DD155296A1

DD155296A1 - Verfahren zur extraktion von kupfer aus waessrigen loesungen

Info

Publication number: DD155296A1
Application number: DD22089480A
Authority: DD
Inventors: Joerg Beger; Egon Uhlig; Ute Dinjus; Gunter Wagner
Original assignee: Joerg Beger; Egon Uhlig; Ute Dinjus; Gunter Wagner
Priority date: 1980-05-02
Filing date: 1980-05-02
Publication date: 1982-06-02

Abstract

Die hydrometallurgische Kupfergewinnung unter Einsatz der Fluessig-Fluessig-Extraktion und Verwendung organischer Extragenzien besitzt bereits technische Bedeutung. Ein Entwicklungsziel stellt die Verbesserung der technischen Verfahren durch Einfuehrung billigerer Extragentien mit hoher Selektivitaet dar. In der vorliegenden Erfindung wird diesem Ziel durch Anwendung von kostenguenstig und technisch einfach herzustellenden 2-(o-Hydroxyphenyl)-1,3-diazacycloalk-2-enen entsprochen. Dabei wird die Loeslichkeit in organischen Medien durch Einfuehrung laengerer Kohlenwasserstoff-Reste und die pH-Funktionalitaet durch Einfuehrung acidifizierender Nitrogruppen gesteuert. Die Synthese erfolgt aus Salicyclsaeurederivaten und Derivaten von 1,2-, 1,3- und 1,4-Diaminen.

Description

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Verfahren zur Extrakfcion von Kupfer aus wäßrigen Lösungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Hydrometallurgie und dient der Aufbereitung wäßriger Kupfersalzlösungen zur Metallgewinnung,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für die Extraktion von Kupfer aus wäßrigen Metallsalzlösungen sind verschiedene Verfahren bekannt, die den Nachteil aufweisen, daß die Herstellung der eingesetzten Extraktionsmittel mit hohem ökonomischem Aufwand verbunden ist. Angewendet werden Extragenzien der LIX-Reihe (US-PS 3 655 347, US-PS 3 224 873) und der Kelex-Reihe (US-PS 3 637 711, US-PS 3 725 046). Einige andere Stoffe (US-PS 3 637 476, US-PS 3 843 667, US-PS 4 123 435, DE-OS 2 703 593) werden lediglich zur Anwendung vorgeschlagen« Bei der Synthese der LlX-Verbindungen sind insbesondere solche Reaktionsschritte wie die Umlagerung unter Einwirkung von Aluminiumchlorid und die vollständige Oximierung von Ketonen technisch schwer zu beherrschen. Die Kelex-Verbindungen erfordern zu ihrer Herstellung zahlreiche, zum Teil komplizierte·Synthesestufen. Auch die Herstellung der weiterhin vorgeschlagenen Reagenzien ist technisch und ökonomisch aufwendig.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, in dem mit einfach herstellbaren und demzufolge billigen Extraktionsmitteln Kupfer aus wäßrigen sauren Lösungen selektiv extrahiert werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

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Die Aufgabe wird entsprechend der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Metallsalzlösung mit der Lösung eines substituierten 2-(o-Bydro:xyphenyl)-1,3-diazacycloalk-2-ens der allgemeinen Formel

in einem organischen Lösungsmittel kontaktiert wird· Die beiden Phasen werden danach in bekannter Weise getrennt, und die organische Phase wird einer Rückextraktion mit verdünnter Mineralsäure unterworfen,

In der Formel bedeuten E Wasserstoff, Chlor, eine Nltro-

2 oder eine Alkylgruppe, R Wasserstoff oder eine Alkoxygruppe, R-^ Wasserstoff, Chlor, eine Nitro- oder eine Alkylgruppe und R Wasserstoff oder eine Alkylgruppe und η kann Werte von 2 bis 4 haben. Ein oder mehrere Wasserstoffatome der Methylengruppe im heterocyclischen Ring können durch Alkyl-, Cycloalkyl- und/oder Arylgruppen ersetzt sein·

Die 2-(o-Hydro:xyphenyl)-1,3-diazacyclOalk-2-ene sind aus industriell zugänglichen Salicylsäurederivaten, wie Estern der Salicylsäure, der Säure selbst, deren Amiden und weiteren Derivaten durch Umsetzung mit 1,2-Diaminoethan, 1„,3-Diaminbpropan, 1,4—Diaminobutan sowie deren Derivaten darstellbar· Zur Verringerung der Löslichkeit der Reagenzien in 'fässer verwendet man zweckmäßig C- oder N-alkylierte Diamine bzw.

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auch kernalkylierte oder kernalkoxylierte Salicylsäuren und Salicy!säurederivate.

So sind zum Beispiel einsetzbar:

5-Isononyl-salicylsäuremethylester, 3j5-Di-tiert-butylsalicylsäuree thy !ester, 4-A-lkoxy salicy lsäureester, N-Dodecy1-1,2-diaminoethan,^1,2-Diaminododecan und lT-Hexadecyl-1,3-d.iaminopropan. Die Komponenten werden in einfacher· Weise durch Erhitzen miteinander umgesetzt. Für technische Anwendungen ist die Reinigung mittels Destillation oder Kristallisation nicht unbedingt erforderlich.

AusführunpsbeispieIe

Beispiel 1

1-Dodecyl-2-(o-hydroxyphenyl)-1,3-diazacyclopent-2-en

Äquimolare Mengen von N-Dodecy1-1,2-diaminoethan und Salicylsäuremethylester werden 4 Stunden auf 190 - 200 erhitzt und danach das Reaktionsgemisch im ölpumpenvakuum destilliert.

ber. gef. Kp₁S 240-242 ⁰C Analyse: 0 76,31 76,32

n^O: 1,5320 H 10,37 10,3^

N 8,48 8,48 Ausbeute: 80 % d.Th.

Beispiel 2 .

1-0ctyl-2-(5-nitro-2-hydroxyphenyl)-1,3-diazacyclopent-2-en 0,1 mol N-Octy1-1,2-diaminoethan und 0,1 mol 5-Nitrοsalicyl-

_₄_" 220894

säuremethylester werden in Xylen solange am Rückfluß gekocht, bis die entsprechende Menge Wasser freigesetzt wurde· Nach dem Abdampfen des JJylens am Rotationsverdampfer wird aus Dioxan/Bthanol =3:1 umkristallisiert.

ber· gef.

Pp:	133	- 135	Analyse*	σ .	63	,92	64	,02
					7	,89	7	,70
				N	13	,16	13	,23

Ausbeute: 57 % d.Th.

Beispiel 3

Eine salpetersaure Lösung mit einem pH-Wert zwischen 4 und 5, die 10 g/l Nitrat und 1 g/l Kupfer enthält, wird mit einer Lösung von 30 g/l 1-0ctyl-2-(o-hydroxyphenyl)-1,3-diazacyclopent-2-en in Toluen im Phasenverhältnis V^ /V =1/1 in innigen Kontakt gebracht. Dabei wird das Kupfer innerhalb von 3-5 Minuten quantitativ extrahiert·

Beispiel 4

Eine salpetersaure Lösung der unter 3 genannten Zusammensetzung wird mit einer Lösung von 35 g/l 1-Dodecyl-2-(5-nitro -2-hydroxyphenyl)-1,3-diazacyclopent-2-en in Chloroform im Phasenverhältnis \/?₀ - 1/1 extrahiert· Dabei wird das Kupfer in einem pH-Bereich von 3-4 quantitativ in die organische Phase überführt.

Claims

2 2 O 8 9 A -e-

Erfindungsanspruch

1, Verfahren«zur Flüssig-flüssig-Extraktion von Kupfer aus wäßrigen Metallsalzlösungen, gekennzeichnet dadurch, daß die Metallsalzlösung mit der Lösung eines substituierten 2-(o-Hydroxyphenyl)~1,3~diaza~cycloalk-2~ens der allgemeinen Formel

in der R Wasserstoff, Chlor, eine Nitro- oder eine

Alkylgruppe, R Y/asserstoff oder eine Alkoinygruppe, R-' Y/asserstoff, Chlor, eine Fitro- oder eine Alkylgruppe

Il

und R Wasserstoff oder eine Alkylgruppe bedeuten, ein oder mehrere Wasserst offatome der Methylengruppen im heterocyclischen Eing durch Alkyl-, Cycloalkyl- und/oder Arylgruppen ersetzt sein können und η gleich 2, 3 oder 4 istf, in einem organischen Lösungsmittel kontaktiert wird, die beiden Phasen in bekannter Weise getrennt werden und anschließend die organische Phase der Rückextraktion unterworfen wird«