Procedimiento para la extracción con disolventes de metales.

Un procedimiento para la extracción de metales de una disolución acuosa poniendo en contacto dicha disoluciónacuosa con un agente de extracción de metales que comprende uno o más 2-hidroxifenildiazoles de fórmula (2).

en la que:

R5 es hidrógeno, un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido o un grupo que retira electrones;

R7 es hidrógeno o un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido;

R9 es hidrógeno, un hidrocarbilo opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxi opcionalmente sustituido,hidrocarbiloxicarbonilo opcionalmente sustituido, hidrocarbilcarboniloxi opcionalmente sustituido, grupo mono odihidrocarbilaminocarbonilo opcionalmente sustituido opcionalmente sustituido;

R10 es hidrógeno, un hidrocarbilo opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxi opcionalmente sustituido,

hidrocarbiloxicarbonilo opcionalmente sustituido, hidrocarbilcarboniloxi opcionalmente sustituido, grupo mono odihidrocarbilaminocarbonilo opcionalmente sustituido opcionalmente sustituido;

y tautómeros o sales de los mismos.

Procedimiento para la extracción con disolventes de metales La presente invención se refiere a agentes de extracción con disolventes, composiciones de extracción con disolventes, un procedimiento de extracción con disolventes y especialmente un procedimiento para la extracción de metales, en particular cobre y níquel, de disoluciones acuosas, especialmente disoluciones obtenidas por lixiviación de menas.

Se sabe extraer metales, especialmente cobre y níquel, de disoluciones acuosas que contienen el metal en la forma de, por ejemplo, una sal, poniendo en contacto la disolución acuosa con una disolución de un agente de extracción con disolventes en un disolvente orgánico inmiscible en agua y separando después la fase del disolvente cargada con metal, es decir que contiene al menos una parte del metal en la forma de un complejo. Se puede recuperar después el metal por rectificación con una disolución de menor pH seguido por ejemplo, por electrodeposición. Lo más comúnmente, las disoluciones acuosas que contienen metal para extracción son el resultado de la lixiviación ácida de menas. Sin embargo, se sabe que algunos metales, especialmente cobre y níquel, pueden ser lixiviados de ciertas menas con disoluciones amoniacales. Esto presenta la ventaja de que las disoluciones que contienen concentraciones especialmente altas de cobre y níquel son derivadas y que hay poca contaminación de la disolución con hierro.

Se han propuesto varios tipos de agentes de extracción con disolventes orgánicos para uso en la recuperación de metales de disoluciones acuosas. Aunque se ha encontrado que muchos de los reactivos propuestos funcionan bien en condiciones de laboratorio y demuestran afinidad para la recuperación de cobre y níquel u otros metales de disoluciones, con frecuencia se encuentran problemas con la aplicación de dichos reactivos en sistemas comerciales. Una preocupación es la capacidad del reactivo para soportar condiciones altamente ácidas o básicas. Hay, por lo tanto, una necesidad de reactivos, que puedan soportar la degradación en estas condiciones y que muestren propiedades metalúrgicas mejoradas.

De acuerdo con esto, se proporciona un procedimiento para la extracción de metales de una disolución acuosa poniendo en contacto dicha disolución acuosa con un agente de extracción de metales que comprende uno o más 2hidroxifenildiazoles de Fórmula (2) :

en la que:

R5 es hidrógeno, un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido o un grupo que retira electrones;

R7 es hidrógeno o un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido;

R9 es hidrógeno, un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxi opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxicarbonilo opcionalmente sustituido, hidrocarbilcarboniloxi opcionalmente sustituido, grupo mono o dihidrocarbilaminocarbonilo opcionalmente sustituido opcionalmente sustituido;

R10

es hidrógeno, un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxi opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxicarbonilo opcionalmente sustituido, hidrocarbilcarboniloxi opcionalmente sustituido, grupo mono o dihidrocarbilaminocarbonilo opcionalmente sustituido opcionalmente sustituido y tautómeros o sales de los mismos.

Aunque la invención se describe en la presente memoria con referencia a un compuesto de Fórmula (2) , se entiende que la invención se refiere a la Fórmula (2) en cualquier forma tautómera posible y también los complejos formados entre compuestos de Fórmula (2) y metales, en particular cobre y níquel.

Grupos hidrocarbilo preferidos representados por R5-10 incluyen independientemente grupos alquilo, alquenilo y arilo y cualquier combinación de los mismos, tal como aralquilo y alcarilo, por ejemplo grupos bencilo.

Grupos alquilo preferidos representados por R5-10 incluyen grupos alquilo lineales y ramificados que comprenden hasta 36 átomos de carbono, en particular de 1 a 22 átomos de carbono y preferiblemente de 1 a 12 átomos de carbono. Cuando los grupos alquilo son ramificados, los grupos comprenden preferiblemente hasta 5 ramificaciones en la cadena carbonada y más preferiblemente al menos 1 ramificación en la cadena carbonada. En algunas realizaciones, el grupo alquilo es cíclico, comprendiendo preferiblemente de 3 a 10 átomos de carbono en el anillo

más grande y caracterizando opcionalmente uno o más anillos de puente. Ejemplos de grupos alquilo representados por R5-10 incluyen grupos: metilo, etilo, propilo, butilo, nonilo, hexilnonilo, butilnonilo, dodecilo y ciclohexilo e isómeros de los mismos.

Grupos alquenilo preferidos representados por R5-10 incluyen grupos alquenilo C2-20 y preferiblemente C2-6. Pueden estar presentes uno o más dobles enlaces carbono-carbono. El grupo alquenilo opcionalmente soporta uno o más sustituyentes, en particular sustituyentes fenilo. Ejemplos de grupos alquenilo lo más preferidos incluyen grupos vinilo, estirilo e indenilo.

Grupos arilo preferidos representados por R5-10 contienen 1 anillo o 2 o más anillos condensados. Preferiblemente, los grupos arilo incluyen grupos aromáticos y heteroaromáticos. Cuando el grupo arilo comprende anillos condensados, los anillos condensados incluyen preferiblemente anillos cicloalquilo, arilo o heterocíclicos. Ejemplos de grupos arilo incluyen grupos fenilo, naftilo, tienilo y piridilo opcionalmente sustituidos.

Grupos que retiran electrones representados por R5-10 incluyen halógeno o nitro o grupo hidrocarbiloxicarbonilo opcionalmente sustituido, grupo hidrocarbilcarbonilo opcionalmente sustituido, grupo mono o dihidrocarbilaminocarbonilo opcionalmente sustituido, incluyendo sustitución por grupos halógeno, nitro SOR, SO2R.

Grupos donadores de electrones que pueden ser representados por R5-10 incluyen grupos hidrocarbilo, hidrocarbiloxi, hidrocarbilcarboniloxi opcionalmente sustituidos. Cuando cualquiera de R5-10 es un grupo hidrocarbilo o heterocíclico sustituido, el sustituyente o los sustituyentes deberían ser de tal manera que no interfieran negativamente con la capacidad del agente de extracción para coordinarse a metales. Sustituyentes opcionales incluyen, pero no se limitan a halógeno, ciano, nitro, hidroxi, amino, tiol, acilo, hidrocarbilo, hidrocarbilo perhalogenado, heterociclilo, hidrocarbiloxi, mono o di-hidrocarbilamino, hidrocarbiltio, ésteres, carbonatos, amidas, grupos sulfonilo y sulfonamido en los que los grupos hidrocarbilo son como se define para R5 anterior. Pueden estar presentes uno o más sustituyentes.

Cuando cualquiera de R5-10 es un grupo arilo, el grupo arilo es preferiblemente un fenilo opcionalmente sustituido con uno o más grupos seleccionados de alquilo C1-12 o halo.

Grupos fenilo opcionalmente sustituidos con uno o más grupos seleccionados de alquilo C1-12 o halo representados por cualquiera de R5-10 incluyen los de fórmula:

en la que R11 a R15 representan cada uno independientemente H, halo o un grupo alquilo C1-12.

Cuando cualquiera de R11 a R15 son halo, preferiblemente el halo es CI o F.

Cuando cualquiera de R11 a R15 son un grupo alquilo C1-12, el grupo alquilo C1-12 puede ser linear o ramificado y preferiblemente es metilo, etilo o isopropilo.

Preferiblemente sólo R13 representa un grupo halo o un grupo alquilo C1-12, representando R11, R12, R14 yR15 H.

Cuando cualquiera de R5-10 es un grupo fenilo opcionalmente sustituido, es lo más preferido que R11 a R15 sean todos hidrógeno.

Según un aspecto más de la presente invención, se usa una composición de agente de extracción con disolventes que comprende un disolvente orgánico inmiscible en agua, preferiblemente con un contenido bajo en hidrocarburos aromáticos y uno o más agentes de extracción con disolventes de fórmula (2) , como se describió anteriormente, en el procedimiento.

La composición puede comprender uno o más 2-hidroxifenildiazoles opcionalmente sustituidos diferentes, especialmente en el caso en que los componentes 2-hidroxifenildiazoles opcionalmente sustituidos son isómeros. Dichas mezclas isoméricas pueden presentar mejor solubilidad en disolventes orgánicos que un solo 2hidroxifenildiazol opcionalmente sustituido son preferidas.

Los 2-hidroxifenildiazoles opcionalmente sustituidos con frecuencia están presentes en una cantidad de hasta 60% en peso de la composición, comúnmente no más que 50% y normalmente no más que 40% p/p. Con frecuencia, los 2-hidroxifenildiazoles opcionalmente sustituidos comprenden al menos 1% en peso, comúnmente al menos 2, 5% en peso y normalmente al menos 5% en peso de composición y preferiblemente comprenden de 7, 5 a 20%, tal como aproximadamente 10%, en peso de la composición.

Disolventes orgánicos que pueden estar presentes en la composición... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para la extracción de metales de una disolución acuosa poniendo en contacto dicha disolución acuosa con un agente de extracción de metales que comprende uno o más 2-hidroxifenildiazoles de fórmula (2) .

en la que: R5 es hidrógeno, un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido o un grupo que retira electrones; R7 es hidrógeno o un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido; R9 es hidrógeno, un hidrocarbilo opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxi opcionalmente sustituido,

hidrocarbiloxicarbonilo opcionalmente sustituido, hidrocarbilcarboniloxi opcionalmente sustituido, grupo mono o dihidrocarbilaminocarbonilo opcionalmente sustituido opcionalmente sustituido; R10

es hidrógeno, un hidrocarbilo opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxi opcionalmente sustituido, hidrocarbiloxicarbonilo opcionalmente sustituido, hidrocarbilcarboniloxi opcionalmente sustituido, grupo mono o dihidrocarbilaminocarbonilo opcionalmente sustituido opcionalmente sustituido;

y tautómeros o sales de los mismos.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que R7 es un grupo hidrocarbilo seleccionado de los grupos alquilo, alquenilo y arilo y cualquier combinación de los mismos.

3. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que R7 es un grupo alquilo ramificado o lineal que comprende hasta 36 átomos de carbono.

4. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 3, en el que el grupo alquilo está ramificado y comprende al menos 1 ramificación y hasta 5 ramificaciones en la cadena carbonada.

5. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que el grupo alquilo es seleccionado de los grupos metilo, etilo, propilo, butilo, nonilo, hexilnonilo, butilnonilo, dodecilo, ciclohexilo e isómeros y combinaciones de los mismos.

6. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que R7 comprende un grupo alquenilo C2-20.

7. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que R10 es un grupo hidrocarbilo seleccionado de los grupos alquilo, alquenilo y arilo y cualquier combinación de los mismos.

8. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 7, en el que R10 es un grupo alquilo ramificado o lineal que comprende hasta 36 átomos de carbono.

9. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 8, en el que el grupo alquilo está ramificado y comprende al menos 1 ramificación y hasta 5 ramificaciones en la cadena carbonada.

10. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que el grupo alquilo es seleccionado de los grupos metilo, etilo, propilo, butilo, nonilo, hexilnonilo, butilnonilo, dodecilo, ciclohexilo e isómeros y combinaciones de los mismos.

11. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que R10 comprende un grupo alquenilo C2-20.

12. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que dicha disolución acuosa se pone en contacto con un disolvente hidrocarbonado inmiscible en agua con un contenido en hidrocarburo aromático menor que 30% que comprende dicho agente de extracción de metal.

13. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que dicha disolución acuosa es una disolución ácida que contiene un metal disuelto y en que:

en la etapa 1, la composición de extracción con disolventes que comprende un agente de extracción de fórmula (2)

se pone en contacto primero con la disolución ácida acuosa que contiene metal,

separando en la etapa 2, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metal-agente de extracción con disolventes de la disolución ácida acuosa;

poniendo en contacto en la etapa 3, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metalagente de extracción con disolventes con una disolución de rectificación ácida acuosa para efectuar la rectificación del metal de la fase inmiscible en agua;

separando en la etapa 4, la composición de extracción con disolventes reducida en metal de la disolución de rectificación acuosa cargada.

14. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que dicha disolución acuosa es una disolución amoniacal acuosa que contiene un metal disuelto y en que:

en la etapa 1, la composición de extracción con disolventes que comprende un agente de extracción de fórmula (2) se pone en contacto primero con la disolución amoniacal acuosa que contienen metal,

separando en la etapa 2, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metal-agente de extracción con disolventes de la disolución amoniacal acuosa;

poniendo en contacto en la etapa 3, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metalagente de extracción con disolventes con una disolución de rectificación acuosa de menor pH que la disolución amoniacal para efectuar la rectificación del metal de la fase inmiscible en agua;

separando en la etapa 4, la composición de extracción con disolventes reducida en metal de la disolución acuosa de menor pH cargada.

15. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que dicha disolución acuosa es una disolución amoniacal acuosa que contiene un metal disuelto y en que:

en la etapa 1, la composición de extracción con disolventes que comprende un agente de extracción de fórmula (2) se pone en contacto primero con la disolución amoniacal acuosa que contiene metal,

separando en la etapa 2, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metal-agente de extracción con disolventes de la disolución amoniacal acuosa;

poniendo en contacto en la etapa 3, la composición de extracción con disolventes que contiene complejo de metalagente de extracción con disolventes con una disolución de rectificación amoniacal acuosa para efectuar la rectificación del metal de la fase inmiscible en agua;

separando en la etapa 4, la composición de extracción con disolventes reducida en metal de la disolución amoniacal acuosa cargada.

16. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en el que la composición de extracción con disolventes comprende un disolvente orgánico con un contenido aromático de 23% o menor y uno o más 2hidroxifenildiazoles opcionalmente sustituidos seleccionados de 4-alquil-2- (5-alquil-1H-pirazol-3-il) -fenol y 3- (2hidroxifenil) -1H-pirazol-5-carboxilato de alquilo en una cantidad total de entre 5 y 40% en peso.