol de zinc en la solución tiene que haber cuatro moles de amoníaco disuelto. En realidad, un exceso de amoniaco es necesario para garantizar la estabilidad en el caso de fluctuaciones del pH.

Una alta concentración de amoníaco también aumentará el intervalo de pH superior al que el zinc es soluble, al aumentar la estabilidad del complejo amina de zinc contra la hidrólisis .

En una forma preferida de la invención, el paso de: poner en contacto la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas con una fase orgánica que comprende una sal de amonio de un extractante orgánico disuelto en un disolvente hidrofóbico, lo que permite la transferencia del zinc a la fase orgánica y la transferencia de amonio a la fase acuosa, lo cual proporciona así una fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio y fase acuosa enriquecida con amonio y agotada de zinc que contiene impurezas ; más concretamente, consta de: poner en contacto la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas con una fase orgánica que comprende una sal de amonio de un extractante orgánico y un diluyente hidrofóbico, lo que permite la transferencia del zinc a la fase orgánica y la transferencia de amonio a la fase acuosa, al proporcionar así una fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio y fase acuosa enriquecida con amonio y agotada de zinc que contiene impurezas, en donde el pH de la solución acuosa de zinc amoniacal se mantiene entre aproximadamente 6 y 12.

En una forma preferida de la invención, el pH de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas se mantiene entre aproximadamente 7 y 12. Preferiblemente aún, el pH de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) se sitúa entre aproximadamente 7 y 11. Preferiblemente aún, el pH de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) se sitúa entre aproximadamente 8 y 11. Preferiblemente aún, el pH de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es entre aproximadamente 8 y 10. Preferiblemente aún, el pH de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) se sitúa entre aproximadamente 8 y 9. Preferiblemente aún, el pH de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es entre aproximadamente 9 y 10. Preferiblemente aún, el pH de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es entre aproximadamente 8.5 y cerca de 9.5. Preferiblemente aún, el pH de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 8.5 y cerca de 9.5.

En una forma altamente preferida de la invención, el paso de: poner en contacto la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas con una fase orgánica que comprende una sal de amonio de un extractante orgánico y un diluyente hidrofóbico, lo que permite la transferencia del zinc a la fase orgánica y la transferencia de amonio a la fase acuosa, al proporcionar así una fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio y fase acuosa enriquecida con amonio y agotada de zinc que contiene impurezas; más concretamente, consta de: poner en contacto la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas con una fase orgánica que comprende una sal de amonio de un extractante orgánico y un diluyente hidrofóbicos , lo que permite la transferencia del zinc a la fase orgánica y la transferencia de amonio a la fase acuosa, al proporcionar asi una fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio y una fase acuosa enriquecida con amonio y agotada de zinc que contiene impurezas, en donde el pH de la solución acuosa de zinc amoniacal se mantiene en aproximadamente pH 9.5.

Los extractantes orgánicos de utilidad potencial en el método de la presente invención se pueden encontrar en "Extracción de Solventes" por G.M. Ritcey, 2006, vol . 1, p. 73-79, el contenido del cual es destinado a ser incorporado en este documento, por referencia.

El extractante orgánico puede ser seleccionado del grupo: derivados de ácidos carboxílicos , derivados de los ácidos orgánicos a base de fósforo, derivados de los ácidos orgánicos a base de azufre y oximas .

En una forma preferida de la invención, en el extracto orgánico hay un derivado de un ácido orgánico a base de azufre, el extractante orgánico es un derivado orgánico de ácido sulfónico, como el ácido 5, 8-dinonilnaftilsulfónico .

Ejemplos de extractantes orgánicos en forma de derivados de ácidos carboxílieos son ácidos monocarboxílieos alquilo. El radical alquilo de los ácidos monocarboxílicos alquilo pueden ser lineales o ramificados. Preferiblemente, el radical alquilo contiene de 4 a 18 átomos de carbono. En una forma de la invención, el extracto orgánico es el ácido o ácidos naftánicos neodecanoicos .

Ejemplos de extractantes orgánicos en forma de oximas son: oxima 2-hidroxi-3-dodecilbenzofenona, oxima 2-hidroxi-5-acetofenona, 5-dodecilsalicicladoxima, oxima 2-hidroxi-5-nonilacetofenona, oxima 2-hidroxi-5-nonilbenzaldehido.

Cuando el extractante orgánico es un derivado de un ácido orgánico a base de fósforo, el ácido a base de fósforo puede ser seleccionado del grupo: ácido fosfórico, ácido fosfórico y el ácido fosfinico, y tio-derivados de los mismos .

El extractante orgánico puede ser mezclado con uno o varios otros compuestos orgánicos, que incluye más extractantes orgánicos, para obtener una mezcla sinérgica con propiedades mejoradas sobre los componentes por separado.

En una forma preferida de la invención, el extracto orgánico es un derivado orgánico de ácido fosfórico. Preferiblemente aún, el extractante orgánico es un derivado de ácido organo-ortofosfórico . En una forma preferida de la invención, el extracto orgánico es un mono o dialquilo, o mono- o di- (alquilfenilo) de ácido fosfórico. El radical alquilo puede ser lineal o ramificado. Preferiblemente, el radical alquilo contiene de 4 a 18 átomos de carbono.

En una forma altamente preferida de la invención, el extracto orgánico es di (2-etilhexil) del ácido fosfórico (D2EHPA) .

En una forma de la invención, el diluyente puede comprender: una mezcla de solventes alifáticos, un solvente aromático, o de los mismos.

En una forma preferida de la invención, el diluyente sustancialmente comprende queroseno.

En una forma preferida de la invención, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 0.1 g/1 y 150 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 0.1 g/1 y 100 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 0.1 g/1 y 50 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 0.1 g/1 y 20 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 0.1 g/l y 10 g/l. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 0.1 g/l y cerca de 5 g/l. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 0.1 g/l y 2 g/l. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 0.1 g/l y 1 g/l.

En una forma preferida de la invención, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 0.5 g/l y 150 g/l. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 0.5 g/l y 100 g/l. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 0.5 g/l y. 50 g/l. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 0.5 g/l y 20 g/l. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 0.5 g/1 y 10 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 0.5 g/1 y 5 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 0.5 g/1 y 2 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 0.5 g/1 y 1 g/1.

En una forma preferida de la invención, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 1 g/1 y 150 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 1 g/1 y 100 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 1 g/1 y 50 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 1 g/1 y 20 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 1 g/1 y 10 g/1.

Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 1 g/1 y cerca de 5 g/1.

Preferiblemente aún, la concentración de zinc en la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas de la etapa (i) es de entre aproximadamente 1 g/1 2 g/1.

Además, se ha descubierto que la separación de las fases acuosa y orgánica se ve afectada por el pH de la fase acuosa. Los problemas con la separación de fases son bien conocidos en la industria de extracción por solvente. En algunos casos, es posible que la fase orgánica permanezca como una emulsión en la fase acuosa o para que haya más de dos fases . Un número de estrategias disponibles para mitigar estos problemas, particularmente para controlar el pH de la fase acuosa. Otros compuestos orgánicos a veces son añadidos para ayudar a la separación de fases, un compuesto utilizado para este propósito es decano-l-ol. Más información sobre este problema se puede encontrar en "Extracción por Solventes" por G.M. Ritcey, 2006.

En una forma de la presente invención, el paso de: poner en contacto la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas con una fase orgánica que comprende una sal de amonio de un extractante orgánico disuelto en un disolvente hidrofóbico, lo que permite la transferencia del zinc a la fase orgánica y la transferencia de amonio a la fase acuosa, al proporcionar así una fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio y fase acuosa enriquecida con amonio y agotada de zinc que contiene impurezas ; más específicamente abarca el paso de: poner en contacto la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas con una fase orgánica que comprende una sal de amonio de un extractante orgánico y un diluyente hidrofóbico, lo que permite la transferencia del zinc a la fase orgánica y la transferencia de amonio a la fase acuosa, en presencia de una fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio y fase acuosa enriquecida con amonio y agotada de zinc que contiene impurezas.

En una forma de la invención, el compuesto para incrementar el desacoplamiento de fases es un alcohol. Los ejemplos incluyen decanato- l-ol , 2-etil hexanol y p-nonil fenol .

En otra forma de la invención, el compuesto para incrementar el desacoplamiento es fosfato de tributilo.

En otra forma de la invención, el compuesto para incrementar el desacoplamiento es óxido de trioctil fosfina.

Los inventores han descubierto que, para determinados extractantes de ácidos orgánicos, la separación de las fases orgánica y acuosa se produce a niveles de pH viables (en términos de estabilidad de zinc) sin el uso del compuesto para incrementar el desacoplamiento de fases. Por ejemplo, cuando el extracto orgánico (D2EHPA) , lo cual mantiene el pH de la fase acuosa por debajo de 10 elimina la necesidad de que el compuesto incremente el desacoplamiento de fases.

En una forma de la invención, el paso de la recuperación de la recuperación de zinc de la solución acuosa de zinc amoniacal se puede realizar por electrodevanado .

En una forma de la invención, el paso de la recuperación de la recuperación de zinc de la solución acuosa de zinc amoniacal se puede realizar por medio de vapor para extracción por arrastre resultante de la precipitación del zinc .

En una forma de la invención, el paso de la recuperación de la recuperación de zinc de la solución acuosa de zinc amoniacal se puede realizar por precipitación mediante el ajuste del pH mediante ácido o álcali.

En una forma de la invención, el paso de la recuperación de la recuperación de zinc de la solución acuosa de zinc amoniacal se puede realizar mediante secado por aspersión.

Será entendido por los expertos en la materia que la elección del método de recuperación se basa en los beneficios económicos relativos. La elección se define por la concentración de zinc en la solución purificada.

En una forma preferida de la invención, la separación de vapor se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 100 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, la separación de vapor se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 50 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, la separación de vapor se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 20 g/1 y saturación.

En una forma preferida de la invención, la separación de vapor se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 10 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, la separación de vapor se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 5 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, la separación de vapor se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 2 g/1 y saturación.

En una forma preferida de la invención, la ebullición se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 100 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, la ebullición se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 50 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, la ebullición se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 20 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, la ebullición se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 10 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, la ebullición se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 5 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, la ebullición se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 2 g/1 y saturación.

En una forma preferida de la invención, el electrodevanado se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 100 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, el electrodevanado se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 50 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, el electrodevanado se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 20 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, el electrodevanado se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 10 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, el electrodevanado se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 5 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, el electrodevanado se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 2 g/1 y saturación.

En una forma preferida de la invención, la precipitación por ajuste del pH se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 100 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, la precipitación por ajuste del pH se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 50 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, la precipitación por ajuste del pH se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 20 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, la precipitación por ajuste del pise utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 10 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, la precipitación por ajuste del pH se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 5 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, la precipitación por ajuste del pH se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 2 g/1 y saturación.

En una forma preferida de la invención, el secado por aspersión se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 100 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, el secado por aspersión se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 50 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, el secado por aspersión se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 20 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, secado por aspersión se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 10 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, el secado por aspersión se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 5 g/1 y saturación. En una forma preferida de la invención, el secado por aspersión se utiliza si la concentración de zinc en la solución purificada es entre 2 g/1 y saturación.

En una forma preferida de la invención, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre 0.1 y 150 g/1.

Las concentraciones de amoníaco por encima de este intervalo impide la transferencia de zinc en la fase orgánica y las concentraciones de amoníaco por debajo de este intervalo suelen ser insuficientes para mantener el zinc en solución .

Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 0.1 y 100 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 0.1 y 50 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 0.1 y 20 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 0.1 y 10 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 0.1 y 5 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 0.1 y 2 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 0.1 y 1 g/1.

Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 0.5 y 150 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 0.5 y 100 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 0.5 y 50 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 0.5 y 20 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 0.5 y 10 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 0.5 y 5 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 0.5 y 2 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 0.5 y 1 g/1.

Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es de aproximadamente 1 g/1 y 150 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene -impurezas es entre aproximadamente 1 y 100 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 1 y 50 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 1 y 20 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 1 y 10 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 1 y 5 g/1.

Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es de alrededor de 2 g/1 y 150 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 2 y 100 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 2 y 50 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 2 y 20 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 2 y 20 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 2 y 5 g/1.

Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es de aproximadamente 5 g/1 y 150 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 5 y 100 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 5 y 50 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 5 y 20 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 5 y 10 g/1.

Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es de alrededor de 10 g/1 y 150 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 10 y 100 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 10 y 50 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoniaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 10 y 20 g/1.

Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es de alrededor de 20 g/1 y 150 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 20 y 100 g/1. Preferiblemente aún, la concentración de amoníaco de la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas es entre aproximadamente 20 y 50 g/1.

Breve Descripción de las Figuras Una modalidad del método para la extracción de zinc a partir de una solución acuosa de zinc amoniacal de la presente invención se describirá ahora con referencia a la Figura 1, que es un diagrama de flujo que representa el método de la modalidad, en el contexto de una solución acuosa de zinc amoniacal producidos por la lixiviación amoniacal de un mineral de zinc .

La figura 2 representa un diagrama de potencial-pH para el zinc, 630 ppm de Zn, 17 g/1 (NH3 + NH4+) a 25°C.

La descripción de la modalidad de la invención no debe entenderse que limita en modo alguno la generalidad de la descripción precedente de la invención.

Descripción Detallada de la Invención Un mineral de zinc 10 se lixivia 12 en una solución de carbonato de amonio amoniacal para producir una solución acuosa de amoniaco rico en zinc 14 y residuos sólidos agotados de zinc (no mostrado), que se desecha. El pH de la solución acuosa de amoniaco rico en zinc 14 es de aproximadamente 7-11. La solución acuosa de amoniaco rico en zinc 14 se introduce entonces en una etapa de extracción de carga disolvente 16, en el que se pone en contacto la solución acuosa de amoniaco rico en zinc 14 con la sal de amonio del extractante orgánico, en forma de D2EHPA, disuelto en una fase orgánica adecuada de diluyente 18. El zinc se transfiere a la fase orgánica de acuerdo a la ecuación: 2NH4R + Zn2+ = ZnR2 + 2NH4+ El amonio así producido se intercambia en la fase acuosa, lo cual puede causar un pequeño cambio en el pH, pero no en la medida en que el zinc se deba precipitar. La solución amoniacal acuosa agotada de zinc 20 se recicla de nuevo a la etapa de lixiviación 12. La fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio 22 procede a una etapa de separación de extracción por solvente 24. En la etapa de separación 24 la fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio 22 se pone en contacto con una solución acuosa de amonio 26. La fase orgánica de zinc enriquecida con zinc, agotada de amonio 22 por lo menos se desplaza parcialmente por el amonio de la solución acuosa de amonio 26, al proveer una solución de zinc amoniacal acuosa 28 y una fase orgánica que contiene una sal de amonio del extractante de ácido orgánico 20, se recicla a la etapa de carga de extracción de solvente 16. La solución de zinc amoniacal acuosa 28 procede a una etapa de recuperación de metal 32 para la cual la solución agotada de zinc 34 puede reciclarse de nuevo a la etapa de separación.

E emplos La invención será descrita con referencia a una serie de ejemplos. No se deberá entender que los ejemplos de alguna manera limitan la generalidad de la descripción anterior de la invención.

Efecto del pH de la solución Tres soluciones maestras se preparan al disolver una cantidad conocida de calcina de zinc (obtenida por tostado de concentrados de flotación de sulfuro de zinc) en solución de carbonato de amonio amoniacal. Las calidades de zinc aproximadas fueron de 4.7, 13.9 y 34.2 g/1. 25ml de cada una de estas soluciones se agitaron con 25ml de 10% vol de D2EHPA disuelto en queroseno. Después de la separación, la parte acuosa fue reemplazada y vuelta a agitar, después de la separación, un tercer volumen de la acuosa fresca se agregó y se agitó. La solución final, orgánicos de zinc-cargado se separó y se mezcló con 5 mi de 150 g/1 de H2S04, después de asentar la parte acuosa se sustituye con ácido fresco y se vuelve a agitar, se asienta y la parte acuosa se remueve para su análisis.

Se señaló que las soluciones de zinc de calidad superior dio como resultado el asentamiento pobre después del mezclado y en algunos casos una tercera fase formada. La formación en crudo también fue evidente para las soluciones de zinc superiores. Sin ánimo de estar limitado por la teoría, esta solución cruda se debe más probablemente a la precipitación de hidróxido de zinc a medida que DEHPA intercambia dos protones por cada ion de zinc lo que reduce el pH de la solución a a menos del que cuando se precipita el hidróxido de zinc.

La carga de Cyanex 272 (ácido fosfínico bis (2,4,4 -trimetilpentilo) ) y D2EHPA a 20% v/v en el queroseno fue probado por poner en contacto la fase orgánica con 100 g/1 de Zn en la. solución amoniacal a un pH de 8. Ambos reactivos mostraron precipitaciones durante el temblor, el pH de la solución acuosa se redujo a pH <7 debido a la carga de cada ion de zinc en la orgánica como resultado de la transferencia de dos protones de los ácidos orgánicos en la parte acuosa. El aumento del pH por la adición de la solución de hidróxido de sodio o solución de amoníaco fue necesario disolver el hidróxido de zinc.

Es evidente que la transferencia de los protones de los ácidos orgánicos resulta de una disminución en el pH de la solución acuosa. La disminución del pH reduce la solubilidad del zinc por la formación de hidróxido de zinc.

Además, se encontró que una solución acuosa con alto pH dio como resultado emulsiones extremadamente estables después de agitar las fases acuosa y orgánica. Sin embargo, a pH alto también hay una alta concentración de amoníaco libre y fue incierto lo cual provocaba los problemas con la separación de fases. Para resolver esto, las muestras de 10% D2EHPA y 272 Cyanex se mezclaron con un volumen similar de agua desionizada y se agitó. El pH se midió y ambos tuvieron pH <4. La solución concentrada de amoníaco se añadió para elevar el pH a 7, la agitación se detuvo entonces y las fases se dejaron reposar en observación. El aumento del pH se repitió hasta que hubo problemas evidentes, como la espuma o la formación de fases múltiples. El pH se redujo a continuación, con ácido clorhídrico concentrado y se observó la separación. El resumen de estas pruebas para D2EHPA están en la siguiente tabla .

A partir de estos datos, es evidente que las tres fases en la formación de D2EHPA ocurren a pH> 9.5. Una carrera similar para Cyanex 272 no dio una rápida o limpia separación de fases a cualquier pH y tres se formaron al pH> 8.5. En ambos casos la formación de la tercera fase fue reversible al disminuir el pH.

Un funcionamiento similar que usa LIX84-I mostró que sólo dos fases de desacoplamiento rápido se formaron en el intervalo de pH 7-11.

Por lo tanto el intervalo de pH de la solución acuosa es necesario que se mantenga a un pH superior a 8 para prevenir la precipitación y por debajo de pH 10 para prevenir la formación de fases múltiples al usar D2EHPA. El pH superior se puede aumentar mediante la adición de un compuesto orgánico para ayudar a la separación de fases, un compuesto utilizado para este propósito es decano- l-ol. El pH más bajo se puede reducir mediante el aumento de la concentración de amoníaco en la solución acuosa.

Uso de sal de amonio de D2EHPA Para evitar la transferencia de protones del D2EHPA durante la carga un 10% v/v de D2EHPA en queroseno se agitó con agua desionizada para producir una emulsión. El amoníaco acuoso se añade al aumentar el pH de la solución a un pH de alrededor de 9.

Sin ánimo de estar limitado por una teoría, la neutralización del extractante de ácido orgánico con amoniaco acuoso resulta en la formación de la sal de amonio ácido a través de una reacción ácido-base: D2EHPA + NH4+ = NH4-D2EHP + H+ Durante la etapa de carga subsiguiente el zinc sustituye a la formación de la sal de amonio del zinc del ácido: 2NH4-D2EHP + Zn2+ = Zn (D2EHP)2 + 2NH4+ Como es evidente, a diferencia de la reacción de carga convencional : 2D2EHPA + Zn2+ = Zn (D2EHP) 2 + 2H+ no hay transferencia de protones de la fase orgánica en la fase acuosa y por lo tanto no hay reducción del pH.

Una solución orgánica de NH4-D2EHP se hizo mediante la neutralización de un 10% v/v de D2EHPA de queroseno con amoniaco acuoso a pH 9. La fase orgánica se agitó con alguna solución amoniacal 10 g/1 Zn ajustado a pH 9 con amoníaco. El pH acuoso final fue de 9.13, sólo un ligero aumento. Se separaron las fases y la solución de zinc fresca se agita y decanta, el pH acuoso fue de 9.18.

Una operación de alguna manera idéntica se realizó sin neutralizar D2EHPA, el pH final después de la primera etapa de carga fue <7 y el hidróxido de zinc se precipitó.

Separación Los procesos convencionales de extracción por solvente de zinc utilizan un ácido sulfúrico concentrado como la solución de separación. Este sistema utiliza el principio de Le Chatelier para revertir la reacción de carga convencional dada anteriormente Zn (D2EHP)2 + 2H+ = 2D2EHPA + Zn2+ Esto da como resultado una solución de alta concentración de zinc propicia para una mayor purificación antes de electrodevanado. Esto da como resultado también la forma ácida de D2EHP en proceso de regeneración. Si se usa la separación de ácidos, el D2EHPA tendría que convertirse de nuevo en su sal de amonio antes de reciclarse de nuevo a la fase de carga.

Esta etapa de neutralización adicional se puede evitar al usar la solución de amoníaco concentrado para realizar la separación. Una vez más, este proceso utiliza el principio de Le C atelier para revertir la reacción de carga que se muestra antes Zn (D2EHP)2 + 2NH4+ = 2NH4-D2EHP + Zn2+ y dar una solución concentrada de zinc amoniacal y regenerar la sal de amonio de D2EHP para reciclado a la etapa de carga.

La fase orgánica cargada de zinc del experimento de carga antes mencionado se dividió y las alícuotas se agitaron con soluciones de amonio concentradas ajustadas a pH 8, 9 y 10. Para estas tres operaciones, <85% de zinc se recuperó en la fase acuosa al mostrar que la reacción de separación de cargas es altamente reversible. El pH final de las bases acuosas fue de 7.7, 9.4 y 10.0 que están muy cercanas al pH de partida. Las concentraciones acuosas de zinc de las soluciones separadas fueron de 13-18 g/1. Aún cuando el pH de la fase acuosa inferior de 7.7, no hubo evidencia de precipitación debido a la concentración de amoniaco extremadamente alta que establece el zinc en su forma de amonia soluble .

Una fase orgánica cargada con zinc fue producida por contacto con una fase orgánica (20% v/v D2EHP en queroseno neutralizado a pH 9 con amoníaco) con un 10 g/1 solución de zinc a pH 9.

La carga orgánica se agitó con una solución amoniacal (amoníaco concentrado a pH 9 y luego se diluyen en un factor de dos, ~ 140 g/1 de amoníaco) en una proporción de volumen de 1: 10, acuosa a la orgánica. Las fases separadas rápidamente y la fase acuosa se analizan como que contiene 62 g/1 Zh a pH 9.2.

Se puede esperar que una mayor concentración de D2EHP-NH4 en la fase orgánica, una mayor relación orgánica acuosa y una mayor concentración de amoniaco en la solución de separación pueden dar lugar a concentraciones de zinc aún mayores en la fase acuosa de separación.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REI INDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1.- Un método para extraer zinc de una solución de zinc amoniacal acuosa que contiene impurezas, caracterizado porque comprende los pasos de: (i) poner en contacto la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas con una fase orgánica que comprende una sal de amonio de un extractante orgánico disuelto en un disolvente hidrofóbico, lo que permite la transferencia del zinc a la fase orgánica y la transferencia de amonio a la fase acuosa, al proporcionar así una fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio y fase acuosa enriquecida con amonio, agotada de zinc que contiene impurezas; (ii) separar la fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio de la fase acuosa enriquecida con amonio agotada de zinc que contiene impurezas; (iii) poner en contacto la fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio con una solución acuosa que contiene especies con carga positiva, lo que permite la transferencia del zinc de la fase orgánica y la transferencia de especies con carga positiva de la fase acuosa, de tal manera que se proporciona una solución acuosa de zinc y una fase orgánica que contiene un extractante orgánico agotado de zinc; y (iv) recuperar el zinc de la solución acuosa de zinc.

2.- Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además la solución acuosa que contienen especies cargadas positivamente del paso (iii) es una solución de ácido y el paso (iii) comprende más específicamente : poner en contacto la fase orgánica agotada de amonio, enriquecida con zinc, con una solución acuosa ácida, que permite transferir el zinc de la fase orgánica y transferir protones de la fase acuosa, al proporcionar así una solución de zinc acuosa y una fase orgánica que contiene un extractante orgánico agotado de zinc.

3. - Un método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque además, después del paso de poner en contacto la fase orgánica enriquecida con zinc, agotada con amonio, con una solución ácida acuosa, loque permite transferir el zinc de la fase orgánica y transferir los protones de la fase acuosa, que proporciona así una solución de zinc acuosa y una fase orgánica que contiene un extractante orgánico agotado de zinc, el método comprende el paso de: poner en contacto el extractante agotado de zinc con una solución de amonio acuosa para producir una sal de amonio del extractante de ácido orgánico.

4. - Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además la solución acuosa que contiene especies cargadas positivamente del paso (iii) es una solución de amonio acuosa, de manera que el paso (iii) comprende más específicamente: poner en contacto la fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio, con una solución acuosa de amoníaco, que permite la transferencia del zinc de la fase orgánica y al transferencia de amonio de la fase acuosa, que provee así una solución de zinc amoniacal acuosa y una fase orgánica que contiene una sal de amonio del extractante orgánico.

5. - Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque además la solución de zinc amoniacal se produce por lixiviación amoniacal de un mineral que contiene zinc.

6. - Un método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque además la solución de zinc amoniacal acuosa se produce por lixiviación amoniacal de un mineral que contiene zinc oxidado.

7. - Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6 caracterizado porque además se lleva a cabo en una manera continua y por lo menos una porción de la fase' orgánica que contiene una sal de amonio de un extractante orgánico del paso (i) es provisto por la fase orgánica que contiene una sal de amonio de un extractante orgánico provisto por el paso (iii) .

8. - Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el método se lleva a cabo a temperatura elevado.

9. - Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque además por el paso de: poner en contacto la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas con una fase orgánica que comprende una sal de amonio de un extractante orgánico disuelto en un disolvente hidrofóbico, lo que permite la transferencia del zinc a la fase orgánica y la transferencia de amonio a la fase acuosa, lo cual proporciona así una fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio y una fase acuosa enriquecida con amonio y agotada de zinc que contiene impurezas ; más concretamente, comprende: poner en contacto la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas con una fase orgánica que comprende una sal de amonio de un extractante orgánico y un diluyente hidrofóbico, lo que permite la transferencia del zinc a la fase orgánica y la transferencia de amonio a la fase acuosa, al proporcionar así una fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio y una fase acuosa enriquecida con amonio y agotada de zinc que contiene impurezas, en donde el pH de la solución acuosa de zinc amoniacal se mantiene entre 6 y alrededor de 12.

10. - Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9, caracterizado porque además el pH de la solución de zinc amoniacal acuosa que contiene impurezas se mantiene entre aproximadamente 7 y aproximadamente 12.

11. - Un método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque además el pH de la solución de zinc amoniacal acuosa que contiene impurezas del paso (i) está entre aproximadamente 8.5 y aproximadamente 9.5.

12. - Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 11, caracterizado porque además comprende el paso de : poner en contacto la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas con una fase orgánica que comprende una sal de amonio de un extractante orgánico y un diluyente hidrofóbico, lo que permite la transferencia del zinc a la fase orgánica y la transferencia de amonio a la fase acuosa, al proporcionar así una fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio y fase acuosa enriquecida con amonio y agotada de zinc que contiene impurezas; más concretamente, comprende: poner en contacto la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas con una fase orgánica que comprende una sal de amonio de un extractante orgánico y un diluyente hidrofóbicos , lo que permite la transferencia del zinc a la fase orgánica y la transferencia de amonio a la fase acuosa, al proporcionar así fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio y una fase acuosa enriquecida con amonio y agotada de zinc que contiene impurezas, en donde el pH de la solución acuosa de zinc amoniacal se mantiene en aproximadamente pH 9.5.

13. - Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque el extractante orgánico se selecciona del grupo: derivados de ácido carboxílico, derivados orgánicos de ácidos con base de fósforo, derivados orgánicos de ácidos con base de azufre y oximas .

14. - Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque además el extractante orgánico es un derivado orgánico de ácido fosfórico .

15. - Un método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además el extractante orgánico es ácido di (2-etilhexil) fosfórico (D2EHPA) .

16. - Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el diluyente se selecciona del grupo: un solvente alifático, un solvente aromático, o una mezcla de los mismos.

17. - Un método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque además el diluyente comprende sustancialmente queroseno.

18. - Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 17, caracterizado porque además el paso comprende : poner en contacto la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas con una fase orgánica que comprende una sal de amonio de un extractante orgánico disuelto en un disolvente hidrofóbico, lo que permite la transferencia del zinc a la fase orgánica y la transferencia de amonio a la fase acuosa, al proporcionar así una fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio y fase acuosa enriquecida con amonio y agotada de zinc que contiene impurezas; más específicamente abarca el paso de: poner en contacto la solución acuosa de zinc amoniacal que contiene impurezas con una fase orgánica que comprende una sal de amonio de un extractante orgánico y un diluyente hidrofóbico, lo que permite la transferencia del zinc a la fase orgánica y la transferencia de amonio a la fase acuosa, en presencia de una fase orgánica enriquecida con zinc, agotada de amonio y una fase acuosa enriquecida con amonio y agotada de zinc que contiene impurezas.

19.- Un método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque además el compuesto de incremento de desacoplamiento de fases es un alcohol.

20. - Un método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque además el alcohol se selecciona del grupo: decan-l-ol, 2-etil hexanol y p-nonil fenol.

21. - Un método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque además el compuesto para incrementar el desacoplamiento de fases es fosfato de tributilo.

22. - Un método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque además el compuesto para incrementar el desacoplamiento de fases es óxido de trioctilfosfina .