page contents
通用banner
您当前的位置 : 首 页 > 新闻资讯 > 公司新闻

铜萃取剂的性能维护及品质保养

2020-11-20 09:49:09

铜萃取剂的选择决定于PLS的性质,不同的PLS所含的铜浓度、杂质金属离子的浓度、pH值、固体悬浮物以及有机碳等均不一样,所以选择的萃取剂类型也应该有所不同。


铜萃取剂生产厂家告诉你在世界上没有一种萃取剂能够满足所有类型PLS的萃取需求。因此,一旦为某种PLS选定合适的萃取剂之后,就应该尽努力维持该萃取剂的各种萃取性能。


要维护好萃取剂的性能品质就必须得为其创造良好的运行条件,如选用好的稀释剂,定期对有机相进行粘土处理,萃取前对PLS进行除杂净化,对降解有机相进行再生以及不断地优化操作工艺等。


1选择合适的稀释剂


用于铜萃取的稀释剂主要成分为C11-C16的烷烃,其它成分可能含有烯烃、环氧烷烃、单芳烃、稠环芳烃、含硫有机物等。不饱和烃特别是烯烃的含量直接影响着稀释剂的稳定性,烯烃含量越高,稀释剂的稳定性越差。萃取过程中,不饱和双键及甲基萘等芳烃杂质可提供氧化或降解的反应位置,这些反应产生的极性物质可作为乳化剂,强化界面的乳化程度。稠环芳烃的活性比苯还高,它的存在会给改善分相性能、防止界面乳化带来消极的影响。


由于稀释剂在运行有机相中所占的比例较高,一般为70-90%,因此稀释剂的品质好坏会直接影响到有机相的分相性能。普通的工业煤油、含硫或含氮超标的煤油不宜作为稀释剂。对于铜萃取来讲,宜选用芳烃少、粘度低、比重小、含硫低并且没有烯烃的煤油作为稀释剂。


2及时调整有机相的成分


由于萃取剂在运行过程中会不断地降解,其有效成分比例也会随之不断失调,为维持萃取系统的品质和性能,应根据降解的情况适时对有机相成分进行调整。如萃取剂铜萃取剂中醛肟、酮肟的质量比约为7:3,在同样的运行条件下,由于醛肟的降解速度比酮肟快,一段时间之后萃取剂的组成比例有可能由原来的7:3变成现在的1:1,则此时萃取剂的品质和性能已不再是铜萃取剂,而是类似于AD-100。若再继续运行,醛肟的浓度就可能低于酮肟,以至于在某个时候萃取剂的性能又可能会类似于AD-100S。


若不对萃取系统的这种失衡变化进行任何的处理,照这样的趋势下去,醛肟和酮肟的比例失衡问题还会继续加剧,直到最后整个体系的萃取性能逐渐接近于Mextral84H。这种变化造成的后果就是萃取系统的萃取能力越来越弱,继续运行现有生产工艺就不可能达到预期的萃取效果。面对这样的情况我们该如何解决呢?行之有效的方法便是根据降解情况以及有效成分比例的失衡情况补加相应的醛肟进去,使现有萃取剂的有效成分比例恢复至接近铜萃取剂的水平。


对于改质醛肟类萃取剂如AD-100,由于在相同的运行条件下醛肟的降解速度较改质剂快,随着时间的推移,醛肟的含量会越来越低,而改质剂的含量相对于醛肟就会不断升高,从而导致这两种主要成分的含量比例不断失衡。该情况下,萃取有机相的性能就会不断地偏离AD-100,并逐渐接近Mextral5774H。同样,若不对系统的有效成分做任何的调整处理,任这种失衡状态持续下去,则萃取剂有机相的性能又会不断地偏离Mextral5774H,而逐渐接近于AD-100。对待这类萃取剂的方法与对待铜萃取剂的方法一样,即需要及时补充降解快的成分以防止有效成分的失衡。


由于萃取剂有效成分的含量变化在运行过程中始终处于一个动态的过程,因此,萃取剂的补加也应随着这种变化而变化。然而事实却是我们的L-SX-EW工厂至始至终都在补加同一个牌号的萃取剂。如冲槽时所加萃取剂为AD-100,则无论萃取剂如何降解,也不管萃取体系的有效成分如何失调,在补加萃取剂时都只一味地补加AD-100。


这种以不变的僵化的处理方式来应对不断变化的新情况所产生的后果就是萃取系统的不断失衡直至系统崩溃。面对这样的困境,湿法炼铜行业应改变传统的思维模式,及时调整失衡的有效成分并使其始终维持在一个合理的水平。比如某L-SX-EW厂新加了50m⊃3;AD-100,假定其中醛肟和酮肟的含量分别为10吨,待运行数个月之后,醛肟的量可能降为8.5吨,而酮肟的量可能降为9.0吨,则科学合理的补加方法是向该萃取系统中补加1.5吨的醛肟和1.0吨的酮肟,这样的补加方式才有可能在很多程度上维持AD-100的萃取剂性能。若始终一成不变地补加AD-100,则随着时间的推移,系统中醛肟和酮肟的比例失调就会不断加重,萃取剂的萃取性能偏离AD-100也就越来越远。


同样的道理,对于改质醛肟类萃取剂如AD-100而言,处理的方式也应是一样的。由于醛肟的降解速度较改质剂快,运行一段时间后,系统中醛肟的含量相较于改质剂在不断降低。为维持系统初始的萃取性能,则需要向有机相中补加降解了的醛肟,而不是补加AD-100,只有这样,萃取系统的性能才可能基本维持在AD-100的水平。


3及时净化有机相


3.1有机相的污染


运行过程中的有机相在不断地与萃取设备、PLS以及反萃液混合接触。我国许多L-SX-EW工厂的萃取设备都是用PVC板焊制的,还有些是用再生塑料做成的。萃取剂中的改质剂或稀释剂,特别是含高芳烃的稀释剂可以溶解PVC中的增塑剂或粘结PVC板的粘结剂,导致萃取剂的污染。


对于PLS来讲,浸出时所用含铜物料虽大多来自矿山,但也有不少源自电镀污泥或城市二次资源。电镀污泥成分纷繁复杂,可能含Pb、Cd、Mn、Zn、Ni、Cu、Cr以及有机碳等。为了提高铜浸出率,浸出时可能还会加入NaClO或HNO3等强氧化剂,这些物质进入萃取系统会对萃取剂造成严重的污染。对于矿山,矿源不同,浸出工艺不同,浸出液所含杂质的种类也各异,如SiO2、尘埃、絮凝剂、可见固体悬浮物、腐殖酸、木质素等有机碳化合物,这些物质与萃取剂的接触都可能造成萃取剂的污染。


而萃取剂在运行过程中自身也会发生降解,特别是在酸度比较高的反萃段,降解产生的杂质也会污染萃取剂。这些降解杂质通常极性较大且大多具有表面活性,对分相非常不利。若不能及时地将它们从系统中移除,则不断积累的降解产物会导致分相越来越慢,乳化越来越严重,夹带越来越多,絮凝物越来越厚,严重时萃取系统还可能因分相性能的恶化而停产。


3.2有机相的粘土处理


有机相的品质变差不仅仅只会增加萃取剂的消耗,更会对萃取操作带来麻烦,增加额外的劳动量和费用,导致生产效率的低下和生产成本的增加,严重的还会导致系统无法正常运行。如国外印度尼西亚的PTBatutuaTembagaRaya,美国的Johnson-Camp,澳大利亚的GirilamboneCopperCompany以及NiftyCopperOperation等L-SX-EW工厂,而国内这方面的例子就更多。


为解决有机相在运行过程中被污染以及自身降解产生的杂质对萃取系统带来困扰的问题,Cognis于1980年先提出粘土处理净化有机相的想法,并成功应用于美国亚利桑那州的约翰森-肯普工厂,随后这项技术迅速向全世界推广。活性粘土具有层状结构,疏松多孔,对于高极性的有机分子具有较好的吸附能力,如降解产物中的羧酸类、酚类、胺类、醇类以及酰胺类等降解杂质。而对极性相对较小的分子如稀释剂、醛肟、酮肟等的吸附能力相对要弱。


因此,粘土比较适合用于降解有机相的净化除杂。从现实应用情况看,用粘土来净化处理有机相的效果是令人满意的。国外的L-SX-EW工厂一般都配备有专门的粘土处理设备,他们会定期或不定期地对萃取系统中的有机相进行净化除杂,以保持有机相的优良品质。


如果控制好相连续还不能有效地控制夹带,则需要设置必要的洗涤工序,一般情况下,采用5-10g/L的酸性洗水就可以将夹带的杂质如NO3-、Mn2+、Cl-、ClO-、Cr3+等杂质离子洗掉。除非PLS比较干净,或者不含对萃取剂以及电积有害的物质,否则都应该设置洗涤段。


当萃取系统中出现乳化物或絮凝物时,它们应当被及时清理出系统。如果这些絮凝物不能得到及时有效地清除,它们会在萃取系统里不断积累而导致有机相的品质越来越差直至分相出现困难。此外,还须选择好合适的萃取剂浓度,萃取剂浓度应与目标萃取能力相匹配而不能过剩。在目标萃铜量一定的情况下,萃取剂过量越多,则萃取剂萃取杂质的可能性就越大,如Fe3+,Co2+,Mn2+,Ca2+、Cr3+等,而这些杂质大部分对于萃取剂的稳定性不利。


萃取剂在酸性条件下会降解,酸度越高降解速度越快,因此要控制反萃工段的电贫液酸度。在能保证必要的反萃效率情况下,应尽可能地降低反萃酸的浓度。有研究还显示,温度对萃取剂的降解速度影响很大。温度越高,萃取剂降解的速度也越快。由于反萃段的电贫液温度往往较萃取段高,因此萃取剂在反萃段的降解速度是比较快的。若有条件,电贫液在进入反萃系统之前可适当降低其温度。


4对有机相进行再生


铜萃取剂的降解产物对萃取剂的萃取性能有影响,比如醛肟的降解产物醛、酮肟的降解产物酮会降低萃取剂的萃取能力,它们的含量越高对萃取剂萃取能力的影响就越大。醛、酮的极性较胺类、酚类、羧酸类等降解产物的极性要小,在使用粘土处理的时候,它们不易被吸附,因此,通常情况下它们会在萃取系统里不断积累。如果萃取系统里有效成分醛肟或酮肟得不到应有的补充,特别是当醛肟与酮肟的含量严重失衡时,若萃取系统里还存在相当高浓度的降解产物醛或酮,则该萃取体系的萃取性能就会被严重削弱,有的甚至丧失萃取功能。


如何才能解决这一棘手问题呢?通过再生的方式可以解决。不管是复配类萃取剂还是改质醛肟类萃取剂,起萃取作用的主要成分是醛肟,而醛肟的降解速度比较快,萃取剂萃取性能的下降以及降解产物醛的积累均与醛肟密切相关。在一定条件下,让降解产物醛转变成具有萃取性能的醛肟就是萃取剂的再生。相较于酮肟的再生,醛肟的再生比较容易且简单易行,适合大多数企业使用。


萃取剂的运行条件不同,降解产物也不同。不是所有降解后的萃取剂都能再生。假如某系统中的萃取剂降解后的主要产物不是醛或酮,而是其它杂质碎片,比如酚类、醇类、胺类、羧酸类或者烷烃类等,则这样的有机相就不宜进行再生,或者说再生没有实际意义。对于有条件的有机相,再生前弄清楚其中各组分的含量至关重要。因为只有准确知道了待再生物质的含量才能搞清楚所需再生试剂的用量。如果再生时再生试剂的用量不够准确,则再生过程可能会产生杂质,而这些杂质会给萃取剂的分相带来非常不利的影响。


对于萃取剂有机相的再生,重庆康普化学进行了深入仔细的研究,并最终成功将其应用于工业化生产。洛阳三诺拥有年产超过20000吨阴极铜的萃取系统,由于有机相中醛肟的降解产物醛的浓度高达17%,酮肟的降解产物酮的浓度也达到了10%左右,而有效成分醛肟的含量仅为3%左右,酮肟含量仅为2%左右。虽然每天都像往常一样不断地补加新萃取剂进入系统,但是仍然无法改变系统萃取能力不断下降的趋势。


与此同时,铜萃取剂生产厂家的消耗量却在不断增加,1吨铜萃取剂的消耗量已经超过了10公斤,但铜产量却在逐月下滑,经济效益受到了严重的影响。

铜萃取剂

上一篇:没有了

近期浏览:

科技创新   诚信为本

备案号: 豫ICP备2021006554号-1
技术支持:万谦网络

公司信息

联系人:

杨经理 13949219346 

咨询电话:

0379-61109952/61109972

地址:

河南省伊川县彭婆工业园区