氨-銨鹽是重要的濕法冶金體系。當礦石中含有較多的堿性成分時,即使是氧化礦也不宜用酸進行浸取。由于銅、鈷、鎳等有色金屬離子可以與氨形成穩定的配位化合物而溶解在氨-銨鹽溶液中,這個體系非常適合用于含堿脈石較多的銅礦石。另外,在高溫、高壓條件下硫化礦可以用空氣氧化溶于氨-銨鹽體系。有的含銅合金也宜于用氨浸回收。氨浸在工業上應用已有幾十年的歷史。浸取之后,溶液中的游離氨及能夠熱分解的銨鹽,如碳銨可經由蒸餾回收,而返回使用。硫化礦的硫在堿性溶液中氧化為硫酸根及一些低價硫化合物,它們與氨生成不能熱分解的銨鹽,需加堿蒸餾才能回收這部分氨。也可在回收金屬后,蒸發結晶回收銨鹽。蒸氨時銅以水合氧化物及堿式鹽形成沉淀。
在氨溶液中的金屬離子為陽離子狀態,雖可以用一般酸性萃取劑萃取,但在高pH下這類萃取劑溶解損失大。從氨性溶液中萃取金屬離子包括多個反應平衡,主要有:
氨加合質子:NH3+H+=NH4+
金屬離子形成氨配合物:nNH3+Cu2+=Cu(NH3)n2+
萃取平衡:(m+2)HR(0)+Cu2+=CuR2.mHR(0)+2H+
氨的萃取及分配,離解平衡:HR(0)+NH3=NH4R(0) NH4 R(0) =NH4R=NH4++R-
在pH<7溶液中游離氨濃度很低,萃取反應類似在一般鹽溶液中的過程。隨著pH升高,萃取率提高。但是,pH>7之后,隨著pH升高,溶液中游離NH3增加,可萃的游離Cu2+濃度下降,而被萃入有機相的NH3增加,萃取劑溶入水相的量也隨之增加。這些因素都不利于銅的萃取。因此,酸性萃取劑在氨性溶液中萃取銅多呈現一個Ⅱ形曲線,萃取率在低pH下隨pH升高而升高。在高pH下,隨pH升高而下降。中間有一平段。萃取劑酸性越弱,平段越寬。圖1-1是水楊醛肟萃取不同金屬隨pH變化的情況。值得注意的是雖然在低pH下水楊醛肟對Cu2+,有很好的選擇性,但在高pH下Cu2+的萃取反而滯后于Co2+等離子。造成這種變化的原因是由于的穩定性高于。因此,羧肟萃取劑在高pH下對銅的選擇性低于在pH下。LIX64N在氨性條件下萃取速度很快,負荷高于在酸性下萃取。銅萃取率隨氨-銨鹽溶液中的銨鹽濃度升高而降低。
在20~4000kPa及443~488K下用氫氣可以直接從負荷的喹啉中還原沉淀銅粉。反應先有離解的萃合物開始,產生的金屬狀銅粉有自催化作用,從而使反應速度加快。甲苯氨也可以從氨-銨鹽溶液中萃取銅、鈷、鎳,并可用硫酸反萃。
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