1.铜提取概述
铜矿的浸出液含有铁和其他杂质。为了提高铜产品的质量，有必要将铜和铁分离。此外，氧化矿浸出液中铜的浓度很低，因此在电积之前有必要对铜进行富集。铜提取服务于这两个任务，并在该过程中起连接作用，如图1所示。
图1
萃取时，有机相中的质子与水相中的铜交换，使铜被萃取到有机相中，质子进入水相补充浸出消耗的酸，如以下反应式所示:
萃余液返回用于浸提。反萃取是萃取的逆反应。铜返回水相，萃取剂从水相获得质子，恢复酸结构，返回萃取。用于反萃的电解残液的铜浓度增加，酸度降低成为富电解液，返回电解提取。使整个过程基本保持耗酸和产酸的平衡。
二。工业肟萃取剂的类型
铜是一种价格低廉的金属，提取工艺的生产成本必须非常低才能采用。羟基肟萃取剂无需碱中和即可从酸性溶液中萃取铜。运行成本比其他工艺低，效果比其他任何工艺都好。
在开发过程中有三种类型的氢肟萃取剂。右式R2是苯基，叫2-羟基二苯甲酮肟，是第一代产品；R2是甲基，叫2-羟基苯乙酮肟，是过滤型；R2是H，称为2-羟基苯甲醛肟，是第二代加氢肟萃取剂。有些R1是壬基的，有些是十二烷基的。
(1)提取能力
不同类型的工业羟基肟萃取剂的萃取能力差异很大。图2显示了三种萃取剂的萃取平衡线。2-羟基苯甲醛肟的等温平衡线比2-羟基二苯甲酮肟和2-羟基苯乙酮肟的要陡得多。这意味着它的萃取能力要比后两者好得多，因此可以从pH值较低的溶液中萃取，同样浓度的有机相负荷要高得多。市售的2-羟基苯甲醛肟萃取剂包括Acorga P50和LIX860，以及以它们为主要成分的Acorga P系列、M系列和LIX800和900系列。2-羟基苯乙酮肟的商业产品是汉高LIX 84-1(以前的壳牌化学SME529)。二羟基二苯甲酮肟是早期汉高LIX64N的主要成分，但目前很少单独使用。
图2
(2)铜传输的效率
在大多数情况下，萃取工艺用于从低品位矿石的浸出液中提取铜。虽然浸出液因矿石的品位和可浸性而异，但大部分浸出液含铜1 ~ 3g/L，pH值为1 ~ 2。电积后的反萃液必须是贫电解质，一般含150 ~ 180 g/L硫酸和20 ~ 40 g/L Cu2。在现代萃取-电解提取设备中，经常使用两级萃取。此时，需要将浸出液中的铜尽可能多地萃取到有机相中，以达到负载浓度Cu1。然而，负载的有机相仅被第一阶段反萃取，并且负载的铜不能被完全反萃取，而仅下降到平衡浓度CuS。
Cul-Cus=Cu1
称为萃取剂的输送能力，是萃取-反萃过程中单位体积萃取剂从料液中实际输送到电积富液中的铜量。用量越大，萃取剂的效率越高。因此，在选择萃取剂时，应同时考虑萃取和反萃。在萃取能力强的醛类萃取剂中加入改性剂，正是为了调节其萃取和反萃能力，使其达到最大的传输能力。
图3比较了几种LIX萃取剂[1]的负载和传输能力，所有这些萃取剂的浓度都是10% (v/v)。li84的萃取能力比LIX984和973弱得多。在同样的萃取条件下，LIX84只能达到最大负荷的65% ~ 70%。但它很容易反萃，所以它的净传输容量甚至高于两种强萃取剂。(LIX84是3.00g/L，另外两个是2.70g/L)
图3
(3)铜的选择
加氢肟萃取剂对铜具有优异的选择性，能优先从各种元素中萃取铜。特别是在低pH值下，对Cu2+表现出极高的选择性。由于实际浸出液中Cu2 ++与Fe2 ++和Fe3 ++共存，铜铁分离系数成为衡量铜萃取剂的重要参数。下表列出了主要工业萃取剂的铜/铁选择性。
工业萃取剂对铜和铁的选择性
(4)铜浓溶液的萃取
铜精矿浸出液中铜的浓度在50 ~ 90g/l之间，要提取这个浓度的铜，一是提高O/A比，二是提高萃取剂的浓度。比较了各种萃取剂输送高浓度铜溶液的性能。实验选用了LIX984N、LIX664N、Acorga M5640、Acorga M5774等萃取剂。第一种是醛肟和酮肟的混合物，后三种是醛肟。萃取剂在有机相中的体积浓度为32%，稀释剂为含25%芳烃的Shellso12325。液体铜浓度分别为60、70、80克/升和硫酸6克/升。四种萃取剂都能达到上述目的，而且它们的萃取等温线非常接近。萃取剂浓度和负载铜之间的关系如图4所示。当体积浓度为48%时，负载的铜可以达到25g/L，即使在如此高的负载下，萃取槽在室温下的运行依然顺畅，没有任何问题。
图4
由于这些萃取剂对铜的萃取能力很强，即使达到如此高的负荷，只要平衡水相中有足够的铜浓度，就仍有反应动力，不需要加碱中和萃取产生的酸。萃取后，酸度增加的萃余液返回用于浸提。
