Новости химической науки > химия медных шахт

Истощение запасов технически важных металлов в природных месторождениях является одним из факторов, стимулирующих интенсивные работы в области координационной химии, заставляет ученых разрабатывать новые экстрагенты металлов из руд с их низким содержанием.

Исследовательская группа под руководством Питера Таскера (Peter Tasker) из университета Эдинбурга синтезировала уникальный цвитерр-ионный лиганд, одновременно содержащий в своей структуре как кислотную, так и основную функцию. Назначение этого лиганда – экстракция меди в составе сульфата из медьсодержащих технологических растворов, получаемых как в результате вторичной переработки медного лома, так и при обработке медных руд.

Катионнообменные реактивы используются металлургами для обогащения истощенных медных руд уже более десяти лет. Процесс включает в себя следующие стадии – обработку медной руды серной кислотой, образование сульфата меди, концентрирование меди в результате ионной экстракции и электролиз, протекающий с регенерацией серной кислоты. В принципе, этот технологический процесс включает в себя полный оборот всех реагентов и потребляет только электроэнергию.

Однако, в ряде случаев загрязнения в руде приводят к протеканию нежелательных побочных процессов, как например, эмиссия сернистого газа в результате обжига сульфидных минералов меди. Главной же проблемой такой технологии является то, что в результате экстракционного концентрирования ионов меди существующими реагентами технологическая схема требует отвода избыточного количества серной кислоты еще до начала электролитического восстановления меди.

Ключевым моментом в разработке английских ученых является то, что запатентованный ими лиганд концентрирует оба иона, образующих сульфат меди, – и катион и анион. Это обстоятельство предотвращает образование «дополнительной» серной кислоты. Трет-бутильные группы, связанные с бензольными ядрами, обуславливают высокую липофильность как лиганда, так и комплекса меди с этим лигандом. В результате этого сульфат меди может быть проэкстрагирован непосредственно в смесь углеводородов.

Научный руководитель проекта – Питер Таскер - считает, что, в связи со все большим истощением природных источников меди, его изобретение будет пользоваться коммерческим спросом.

Источники: J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1999. P.2077; J. Chem. Soc. Dalton Trans. 2001. P.1239.