203855. lajstromszámú szabadalom • Eljárás réz elválasztására bázikus kémhatású vizes oldatokból
t dat Előnyösen járhatunk el oly módon, hogy az oxim oldhatóságát a szerves oldószerben — különösen nagytöménységű oldatok előállítása esetén — oldásközvetítő hozzáadásával javítjuk. E célra előnyösen pl. 6-18 szénatomos alifás alkoholokat (pl. hexanolt, nilletve izooktanolt, izononanolt, dékánok, izotridekanolt) alkalmazhatunk. Az oldásközvetítőt az extrakeiós oldat tömegére vonatkoztatva általában 1-25 tömeg% — előnyösen 2-10 tömeg% — mennyiségben alkalmazhatjuk. Különösen előnyösen alkalmazhatjuk szénhidrogének és a fent ismertetett alkoholok elegyeit. Az elválasztandó réz a vizes oldatban só alakjában van jelen. A réz koncentrációja a vizes oldatban általában kb. 0,1-1,0 tömeg%, előnyösen 0,1-0,3 tömeg%, a rézsó-oldatra vonatkoztatva A találmányunk szerinti eljárás fontos ismérve, hogy a rézsót bázikus kémhatású oldatokból extraháljuk. Az oldat pH-ja 8-12, előnyösen 9-10. A savas kémhatású oldatot célszerűen ammónia hozzáadásával állítj uk be a kívánt pH-értékre, míg pH 12 oldatok pH-ját ásványi sav (előnyösen kénsav) hozzáadásával állítjuk be a kívánt értékre. Az extrakciónál az extrakciós oldat és a rézsó-oldat térfogatának aránya tág határokon belül változhat. A szerves extraháló oldat és vizes rézsó-oldat térfogatának aránya általában 1:10 és 5:1 közötti érték, előnyösen 1:1. Az extrakció hőmérséklete ugyancsak tág határokon belül változhat. Az extrakciót általában 15-60 *C- on végezhetjük el, előnyösen 20-40 'C-on dolgozhatunk. Az extrakciót a folyadék-folyadék-extrakció kivitelezésére ismert berendezésekben hajthatjuk végre. Az extrahálandó vizes oldatot a nem-vizes extraháló oldattal egyen- vagy ellenáramban, folyamatosan vagy szakaszosan történő keveredéssel hozzuk érintkezésbe. Az extrakciós egyensúly beállítása után a fázisokat egymástól elválasztjuk és feldolgozzuk. A réz kinyerése a szerves fázisból a technika állásából ismert eljárásokkal történik. A találmányunk szerinti eljárásnál előnyösen járhatunk el oly módon, hogy a réztartalmú szerves oldatot 2-nél kisebb pH értékű — előnyösen pH= 1 — híg vizes ásványi sav-oldattal kezeljük. A vizes és szerves fázis szétválasztása után a szerves fázist ismét a fentivel azonos pH-értékű ásványi sav-oldattal hozzuk érintkezésbe, a szerves oldatból történő további rézkinyerés céljából. Az ásványi savval történő reagáltatást 10-30 ‘C-on, előnyösen 15-25 ‘C-on hajtjuk végre. Ásványi savként pl. sósavat, kénsavat, foszforsavat vagy salétromsavat alkalmazhatunk; a kénsav különösen előnyösnek bizonyult A híg vizes oldat ásványi sav koncentrációja 0,1-3,0 mól/liter, előnyösen 1,5-2,0 mól sav/liter, különösen előnyösen 0,3-0,7 mól/liter. Az extrakcióhoz felhasznált oxim-oldathoz az oximokkal végzett extrakció javítására képes anyagokat adtunk. E célra előnyösen alkalmazhatunk pl. valamely (VI) általános képletű tercier karbonsavat (mely képletben R1 jelentése 1-3 szénatomos alkilcsoport és R2 jelentése 3-5 1 HU szénatomos alkilcsoport). A találmányunk szerinti új eljárás előnye, hogy az extrakciós egyensúly gyorsan beáll és a réz közel teljesen extrahálható. Eljárásunk további előnye, hogy bázikus közegben is elvégezhető és technikai minőségű oximok alkalmazásával is a kívánt eredménnyel végrehajtható, nincs tehát szükség az oximok költséges tisztítási műveletekkel történő tisztítására. Eljárásunk további részleteit az alábbi példákban ismertetjük anélkül, hogy találmányunkat a példákra korlátoznánk. 3-hidroxi-2-etil-hexanál-oxim előállítása 6,45 g (0,05 mól) di-n-butil-amint nitrogén-atmoszférában desztillált vízbe bekeverünk, majd 40 ‘C- ra melegítjük. Ezután 30 perc alatt 720 g n-butanált (10 mól), majd további 6,45 g di-n-butil-amint adunk hozzá. A hőmérséklet 60 ‘C-ra emelkedik. A reaktánsok hozzáadásának befejezése után az elegyet egy órán át 60 *C-on keverjük, majd 40 *C-ra hűtjük és a fázisokat szétválasztjuk. 724 g, alábbi összetételű nyers aldolt kapunk (tömeg%-ban, az elegyre vonatkoztatva). 855 B 2 Komponens_________ Tömeg% n-Butanál 27,8 Di-n-butil-amin -1,8 2- Etil-hexenál 1,4 3- Hidroxi-2-etil-hexanál 57,0 Komponensek 4,0 Víz 8,0 A 3-hidroxi-2-etil-hexanál-oxim előállításánál a nyers aldehidből indulunk ki. 624 g (3,8 mól) hidroxil-amin-szulfátot 2458 g vízben oldunk és keverés közben nitrogén-atmoszférában 40 *C-ra melegítünk. Ezután 904 g (7,6 mól) 33,6%-os vizes nátrium-hidroxi-oldatot adunk hozzá. Az oldatba 80 ‘C-ra való melegítés közben 30 perc alatt 720 g nyers aldolt csurgatunk be. Egy órás utánreagáltatás után a fázisokat szétválasztjuk. 788 g, alábbi összetételű nyers oximot kapunk (tömeg%-ban). n-Butanál-oxim 25,0 2- Etil-hexenál-oxim 1,0 3- Hidroxi-2-etil-hexanál-oxim 58,8 Komponensek 4,4 Víz 10,8 A nyers oximból vékonyrétegű bepárlón 130 *C-on és 13,3 hPa nyomáson végzett bepárlással kb. 95%-os tisztaságú 3-hidroxi-2-etil-hexanál-oximot izolálunk. Ezt a terméket izonnonanol-kerozin elegy jelenlétében közvetlenül felhasználjuk az extrakcióhoz. 1. példa 100 ml, ammóniával pH= 10 értékre beállított, 209,7 mg réztartalmú (3,3 millimólnak felel meg) rézszulfát-oldatot 2 percenként ötször 100(ml, 0,01 mól 3-hidroxi-2-etil-hexanál-oximot (kb. 95%-os) és 0,023 mól izononanolt 94 ml kerozinban tartalmazó oldattal extrahálunk. Az extrakció lefutását az alábbi 203 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3