Badania efektywności procesu ekstrakcji miedzi. Prace Habilitacyjne 8

Opis książki:

Hydrometalurgia dotyczy przetwarzania rud, koncentratów i innych surowców zawierających metale w procesach mokrych, związanych z rozpuszczeniem niektórych składników. Procesy hydrometalurgiczne składają się z czterech etapów: ługowania, ekstrakcji, reekstrakcji i wydzielania metalu, często na drodze elektrolizy. Ekstrakcja jest zatem tylko jednym z etapów procesu hydrometalurgicznego i musi być dostosowana do warunków wynikających z poprzedzającego ją procesu ługowania. Jednocześnie otrzymany roztwór końcowy musi spełniać wymagania, np. elektrolizy, która jest ostatnim etapem hydrometalurgicznego otrzymywania metali.
Ekstrakcja w układzie ciecz-ciecz, będąca podstawą hydrometalurgicznych metod uzyskiwania metali, pozwala na przerób surowców, które w inny sposób nie mogłyby być przerabiane bądź byłyby przerabiane tylko w niewielkim stopniu.
Najbardziej rozpowszechnioną, a zarazem jedną z najlepiej poznanych i opanowanych metod hydrometalurgicznych stosowanych do produkcji metali jest ekstrakcja miedzi(II) hydroksyoksymami z kwaśnych roztworów siarczanowych. W metodzie tej przetwarzane są przede wszystkim rudy tlenkowe. Stosuje się ją również do odzysku miedzi z odpadów poflotacyjnych i wód kopalnianych. Ekstrahentami są alkilowe pochodne hydroksyoksymów benzofenonu, hydroksyoksymów acetofenonu i oksymów aldehydu benzoesowego. W nowoczesnych preparatach stosuje się mieszaniny oksymów lub mieszaninę oksymu z modyfikatorem zmieniającym jego właściwości ekstrakcyjne.
W latach 80. firma Imperial Chemical Industries zaproponowała do ekstrakcji miedzi(II) z roztworów chlorkowych preparat ACORGA CLX-50, w którym substancją czynną jest diester izododecylowy kwasu pirydyno3,5-dikarboksylowego. Opatentowano również proces CUPREX do przemysłowego otrzymywania miedzi z roztworów chlorkowych.
Miedź jest reekstrahowana wodą lub roztworem o niewielkim stężeniu jonów chlorkowych. W efekcie elektroliza kończąca cały proces prowadzi do otrzymania trudnych do wykorzystania granulek metalu. Rozwiązaniem tego problemy może być zaproponowana przez Kyuchoukov`a ekstrakcja mieszaniną dwóch reagentów o odmiennym mechanizmie powstawania kompleksu, np. ekstrahenta zasadowego i chelatującego.
Zastosowanie ekstrahentów hydrofobowych do ekstrakcji metali spowodowało wzrost zainteresowania kinetyką oraz mechanizmem tego heterofazowego procesu. W konsekwencji pojawiło się wiele prac dotyczących tych zagadnień z udziałem hydrofobowych ekstrahentów. Równocześnie wysunięto hipotezy przebiegu reakcji na granicy faz lub w filmie wodnym blisko powierzchni międzyfazowej z wcześniejszą adsorpcją hydrofobowych składników na granicy faz ciecz-ciecz.
Należy podkreślić konieczność dogłębnej analizy wielu zjawisk zachodzących w obu fazach objętościowych oraz na granicy faz. W ten sposób można zdobyć informacje na temat wzajemnych powiązań pomiędzy właściwościami fizykochemicznymi ekstrahentów oraz mechanizmem i kinetyką ekstrakcji pozwalające na optymalne prowadzenie procesu ekstrakcji. Znajomość tych powiązań pozwala na prawidłowy dobór ekstrahentów uwarunkowany ich cechami jakościowymi, wśród których największe znaczenie mają cechy techniczne, użytkowe, ekonomiczne i ekologiczne.
Wiedza o mechanizmie ekstrakcji umożliwia poprawę jej efektywności, polegającej na maksymalizacji efektów w wyniku wzrostu szybkości procesu i wzrostu ilości wyekstrahowanej miedzi. Zmiana tych wielkości wpływa na koszty produkcji miedzi metodą hydrometalurgiczną, umożliwiając zmniejszenie nakładów inwestycyjnych i kosztów eksploatacji.
Ze wstępu Autora

Książka "Badania efektywności procesu ekstrakcji miedzi. Prace Habilitacyjne 8" - Ryszard Cierpiszewski - oprawa miękka - Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego w Poznaniu.