RU2013455C1

RU2013455C1 - Method of extraction purification of zinc-containing solutions from copper

Info

Publication number: RU2013455C1
Application number: SU914929112A
Authority: RU
Inventors: Н.В. Кирбитова; Н.Н. Резникова; Ф.Ф. Борисков
Original assignee: Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности "УНИПРОМЕДЬ"
Priority date: 1991-04-18
Filing date: 1991-04-18
Publication date: 1994-05-30

Abstract

FIELD: electrolysis. SUBSTANCE: method involves grouped extraction of zinc and copper into organic phase of di-2-ethylhexylphosphoric acid following by copper isolation into aqueous phase. The latter process is carried out with aqueous solution of thiosulfate, for example, sodium thiosulfate (concentration is 5-8% ). EFFECT: improved method of purification. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано при электролизе цинка в операции очистки электролита от меди, а также при извлечении цинка и меди из продуктов выщелачивания медно-цинкового сырья. The invention relates to hydrometallurgy of non-ferrous metals and can be used in the electrolysis of zinc in the operation of purifying the electrolyte from copper, as well as in the extraction of zinc and copper from the leaching products of copper-zinc raw materials.

Известен способ очистки водных растворов от меди цементацией (1). A known method of purification of aqueous solutions of copper by cementation (1).

Недостатками способа являются большой расход металлов, например железа, необходимого для осаждения меди, и загрязнение раствора ионами железа. The disadvantages of the method are the high consumption of metals, for example iron, necessary for the deposition of copper, and the contamination of the solution with iron ions.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ извлечения цинка из поликатионных, в том числе медьсодержащих, растворов органической фазой, состоящей из экстрагента, модификатора и разбавителя. В качестве экстрагента используют ди-2-этилгексилфосфорную кислоту, модификатором служат спирты с 8-14 атомами углерода, разбавителем - углеводородная фракция нефти, например керосин. При обработке раствора органической фазой цинк переходит в органическую фазу, а ионы меди остаются в водной фазе. The closest technical solution to the invention is a method for extracting zinc from polycationic, including copper-containing, solutions with an organic phase consisting of an extractant, a modifier and a diluent. Di-2-ethylhexylphosphoric acid is used as an extractant, alcohols with 8-14 carbon atoms are used as a modifier, and the hydrocarbon fraction of oil, for example kerosene, is a diluent. When the solution is treated with an organic phase, zinc passes into the organic phase, and copper ions remain in the aqueous phase.

Селективное извлечение цинка в органическую фазу достигается строгим рН водной фазы в процессе экстракции (на уровне 2-2,5) соблюдением оптимального отношения фаз (зависит от концентрации металлов в растворе), а также введением операций водной промывки органической фазы после экстракции, Отклонение указанных параметров от оптимальных значений приводит к потерям металлов и не обеспечивается необходимая полнота очистки цинксодержащего раствора от меди. Потери цинка в водной фазе при реализации прототипа достигали 3% . Selective extraction of zinc into the organic phase is achieved by strict pH of the aqueous phase during the extraction process (at a level of 2-2.5) by observing the optimal phase ratio (depending on the concentration of metals in the solution), as well as by introducing water washing operations of the organic phase after extraction. Deviation of these parameters from optimal values leads to loss of metals and does not provide the necessary completeness of purification of the zinc-containing solution from copper. Loss of zinc in the aqueous phase during the implementation of the prototype reached 3%.

Целью изобретения является снижение потерь цинка и повышение селективности разделения меди и цинка. The aim of the invention is to reduce the loss of zinc and increase the selectivity of the separation of copper and zinc.

Цель достигается тем, что в известном способе, включающем групповую экстракцию цинка и меди в органическую фазу ди-2-этилгексилфосфорной кислоты и последующее выделение меди в водную фазу, медь выделяют реэкстракцией водным раствором тиосульфата. Выделение меди ведут раствором тиосульфата натрия с концентрацией 5-8% . The goal is achieved by the fact that in the known method, including group extraction of zinc and copper in the organic phase of di-2-ethylhexylphosphoric acid and subsequent isolation of copper in the aqueous phase, copper is isolated by reextraction with an aqueous solution of thiosulfate. The selection of copper is a solution of sodium thiosulfate with a concentration of 5-8%.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Водный раствор, содержащий цинк и медь, обрабатывают органической фазой при рН 6-7 и оптимальных соотношениях: ди-2-этилгексилфосфорная кислота : керосин : октиловый спирт, равном 3 : 7 : 1; органическая фаза : водная фаза, равном 1 : 1. An aqueous solution containing zinc and copper is treated with an organic phase at pH 6-7 and optimal ratios: di-2-ethylhexylphosphoric acid: kerosene: octyl alcohol, equal to 3: 7: 1; organic phase: an aqueous phase of 1: 1.

Продолжительность экстракции 10 мин, расслоение фаз 20 мин. После разделения фаз органическую фазу подвергают реэкстракции водным раствором тиосульфата, например тиосульфата натрия, с концентрацией 5-8% , что приводит к глубокой очистке органической фазы от меди. Органическая фаза, содержащая цинк, промывается водным раствором серной кислоты и получается электролит для электролиза цинка, содержащий медь ниже допустимых концентраций. Водный раствор реэкстрагента, содержащий тиосульфатные комплексы меди, направляется на переработку с получением компактных соединений этого металла, например, в виде сульфидов. The duration of the extraction is 10 minutes, phase separation is 20 minutes. After phase separation, the organic phase is reextracted with an aqueous solution of thiosulfate, for example sodium thiosulfate, with a concentration of 5-8%, which leads to a deep purification of the organic phase from copper. The organic phase containing zinc is washed with an aqueous solution of sulfuric acid and an electrolyte is obtained for the electrolysis of zinc, containing copper below acceptable concentrations. An aqueous solution of a stripping agent containing thiosulfate complexes of copper is sent for processing to obtain compact compounds of this metal, for example, in the form of sulfides.

П р и м е р 1. Из водного раствора, содержащего 7,74 г/л цинка и 2,13 г/л меди, экстрагировали металлы в органическую фазу при рН 6,5. Концентрация цинка в органической фазе составила 7,73 г/л при извлечении 99,9% , меди 2,11 г/л при извлечении 99% . Органическую фазу реэкстрагировали водным раствором тиосульфата натрия, концентрацию которого изменяли от 1 до 10% при соотношении органическая фаза : водный раствор, равном 3 : 1. Результаты опытов даны в таблице при одной и двух ступенях реэкстракции органической фазы тиосульфатом натрия. PRI me R 1. From an aqueous solution containing 7.74 g / l of zinc and 2.13 g / l of copper, metals were extracted into the organic phase at pH 6.5. The concentration of zinc in the organic phase was 7.73 g / l when extracting 99.9%, copper 2.11 g / l when extracting 99%. The organic phase was reextracted with an aqueous sodium thiosulfate solution, the concentration of which was varied from 1 to 10% with an organic phase: aqueous solution ratio of 3: 1. The results of the experiments are given in the table with one or two stages of organic phase reextraction with sodium thiosulfate.

Анализ результатов первой ступени реэкстракции показывает, что высокий уровень извлечения меди достигается при концентрации тиосульфата натрия в растворе свыше 5% . Вторая ступень реэкстракции показала, что при концентрации 10% растут потери цинка с раствором тиосульфата натрия, достигая 0,58% . На основании этих данных определены оптимальные пределы концентрации тиосульфата натрия 5-8% . An analysis of the results of the first stage of stripping shows that a high level of copper recovery is achieved when the concentration of sodium thiosulfate in the solution exceeds 5%. The second stage of stripping showed that at a concentration of 10%, zinc losses with a solution of sodium thiosulfate increase, reaching 0.58%. Based on these data, the optimal limits of the concentration of sodium thiosulfate 5-8% are determined.

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 перерабатывали раствор, содержащий 32,07 и 1,82 г/л цинка и меди соответственно. Двумя ступенями реэкстракции при концентрации тиосульфата натрия 5% достигнуты следующие показатели: в водный раствор реэкстрагента извлечено 99,51% меди и 0,019% цинка, в органическую фазу 99,986% цинка и 0,49% меди при содержании 32,035 г/л цинка и 0,008 г/л меди. После промывки органической фазы 10% -ной серной кислотой при соотношении органической фазы к водной 3 : 1 получен электролит для электролиза, содержащий 96 г/л цинка и 0,014 г/л меди. PRI me R 2. Analogously to example 1 was processed a solution containing 32.07 and 1.82 g / l of zinc and copper, respectively. The following indicators were achieved with two steps of stripping at a concentration of sodium thiosulfate of 5%: 99.51% of copper and 0.019% of zinc were extracted into the aqueous solution of stripping agent, 99.986% of zinc and 0.49% copper were extracted into the organic phase with 32.035 g / l of zinc and 0.008 g / l of copper. After washing the organic phase with 10% sulfuric acid at an organic to aqueous phase ratio of 3: 1, an electrolyte was obtained for electrolysis containing 96 g / l of zinc and 0.014 g / l of copper.

Близкие показатели получены в процессе экстракционной очистки цинксодержащего электролита от меди при использовании тиосульфата калия. Достигнуто снижение потерь цинка до 3% и повышена селективность разделения цинка и меди. Close indicators were obtained in the process of extraction purification of zinc-containing electrolyte from copper using potassium thiosulfate. A reduction in zinc losses of up to 3% was achieved and the selectivity of the separation of zinc and copper was increased.

Claims

1. METHOD FOR EXTRACTION CLEANING OF ZINC-CONTAINING SOLUTIONS FROM COPPER, including group extraction of zinc and copper into the organic phase of di-2-ethyl-hexylphosphoric acid and subsequent isolation of copper into the aqueous phase, characterized in that, in order to reduce zinc loss and increase the selectivity of copper separation and zinc, copper is isolated by reextraction with an aqueous solution of thiosulfate.

2. The method according to p. 1, characterized in that the selection of copper is a solution of sodium thiosulfate with a concentration of 5 to 8 wt. %