DD155295A1 - PROCESS FOR EXTRACTION OF COPPER FROM WAESSREN SOLUTIONS - Google Patents

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)-benzimidazolen 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 Salicylsaeurederivaten und 1,2-Diaminobenzen bzw. dessen Derivaten.The hydrometallurgical copper recovery using the liquid-liquid extraction and the use of organic Extragenzien already has technical importance. A development goal is the improvement of the technical processes by introducing cheaper selectucts with high selectivity. In the present invention, this goal is met by applying cost-effectively and technically easy to prepare 2- (o-hydroxyphenyl) benzimidazoles. The solubility in organic media is controlled by the introduction of longer hydrocarbon residues and the pH functionality by introducing acidifying nitro groups. The synthesis is carried out from salicylic acid derivatives and 1,2-diaminobenzene or its derivatives.

Description

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Verfahren zur Extraktion von Kupfer aus wäßrigen LösungenProcess for the extraction of copper from aqueous solutions

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Hydrometallurgie und dient der Aufbereitung wäßriger Kupfersalzlösungen zur Metallgewinnung.The invention relates to the field of hydrometallurgy and serves the treatment of aqueous copper salt solutions for metal extraction.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

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 LLX-Reihe (US-PS 3.655 34-7, US-PS 3 224 873) und der Kelex-Reihe (US-PS 3 637 711, US-PS 3 725 046). Einige andere Stoffe werden lediglich zur Anwendung vorgeschlagen (US-PS 3 637 476, US-PS 3 843 667, US-PS 4 123 4-35, DE-OS 2 703 593)* Bei der Synthese der LIX-Verbindungen sind insbesondere solche Reaktionsschritte wie die Umlagerung unter Einwirkung von Aluminiumchlorid und die vollständige Oximierung von Ketonen technisch schwer zu beherrschen Die Kelex-Ver-?· bindungen erfordern zu ihrer Herstellung zahlreiche, z»T· nicht einfach durchzuführende Syntheseschritte. Auch die Herstellung der weiteren vorgeschlagenen.Extragenzien ist technisch und ökonomisch aufwendig.For the extraction of copper from aqueous metal salt solutions, various processes are known which have the disadvantage that the preparation of the extraction agent used is associated with high economic outlay. Use is made of excipients of the LLX series (US Pat. No. 3,655,341, US Pat. No. 3,224,873) and the Kelex series (US Pat. No. 3,637,711, US Pat. No. 3,725,046). Some other substances are proposed for use only (US Pat. No. 3,637,476, US Pat. No. 3,843,667, US Pat. No. 4,123,435, DE-OS No. 2,703,593). Particular examples of the synthesis of the LIX compounds are those Reaction steps such as the rearrangement under the action of aluminum chloride and the complete oximation of ketones are technically difficult to control. The preparation of Kelex requires a number of synthetic steps, which are not easy to carry out. The production of the other proposed extras is technically and economically complicated.

Ziel der Erfindung Aim of the invention

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, in dem mit einfach herstellbaren und demzufolge billigen Extraktionsmitteln Kupfer aus wäßrigen sauren Lösungen selektiv extrahiert werden kann.The aim of the invention is a process in which copper can be selectively extracted from aqueous acidic solutions with easily prepared and therefore cheap extraction agents.

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Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Aufgabe wird entsprechend der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Metallsalzlösung mit der Lösung eines substituierten 2-(o-Hydro2yphenyl)benzimidazols der allgemeinen FormelThe object is achieved according to the invention in that a metal salt solution with the solution of a substituted 2- (o-hydro 2-phenyl) benzimidazole of the general formula

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·is contacted in an organic solvent. The two phases are then separated in a known manner and the organic phase is subjected to back-extraction with dilute mineral acid.

In der Formel bedeuten E Wasserstoff, Chlor, eine Nitro-In the formula, E is hydrogen, chlorine, a nitro

2 oder eine Alkylgruppe, R Wasserstoff oder eine Alkozygruppe, Br Wasserstoff, Chlor, eine Nitro- oder eine Alkylgruppe, R und/oder B? Wasserstoff oder eine Alkylgruppe. Die 2-(o-Hydroxyphenyl)benzimidazole sind leicht aus _v industriell zugänglichen Salicylsäurederivaten sowie Derivaten des 1,2-Diaminobenzens darstellbar. Zur Verringerung der Löslichkeit der Reagenzien in Wasser verwendet man zweckmäßig kern- oder N-alkylierte 1,2-Diaminobenzene, bzw. auch kernalkylierte oder kernalkoxylierte Salicylsäuren und Salicylsäure derivate .2 or an alkyl group, R is hydrogen or an alkoxy group, Br is hydrogen, chlorine, a nitro or an alkyl group, R and / or B? Hydrogen or an alkyl group. The 2- (o-Hydroxyphenyl) benzimidazole can be displayed easily industrially accessible from _v salicylic acid derivatives as well as derivatives of 1,2-Diaminobenzens. To reduce the solubility of the reagents in water it is expedient to use nuclear or N-alkylated 1,2-diaminobenzene, or else ring-alkylated or nuclear-alkoxylated salicylic acids and salicylic acid derivatives.

So sind zum Beispiel einsetzbar:For example:

Salicylsäurephenylester, ^-Isononyl-salicylsäurephenylester, 3,5-Di-tert-buty!salicylsäure, ^-Alkozsysalicylsäuremethylester, N-Dodecyl-1,2-diaminobenzen und 1,2~Diamino-4—alkylbenzen. Die Komponenten werden in einfacher Weise durch Er-Phenyl salicylate, phenylsulfonyl salicylate, 3,5-di-tert-butylsalicylic acid, methyl α-chlorosalicylate, N-dodecyl-1,2-diaminobenzene and 1,2-diamino-4-alkylbenzene. The components are easily

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hitzen miteinander umgesetzt. Für technische Anwendungen ist die Reinigung durch Kristallisation nicht unbedingt erforderlich.heat reacted with each other. For technical applications, purification by crystallization is not absolutely necessary.

Ausführungsbe ispieIeExemplary embodiments Beispiel 1 Example 1

1-0ctyl-2-(o-hydro3cyphenyl)benzimida2ol1-0ctyl-2- (o-hydro3cyphenyl) benzimida2ol

Äquimolare. Mengen von N-Octyl-1,2-diaminobenzen und Salicylsäurephenylester werden 4 Stunden auf 240 - 250 ⁰C erhitzt. Das erhaltene Rohprodukt wird über das Hydrochlorid gereinigt.Equimolar. Amounts of N-octyl-1,2-diaminobenzene and phenyl salicylate are 240 4 hours - heated 250 ⁰ C. The crude product obtained is purified via the hydrochloride.

Fp = 38 - 40 ⁰C Mp = 38-40 ⁰ C

Analyseanalysis 00 ,22, 22 HH 1313 NN ber.calc. 7878 ,27, 27 8,8th, 9494 8,698.69 gef.gef. 7878 7,7, 8,838.83 Ausbeute = 73 % d.Th.Yield = 73 % of theory Beispiel 2Example 2

1-Dodecyl-2~(2-hydroxy-5-3iitrophenyl)benzimidazolbenzimidazole 1-dodecyl-2 ~ (2-hydroxy-5-3iitrophenyl)

Äquimolare Mengen von N-Dodecyl~1,2-diaminobenzen und 5-Nitrosalicylsäurephenylester werden 4 Stunden auf I90 - 200⁰C erhitzt und das erhaltene Rohprodukt durch Umkristallisieren aus n-Heptan gereinigt. ~ 1,2-diaminobenzene equimolar amounts of N-dodecyl, and 5-Nitrosalicylsäurephenylester 4 hours I90 - heated 200 ⁰ C and the crude product obtained was purified by recrystallization from n-heptane.

Fp = 65 ⁰CMp = 65 ^° C 6767 % d.Th, % d.Th, 7070 σσ HH N.N. Analyseanalysis 7070 ,89, 89 7,857.85 9,929.92 ber.calc. ,94, 94 7,747.74 10,0810.08 gef.gef. Ausbeute =Yield =

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Beispiel"3Example "3

Eine Salpetersaure Lösung, die 10 g/l Nitrat und 0,1 g/l Kupfer enthält, wird mit einer Lösung von 1-5 g/l 2(o-Eydroxyphenyl)benzimidazol in Amylalkohol im Phasenverhältnis "V^A₀ = 1/1 in innigen Kontakt gebracht. Dabei wird das Kupfer in einem pH-Bereich von 3i5 - 4,5 quantitativ extrahiert·A nitric acid solution containing 10 g / l nitrate and 0.1 g / l copper is treated with a solution of 1-5 g / l 2 (o-Eydroxyphenyl) benzimidazole in amyl alcohol in the phase ratio "V ^ A ₀ = 1 / 1 in which the copper is extracted quantitatively in a pH range of 3i5-4.5.

Beispiel 4Example 4

Eine salpetersaure Lösung, die 10 g/l Nitrat und 0,1 g/l Kupfer enthält, wird mit einer Lösung von 3-5 g/l 1-0ctyl-2(2-hydro2y-5-nitrophenyl)benzimidazol in Toluen im Phasenverhältnis VL₁ZV". = 1/1 extrahiert. Dabei wirdA nitric acid solution containing 10 g / l of nitrate and 0.1 g / l of copper is phase-polarized with a solution of 3-5 g / l of 1-0ctyl-2 (2-hydroxy-5-nitrophenyl) benzimidazole in toluene VL ₁ ZV ". = 1/1 extracted

w O 'Where '

das Kupfer in einem pH-Bereich von 3i5 - 4,5 quantitativ in die organische Phase überführt.the copper in a pH range of 3i5 - 4.5 transferred quantitatively into the organic phase.

Beispiel 5Example 5

Eine salpetersaure Lösung, die 10 g/l Nitrat und 0,1 g/l Kupfer enthält, wird mit einer Lösung von 3-5 g/l 1-Octyl-2(2-hydroxy-5-nitrophenyl)benzimidazol in Chloroform im Phasenverhältnis V^/V =1/1 extrahiert· Dabei wird das Kupfer in einem pH-Bereich von 3-4 quantitativ in die organische Phase überführt.A nitric acid solution containing 10 g / l of nitrate and 0.1 g / l of copper is phase-chromatized with a solution of 3-5 g / l of 1-octyl-2 (2-hydroxy-5-nitrophenyl) benzimidazole in chloroform V ^ / V = 1/1 extracted · The copper in a pH range of 3-4 is transferred quantitatively into the organic phase.

Claims (1)

220832220832 Er f indung s ansp.r uchHe f indung s ansp.r uch Verfahren zur Flüssig-Flüssig-Extraktion von Kupfer aus wäßrigen Metallsalzlösungen, gekennzeichnet dadurch, daß die Metallsalzlösung mit der Lösung eines substituierten 2-(o~Hydroxyphenyl)benzimidazols der allgemeinen FormelA process for the liquid-liquid extraction of copper from aqueous metal salt solutions, characterized in that the metal salt solution with the solution of a substituted 2- (o ~ hydroxyphenyl) benzimidazole of the general formula in der R Wasserstoff, Chlor, eine Nitro- oder eine Alky !gruppe , R V/asser st off oder eine Alko:xy gruppe, R^J Wasserstoff, Chlor, eine Nitro- oder eine Alky!gruppe, R und/oder R^ Wasserstoff oder eine Alkylgruppe bedeuten, in einem organischen Lösungsmittel kontaktiert wird, die beiden Phasen in bekannter Weise getrennt werden und anschließend die organische Phase der Rückextraktion unterworfen wird.in which R is hydrogen, chlorine, a nitro or an alkyl group, RV / asser st off or an alkoxy group, R ^{J is} hydrogen, chlorine, a nitro or an alkyl group, R and / or R 1 is hydrogen or an alkyl group, is contacted in an organic solvent, the two phases are separated in a known manner and then subjected to the organic phase of the Rückextraktion.