一種堿性溶液提銅的廢萃取劑的再生方法及其應用技術

本發明專利技術公開了一種堿性溶液提銅的廢萃取劑的再生方法及其應用。該方法首先利用硫酸溶液對堿性溶液中提銅的廢萃取劑進行預處理，再利用濃鹽酸活化，然后用解毒劑R進行解毒，稀硫酸洗滌后，減壓蒸餾，得到萃取劑；所述解毒劑R由氟化銨和乙二胺四乙酸二鈉鹽（EDTA）組成。本發明專利技術的堿性溶液提銅的廢萃取劑的再生技術，主要是針對由β﹣二酮和磺化煤油組成的萃取劑，經過該工藝處理后的萃取劑可調整組分后直接進入生產線，也可以再通過精餾分離出萃取劑組分，分離出的萃取劑組分β﹣二酮和磺化煤油在結構和性能上幾乎等同于新購買的產品，使得廢萃取劑中的有用組分得到充分的循環利用，而其中夾雜的銅也得到回收，提升了經濟效益和環境效益。

【技術實現步驟摘要】
一種堿性溶液提銅的廢萃取劑的再生方法及其應用
本專利技術屬于廢有機物再生回收
領域。更具體地，涉及一種堿性溶液提銅的廢萃取劑的再生方法及其應用。
技術介紹
現代濕法煉銅主要是指浸出—萃取—電積法（L—SX—EW），萃取是現代濕法煉銅的關鍵步驟。將銅礦采用硫酸或氨水等處理得到含有金屬離子的酸性或堿性浸出液，通過選擇合適的萃取劑，利用萃取劑與金屬離子的絡合作用，使水相中的金屬離子進入有機相，并經過進一步的反萃取實現金屬離子的再生、金屬銅的沉積。在整個工業過程中，萃取劑是關鍵因素。目前，在有色金屬濕法冶金提取銅和蝕刻液再生回收銅方面，萃取劑得到大量的應用，就是利用銅和雜質元素的分配系數K差異實現銅和雜質元素的分離，其主要化學方程式為：2RH﹢Cu2+＝CuR2﹢2H+（RH表示萃取劑）。堿性水溶液中提取銅的萃取劑，如主要成分為β﹣二酮和稀釋劑磺化煤油的萃取劑，β﹣二酮的酸性很弱，在堿性溶液中溶解度很小，故常用于堿性溶液或氨水溶液中，通過液﹣液離子交換來提取銅，且β﹣二酮具有較高的選擇性及多次重復使用的優點，故在銅的濕法冶金及堿性蝕刻液再生回用系統中常被用來選擇性萃取Cu2+。磺化煤油又稱260號溶劑油，是煤油磺化而成的。此產品特點是蒸發速度均勻而緩慢，芳香烴含量較少。無臭味，蒸發無殘留物，受熱不易氧化，是最常見的稀釋劑。而在實際應用中，經過長期循環使用后，會有少量的Cu、Ca、Mg及其它堿金屬和非金屬進入到有機相而不能被反萃洗滌，特別是生產區域密封不夠，空氣中灰塵等異物也會逐漸進入有機相，當積累到一定程度后萃取劑的開始由棕黃色變黑，萃取能力下降，萃取過程中兩相界面處就會出現乳化而分相困難，慢慢的萃取劑就會失效，導致萃取劑老化報廢。萃取劑的使用廠商在發現萃取劑老化變色萃取能力下降后，雖然主要官能團未被氧化，但由于不具備相應的再生方法和設備，也只能在報廢后當做廢油低價出售，收購單位一般不具有分類處理的技術，只能回收容易提取的的稀釋劑組分（如磺化煤油），而價值較高的萃取劑成分（如β﹣二酮）卻沒有得到有效回收，這樣不僅會影響環境，而且造成資源的極大浪費。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是克服現有技術堿性溶液中提取銅的萃取劑使用一段時間后，普遍存在老化變色、分層困難以及萃取能力下降等問題，提供一種廢萃取劑再生回用的方法，使得廢萃取劑中的有用組分得到循環利用，而其中夾雜的銅也得到回收，提升經濟效益和環境效益。本專利技術的目的是提供一種堿性溶液提銅的廢萃取劑的再生方法。本專利技術另一目的是提供上述堿性溶液提銅的廢萃取劑的再生方法的應用。本專利技術上述目的通過以下技術方案實現：一種堿性溶液提銅的廢萃取劑的再生方法，首先利用硫酸溶液對堿性溶液中提銅的廢萃取劑進行預處理，再利用濃鹽酸活化，然后用解毒劑R進行解毒，稀硫酸洗滌后，減壓蒸餾，得到萃取劑；所述解毒劑R由氟化銨和乙二胺四乙酸二鈉鹽（EDTA）組成。具體地，上述堿性溶液提銅的廢萃取劑的再生方法包括如下步驟：S1.預處理：將廢萃取劑和硫酸溶液混合預處理，其主要作用是中和廢萃取劑中堿性物質，使銅帶入水溶液中；S2.活化：利用濃鹽酸在50轉/分條件下活化廢萃取劑至有機相和水相分層；S3.解毒：在S2的溶液中加入解毒劑R，取有機相；所述解毒劑R由3：1的氟化銨和乙二胺四乙酸二鈉鹽（EDTA）組成；S4.洗滌：依次利用稀硫酸和純水洗滌S3得到的有機相；S5.精餾：將洗滌后的有機相進行減壓精餾分離萃取劑組分。更具體地，上述堿性溶液提銅的廢萃取劑的再生方法的步驟如下：S1.預處理：按照廢萃取劑：10mol/L硫酸為2～5：1的比例，將廢萃取劑和10mol/L硫酸溶液混合，進行反萃，其主要作用是中和廢萃取劑中堿性物質，使銅帶入水溶液中，并溶解其他雜質進入水溶液，化學反應方程式為：反萃主要反應：CuR2﹢2H2SO4＝CuSO4﹢2RH（RH表示萃取劑）；S2.活化：按照廢萃取劑和鹽酸體積比為1～2：1的比例，用9～10mol/L的濃鹽酸活化廢萃取劑，50轉/分條件下活化20分鐘，至有機相和水相分層后，進入解毒程序；S3.解毒：按照每升廢萃取劑中加入200～500g解毒劑的比例，在S2的溶液中加入解毒劑R（優選地，解毒劑R加入量為其理論需要量的1.3倍），攪拌充分反應30分鐘后，停止攪拌，待分層完畢后，取有機相；所述解毒劑R由3：1的氟化銨和乙二胺四乙酸二鈉鹽（EDTA）組成；S4.洗滌：加入3mol/L的稀硫酸預洗滌20～30分鐘（通過酸的作用將已經活化解毒有機相中的大部分金屬雜質、非金屬雜質、以及去除劑中的B組分與非金屬雜質形成的化合物），澄清后，放掉下層的水相，加入純水洗滌數次，每次洗滌30分鐘；S5.精餾：將S4得到的有機相進行減壓精餾分離萃取劑組分（即根據萃取劑組分的沸點差異實現各組分的分離）。其中，解毒劑R的理論需要量是根據雜質元素（Ca、Mg、Fe、Zn等重金屬元素和Si的含量）和解毒劑發生反應的方程式計算而得到，其中包括：（1）重金屬離子和EDTA發生絡合反應；（2）NH4F和鈣鎂離子發生沉淀反應；（3）NH4F溶解于水溶液中和活化劑鹽酸分解出的氫離子形成氫氟酸后，再跟SiO2等非金屬雜質元素發生反應；其中Ca、Mg離子優先和氟化銨反應生成沉淀，其次才跟EDTA絡合。理論需要量是由雜質元素含量及化學方程式計算所需解毒劑R的重量。實際操作可以根據觀察并取樣小試可以判定解毒劑的加入量是否達到要求。小試方法：用吸管取10ml正在解毒的廢萃取劑于100ml小燒杯中，滴入5ml10mol/L的鹽酸，并用藥品勺加少許解毒劑，如果無白色沉淀和黑色污垢產生，表明解毒劑已滿足反應需要。涉及到的化學方程式如下：NH4F→NH4++F-H++F-→HFSiO2+4HF→SiF4↑+2H2OSiO2+6HF=H2SiF6+2H2O（HF超過限量時發生）Ca2++F-→CaF2↓Mg2++F-→MgF2↓H2Y2+Mg2+＝MgY2+2H+H2Y2+Ca2+＝CaY2+2H+H2Y2+Zn2+＝ZnY2+2H+H2Y2+Fe2+＝FeY2+2H+三價Fe和EDTA的反應如下式，溶液中同時存在三價鐵和二價鐵。上述堿性溶液提銅的廢萃取劑的再生方法可適用于各種堿性溶液提銅中報廢的廢萃取劑，利用上述方法能有效處理廢萃取劑，得到高純度的萃取劑組分，而廢萃取劑中夾雜的銅也得到有效回收。實際應用中，常用的堿性溶液提銅的廢萃取劑主要以β﹣二酮和磺化煤油為主要成分，步驟S5所述精餾是在負壓為﹣600mmHg，加熱溫度200～240℃的條件下，根據β﹣二酮和磺化煤油的沸點差異（β﹣二酮的初餾點為370℃，磺化煤油初餾點195℃），采用減壓精餾的方式將兩者分離開，分別得到低沸點的磺化煤油和高沸點的β﹣二酮。另外，優選地，步驟S1所述廢萃取劑和硫酸溶液的體積比為5：1。優選地，步驟S2所述廢萃取劑和鹽酸的體積比為2：1。優選地，步驟S4所述稀硫酸或純水與廢萃取劑的體積比均為1：1，稀硫酸充分洗滌30分鐘后，純水洗滌3次。上述再生方法在堿性溶液提銅中的廢萃取劑的活化、解毒或再生方面的應用也在本專利技術的保護范圍之內。所述堿性溶液提銅中的廢萃取劑為堿性溶液或刻蝕廢液中萃取銅所使用的萃取劑。所述堿性溶液提銅中的廢萃取劑是由β﹣本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種堿性溶液提銅的廢萃取劑的再生方法，其特征在于，首先利用硫酸溶液對堿性溶液中提銅的廢萃取劑進行預處理，再利用濃鹽酸活化，然后用解毒劑R進行解毒，稀硫酸洗滌后，減壓蒸餾，得到萃取劑；所述解毒劑R由氟化銨和乙二胺四乙酸二鈉鹽組成。

【技術特征摘要】
1.一種堿性溶液提銅的廢萃取劑的再生方法，其特征在于，首先利用硫酸溶液對堿性溶液中提銅的廢萃取劑進行預處理，再利用濃鹽酸活化，然后用解毒劑R進行解毒，稀硫酸洗滌后，減壓蒸餾，得到萃取劑；所述解毒劑R由氟化銨和乙二胺四乙酸二鈉鹽組成。2.根據權利要求1所述的再生方法，其特征在于，包括如下步驟：S1.預處理：將廢萃取劑和硫酸溶液混合預處理；S2.活化：利用濃鹽酸在50轉/分條件下活化廢萃取劑至有機相和水相分層；S3.解毒：在S2的溶液中加入解毒劑R，取有機相；所述解毒劑R由3：1的氟化銨和乙二胺四乙酸二鈉鹽組成；S4.洗滌：依次利用稀硫酸和純水洗滌S3得到的有機相；S5.精餾：將洗滌后的有機相進行減壓精餾分離萃取劑組分。3.根據權利要求1所述的再生方法，其特征在于，步驟如下：S1.預處理：按照廢萃取劑：10mol/L硫酸=2～5：1的體積比，將廢萃取劑和10mol/L硫酸溶液混合；S2.活化：按照廢萃取劑和鹽酸體積比為1～2：1的比例，用9～10mol/L的濃鹽酸活化廢萃取劑，50轉/分條件下活化20分鐘，至有機相和水相分層后，進入解毒程序；S3.解毒：按照每升廢萃取劑中加入200～500g解毒劑的比例，在S2的溶液中加入解毒劑R，攪拌充分反應30分鐘后，停止攪拌，待分層完畢后，取有機相；所述解毒劑R由3：1的氟化銨和乙二胺四乙酸二鈉鹽組成；S...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳遠桂，
申請(專利權)人：廣州市吉池環保科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44