新型工业铜萃取剂的分子设计与合成研究(4)
未能开发为工业用铜萃取剂。
1.2.4 羧基酸类萃取剂
羧酸萃取剂主要有两种 ， 一种骨架是链状的 ， 通常称为脂肪酸 ， 另一种骨架是环
形的，称为环烷酸。早期使用的脂肪酸多数是副产品，碳链有 7 ～ 9 个碳，包括各种
结构的链 ， 水溶性较大 。 前苏联学者对脂肪酸的应用做过大量工作 ， 我国学者也将其
用于萃取铜、铁，效果较好。但是，由于产品不纯，且带有异，影响操作环境 ， 现
在已很少用。
1.2.5 复配类萃取剂
为了调节萃取剂的性质 ， 工业上运用的萃取剂多为复配体系 。 大多铜冶炼厂根据
自己工艺特点 ， 在所购萃取剂里加入了改性剂 。 萃取剂生产商为了弥补自己原有萃取
剂的不足 ， 也对自己的产品进行了配方优化 。 添加的组分一般以综合提高生产效率为
主要目的。本科毕业设计说明书（论文） 第 4 页 共 29 页
1.2.6 新开发的萃取剂
随着铜工业发展的需要 ， 各国研究机构近几年纷纷研制和开发了适用于湿法冶铜
的新型铜萃取剂 。 我国昆明冶金研究院新开发了一代号为 KM [31]
的性能优良的铜萃取
剂 。 KM 用煤油稀释至体积分数为 10% 时 ， 其饱和容量达 6.18 g/L ， 较相同体积分数
的 Lix984 的萃取容量高，萃取分相时间 30 s ，反萃分相时间 25 s ，铜萃取率 92% ，
反萃取率 95% ，铜铁分离系数 2000 。
中南大学新合成了改性硫脲类铜萃取剂 Mac10 和 Mac12 ， Macl0 有较强的抗氧
化能力 ， 耐强酸强碱 。 Macl0 和 Mac12 性能相似 ， 有良好萃取性能 ， 最佳萃取条件也
一样 ： 当萃取剂用量为 15% ， 相比 （ O/A ） 为 75% ， 萃取平衡 pH=3 ， 萃取时间为 3 min ，
萃取温度为 298 K ， 反萃取时间为 2 min ， 反萃取剂酸度为硫酸浓度 180 L 时 ， 萃取率
93% ，反萃率 96% ，且水相中 Cu 2+ 浓度愈高，对铜的萃取性能愈好。
中国科学院上海有机化学研究所合成了仲辛基苯氧乙酸 [32,33]
（ CA- 12 和 N902 。
CA-12 是由一种新型羧酸类萃取剂 ， 它的化学结构式为 S-C 8 H 17 -C 6 H 4 OCH 2 COOH 。 其
萃铜时分配比随平衡水相酸度的增大而减小 ， 随萃取剂初始浓度的减小而减小 ， 随温
度升高而增大 。 N902 主要成分为 2- 羟基 -5- 壬基 - 水杨醛肟 ， 在硫酸介质中萃取效果好
于硝酸和盐酸，控制水相 pH=3 、 SO 4
2-
离子浓度 0.5 mol/L 、相比 O/A=1:1 时，铜铁
分离系数最大，用 4 mol/L 的硫酸反萃，反萃率＞ 93% 。
杜巧云 [34]
等研究的 N,N ’ - 二（十二烷基）乙二胺二乙酸在 pH ≥ 6 条件下对 Cu 2+
有很高的萃取率，且在一定范围内随萃取剂浓度增大和温度升高萃取率均增大。
1.3 新型工业铜萃取剂的分子设计 新型工业铜萃取剂的分子设计 新型工业铜萃取剂的分子设计 新型工业铜萃取剂的分子设计
1.3.1 分子设计依据
分析现有铜萃取剂分子的结构特征可以看出，其萃取官能团主要是：酚羟基
图 1 . 3 .1 反式 4- 烃基苯基羧基甲酮肟与铜的螯合结构
利用肟基的 N 与 Cu 2+ 配位、羧羟基 -OH 的 H 与 Cu 2+ 交换来实现与 Cu 2+ 的鳌合
萃取，调节烃基的结构，筛选出对铜具有良好萃取性能的合成物，通过配以适当的
助剂，开发出一种能在高酸度条件下使用的新型铜萃取剂。
2 2 2 2 新型工业铜萃取剂中间体的合成路径 新型工业铜萃取剂中间体的合成路径 新型工业铜萃取剂中间体的合成路径 新型工业铜萃取剂中间体的合成路径 和 和 和 和 方法讨论 方法讨论 方法讨论 方法讨论
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