DE102005009574A1 - Aqueous cyanide composition, useful in the preparation of metal, comprises a non-ionic surfactant with sodium hydroxide - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine wässrige cyanidhaltige Zusammensetzung, welche mindestens ein nichtionisches Tensid enthält, sowie ein Verfahren zur Gewinnung von Metallen, insbesondere von Gold und/oder Silber, aus Materialien oder Mineralien, welche das entsprechende Metall enthalten, mit Hilfe dieser wässrigen cyanidhaltigen Zusammensetzung.The The present invention relates to an aqueous cyanide-containing composition, which contains at least one nonionic surfactant, and a method for Extraction of metals, in particular of gold and / or silver from Materials or minerals containing the corresponding metal, with the help of this aqueous cyanide-containing composition.
Gold gehört zu den seltensten Elementen unseres Lebensraumes. So beträgt beispielsweise der Anteil von Gold an der festen Erdkruste etwa 4 mg/t (4 ppb). Gold befindet sich darüber hinaus im Quarzgestein in Form von Gängen, Adern usw. Hier ist das Gold oft begleitet von Pyrit, Arsenkies, Kupfer- und Silbererzen. Das meiste Gold kommt gediegen vor, wobei die meisten Goldflitter jedoch makroskopisch klein sind. Gold ist zumeist mit Silber legiert, kann aber auch Verunreinigungen von Kupfer, Platin und weiteren Metallen enthalten. Daneben findet man in der Natur auch einige Gold-Minerale. Hierbei handelt es vor allem um Telluride, beispielsweise Calaverit (AuTe2), Sylvanit (AgAuTe4) und Nagyagit (AuTe2·6 Pb(S, Te)].Gold is one of the rarest elements of our habitat. For example, the proportion of gold in the solid earth crust is about 4 mg / t (4 ppb). Gold is also found in quartz rocks in the form of veins, veins, etc. Here, gold is often accompanied by pyrite, arsenic, copper and silver ores. Most of the gold is solid, but most gold flakes are macroscopically small. Gold is mostly alloyed with silver but may also contain impurities from copper, platinum and other metals. In addition, there are some gold minerals in nature. These are mainly tellurides, for example Calaverit (AuTe 2 ), Sylvanite (AgAuTe 4 ) and Nagyagit (AuTe 2 · 6 Pb (S, Te)].
Die Goldgewinnung erfolgt nur noch selten durch Goldwäscherei. Heute spielen im wesentlichen zwei industrielle Verfahren eine bedeutende Rolle. Dazu wird goldhaltiges Material zunächst großtechnisch in Rahmen eines Erzabbaues gewonnen und das gewonnene goldhaltige Erz der Amalgierung oder der Cyanidlaugerei unterzogen.The Gold extraction is rarely done by gold mining. Today, essentially two industrial processes play a significant role Role. For this purpose, gold-containing material is first industrially in the context of a Ore mining and won the gold-bearing ore of amalgamation or subjected to cyanide leaching.
Bei der Amalgierung wird das goldhaltige Gestein in Mühlen zermahlen und mit Wasser und Quecksilber vermischt. Das Gold bildet mit dem Quecksilber eine Legierung (Amalgam), aus der durch Destillation bei 600 °C das Quecksilber abdestilliert werden kann. Durch das Verfahren können etwa zwei Drittel des Goldes aus dem Gestein herausgelöst werden.at Amalgamation is used to grind the gold-bearing rock into mills and mixed with water and mercury. The gold forms with the Mercury is an alloy (amalgam) obtained by distillation at 600 ° C the mercury can be distilled off. Through the process can be about Two-thirds of the gold is extracted from the rock.
Bei
der Cyanidlaugerei, welche beispielsweise in Ullmann's Encyclopedia, 6.
Auflage, 2000, Band 4.2 (elektronische Version) oder in Kirk-Othmer,
Enzyclopedia of Chemical Technology, 3. Auflage, Vol. 11, Seiten 972
bis 992, und Vol. 21, Seiten 1 bis 15, beschrieben ist, wird das
fein zermahlene Gestein mit einer Natrium- oder Kaliumcyanidlösung unter
Zufuhr von Luftsauerstoff sowie gegebenenfalls in Gegenwart von
Kalk versetzt. Das Gold geht dabei gemäß der folgenden Reaktionsgleichung
eine komplexe Cyanidverbindung ein:
Aus der komplexen Cyanidverbindung kann das Gold durch Reduktion (beispielsweise mit Zinkspänen) rein gewonnen werden. Das Gold setzt sich während dieser Reduktion am Boden als Schwamm ab. Der Niederschlag wird filtriert, getrocknet und geröstet, danach mit Hilfe eines Flussmittels wie Borax geschmolzen und in Barren vergossen. Alternative Aufbereitungsverfahren sind die selektive Adsorption an Aktivkohle (z.B. carbon in pulp process – CIP) oder Ionenaustauschern (z.B. resin in pulv process – RIP) mit nachfolgender Desorption mit konzentrierter Cyanidlösung bzw. Zinkcyanat bei Ionenaustauschern. Die Goldionen können aus den cyanidischen Komplexen elektrolytisch oder durch Zugaben von Zinkpulver reduziert werden. Die Cyanidlaugerei wird dabei vorzugsweise als Haufenlaugerei („heap leaching") durchgeführt. Dabei werden Gesteinshaufen von im Allgemeinen 100.000 bis 500.000 t als Haufen aufgeschüttet und dann mit der Cyanidlauge von oben besprüht, so dass die Cyanidlauge durch das Gestein durchperkolieren bzw. durchrieseln kann. Dabei sammelt sich die mit Gold angereicherte Mutterlauge am Boden des Haufens an.Out the complex cyanide compound, the gold by reduction (for example with zinc shavings) be won purely. The gold sits on the ground during this reduction as a sponge. The precipitate is filtered, dried and roasted, afterwards with the help of a flux like Borax melted and in Bars are shed. Alternative treatment methods are the selective ones Adsorption on activated carbon (e.g., carbon in pulp process - CIP) or Ion exchangers (e.g., resin in pulv process - RIP) with subsequent desorption with concentrated cyanide solution or zinc cyanate in ion exchangers. The gold ions can out the cyanide complexes electrolytically or by additions of Zinc powder can be reduced. The Cyanidlaugerei is preferably as heap leach ("heap Leaching ") Rock masses of generally 100,000 to 500,000 t are considered Pile up and then sprayed with the cyanide from above, leaving the cyanide solution through or percolate through the rock. there The gold-enriched mother liquor collects at the bottom of the Heaps up.
Das am häufigsten praktizierte Verfahren ist die Cyanidlaugerei, die sich die guten Komplexierungseigenschaften von Cyanidionen zunutze macht, um metallisches Gold aufzulösen und Goldionen von ihren natürlichen chemischen Partnern im Erz zu trennen.The most frequently Practiced procedure is cyanide leaching, which is the good The complexing properties of cyanide ions makes use of metallic Dissolve gold and gold ions from their natural ones separate chemical partners in the ore.
Auch
Silber wird vorzugsweise durch das Verfahren der Cyanidlaugerei,
oftmals gemeinschaftlich mit Gold, gewonnen. Dabei wird das zu feinem
Schlamm zerkleinerte Material unter guter Durchlüftung mit 0,1 bis 0,2 %iger
Natriumcyanidlösung
ausgelaugt, wbei sowohl metallisches Silber wie Silbersulfid und
Silberchlorid als Dicyanoargentat (I) in Lösung gehen:
Da die Reaktion (2) zu einem Gleichgewicht führt, muss bei der Auslaugung sulfidischer Silbererze das gebildete Natriumsulfid Na2S durch Einblasen von Luft oxidiert (2S2– + 2O2 + H2O → S2O3 2– + 2OH–) oder durch Zusatz von Bleisalz gefällt (Pb2+ + S2– → PbS) und so aus dem Gleichgewicht entfernt erden. Aus den erhaltenen klaren Laugen fällt man das (edlere) Silber durch Eintragen von (unedlerem) Zink- oder Aluminiumstaub aus (2Na[Ag(CN)2] + Zn → Na2[Zn(CN)4] + 2Ag), filtriert dann die Aufschlämmung durch Filterpresssen und schmilzt die so erhaltenen Presskuchen ein.Since the reaction (2) leads to an equilibrium, in the leaching of sulfidic silver ores, the formed sodium sulfide Na 2 S must be oxidized by blowing in air (2S 2 + 2O 2 + H 2 O → S 2 O 3 2- + 2OH - ) or precipitated by the addition of lead salt (Pb 2+ + S 2- → PbS) and thus removed from equilibrium. From the clear liquors obtained, the (nobler) silver is precipitated by introducing (less noble) zinc or aluminum dust (2Na [Ag (CN) 2 ] + Zn → Na 2 [Zn (CN) 4 ] + 2Ag), then filtered the slurry through filter presses and melts the resulting press cake.
Nachteilig an der Cyanidlaugerei sind jedoch die großen Mengen an Cyanidsalzen, welche zur Abtrennung des Metalls aus den metallhaltigen Materialien benötigt werden. So sind beispielsweise zur Gewinnung von Gold bzw. Silber – je nach gold- bzw. silberhaltigem Material – bis zu 300 g Cyanid pro Tonne Material erforderlich, wobei das Gold bzw. Silber, selbst bei großen Mengen an verwendeten Cyanidsalzen, noch nicht vollständig aus dem Ausgangsmaterial gelöst werden kann. Üblicherweise werden nur 60 bis 90 % des vorhandenen Golds bzw. Silbers aus dem Ursprungsmaterial entfernt.adversely however, in cyanide leaching, the large quantities of cyanide salts, which for the separation of the metal from the metal-containing materials needed become. For example, to obtain gold or silver - depending on gold or silver-containing material - up to 300 g cyanide per ton Material required, with the gold or silver, even with large quantities used cyanide salts, not yet completely from the starting material solved can be. Usually Only 60 to 90% of the existing gold or silver from the Source material removed.
Aufgrund der hohen toxischen Wirkung von Cyanidsalzen sind derart große Mengen darüber hinaus ökologisch bedenklich.by virtue of The high toxic effects of cyanide salts are such large quantities about that Beyond ecological concern.
Ferner erfordert die Cyanidlaugerei, die häufig als Haufenlaugerei durchgeführt wird einen erheblichen Zeitaufwand. So beträgt die Zeit, welche für einen üblichen Laugereiprozess erforderlich ist, je nach Ausgangsmaterial 30 bis 90 Tage.Further requires cyanide leaching, which is often done as heap leaching a considerable amount of time. So is the time, which for a usual Laugereiprozess is required, depending on the starting material 30 bis 90 days.
Im Stand der Technik wird zur Verbesserung der Effektivität der Cyanidlaugerei der Zusatz von Tensiden zu der Cyanidlauge empfohlen, wodurch sich die erforderliche Menge an Cyanid und die erforderliche Dauer der Cyanidlaugerei verringern und die erreichbare Ausbeute an Gold bzw. Silber erhöhen lässt.in the Prior art is used to improve the effectiveness of Cyanidlaugerei the addition of surfactants to the cyanide solution is recommended, resulting in the required amount of cyanide and the required duration of the Cyanidlaugerei reduce and the achievable yield of gold or Increase silver leaves.
So
beschreibt die
Auch die US 2003/0192403 A1 beschreibt die Verwendung von Tensiden als Extraktionshilfsmittel bei der Goldgewinnung. Bei den verwendeten Tensiden handelt es sich um ethoxylierte aliphatische Alkohole.Also US 2003/0192403 A1 describes the use of surfactants as Extraction Aids in Gold Recovery. In the used Surfactants are ethoxylated aliphatic alcohols.
Trotz der Verwendung von Tensiden während der Cyanidlaugerei sind die Metallausbeuten, beispielsweise an Gold bzw. Silber, bezogen auf das verwendete Ausgangsmaterial, immer noch nicht zufriedenstellend. Auch die erforderliche Dauer der Laugung ist noch verbesserungswürdig. Darüber hinaus besteht weiterhin ein Bedarf, die erforderlichen Mengen an Cyanidsalzen in den Laugereilösungen zu verringern.In spite of the use of surfactants during Cyanidlaugerei are the metal yields, such as gold or silver, based on the starting material used, always not yet satisfactory. Also the required duration of leaching is still in need of improvement. About that There is still a need to supply the required quantities Cyanide salts in the liquor solutions to reduce.
Technisch werden die beschriebenen Verfahren zur Verwendung der Tenside nur in geringem Maße genutzt, da durch die Verwendung der Tenside die Aufarbeitung der metallhaltigen Cyanidlauge erschwert wird.Technically The methods described for using the surfactants are only used to a small extent, because by the use of surfactants, the workup of the metal-containing Cyanide is difficult.
Damit besteht die Aufgabe, eine Zusammensetzung sowie ein Verfahren aufzufinden, welche es vorzugsweise ermöglichen, die Ausbeuten an Metall, insbesondere an Gold und/oder Silber, bezogen auf das verwendete Ausgangsmaterial, zu erhöhen. Darüber hinaus sollte die Zusammensetzung beziehungsweise das Verfahren dazu führen, die erforderliche Laugungsdauer sowie die zur Laugung erforderliche Menge an Cyanid vorzugsweise zu erniedrigen. Auch darf die Aufarbeitung der Cyanidlauge durch das darin vorhandene grenzflächenaktive Mittel nicht beeinträchtigt werden.Thus, the object is to find a composition and a method which preferably make it possible to increase the yields of metal, in particular of gold and / or silver, based on the starting material used. In addition, the composition or process should lead to preferably lower the required leaching time and the amount of cyanide required for leaching. Also, the workup of the cyanide solution by the existing limit surfactants are not affected.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine wässrige cyanidhaltige Zusammensetzung, die mindestens ein nichtionisches Tensid enthält.Is solved the task by a watery cyanide-containing composition containing at least one nonionic Contains surfactant.
Die Zusammensetzung ist dann dadurch gekennzeichnet, dass in einer mit NaOH auf einen pH-Wert von 9,8 bis 10,2 eingestellten wässrigen Lösung das nichtionische Tensid in einer Konzentration von 0,01 bis 0,2 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,01 bis 0,1 Gew.-%, insbesondere von 0,01 bis 0,05 Gew.-%, bei 23°C zu einer Erniedrigung des Kontaktwinkels auf Glas nach 1 Sekunde, besonders bevorzugt nach 0,5 Sekunden, um mindestens 10°, besonders bevorzugt mindestens 20°, insbesondere mindestens 30°, speziell mindestens 40°, führt.The Composition is then characterized in that in one with NaOH adjusted to a pH of 9.8 to 10.2 aqueous solution the nonionic surfactant in a concentration of 0.01 to 0.2 Wt .-%, particularly preferably from 0.01 to 0.1 wt .-%, in particular from 0.01 to 0.05% by weight, at 23 ° C a lowering of the contact angle on glass after 1 second, especially preferably after 0.5 seconds, by at least 10 °, more preferably at least 20 °, in particular at least 30 °, especially at least 40 °, leads.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die resultierende wässrige cyanidhaltige Zusammensetzung mit dem nichtionischen Tensid einen Kontaktwinkel auf Glas von kleiner 40°, besonders bevorzugt kleiner 20°, insbesondere kleiner 10°, auf.In a preferred embodiment In the present invention, the resulting aqueous cyanide-containing Composition with the nonionic surfactant a contact angle on glass of less than 40 °, especially preferably less than 20 °, in particular less than 10 °, on.
Der
Kontaktwinkel wird dabei auf einem extra-weißen Glasträger der Firma Gerhard Menzel
Glasbearbeitungswerk GmbH & Co.
KG, Braunschweig mit einer Objektträgerdicke von 1 mm gemessen.
Die ungefähre
Spezifikation des Glasobjektträgers
ist dabei wie folgt: Ungefähre chemische
Zusammensetzung: Weitere
Eigenschaften des Glases sind wie folgt:
Abstrahlung zweite Spiegeloberfläche:Radiation second mirror surface:
Totale Solarreflexion (M = 2) als Proportion der Normalreflexion einer zweiten Spiegeloberfläche bei Solar-Elevation von 30 °: 95.3 %total Solar reflection (M = 2) as a proportion of the normal reflection of a second mirror surface at solar elevation of 30 °: 95.3%
Lichtdurchlässigkeit:Light transmission:
Totale
Solardurchlässigkeit
(M = 2) als Proportion der Normaldurchlässigkeit bei Solar-Elevation von 30 °; 91.6 Lichtbrechungsindex
Der Glasträger wird vor der Messung des Kontaktwinkels mit Aceton gereinigt und im Trockenschrank bei 70 °C für 2 Stunden getrocknet.Of the glass slides is cleaned before the measurement of the contact angle with acetone and in a drying oven at 70 ° C for 2 hours dried.
Die zur Bestimmung des Kontaktwinkels verwendete wässrige Lösung ist frei von Cyaniden.The Aqueous solution used to determine the contact angle is free of cyanides.
In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung wird ein nichtionisches Tensid („Niotensid") verwendet. Das nichtionische Tensid wird vorzugsweise so gewählt, dass es unter den alkalischen Bedingungen der Metalllaugerei, insbesondere von Gold und/oder Silber, mit einem pH-Wert von vorzugsweise 8 bis 13, besonders bevorzugt 9 bis 12, insbesondere 9 bis 11, zu einer Erhöhung der Metallextraktion und gegebenenfalls einer Erniedrigung der Laugungsdauer führt.In the composition of the invention a nonionic surfactant ("nonionic surfactant") is used. The nonionic surfactant is preferably chosen that it is under the alkaline conditions of metal laundering, in particular of gold and / or silver, having a pH of preferably 8 to 13, more preferably 9 to 12, in particular 9 to 11, to one increase the metal extraction and optionally a reduction in the leaching time leads.
Dabei ist das verwendete Niotensid in einer besonders bevorzugten Ausführungsform biologisch abbaubar, insbesondere leicht biologisch abbaubar.there is the nonionic surfactant used in a particularly preferred embodiment biodegradable, especially readily biodegradable.
Das nichtionische Tensid wird vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkoholalkoxylaten, Alkylphenolalkoxylaten, Alkylpolyglucosiden, N-Alkylpolyglucosiden, N-Alkylglucamiden, Fettsäurealkoxylaten, Fettsäurepolyglykolestern, Fettsäureaminalkoxylaten, Fettsäure-amidalkoxylaten, Fettsäurealkanolamidalkoxylaten, N-Alkoxypolyhydroxyfettsäureamiden, N-Aryloxypolyhydoxyfettsäureamiden, Blockcopolymeren aus Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid, Polyisobutenalkoxylaten, Polyisobuten-Maleinsäureanhydrid-Derivaten, Fettsäureglyceriden, Sorbitanestern, Polyhydroxyfettsäurederivaten, Polyalkoxyfettsäurederivaten und Bisglyceriden.The Nonionic surfactant is preferably selected from the group consisting from alcohol alkoxylates, alkylphenol alkoxylates, alkylpolyglucosides, N-alkyl polyglucosides, N-alkyl glucamides, fatty acid alkoxylates, fatty acid polyglycol esters, Fettsäureaminalkoxylaten, Fatty acid amidalkoxylaten, Fettsäurealkanolamidalkoxylaten, N-Alkoxypolyhydroxyfettsäureamiden, N-Aryloxypolyhydoxyfettsäureamiden, Block copolymers of ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide, Polyisobutene alkoxylates, polyisobutene-maleic anhydride derivatives, fatty acid glycerides, Sorbitan esters, polyhydroxy fatty acid derivatives, Polyalkoxyfettsäurederivaten and bisglycerides.
Geeignete nichtionische Tenside sind insbesondere:
- – alkoxylierte C4- bis C22-Alkohole wie Fettalkoholalkoxylate oder Oxoalkoholalkoxylate. Diese können mit Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid alkoxyliert sein. Als Tenside einsetzbar sind hierbei sämtliche alkoxylierten Alkohole, die mindestens zwei Moleküle eines der vorstehend genannten Alkylenoxide addiert enthalten. Hierbei kommen Blockpolymerisate von Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid in Betracht oder Anlagerungsprodukte, die die genannten Alkylenoxide in statistischer Verteilung enthalten. Die nichtionischen Tenside enthalten pro Mol Alkohol im allgemeinen 2 bis 50, vorzugsweise 3 bis 20 Mol mindestens eines Alkylenoxids. Die Alkohole haben vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatome. Je nach Art des bei der Herstellung verwendeten Alkoxylierungskatalysators, des Herstellungsverfahrens und der Aufarbeitung weisen die Alkoxylate eine breite oder enge Alkylenoxid-Homologenverteilung auf;
- – Alkylphenolalkoxylate wie Alkylphenolethoxylate mit C6- bis C14-Alkylketten und 5 bis 30 Alkylenoxideinheiten;
- – Alkylpolyglucoside mit 8 bis 22, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette und im allgemeinen 1 bis 20, vorzugsweise 1,1 bis 5 Glucosideinheiten Sorbitanalkanoate, auch alkoxyliert;
- – N-Alkylglucamide, Fettsäurealkoxylate, Fettsäureaminalkoxylate, Fettsäureamidalkoxylate, Fettsäurealkanolamidalkoxylate, alkoxyliert, Blockcopolymere aus Ethy lenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid, Polyisobuten-Ethoxylate, Polyisobuten-Maleinsäureanhydrid-Derivate, gegebenenfalls alkoxylierte Monoglyceride, Glycerinmonostearate, Sorbitanester sowie Bisglyceride.
- - alkoxylated C 4 - to C 22 -alcohols such as fatty alcohol alkoxylates or Oxoalkoholalkoxylate. These may be alkoxylated with ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide. Suitable surfactants here are all alkoxylated alcohols which contain at least two molecules of one of the abovementioned alkylene oxides added. In this case, block polymers of ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide or adducts which contain said alkylene oxides in random distribution. The nonionic surfactants generally contain from 2 to 50, preferably from 3 to 20, moles of at least one alkylene oxide per mole of alcohol. The alcohols preferably have 10 to 18 carbon atoms. Depending on the nature of the alkoxylation catalyst used in the preparation, the preparation process and the workup, the alkoxylates have a broad or narrow alkylene oxide homolog distribution;
- - Alkylphenolalkoxylate such as Alkylphenolethoxylate with C 6 - to C 14 alkyl chains and 5 to 30 alkylene oxide units;
- - Alkylpolyglucoside having 8 to 22, preferably 10 to 18 carbon atoms in the alkyl chain and generally 1 to 20, preferably 1.1 to 5 glucoside sorbitan, also alkoxylated;
- - N-Alkylglucamide, Fettsäurealkoxylate, Fettsäureaminalkoxylate, Fettsäureamidalkoxylate, Fettsäurealkanolamidalkoxylate, alkoxylated, block copolymers of ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide, polyisobutene ethoxylates, polyisobutene-maleic anhydride derivatives, optionally alkoxylated monoglycerides, glycerol monostearates, sorbitan esters and bisglycerides.
Besonders geeignete nichtionsiche Tenside sind Alkylalkoxylate oder Gemische von Alkylalkoxylaten, wie sie beispielsweise in DE-A 102 43 363, DE-A 102 43 361, DE-A 102 43 360, DE-A 102 43 365, DE-A 102 43 366, DE-A 102 43 362 oder in DE-A 43 25 237 beschrieben sind. Hierbei handelt es sich um Alkoxylierungsprodukte, die durch Umsetzung von Alkanolen mit Alkylenoxiden in Gegenwart von Alkoxylierungskatalysatoren erhalten wurden oder um Gemische von Alkoxylierungsprodukten. Besonders geeignete Starteralkohole sind die sogenannten Guerbet-Alkohole, insbesondere Ethylhexanol, Propylheptanol und Butyloktanol. Besonders bevorzugt ist Propylheptanol. Bevorzugte Alkylenoxide sind Propylenoxid und Ethylenoxid, wobei Alkylalkoxylate mit direkter Anbindung eines bevorzugt kurzen Poylypropylenoxidblocks an den Starteralkohol, wie sie beispielsweise in DE-A 102 43 365 beschrieben sind, insbesondere aufgrund ihres geringen Restalkoholgehalts und ihrer guten biologischen Abbaubarkeit bevorzugt sind.Especially suitable nonionic surfactants are alkyl alkoxylates or mixtures of alkyl alkoxylates, as described, for example, in DE-A 102 43 363, DE-A 102 43 361, DE-A 102 43 360, DE-A 102 43 365, DE-A 102 43 366, DE-A 102 43 362 or in DE-A 43 25 237 are described. in this connection these are alkoxylation products obtained by reaction of Alkanols with alkylene oxides in the presence of alkoxylation catalysts or mixtures of alkoxylation products. Especially suitable starter alcohols are the so-called Guerbet alcohols, in particular ethylhexanol, propylheptanol and butyloctanol. Especially preferred is propylheptanol. Preferred alkylene oxides are propylene oxide and ethylene oxide, wherein alkyl alkoxylates with direct attachment of a prefers short polyoxypropylene blocks to the starter alcohol, as described for example in DE-A 102 43 365, in particular due to their low residual alcohol content and their good biological Degradability are preferred.
Eine
bevorzugte Klasse geeigneter nichtionischer Tenside sind die Alkoholalkoxylate
der allgemeinen Formel (I)
R1 mindestens einfach
verzweigtes C4-22-Alkyl oder -Alkylphenol,
R2 C3-4-Alkyl
R5 C1-4-Alkyl
R6 Methyl oder Ethyl
n mittlerer Wert
von 1 bis 50
m mittlerer Wert von 0 bis 20, vorzugsweise 0,5
bis 20
r mittlerer Wert von 0 bis 50
s mittlerer Wert
von 0 bis 50,
wobei m mindestens 0,5 ist, wenn R5 Methyl
oder Ethyl ist oder r den Wert 0 hat.A preferred class of suitable nonionic surfactants are the alcohol alkoxylates of the general formula (I)
R 1 is at least single branched C 4-22 -alkyl or -alkylphenol,
R 2 is C 3-4 -alkyl
R 5 is C 1-4 -alkyl
R 6 is methyl or ethyl
n mean value from 1 to 50
m mean value from 0 to 20, preferably 0.5 to 20
r mean value from 0 to 50
s mean value from 0 to 50,
where m is at least 0.5 when R 5 is methyl or ethyl or r is 0.
Ferner kann es sich um ein Gemisch aus 20 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 95 Gew.-% mindestens eines vorstehenden Alkoholalkoxylats und 5 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 70 Gew.-%, eines entsprechenden Alkoholalkoxylats, in dem R1 jedoch ein unverzweigter Alkylrest mit gleicher Kohlenstoffzahl ist, handeln.It may also be a mixture of 20 to 95 wt .-%, preferably 30 to 95 wt .-% of at least one above alcohol alkoxylate and 5 to 80 wt .-%, preferably 5 to 70 wt .-%, of a corresponding alcohol alkoxylate, in which R 1, however, is an unbranched alkyl radical having the same carbon number act.
Ferner
kann es sich um Alkoholalkoxylate der allgemeinen Formel (II)
R3 verzweigtes oder unverzweigtes
C4-22-Alkyl oder -Alkylphenol,
R4 C3-4-Alkyl
p
mittlerer Wert von 1 bis 50, vorzugsweise 4 bis 15
q mittlerer
Wert von 0,5 bis 20, bevorzugt 0,5 bis 4, bevorzugter 0,5 bis 2
handeln.It may also be alcohol alkoxylates of the general formula (II)
R 3 branched or unbranched C 4-22 -alkyl or -alkylphenol,
R 4 is C 3-4 -alkyl
p average value of 1 to 50, preferably 4 to 15
q average value of 0.5 to 20, preferably 0.5 to 4, more preferably 0.5 to 2
act.
Ferner kann es sich um ein Gemisch aus 5 bis 95 Gew.-% mindestens eines verzweigten Alkoholalkoxylats (II), wie es unmittelbar vorstehend beschrieben ist, und 5 bis 95 Gew.-% eines entsprechenden Alkoholalkoxylats, in dem anstelle eines verzweigten Alkylrestes jedoch ein unverzweigter Alkylrest vorliegt.Further it may be a mixture of 5 to 95% by weight of at least one branched alcohol alkoxylate (II), as immediately above and 5 to 95% by weight of a corresponding alcohol alkoxylate, in which instead of a branched alkyl radical but a more unbranched Alkyl radical is present.
In den Alkoholalkoxylaten der allgemeinen Formel (I) ist R2 vorzugsweise Propyl, insbesondere n-Propyl.In the alcohol alkoxylates of the general formula (I), R 2 is preferably propyl, in particular n-propyl.
Vorzugsweise weist in den Alkoholalkoxylaten der allgemeinen Formel (II) n einen mittleren Wert von 4 bis 15, besonders bevorzugt 6 bis 12, insbesondere 7 bis 10 auf.Preferably has in the alcohol alkoxylates of the general formula (II) n a average value of 4 to 15, particularly preferably 6 to 12, in particular 7 to 10 on.
Bevorzugt weist m einen mittleren Wert von 0,5 bis 4, besonders bevorzugt 0,5 bis 2, insbesondere 1 bis 2 auf. Der Ausdruck „mittlerer Wert" bezieht sich auf technische Produkte, in denen in den Einzelmolekülen unterschiedliche Anzahlen an Alkylenoxideinheiten vorliegen können. Er beschreibt den in technischen Produkten im Mittel vorliegenden Anteil der entsprechenden Alkylenoxid-Einheiten. Ein Wert von 0,5 bedeutet daher, dass im Mittel jedes zweite Molekül eine entsprechende Einheit trägt. Anstelle der Untergrenze von 0,5 tritt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung für die Indices n, m, p, q die Untergrenze 1.Prefers m has an average value of 0.5 to 4, particularly preferred 0.5 to 2, in particular 1 to 2 on. The term "mean Value "refers to technical products where different in the single molecules Numbers of alkylene oxide units may be present. He describes the in technical products in the average proportion of the corresponding Alkylene oxide units. A value of 0.5 therefore means that in Means every other molecule carries a corresponding unit. Instead of the lower limit of 0.5 occurs according to a preferred embodiment the invention for the indices n, m, p, q are the lower limit 1.
r ist vorzugsweise 0. s ist vorzugsweise 0.r is preferably 0. s is preferably 0.
Der Rest R1 ist vorzugsweise C8-15-, besonders bevorzugt C8-13-, insbesondere C8-12-Alkylrest, der mindestens einfach verzweigt ist. Es können auch mehrere Verzweigungen vorliegen.The radical R 1 is preferably C 8-15 , particularly preferably C 8-13 , in particular C 8-12- alkyl, which is at least mono-branched. There may also be multiple branches.
R5 ist vorzugsweise Methyl oder Ethyl, insbesondere Methyl.R 5 is preferably methyl or ethyl, especially methyl.
R6 ist vorzugsweise Ethyl.R 6 is preferably ethyl.
In den Gemischen liegen Verbindungen mit unverzweigten und mit verzweigten Alkoholresten R1 vor. Dies ist beispielsweise der Fall bei Oxoalkoholen, die einen Anteil an linearen und einen Anteil an verzweigten Alkoholketten aufweisen. Beispielsweise weist ein C13/15-Oxoalkohol häufig etwa 60 Gew.-% vollständig linearer Alkoholketten, daneben aber auch etwa 40 Gew.-% α-Methyl-verzweigte und C≥2-verzweigte Alkoholketten auf.In the mixtures there are compounds with unbranched and branched alcohol radicals R 1 . This is the case, for example, with oxo alcohols which have a proportion of linear and a proportion of branched alcohol chains. For example, a C 13/15 -oxo alcohol often about 60 wt .-% of completely linear alcohol chains, but in addition also about 40 wt .-% α-methyl-branched C and ≥2-branched alcohol chains.
In den Alkoholalkoxylaten der allgemeinen Formel (II) ist R3 vorzugsweise ein verzweigter oder unverzweigter C8-15-Alkylrest, besonders bevorzugt ein verzweigter oder unverzweigter C8-13-Alkylrest und insbesondere ein verzweigter oder unverzweigter C8-12Alkylrest. R4 ist vorzugsweise Propyl, insbesondere n-Propyl. p weist vorzugsweise einen mittleren Wert von 4 bis 15, besonders bevorzugt einen mittleren Wert von 6 bis 12 und insbesondere einen mittleren Wert von 7 bis 10 auf. q weist vorzugsweise einen mittleren Wert von 0,5 bis 4, besonders bevorzugt 0,5 bis 2, insbesondere 1 bis 2 auf.In the alcohol alkoxylates of the general formula (II), R 3 is preferably a branched or unbranched C 8-15 -alkyl radical, particularly preferably a branched or unbranched C 8-13 -alkyl radical and in particular a branched or unbranched C 8-12 -alkyl radical. R 4 is preferably propyl, especially n-propyl. p preferably has an average value of 4 to 15, particularly preferably an average value of 6 to 12 and in particular a mean value of 7 to 10. q preferably has an average value of 0.5 to 4, particularly preferably 0.5 to 2, in particular 1 to 2.
Entsprechend den Alkoholalkoxylaten der allgemeinen Formel (I) können auch die Alkoholalkoxylate der allgemeinen Formel (II) als Gemische mit unverzweigten und verzweigten Alkoholresten vorliegen.Corresponding The alcohol alkoxylates of general formula (I) may also the alcohol alkoxylates of the general formula (II) as mixtures with unbranched and branched alcohol residues are present.
Als den Alkoholalkoxylaten zugrunde liegende Alkoholkomponenten kommen nicht nur reine Alkanole in Betracht, sondern auch homologe Mischungen mit einem Bereich von Kohlenstoffatomen. Beispiele sind C8/10-Alkanole, C10/12-Alkanole, C13/15-Alkanole, C12/15-Alkanole. Auch Gemische mehrerer Alkanole sind möglich.Alcohol components on which the alcohol alkoxylates are based are not only pure alkanols, but also homologous mixtures having a range of carbon atoms. Examples are C 8/10 alkanols, C 10/12 alkanols, C 13/15 alkanols, C 12/15 alkanols. It is also possible to mix several alkanols.
Die vorstehenden erfindungsgemäßen Alkanolalkoxylate oder Gemische werden vorzugsweise hergestellt durch Umsetzung von Alkoholen der allgemeinen Formel R1-OH bzw. R3-OH oder Gemischen entsprechender verzweigter und unverzweigter Alkohole, gegebenenfalls zuerst mit C3-6-Alkylenoxid, sodann mit Ethylenoxid und nachfolgend gegebenenfalls mit C3-4-Alkylenoxid und sodann mit einem entsprechenden C5-6-Alkylenoxid. Die Alkoxylierungen werden dabei vorzugsweise in Gegenwart von Alkoxylierungskatalysatoren durchgeführt. Dabei werden insbesondere basische Katalysatoren wie Kaliumhydroxid eingesetzt. Durch spezielle Alkoxylierungskatalysatoren wie modifizierte Bentonite oder Hydrotalcite, wie sie beispielsweise in WO 95/04024 beschrieben sind, kann die statistische Verteilung der Mengen der eingebauten Alkylenoxide stark eingeengt werden, so daß man „Narrow-Range"-Alkoxylate erhält.The above alkanol alkoxylates or mixtures according to the invention are preferably prepared by reacting alcohols of the general formula R 1 -OH or R 3 -OH or mixtures of corresponding branched and unbranched alcohols, optionally first with C 3-6 alkylene oxide, then with ethylene oxide and optionally subsequently with C 3-4 alkylene oxide and then with a corresponding C 5-6 alkylene oxide. The alkoxylations are preferably carried out in the presence of alkoxylation catalysts. In particular, basic catalysts such as potassium hydroxide are used. By special alkoxylation catalysts such as modified bentonites or hydrotalcites, as described, for example, in WO 95/04024, the statistical distribution of the amounts of incorporated alkylene oxides can be greatly reduced, so that one obtains "narrow-range" alkoxylates.
In
einer besonderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung handelt es sich um Alkoxylat-Gemische,
enthaltend Alkoxylate der allgemeinen Formel (III)
A Ethylenoxy
B jeweils unabhängig C3-10-Alkylenoxy, vorzugsweise Propylenoxy,
Butylenoxy, Pentylenoxy oder Gemische davon,
wobei Gruppen
A und B in Form von Blöcken
in der angegebenen Reihenfolge vorliegen,
p Zahl von 0 bis
10
n Zahl größer 0 bis
20,
m Zahl größer 0 bis
20
q Zahl größer 0 bis
10
p + n + m + q mindestens 1
wobei
A ethyleneoxy
Each B is independently C 3-10 alkyleneoxy, preferably propyleneoxy, butyleneoxy, pentyleneoxy, or mixtures thereof,
where groups A and B are in the form of blocks in the order given,
p number from 0 to 10
n number greater 0 to 20,
m number greater 0 to 20
q number greater 0 to 10
p + n + m + q at least 1
in which
In der allgemeinen Formel (III) bedeutet p eine Zahl von 0 bis 10, vorzugsweise 0 bis 5, insbesondere 0 bis 3. Sofern Blöcke (B)p vorliegen, ist p vorzugsweise eine Zahl von 0,1 bis 10, besonders bevorzugt 0,5 bis 5, insbesondere 1 bis 3.In the general formula (III), p is a number from 0 to 10, preferably 0 to 5, in particular 0 to 3. If blocks (B) p are present, p is preferably a number from 0.1 to 10, particularly preferably 0, 5 to 5, in particular 1 to 3.
In der allgemeinen Formel (III) bedeutet n vorzugsweise eine Zahl im Bereich von 0,25 bis 10, insbesondere von 0,5 bis 7, m ist vorzugsweise eine Zahl im Bereich von 2 bis 10, insbesondere 3 bis 6. B ist vorzugsweise Propylenoxy und/oder Butylenoxy, speziell Propylenoxy an beiden Positionen.In of the general formula (III), n is preferably a number in Range of 0.25 to 10, in particular from 0.5 to 7, m is preferably a number in the range of 2 to 10, especially 3 to 6. B is preferably Propyleneoxy and / or butyleneoxy, especially propyleneoxy at both Positions.
q ist vorzugsweise eine Zahl im Bereich von 1 bis 5, besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis 3.q is preferably a number in the range of 1 to 5, particularly preferred in the range of 2 to 3.
Die Summe p + n + m + q ist mindestens 1, vorzugsweise 3 bis 25, besonders bevorzugt 5 bis 15, insbesondere 7 bis 13.The Sum p + n + m + q is at least 1, preferably 3 to 25, especially preferably 5 to 15, in particular 7 to 13.
In den Alkoxylaten liegen vorzugsweise 3 oder 4 Alkylenoxidblöcke vor. Gemäß einer Ausführungsform liegen an den Alkoholrest anschließend zunächst Ethylenoxy-Einheiten, daran anschließend Propylenoxid-Einheiten und daran anschließend Ethylenoxy-Einheiten vor. Gemäß einer weiteren Auführungsform liegen an den Alkoholrest anschließend zunächst Propylenoxy-Einheiten, so dann Ethylenoxy-Einheiten, so dann Propylenoxy-Einheiten und abschließend Ethylenoxy-Einheiten vor. Anstelle der Propylenoxy-Einheiten können auch die anderen angegebenen Alkylenoxy-Einheiten vorliegen.In The alkoxylates are preferably 3 or 4 alkylene oxide blocks. According to one embodiment Subsequently, ethyleneoxy units are initially attached to the alcohol residue subsequently Propylene oxide units and then ethyleneoxy units before. According to one further Auführungsform are then initially the propyleneoxy units to the alcohol residue, then ethyleneoxy units, then propyleneoxy units and finally Ethyleneoxy units. Instead of the propyleneoxy units can also the other indicated alkyleneoxy units are present.
p, n, m und q bezeichnen dabei einen mittleren Wert, der sich als Durchschnitt für die Alkoxylate ergibt. Daher können p, n, m, q auch von ganzzahligen Werten abweichen. Bei der Alkoxylierung von Alkanolen wird im Allgemeinen eine Verteilung des Alkoxylierungsgrades erhalten, die in gewissem Umfang durch Einsatz unterschiedlicher Alkoxylierungskatalysatoren eingestellt werden kann. Durch die Auswahl geeigneter Mengen der Gruppen A und B kann das Eigenschaftsspektrum der erfindungsgemäßen Alkoxylat-Gemische je nach praktischen Erfordernissen angepasst werden.p, n, m and q denote an average value, which results as an average for the alkoxylates. Therefore, p, n, m, q can also differ from integer values. In the alkoxylation of alkanols, a distribution of the degree of alkoxylation is generally obtained, which can be adjusted to some extent by using different alkoxylation catalysts. By selecting suitable amounts of groups A and B, the property spectrum of the alkoxylate mixtures according to the invention can be adapted depending on the practical requirements.
Die
Alkoxylat-Gemische werden durch Alkoxylierung der zugrunde liegenden
Alkohole C5H11CH(C3H7)CH2OH
erhalten. Die Ausgangsalkohole können
aus den einzelnen Komponenten gemischt werden, so dass sich das
erfindungsgemäße Verhältnis ergibt.
Sie können
durch Aldolkondensation von Valeraldehyd und nachfolgende Hydrierung
hergestellt werden. Die Herstellung von Valeraldehyd und den entsprechenden
Isomeren erfolgt durch Hydroformylierung von Buten, wie beispielsweise
in
Des Weiteren kann 2-Propylheptanol durch Kondensation von 1-Pentanol (als Mischung der entsprechenden Methylbutanole-1) in Gegenwart von KOH bei erhöhten Temperaturen hergestellt werden, siehe z.B. Marcel Guerbet, C.R. Acad Sci Paris 128, 511, 1002 (1899). Des Weiteren ist auf Römpp, Chemie Lexikon, 9. Auflage, Georg Thieme Verlag Stuttgart, und die dort genannten Zitate sowie Tetrahedron, Vol. 23, Seiten 1723 bis 1733, hinzuweisen.Of Further, 2-propylheptanol by condensation of 1-pentanol (as a mixture of the corresponding methylbutanols-1) in the presence of KOH at elevated Temperatures are prepared, see, e.g. Marcel Guerbet, C.R. Acad Sci Paris 128, 511, 1002 (1899). Furthermore, on Römpp, chemistry Lexikon, 9th edition, Georg Thieme Verlag Stuttgart, and the there citations and Tetrahedron, Vol. 23, pages 1723 to 1733, to point.
In der allgemeinen Formel (III) kann der Rest C5H11 die Bedeutung n-C5H11, C2H5CH(CH3)CH2 oder CH3CH(CH3)CH2CH2 haben. Es handelt sich bei den Alkoxylaten um Gemische, wobei
- – 70 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 85 bis 96 Gew.-% Alkoxylate A1 vorliegen, in denen C5H11 die Bedeutung n-C5H11 hat, und
- – 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 15 Gew.-% Alkoxylate A2, in denen C5H11 die Bedeutung C2H5CH(CH3)CH2 und/oder CH3CH(CH3)CH2CH2 hat.
- 70 to 99% by weight, preferably 85 to 96% by weight, of alkoxylates A1 in which C 5 H 11 has the meaning nC 5 H 11 , and
- From 1 to 30% by weight, preferably from 4 to 15% by weight, of alkoxylates A2 in which C 5 H 11 is C 2 H 5 CH (CH 3 ) CH 2 and / or CH 3 CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 has.
Der Rest C3H7 hat vorzugsweise die Bedeutung n-C3H7.The radical C 3 H 7 preferably has the meaning nC 3 H 7 .
Vorzugsweise wird die Alkoxylierung durch starke Basen katalysiert, die zweckmäßigerweise in Form eines Alkalialkoholats, Alkalihydroxids oder Erdalkalihydroxids, in der Regel in einer Menge von 0,1 bis 1 Gew.-% bezogen auf die Menge des Alkanols R2-OH, zugesetzt werden, (vergl. G. Gee et al., J. Chem. Soc. (1961), S. 1345; B. Wojtech, Makromol. Chem. 66, (1966), S. 180).The alkoxylation is preferably catalyzed by strong bases, which are expediently added in the form of an alkali metal alkoxide, alkali metal hydroxide or alkaline earth metal hydroxide, generally in an amount of from 0.1 to 1% by weight, based on the amount of the alkanol R 2 -OH. See, G. Gee et al., J.Chem.Soc. (1961), p.1455, B. Wojtech, Makromol.Chem.66, (1966), p.180).
Auch eine saure Katalyse der Additionsreaktion ist möglich. Neben Bronstedsäuren eignen sich auch Lewissäuren wie zum Beispiel AlCl3 oder BF3-Dietherat, BF3, BF3·H3PO4, SbCl4·2H2O, Hydrotalcit (Vgl. P.H. Plesch, The Chemistry of Cationic Polymerization, Pergamon Press, New York (1963). Geeignet als Katalysator sind auch Doppelmetallcyanid (DMC) Verbindungen.Acid catalysis of the addition reaction is also possible. In addition to Bronsted acids are also Lewis acids such as AlCl 3 or BF 3 -Dietherat, BF 3 , BF 3 · H 3 PO 4 , SbCl 4 · 2H 2 O, hydrotalcite (see PH Plesch, The Chemistry of Cationic Polymerization, Pergamon Press , New York (1963). Suitable catalysts are also double metal cyanide (DMC) compounds.
Als DMC-Verbindung können prinzipiell alle dem Fachmann bekannten geeigneten Verbindungen verwendet werden.When DMC connection can in principle all suitable compounds known to the person skilled in the art be used.
Als
Katalysator geeignete DMC-Verbindungen sind beispielsweise in der
WO 99/16775 und der DE-A-101 17 273 beschrieben. Insbesondere sind
für die
Alkoxylierung Doppelmetallcyanid-Verbindung der allgemeinen Formel
(IV) als Katalysator geeignet:
- – M1 mindestens ein Metallion, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zn2+, Fe2+, Fe3+, Co3+, Ni2+, Mn2+, Co2+, Sn2+, Pb2+, Mo4+, Mo6+, Al3+, V4+, V5+, Sr2+, W4+, W6+, Cr2+, Cr3+, Cd2+, Hg2+, Pd2+, Pt2+, V2+, Mg2+, Ca2+, Ba2+, Cu2+, La3+, Ce3+, Ce4+, Eu3+, Ti3+, Ti4+, Ag+, Rh2+, Rh3+, Ru2+, Ru3+ ist,
- – M2 mindestens ein Metallion, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fe2+, Fe3+, Co2+, Co3+, Mn2+, Mn3+, V4+, V5+, Cr2+, Cr3+, Rh3+, Ru2+, Ir3+ist,
- – A und X unabhängig voneinander ein Anion, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Halogenid, Hydroxid, Sulfat, Carbonat, Cyanid, Thiocyanat, Isocyanat, Cyanat, Carboxylat, Oxalat, Nitrat, Nitrosyl, Hydrogensulfat, Phosphat, Dihydrogenphosphat, Hydrogenphosphat oder Hydrogencarbonat sind,
- – L ein mit Wasser mischbarer Ligand ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkoholen, Aldehyden, Ketonen, Ethern, Polyethern, Estern, Polyestern, Polycarbonat, Harnstoffen, Amiden, primären, sekundären und tertiären Aminen, Liganden mit Pyridin-Stickstoff, Nitrilen, Sulfiden, Phosphiden, Phosphiten, Phosphanen, Phosphonaten und Phosphaten,
- – k eine gebrochene oder ganze Zahl größer oder gleich Null ist, und
- – P ein organischer Zusatzstoff ist,
- – a, b, c, d, g und n so ausgewählt sind, dass die Elektroneutralität der Verbindung (I) gewährleistet ist, wobei c = 0 sein kann,
- – e die Anzahl der Ligandenmoleküle eine gebrochene oder ganze Zahl größer 0 oder 0 ist,
- – f und h unabhängig voneinander eine gebrochene oder ganze Zahl größer 0 oder 0 sind.
- M 1 is at least one metal ion selected from the group consisting of Zn 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Co 3+ , Ni 2+ , Mn 2+ , Co 2+ , Sn 2+ , Pb 2+ , Mo. 4+ , Mo 6+ , Al 3+ , V 4+ , V 5+ , Sr 2+ , W 4+ , W 6+ , Cr 2+ , Cr 3+ , Cd 2+ , Hg 2+ , Pd 2+ , Pt 2+ , V 2+ , Mg 2+ , Ca 2+ , Ba 2+ , Cu 2+ , La 3+ , Ce 3+ , Ce 4+ , Eu 3+ , Ti 3+ , Ti 4+ , Ag + , Rh 2+ , Rh 3+ , Ru 2+ , Ru 3+ ,
- M 2 is at least one metal ion selected from the group consisting of Fe 2+ , Fe 3+ , Co 2+ , Co 3+ , Mn 2+ , Mn 3+ , V 4+ , V 5+ , Cr 2+ , Cr 3+ , Rh 3+ , Ru 2+ , Ir 3+ ,
- - A and X are independently an anion selected from the group consisting of halide, hydroxide, sulfate, carbonate, cyanide, thiocyanate, isocyanate, cyanate, carboxylate, oxalate, nitrate, nitrosyl, bisulfate, phosphate, dihydrogen phosphate, hydrogen phosphate or bicarbonate .
- - L is a water-miscible ligand selected from the group consisting of alcohols, aldehyde ketones, ethers, polyethers, esters, polyesters, polycarbonate, ureas, amides, primary, secondary and tertiary amines, ligands with pyridine nitrogen, nitriles, sulfides, phosphides, phosphites, phosphines, phosphonates and phosphates,
- - k is a fractional or integer greater than or equal to zero, and
- P is an organic additive,
- A, b, c, d, g and n are selected such that the electroneutrality of the compound (I) is ensured, where c = 0,
- If the number of ligand molecules is a fractional or integer greater than 0 or 0,
- - f and h are independently a fractional or integer greater than 0 or 0.
Als organische Zusatzstoffe P sind zu nennen: Polyether, Polyester, Polycarbonate, Polyalkylenglykolsorbitanester, Polyakylenglykolglycidylether, Polyacrylamid, Poly(acrylamid-co-acrylsäure), Polyacrylsäure, Poly(acrylamid-co-maleinsäure), Polyacrylnitril, Polyalkylacrylate, Polyalkylmethacrylate, Polyvinylmethylether, Polyvinylethylether, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Poly-N-vinylpyrrolidon, Poly(N-vinylpyrrolidonco-acrylsäure), Polyvinylmethylketon, Poly(4-vinylphenol), Poly(acrylsäure-co-styrol), Oxazolinpolymere, Polyalkylenimine, Maleinsäure- und Maleinsäureanhydridcopolymere, Hydroxyethylcellulose, Polyacetate, ionische oberflächen- und grenzflächenaktive Verbindungen, Gallensäure oder deren Salze, Ester oder Amide, Carbonsäureester mehrwertiger Alkohole und Glycoside.When organic additives P are: polyether, polyester, Polycarbonates, polyalkylene glycol sorbitan esters, polyalkylene glycol glycidyl ethers, Polyacrylamide, poly (acrylamide-co-acrylic acid), polyacrylic acid, poly (acrylamide-co-maleic acid), polyacrylonitrile, Polyalkyl acrylates, polyalkyl methacrylates, polyvinyl methyl ethers, Polyvinyl ethyl ether, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, poly-N-vinylpyrrolidone, Poly (N-vinylpyrrolidonco-acrylic acid), Polyvinyl methyl ketone, poly (4-vinylphenol), poly (acrylic acid-co-styrene), Oxazoline polymers, polyalkyleneimines, maleic and maleic anhydride copolymers, Hydroxyethylcellulose, polyacetates, ionic surface and surface-active compounds, bile acid or their salts, esters or amides, carboxylic acid esters of polyhydric alcohols and glycosides.
Diese Katalysatoren können kristallin oder amorph sein. Für den Fall, dass k gleich null ist, sind kristalline Doppelmetallcyanid-Verbindungen bevorzugt. Im Fall, dass k größer null ist, sind sowohl kristalline, teilkristalline, als auch substantiell amorphe Katalysatoren bevorzugt.These Catalysts can be crystalline or amorphous. For the case of k being zero is crystalline double metal cyanide compounds prefers. In the case that k is greater than zero are crystalline, semicrystalline, as well as substantial amorphous catalysts are preferred.
Von den modifizierten Katalysatoren gibt es verschiedene bevorzugte Ausführungsformen. Eine bevorzugte Ausführungsform sind Katalysatoren der Formel (IV), bei denen k größer null ist. Der bevorzugte Katalysator enthält dann mindestens eine Doppelmetallcyanid-Verbindung, mindestens einen organischen Liganden und mindestens einen organischen Zusatzstoff P.From The modified catalysts have various preferred ones Embodiments. A preferred embodiment are catalysts of the formula (IV) in which k is greater than zero is. The preferred catalyst then contains at least one double metal cyanide compound, at least one organic ligand and at least one organic Additive P.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist k gleich null, optional ist e auch gleich null und X ist ausschließlich ein Carboxylat, bevorzugt Formiat, Acetat und Propionat. Derartige Katalysatoren sind in der WO 99/16775 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform sind kristalline Doppelmetallcyanid-Katalysatoren bevorzugt. Ferner bevorzugt sind Doppelmetallcyanid-Katalysatoren, wie in der WO 00/74845 beschrieben, die kristallin und plättchenförmig sind.at another preferred embodiment k is zero, optionally e is also zero and X is exclusively one Carboxylate, preferably formate, acetate and propionate. Such catalysts are described in WO 99/16775. In this embodiment For example, crystalline double metal cyanide catalysts are preferred. Further preferred are double metal cyanide catalysts, as in WO 00/74845 described which are crystalline and platelike.
Die Herstellung der modifizierten Katalysatoren erfolgt durch Vereinigung einer Metallsalz-Lösung mit einer Cyanometallat-Lösung, die optional sowohl einen organischen Liganden L als auch einen organischen Zusatzstoff P enthalten können. Anschließend werden der organische Ligand und optional der organische Zusatzstoff zugegeben. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Katalysatorherstellung wird zunächst eine inaktive Doppelmetallcyanid-Phase hergestellt und diese anschließend durch Umkristallisation in eine aktive Doppelmetallcyanidphase überführt, wie in der PCT/EP01/01893 beschrieben.The Production of the modified catalysts is carried out by combining a metal salt solution with a cyanometalate solution, the optional both an organic ligand L and a organic additive P may contain. Then be the organic ligand and optionally the organic additive added. In a preferred embodiment The catalyst preparation first becomes an inactive double metal cyanide phase made and this afterwards converted by recrystallization in an active double metal cyanide phase, such as described in PCT / EP01 / 01893.
Bei
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
der Katalysatoren sind f, e und k ungleich Null. Dabei handelt es
sich um Doppelmetallcyanid-Katalysatoren, die einen mit Wasser mischbaren
organischen Ligand (im Allgemeinen in Mengen von 0,5 bis 30 Gew.%)
und einen organischen Zusatzstoff (im allgemeinen in Mengen von
5 bis 80 Gew.%) enthalten wie in der WO 98/06312 beschrieben. Die
Katalysatoren können
entweder unter starkem Rühren
(24000U/Min mit Turrax) oder unter Rühren hergestellt werden wie
in der
Insbesondere als Katalysator geeignet sind für die Alkoxylierung Doppelmetallcyanid-Verbindungen, die Zink, Kobalt oder Eisen oder zwei davon enthalten. Besonders geeignet ist beispielsweise Berliner Blau.Especially suitable as a catalyst for the alkoxylation double metal cyanide compounds, the zinc, cobalt or Iron or two of them included. For example, it is particularly suitable Berlin blue.
Bevorzugt werden kristalline DMC-Verbindungen eingesetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine kristalline DMC-Verbindung vom Zn-Co-Typ als Katalysator verwendet, der als weitere Metallsalzkomponente Zinkacetat enthält. Derartige Verbindungen kristallisieren in monokliner Struktur und weisen einen plättchenförmigen Habitus auf. Derartige Verbindungen werden beispielsweise in der WO 00/74845 oder der PCT/EP01/01893 beschrieben.Prefers Crystalline DMC compounds are used. In a preferred Embodiment is uses a crystalline Zn-Co type DMC compound as a catalyst, which contains zinc acetate as a further metal salt component. such Compounds crystallize in monoclinic structure and have a platelet-shaped habit on. Such compounds are described, for example, in WO 00/74845 or PCT / EP01 / 01893.
Als Katalysator geeignete DMC-Verbindungen können prinzipiell auf alle dem Fachmann bekannten Arten hergestellt werden. Beispielsweise können die DMC-Verbindungen durch direkte Fällung, „incipient wetness"-Methode, durch Herstellung einer Precursor-Phase und anschließende Umkristallisation hergestellt werden.In principle, DMC compounds suitable as catalyst can be prepared in any manner known to those skilled in the art. For example, the DMC compounds can be prepared by direct precipitation, "incipient wetness" method, by preparing a precursor phase and subsequent recrystallization who the.
Die DMC-Verbindungen können als Pulver, Paste oder Suspension eingesetzt werden oder zu einem Formkörper verformt werden, in Formkörpern, Schäume oder ähnliches eingebracht werden oder auf Formkörper, Schäume oder ähnliches aufgebracht werden.The DMC connections can be used as a powder, paste or suspension or deformed into a shaped body be, in moldings, foams or similar be introduced or applied to moldings, foams or the like.
Die zur Alkoxylierung eingesetzte Katalysator-Konzentration, bezogen auf das Endmengengerüst ist typischerweise kleiner als 2000 ppm (d.h. mg Katalysator pro kg Produkt), bevorzugt kleiner als 1000 ppm, insbesondere kleiner als 500 ppm, besonders bevorzugt kleiner als 100 ppm, beispielsweise kleiner als 50 ppm oder 35 ppm, insbesondere bevorzugt kleiner als 25 ppm.The used for the alkoxylation catalyst concentration on the final set framework is typically less than 2000 ppm (i.e., mg of catalyst per kg of product), preferably less than 1000 ppm, in particular smaller as 500 ppm, more preferably less than 100 ppm, for example less than 50 ppm or 35 ppm, more preferably less than 25 ppm.
Die Additionsreaktion wird bei Temperaturen von 90 bis 240°C, vorzugsweise von 120 bis 180°C, im geschlossenen Gefäß ausgeführt. Das Alkylenoxid oder die Mischung verschiedener Alkylenoxide wird der Mischung aus erfindungsgemäßen Alkanolgemisch und Alkali unter dem bei der gewählten Reaktionstemperatur herrschenden Dampfdruck des Alkylenoxidgemisches zugeführt. Gewünschtenfalls kann das Alkylenoxid mit bis zu etwa 30 bis 60 % mit einem Inertgas verdünnt werden. Dadurch wird eine zusätzliche Sicherheit gegen explosionsartige Polyaddition des Alkylenoxids gegeben.The Addition reaction is carried out at temperatures of 90 to 240 ° C, preferably from 120 to 180 ° C, executed in a closed container. The Alkylene oxide or the mixture of various alkylene oxides is the Mixture of alkanol mixture according to the invention and alkali below that at the chosen Reaction temperature prevailing vapor pressure of the alkylene oxide mixture fed. If desired, For example, the alkylene oxide may be reacted with up to about 30 to 60% with an inert gas dilute become. This will add an extra Safety against explosive polyaddition of the alkylene oxide given.
Wird ein Alkylenoxidgemisch eingesetzt, so werden Polyetherketten gebildet, in denen die verschiedenen Alkylenoxidbausteine praktisch statistisch verteilt sind. Variationen in der Verteilung der Bausteine längs der Polyetherkette ergeben sich aufgrund unterschiedlicher Reaktionsgeschwindigkeiten der Komponenten und können auch willkür lich durch kontinuierliche Zufuhr einer Alkylenoxidmischung programmgesteuerter Zusammensetzung erreicht werden. Werden die verschiedenen Alkylenoxide nacheinander zur Reaktion gebracht, so erhält man Polyetherketten mit blockartiger Verteilung der Alkylenoxid-Bausteine.Becomes an alkylene oxide mixture is used, then polyether chains are formed, in which the different alkylene oxide building blocks are virtually random are distributed. Variations in the distribution of the building blocks along the Polyether chain arise due to different reaction rates of the components and can also arbitrarily Programmatically controlled by the continuous supply of an alkylene oxide mixture Composition can be achieved. Be the different alkylene oxides reacted one after the other, so you get with polyether chains block-like distribution of the alkylene oxide building blocks.
Die Länge der Polyetherketten schwankt innerhalb des Reaktionsprodukts statistisch um einen Mittelwert, der im Wesentlichen sich aus der Zusatzmenge ergebenden stöchiometrischen Wert.The Length of Polyether chains vary randomly within the reaction product by an average, which essentially consists of the additional amount resulting stoichiometric Value.
Bevorzugte Alkoxylat-Gemische der allgemeinen Formel (I) können erhalten werden durch Umsetzung von Alkoholen der allgemeinen Formel C5H11CH(C3H7)CH2OH mit Propylenoxid/Ethylenoxid in der vorstehend angegebenen Reihenfolge unter Alkoxylierungsbedingungen. Geeignete Alkoxylierungsbedingungen sind vorstehend und in Nikolaus Schönfeldt, Grenzflächenaktive Äthylenoxid-Addukte, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart 1984 beschrieben. In der Regel wird die Alkoxylierung in Gegenwart basischer Katalysatoren wie KOH in Substanz durchgeführt. Die Alkoxylierung kann jedoch auch unter Mitverwendung eines Lösungsmittels durchgeführt werden. Dabei wird eine Polymerisation des Alkylenoxids in Gang gesetzt, bei der es zwangsläufig zu einer statistischen Verteilung von Homologen kommt, deren Mittelwert vorliegend mit p, n, m und q angegeben wird.Preferred alkoxylate mixtures of the general formula (I) can be obtained by reacting alcohols of the general formula C 5 H 11 CH (C 3 H 7 ) CH 2 OH with propylene oxide / ethylene oxide in the order indicated above under alkoxylation conditions. Suitable alkoxylation conditions are described above and in Nikolaus Schonfeldt, Grenzflächenaktive Äthylenoxid adducts, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart 1984. In general, the alkoxylation is carried out in the presence of basic catalysts such as KOH in substance. However, the alkoxylation can also be carried out with the concomitant use of a solvent. In this case, a polymerization of the alkylene oxide is set in motion, which inevitably leads to a statistical distribution of homologues whose mean value is given here with p, n, m and q.
Bei einer bevorzugt zunächst durchgeführten Propoxylierung und erst nachfolgenden Ethoxylierung kann der Gehalt an Restalkohol in den Alkoxylaten vermindert werden, da Propylenoxid gleichmäßiger an die Alkoholkomponente addiert wird. Im Unterschied dazu reagiert Ethylenoxid vorzugsweise mit Ethoxylaten, so dass bei einer anfänglichen Verwendung von Ethylenoxid zur Umsetzung mit den Alkanolen eine breitere Homologenverteilung resultieren kann. Die erfindungsgemäß eingesetzten Alkohol-Gemische haben in der Regel einen Eigengeruch, der durch die vollständige Alkoxylierung weitestgehend unterdrückt werden kann.at one preferred first conducted Propoxylation and only subsequent ethoxylation may be the content be reduced to residual alcohol in the alkoxylates, since propylene oxide more even the alcohol component is added. In contrast, reacts Ethylene oxide preferably with ethoxylates, so that at an initial Use of ethylene oxide for reaction with the alkanols broader homolog distribution can result. The inventively used Alcohol mixtures usually have an inherent odor caused by the complete alkoxylation largely suppressed can be.
Ferner
kann es sich auch um blockförmige
iso-Tridecanolalkoxylate der allgemeinen Formel (V) handeln
R einen iso-Tridecylrest bezeichnet,
m für die Zahl
2 und gleichzeitig n für
die Zahl 3 oder 4 steht oder
m für die Zahl 3 oder 4 und gleichzeitig
n für die
Zahl 2 steht und
x und y unabhängig voneinander Zahlen von
1 bis 20 bedeuten,
wobei im Fall m = 2/n = 3 oder 4 die Variable
x grösser
oder gleich y ist.Furthermore, it may also be block-shaped iso-Tridecanolalkoxylate the general formula (V)
R denotes an iso-tridecyl radical,
m is the number 2 and at the same time n is the number 3 or 4 or
m stands for the number 3 or 4 and at the same time n stands for the number 2 and
x and y independently of one another represent numbers from 1 to 20,
where, in the case m = 2 / n = 3 or 4, the variable x is greater than or equal to y.
Diese
blockförmigen
iso-Tridecanolalkoxylate sind beispielsweise in der
Das als Alkoholkomponente zugrunde liegende iso-Tridecanol (Isotridecylalkohol) ist synthetischen Ursprungs und wird durch Oligomerisierung geeigneter niederer Olefinbausteine und anschliessende Oxosynthese (Hydroformylierung) hergestellt. So kann man Isobutylen, 1-Butylen, 2-Butylen oder Gemische hieraus katalytisch trimerisieren, Propylen katalytisch tetramerisieren oder 2-Methyl-1-penten katalytisch dimerisieren. Die so erhältlichen C12-Olefine werden dann zum homologen C13-Alkohol, beispielsweise mittels CO und H2 an einem geeigneten Katalysator, umgesetzt.The iso-tridecanol (isotridecyl alcohol), which is the alcohol component, is of synthetic origin and is produced by oligomerization of suitable lower olefin units and subsequent oxosynthesis (hydroformylation). Thus, it is possible to catalytically trimerize isobutylene, 1-butylene, 2-butylene or mixtures thereof, to catalytically tetramerize propylene or catalytically dimerize 2-methyl-1-pentene. The C 12 olefins thus obtainable are then converted to the homologous C 13 -alcohol, for example by means of CO and H 2 on a suitable catalyst.
Die Hauptmenge des iso-Tridecanols besteht aus primären C13-Alkanolen mit mindestens 3, insbesondere 4 Verzweigungen (Alkylseitenketten). In der Regel handelt es sich um Tetramethylnonanole, z. B. 2,4,6,8-Tetramethyl-1-nonanol oder 3,4,6,8-Tetramethyl-1-nonanol. Auch Ethyldimethylnonanole wie 5-Ethyl-4,7-dimethyl-1-nonanol können vorliegen.The majority of the iso-tridecanol consists of primary C 13 -alkanols having at least 3, in particular 4 branches (alkyl side chains). In general, it is Tetramethylnonanole, z. B. 2,4,6,8-tetramethyl-1-nonanol or 3,4,6,8-tetramethyl-1-nonanol. Also Ethyldimethylnonanols such as 5-ethyl-4,7-dimethyl-1-nonanol may be present.
Als zugrundeliegende Alkoholkomponente kommen jedoch nicht nur reines iso-Tridecanol sondern auch Homologenmischungen aus verzweigten C11- bis C14-Alkanolen, welche iso-Tridecanol als Hauptkomponente enthalten, in Betracht. Solche Homologenmischungen entstehen unter bestimmten Bedingungen bei der oben geschilderten Oligomerisierung niederer Olefinbausteine und anschliessenden Oxosynthese. Eine typische Zusammensetzung einer solche Mischung ist die folgende:
- – verzweigtes C11-Alkanol (iso-Undecanol) 2–15 Gew.-%,
- – verzweigtes C12-Alkanol (iso-Dodecanol) 15–35 Gew.-%,
- – iso-Tridecanol 55–75 Gew.-% und
- – verzweigtes C14-Alkanol (iso-Tetradecanol) 1–10 Gew.-%.
- Branched C 11 -alkanol (iso-undecanol) 2-15% by weight,
- Branched C 12 -alkanol (iso-dodecanol) 15-35% by weight,
- Iso-tridecanol 55-75% by weight and
- - Branched C 14 -alkanol (iso-tetradecanol) 1-10 wt .-%.
Von dem in der vorliegenden Erfindung verwendeten iso-Tridecanol sind die "C13/C15-Oxoalkohole" abzugrenzen, welche Gemische aus entsprechenden linearen Olefinen, also alpha-Dodecen und alpha-Tetradecen, die hydroformyliert worden sind, darstellen. Die erhaltenen C13- und C15-Alkanole sind linear oder weisen maximal eine Verzweigung auf.Of the isotridecanol used in the present invention, the "C 13 / C 15 oxo alcohols" are to be defined, which are mixtures of corresponding linear olefins, ie alpha dodecene and alpha tetradecene, which have been hydroformylated. The obtained C 13 - and C 15 -alkanols are linear or have a maximum of one branching.
Die Alkoxylierungsgrade x und y, welche in der Regel Durchschnittswerte darstellen, da meist eine statistische Verteilung der Alkylenoxid-Einheiten mit einem Häufigkeitsmaximum vorliegt, bedeuten vorzugsweise unabhängig voneinander Zahlen von 1,5 bis 12. Durch spezielle Alkoxylierungskatalysatoren, z. B. modifizierte Bentonite oder Hy drotalkite, wie sie in der WO-A 95/04024 beschrieben sind, kann die statistische Verteilung stark eingeengt werden, so dass man "narrow range-Alkoxylate" erhält.The Alkoxylation degrees x and y, which are usually averages represent, as usually a statistical distribution of the alkylene oxide units with a frequency maximum are present, preferably independently of one another, numbers of 1.5 to 12. By special alkoxylation catalysts, eg. B. modified bentonites or Hy drotalkite, as described in WO-A 95/04024, the statistical distribution can be severely restricted, so that one receives "narrow range alkoxylates".
Die
beschriebenen blockförmigen
iso-Tridecanolalkoxylate (V) sind entweder Ethylenoxid-Propylenoxid
bzw. Butylenoxid-Addukte der Formel (Va)
Steht m oder n für die Zahl 3 oder 4, wird die Zahl 3 (Propylenoxid-Block) bevorzugt.Stands m or n for the number 3 or 4, the number 3 (propylene oxide block) is preferred.
Das Verhältnis der Variablen x und y, welches mit für die Balance zwischen hydrophilen und hydrophoben Molekül teilen ausschlaggebend ist, ist bei den Addukten (Va) größer oder gleich 1, vorzugsweise beträgt das Verhältnis von x zu y 1 : 1 bis 4 : 1, insbesondere 1,5 : 1 bis 3 : 1.The relationship the variables x and y, which are used for the balance between hydrophilic and hydrophobic molecule is decisive for the adducts (Va) is greater or equal to 1, preferably that is relationship from x to y 1: 1 to 4: 1, especially 1.5: 1 to 3: 1.
Das Verhältnis der Variablen x und y ist bei den Addukten (Vb) etwas weniger kritisch und beträgt in der Regel 1 : 3 bis 3 : 1, vorzugsweise 1 : 1,5 bis 3 : 1.The relationship The variables x and y are somewhat less critical for the adducts (Vb) and is usually 1: 3 to 3: 1, preferably 1: 1.5 to 3: 1.
Eine andere geeignete Niotensidklasse sind endgruppenverschlossene Alkoholalkoxylate, insbesondere von zuvor genannten Alkoholalkoxylaten. In einer besonderen Ausführungsform handelt es sich um die entsprechenden endgruppenverschlossenen Alkoholalkoxylate der Alkoholalkoxylate der allgemeinen Formeln (I), (II), (III) und (V). Der Endgruppenverschluss kann beispielsweise mit Dialkylsulfat, C1-10-Alkylhalogenide, C1-10-Phenylhalogenide, vorzugsweise -chloride, -bromide, besonders bevorzugt Cyclohexylchlorid, Cyclohexylbromid, Phenylchlorid oder Phenylbromid erfolgen.Another suitable nonionic surfactant class is end-capped alcohol alkoxylates, especially of the aforementioned alcohol alkoxylates. In a particular embodiment, it is the corresponding end-capped alcohol alkoxylates of the alcohol alkoxylates of the general formulas (I), (II), (III) and (V). The endcapping can, for example, dialkyl sulfate, C 1-10 -alkyl halides, C 1-10 -Phenylhalogenide, preferably chlorides, bromides, particularly preferably cyclohexyl, cyclohexyl bromide, phenyl chloride or phenyl effected.
Beispiele
für endgruppenverschlossene
Alkoxylate sind auch in der DE-OS 37 26 121 beschrieben, deren gesamte
diesbezügliche
Offenbarung in die vorliegende Erfindung durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform
weisen diese Alkoholalkoxylate die allgemeine Struktur (VI) auf,
RI Wasserstoff oder C1-C20-Alkyl,
RII und
RIII gleich oder verschieden sind und jeweils
unabhängig
voneinander Wasserstoff, Methyl oder Ethyl,
RIV C1-C10-Alkyl, vorzugsweise
C1-C4-Alkyl, oder
Cyclohexyl- oder Phenyl-,
m' und
n' gleich oder verschieden
und größer oder
gleich 0 sind,
mit der Maßgabe,
dass die Summe von m' und
n' 3 bis 300 beträgt.Examples of end-capped alkoxylates are also described in DE-OS 37 26 121, the entire disclosure of which is included in the present invention by reference. In a preferred embodiment, these alcohol alkoxylates have the general structure (VI),
R 1 is hydrogen or C 1 -C 20 -alkyl,
R II and R III are identical or different and each independently of one another hydrogen, methyl or ethyl,
R IV is C 1 -C 10 -alkyl, preferably C 1 -C 4 -alkyl, or cyclohexyl- or phenyl-,
m 'and n' are the same or different and greater than or equal to 0,
with the proviso that the sum of m 'and n' is 3 to 300.
Diese
Verbindungen werden durch Umsetzung von Polyoxyalkylenverbindungen
der Formel (VII)
(RIVO)2SO2(VII) oder einem C1-C10-Alkyl-, insbesondere C1-C4-Alkylhalogenid, vorzugsweise -chlorid oder
-bromid, Cyclohexyl- oder Phenylhalogenid, vorzugsweise -chlorid
oder -bromid,
in der RIV die oben genannte
Bedeutung besitzt, in Gegenwart von Alkalihydroxid hergestellt.
Die Umsetzung wird bei einer Temperatur von 20 bis 60 °C in Gegenwart
einer wässrigen
Lösung
eines Alkalihydroxids vorgenommen, wobei die Konzentration an Alkalihydroxid
während
der gesamten Dauer der Umsetzung nicht kleiner als 35 Gew.-%, bezogen auf die
wässrige
Phase sein darf, und man je Moläquivalent
organischer Hydroxygruppen mindestens 1 Mol Dialkylsulfat der Formel
(VIII) und mindestens ein Mol Alkalihydroxid verwendet. Alle in
den oben genannten Formeln (VI), (VII) und (VIII) auftretenden Alkylgruppen
können
sowohl geradkettig als auch verzweigt sein. RI,
RIV und RV sind
beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl
oder sec-Butyl.These compounds are prepared by reacting polyoxyalkylene compounds of the formula (VII)
(R IV O) 2 SO 2 (VII) or a C 1 -C 10 -alkyl, in particular C 1 -C 4 -alkyl halide, preferably -chloride or -bromide, cyclohexyl- or phenylhalide, preferably -chloride or -bromide,
in which R IV has the abovementioned meaning, prepared in the presence of alkali metal hydroxide. The reaction is carried out at a temperature of 20 to 60 ° C in the presence of an aqueous solution of an alkali hydroxide, wherein the concentration of alkali hydroxide during the entire duration of the reaction may not be less than 35 wt .-%, based on the aqueous phase, and at least 1 mol of dialkyl sulfate of the formula (VIII) and at least one mole of alkali metal hydroxide are used per molar equivalent of organic hydroxyl groups. All of the alkyl groups appearing in the above-mentioned formulas (VI), (VII) and (VIII) may be both straight-chain and branched. R I , R IV and R V are, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl or sec-butyl.
RI und RV sind weiterhin beispielsweise Pentyl, Isopentyl, sec-Pentyl, tert.-Pentyl, Hexyl, 2-Methylpentyl, Heptyl, Octyl, 2-Ethylhexyl, Osooctyl, Nonyl, Isononyl, Decyl, Isodecyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, 3,5,5,7-Tetramethylnonyl, Isotridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Hexadecyl, Heptadecyl, Octadecyl, Nonadecyl oder Eicosyl (die Bezeichnungen Isooctyl, Isononyl, Isodecyl und Isotridecyl sind Trivialbezeichnungen und stammen von den nach der Oxosynthese erhaltenen Alkoholen – vgl. dazu Ullmann, Enzyklopädie der Technischen Chemie, 4. Auflage, Band 7, Seiten 215 bis 217, sowie Band 11, Seiten 435 und 436).R I and R V are also, for example, pentyl, isopentyl, sec-pentyl, tert-pentyl, hexyl, 2-methylpentyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, osooctyl, nonyl, isononyl, decyl, isodecyl, undecyl, dodecyl, tridecyl , 3,5,5,7-tetramethylnonyl, isotridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl or eicosyl (the terms isooctyl, isononyl, isodecyl and isotridecyl are trivial terms and are derived from the alcohols obtained by the oxo process - cf. to Ullmann, Encyclopedia of Industrial Chemistry, 4th Edition, Volume 7, pages 215 to 217, and Volume 11, pages 435 and 436).
Bevorzugt verwendet man als Ausgangsprodukte Polyoxyalkylenderivate der Formel (VI), in der RV Wasserstoff oder C8-C16-Alkyl bedeutet.Polyoxyalkylene derivatives of the formula (VI) in which R V is hydrogen or C 8 -C 16 -alkyl are preferably used as starting materials.
Weiterhin bevorzugte Polyoyalkylenderivate der Formel (VII) sind solche, bei denen die Summe von m' und n' 3 bis 10 oder 50 bis 100 beträgt.Farther preferred Polyoyalkylenderivate of formula (VII) are those at which the sum of m 'and n '3 to 10 or 50 to 100.
Als Alkylierungsmittel ist ein Dialkylsulfat der Formel (VIII) bevorzugt, in der RIV Ethyl oder insbesondere Methyl bedeutet.As the alkylating agent, a dialkyl sulfate of the formula (VIII) is preferred in which R IV is ethyl or especially methyl.
Wenn man solche Polyoxyalkylenderivate der Formel (VII), in der RV Wasserstoff bedeutet, als Ausgangsprodukte verwendet, erfolgt eine zweifache Veretherung. In diesem Falle gelangt man zu veretherten Polyoxyalkylenderivaten der Formel (VI), in der RI identisch ist mit RIV.If such polyoxyalkylene derivatives of the formula (VII) in which R V is hydrogen are used as starting materials, a double etherification takes place. In this case, etherified polyoxyalkylene derivatives of the formula (VI) are obtained, in which R I is identical to R IV .
Eine andere Klasse nichtionischer Tenside sind Alkylpolyglucoside mit vorzugsweise 6 bis 22, besonders bevorzugt 10 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette. Diese Verbindungen enthalten im Allgemeinen 1 bis 20, vorzugsweise 1,1 bis 5 Glucosideinheiten.A Another class of nonionic surfactants are alkyl polyglucosides with preferably 6 to 22, more preferably 10 to 18 carbon atoms in the alkyl chain. These compounds generally contain 1 to 20, preferably 1.1 to 5 glucoside units.
Eine andere Klasse nichtionischer Tenside sind N-Alkylglucamide der allgemeinen Strukturen wobei B1 ein C6- bis C22-Alkyl, B2 Wasserstoff oder C1- bis C4-Alkyl und D ein Polyhydroxyalkyl-Rest mit 5 bis 12 C-Atomen und mindestens 3 Hydroxygruppen ist. Vorzugsweise steht B1 für C10- bis C18-Alkyl, B2 für CH3 und D für einen C5- oder C6-Rest. Beispielsweise erhält man derartige Verbindungen durch die Acylierung von reduzierend aminierten Zuckern mit Säurechloriden von C10- bis C18-Carbonsäuren.Another class of nonionic surfactants are N-alkylglucamides of general structure where B 1 is a C 6 - to C 22 -alkyl, B 2 is hydrogen or C 1 - to C 4 -alkyl and D is a polyhydroxyalkyl radical having 5 to 12 C atoms and at least 3 hydroxy groups. Preferably, B 1 is C 10 -C 18 -alkyl, B 2 is CH 3 and D is a C 5 or C 6 radical. For example, such compounds are obtained by the acylation of reducing aminated sugars with acid chlorides of C 10 to C 18 carboxylic acids.
Weitere
in Betracht kommende nichtionische Tenside sind die aus der WO-A
95/11225 bekannten endgruppenverschlossenen Fettsäureamidalkoxylate
der allgemeinen Formel
R1 einen C5- bis C21-Alkyl- oder Alkenylrest bezeichnet,
R2 eine C1- bis C4-Alkylgruppe bedeutet,
A1 für C2- bis C4-Alkylen
steht,
y die Zahl 2 oder 3 bezeichnet und
x einen Wert
von 1 bis 6 hat.Other suitable nonionic surfactants are known from WO-A 95/11225 endgruppenverschlossenen Fettsäureamidalkoxylate the general formula
R 1 denotes a C 5 - to C 21 -alkyl or alkenyl radical,
R 2 is a C 1 to C 4 alkyl group,
A 1 is C 2 - to C 4 -alkylene,
y denotes the number 2 or 3 and
x has a value of 1 to 6.
Beispiele für solche Verbindungen sind die Umsetzungsprodukte von n-Butyltriglykolamin der Formel H2N-(CH2-CH2-O)3-C4H9 mit Dodecansäuremethylester oder die Reaktionsprodukte von Ethyltetraglykolamin der Formel H2N-(CH2-CH2-O)4-C2H5 mit einem handelsüblichen Gemisch von gesättigten C8- bis C18-Fettsäuremethylestern.Examples of such compounds are the reaction products of n-butyltriglycolamine of the formula H 2 N- (CH 2 -CH 2 -O) 3 -C 4 H 9 with dodecanoic acid methyl ester or the reaction products of ethyltetraglycolamine of the formula H 2 N- (CH 2 -CH 2 -O) 4 -C 2 H 5 with a commercially available mixture of saturated C 8 - to C 18 fatty acid methyl esters.
Weiterhin eignen sich als nichtionische Tenside noch, Polyhydroxy- oder Polyalkoxyfettsäurederivate wie Polyhydroxyfettsäureamide, N-Alkoxy- oder N-Aryloxypolyhydroxyfettsäureamide, Fettsäureamidethoxylate, insbesondere endgruppenverschlossene, sowie Fettsäurealkanolamidalkoxylate.Farther are suitable as nonionic surfactants nor, polyhydroxy or Polyalkoxyfettsäurederivate as fatty acid amides N-alkoxy or N-aryloxy polyhydroxy fatty acid amides, fatty acid amide ethoxylates, especially end-capped, as well as fatty acid alkanolamide alkoxylates.
Weiterhin eignen sich als nichtionische Tenside noch Blockcopolymere aus Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid (Pluronic®- und Tetronic®-Marken der BASF AG bzw. BASF Corp.). In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um Dreiblockcopolymere mit Polyethylen/Polypropylen/Polyethylen-Blöcken und einem Molekulargewicht von 4.000 bis 16.000, wobei der Gewichtsanteil der Polyethylenblöcke 55 bis 90 %, bezogen auf das Dreiblockcopolymer, beträgt. Besonders bevorzugt sind Dreiblockcopolymere mit einem Molekulargewicht von mehr als 8000 und einem Polyethylengehalt von 60 bis 85 Gew.-%, bezogen auf das Dreiblockcopolymer. Diese bevorzugten Dreiblockcopolymere sind insbesondere unter den Bezeichnungen Pluronic F127, Pluronic F108 und Pluronic F98, jeweils von der BASF Corp., kommerziell erhältlich und in der WO 01/47472 A2 beschrieben, dessen gesamte diesbezügliche Offenbarung durch Bezugnahme in die vorliegende Erfindung eingeschlossen ist.Further suitable nonionic surfactants are block copolymers of ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide (Pluronic ® - and Tetronic ® brands from BASF AG or BASF Corp.). In a preferred embodiment, triblock copolymers having polyethylene / polypropylene / polyethylene blocks and a molecular weight of 4,000 to 16,000, wherein the weight fraction of the polyethylene blocks is 55 to 90%, based on the triblock copolymer. Particular preference is given to triblock copolymers having a molecular weight of more than 8,000 and a polyethylene content of from 60 to 85% by weight, based on the triblock copolymer. These preferred triblock copolymers are particularly commercially available under the names Pluronic F127, Pluronic F108 and Pluronic F98, each from BASF Corp., and described in WO 01/47472 A2, the entire disclosure of which is incorporated by reference into the present invention.
Darüber hinaus können bevorzugt auch einseitig oder zweiseitig verschlossene Blockcopolymere aus Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid verwendet werden. Einen einseitigen Verschluss erreicht man beispielsweise dadurch, dass man als Ausgangsverbindung zur Umsetzung mit einem Alkylenoxid einen Alkohol, insbesondere einen C1-22-Alkylalkohol, beispielsweise Methanol verwendet. Darüber hinaus kann man – beispielsweise den zweiseitigen Endgruppenverschluss – durch Umsetzung des freien Blockcopolymers mit Dialkylsulfat, C1-10-Alkylhalogenide, C1-10-Phenylhalogenide, vorzugsweise -chloride, -bromide, besonders bevorzugt Cyclohexylchlorid, Cyclohexylbromid, Phenylchlorid oder Phenylbromid bewirken.In addition, block copolymers of ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide, which are closed on one or two sides, can preferably also be used. A one-sided closure can be achieved, for example, by using an alcohol, in particular a C 1-22 -alkyl alcohol, for example methanol, as starting compound for the reaction with an alkylene oxide. Moreover, one can - for example, the second endcapping - by reacting the free block copolymer with dialkyl sulfate, C 1-10 -alkyl halides, C 1-10 -Phenylhalogenide, preferably chlorides, bromides, particularly preferably cyclohexyl, cyclohexyl bromide, phenyl chloride or phenyl effect.
Man kann zusätzlich einzelne nichtionische Tenside oder eine Kombination unterschiedlicher Niotenside einsetzen. Es können nichtionische Tenside aus nur einer Klasse zum Einsatz gelangen, insbesondere nur alkoxylierte C4- bis C22-Alkohole. Alternativ kann man aber auch Tensidmischungen aus verschiedenen Klassen verwenden.It is additionally possible to use individual nonionic surfactants or a combination of different nonionic surfactants. It is possible to use nonionic surfactants from only one class, in particular only alkoxylated C 4 - to C 22 -alcohols. Alternatively, one can also use surfactant mixtures from different classes.
Die Konzentration an nichtionischem Tensid in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann in Abhängigkeit der Laugereibedingungen, insbesondere in Abhängigkeit des zu laugenden Materials, variieren. Das nichtionische Tensid ist vorzugsweise in einer Konzentration in der wässrigen cyanidhaltigen Zusammensetzung löslich, die es ermöglicht, den Extraktionsgehalt an Gold bzw. Silber signifikant zu erhöhen, die Laugungsdauer signifikant zu erniedrigen oder die erforderliche Menge an Cyanidsalzen in der Lauge signifikant zu erniedrigen. Daher beträgt die Konzentration des nichtionischen Tensids in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorzugsweise 0,01 bis 0,1 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,02 bis 0,09 Gew.-%, insbesondere 0,025 bis 0,75 Gew.-%, speziell 0,03 bis 0,07 Gew.-%.The Concentration of nonionic surfactant in the composition according to the invention can depend on the leaching conditions, in particular depending on the material to be leached, vary. The nonionic surfactant is preferably in a concentration in the aqueous cyanide-containing composition soluble, which makes it possible to significantly increase the extraction content of gold or silver, the Leaching time significantly lower or the required Significantly lower the amount of cyanide salts in the liquor. Therefore is the concentration of the nonionic surfactant in the composition of the invention preferably 0.01 to 0.1 wt .-%, particularly preferably 0.02 to 0.09 Wt .-%, in particular 0.025 to 0.75 wt .-%, especially 0.03 to 0.07 Wt .-%.
Es sei ausdrücklich darauf verwiesen, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen während des Extraktionsverfahrens in unterschiedlichen Konzentrationsbereichen appliziert werden kann (Gradientenfahrweise). Darüber hinaus können die oberflächenaktiven Stoffe (als Teil der Zusammensetzung) teilweise oder ganz auch schon vor Beginn des Extraktionsverfahrens dem Ausgangsmaterial bzw. Gestein, z. B. beim Mahlen des Materials, zugesetzt werden.It should be expressly pointed out that the compositions of the invention during the extraction process in different concentration ranges can be applied (gradient driving style). In addition, the surfactants (as part of the composition) may be partially or completely even before the start of the extraction process, the starting material or rock, for. B. during grinding of the material to be added.
Die Aufwandmenge an nichtionischem Tensid beträgt erfahrungsgemäß pro Tonne Ausgangsmaterial 1 bis 30 ppm, vorzugsweise 1 bis 20 ppm, besonders bevorzugt 2 bis 15 ppm, insbesondere 3 bis 10 ppm. Es hat sich dabei als günstig erwiesen, zu Beginn des Extraktionsverfahrens eine höhere Konzentration einzusetzen als gegen Ende der Auslaugung.The Application rate of nonionic surfactant is according to experience per ton Starting material 1 to 30 ppm, preferably 1 to 20 ppm, especially preferably 2 to 15 ppm, in particular 3 to 10 ppm. It got along as cheap proved to be at the beginning of the extraction process, a higher concentration to use as near the end of the leaching.
Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung zusätzlich mindestens ein anionisches Tensid („Aniontensid") und/oder mindestens ein kationisches Tensid und/oder mindestens ein amphoteres Tensid umfassen.Furthermore can the composition of the invention additionally at least one anionic surfactant ("anionic surfactant") and / or at least a cationic surfactant and / or at least one amphoteric surfactant include.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine anionische Tensid ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fettalkoholsulfaten, sulfatierte alkoxylierte Alkoholen, Alkansulfonaten, N-Acylsarkosinaten, Alkylbenzolsulfonaten, Olefinsulfonaten und -disulfonaten, Alkylestersulfonaten, sulfonierten Polycarbonsäuren, Alkylglycerinsulfonaten, Fettsäureglycerinestersulfonaten, Alkylphenolpolyglykolethersulfaten, Paraffinsulfonaten, Alkylphosphaten, Acylisothionaten, Acyltauraten, Acylmethyltaura ten, Alkylbernsteinsäuren, Alkenylbernsteinsäuren oder deren Halbster oder Halbamide, Alkylsulfonbernsteinsäuren oder deren Amide, Mono- und Diester von Sulfonbernsteinsäuren, sulfatierte Alkylpolyglycosiden, Alkylpolyglykolcarboxylaten und Hydroxyalkylsarkosinaten.In a preferred embodiment is the at least one anionic surfactant selected from the group consisting from fatty alcohol sulfates, sulfated alkoxylated alcohols, alkanesulfonates, N-acylsarcosinates, alkylbenzenesulfonates, olefinsulfonates and disulfonates, alkyl ester sulfonates, sulfonated polycarboxylic acids, alkyl glycerol sulfonates, Fettsäureglycerinestersulfonaten, Alkylphenol polyglycol ether sulfates, paraffin sulfonates, alkyl phosphates, Acylisothionates, acyltaurates, acylmethyltaurates, alkylsuccinic acids, alkenylsuccinic acids or their half or half amides, alkylsulfonylsuccinic acids or their amides, mono- and diesters of sulfonic acids, sulfated Alkyl polyglycosides, alkyl polyglycol carboxylates and hydroxyalkyl sarcosinates.
Geeignete anionische Tenside sind Fettalkoholsulfate von Fettalkoholen mit beispielsweise 8 bis 22, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen, C12-C18-Alkoholsulfate, Laurylsulfat, Cetylsulfat, Myristylsulfat, Palmitylsulfat, Stearylsulfat und Talgfettalkoholsulfat.Suitable anionic surfactants are fatty alcohol sulfates of fatty alcohols having, for example, 8 to 22, preferably 10 to 18 carbon atoms, C 12 -C 18 -alcohol sulfates, lauryl sulfate, cetyl sulfate, myristyl sulfate, palmitylsulfate, stearyl sulfate and tallow fatty alcohol sulfate.
Weitere geeignete anionische Tenside sind sulfatierte ethoxylierte C8- bis C22-Alkohole (Alkylethersulfate) bzw. deren lösliche Salze. Verbindungen dieser Art werden beispielsweise dadurch hergestellt, dass man zunächst einen C8- bis C22-, vorzugsweise einen C10- bis C18-Alkohol z. B. einen Fettalkohol, alkoxyliert und das Alkoxylierungsprodukt anschließend sulfatiert. Für die Alkoxylierung verwendet man vorzugsweise Ethylenoxid, wobei man pro Mol Alkohol 1 bis 50, vorzugsweise 1 bis 20 Mol Ethylenoxid einsetzt. Die Alkoxylierung der Alkohole kann jedoch auch mit Propylenoxid allein und gegebenenfalls Butylenoxid durchgeführt werden. Geeignet sind außerdem solche alkoxylierte C8- bis C22-Alkohole, die Ethylenoxid und Propylenoxid oder Ethylenoxid und Butylenoxid oder Ethylenoxid und Propylenoxid und Butylenoxid enthalten. Die alkoxylierten C8- bis C22-Alkohole können die Ethylenoxid-, Propylenoxid- und Butylenoxideinheiten in Form von Blöcken oder in statistischer Verteilung enthalten. Je nach Art des Alkoxylierungskatalysators kann man Alkylethersulfate mit breiter oder enger Alkylenoxid-Homologen-Verteilung erhalten.Further suitable anionic surfactants are sulfated ethoxylated C 8 - to C 22 -alcohols (alkyl ether sulfates) or their soluble salts. Compounds of this type are prepared, for example, by first obtaining a C 8 - to C 22 -, preferably a C 10 - to C 18 -alcohol z. As a fatty alcohol, alkoxylated and then sulfating the alkoxylation product. For the alkoxylation is preferably used ethylene oxide, wherein per mole of alcohol 1 to 50, preferably 1 to 20 moles of ethylene oxide is used. However, the alkoxylation of the alcohols can also be carried out with propylene oxide alone and optionally butylene oxide. Also suitable are those alkoxylated C 8 - to C 22 -alcohols which contain ethylene oxide and propylene oxide or ethylene oxide and butylene oxide or ethylene oxide and propylene oxide and butylene oxide. The alkoxylated C 8 to C 22 alcohols may contain the ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide units in the form of blocks or in random distribution. Depending on the nature of the alkoxylation catalyst, alkyl ether sulfates having a broad or narrow alkylene oxide homolog distribution can be obtained.
Weitere geeignete anionische Tenside sind Alkansulfonate wie C8- bis C24-, vorzugsweise C10- bis C18-Alkansulfonate sowie Seifen wie beispielsweise die Na- und K-Salze von gesättigten und/oder ungesättigten C8- bis C24-Carbonsäuren.Other suitable anionic surfactants are alkanesulfonates such as C 8 - to C 24 -, preferably C 10 - to C 18 -alkanesulfonates and soaps such as the Na and K salts of saturated and / or unsaturated C 8 - to C 24 carboxylic acids.
Weitere geeignete anionische Tenside sind lineare C8- bis C20-Alkylbenzolsulfonate („LAS"), vorzugsweise lineare C9- bis C13-Alkylbenzolsulfonate und -Alkyltoluolsulfonate.Further suitable anionic surfactants are linear C 8 - to C 20 -alkylbenzenesulfonates ("LAS"), preferably linear C 9 - to C 13 -alkylbenzenesulfonates and -alkyltoluenesulfonates.
Weiterhin eignen sich als anionische Tenside noch C8- bis C24-Olefinsulfonate und -disulfonate, welche auch Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten bzw. -disulfonate darstellen können, Alkylestersulfonate, sulfonierte Polycarbonsäuren, Alkylglycerinsulfonate, Fettsäureglycerinestersulfonate, Alkylphenolpoly-glykolethersulfate, Paraffinsulfonate mit ca. 20 bis ca. 50 C-Atomen (basierend auf aus natürlichen Quellen gewonnenem Paraffin oder Paraffingemischen), Alkylphosphate, Acylisethionate, Acyltaurate, Acylmethyltaurate, Alkylbernsteinsäuren, Alkenylbernsteinsäu ren oder deren Halbester oder Halbamide, Alkylsulfobernsteinsäuren oder deren Amide, Mono- und Diester von Sulfobernsteinsäuren, Acylsarkosinate, sulfatierte Alkylpolyglucoside, Alkylpolyglykolcarboxylate sowie Hydroxyalkylsarkosinate.Also suitable as anionic surfactants are C 8 -C 24 -olefin sulfonates and disulfonates, which may also be mixtures of alkene and hydroxyalkanesulfonates or disulfonates, alkyl ester sulfonates, sulfonated polycarboxylic acids, alkyl glycerol sulfonates, fatty acid glycerol ester sulfonates, alkylphenol polyglycol ether sulfates, paraffin sulfonates with ca From about 20 to about 50 carbon atoms (based on paraffin or paraffin mixtures obtained from natural sources), alkyl phosphates, acyl isethionates, acyltaurates, acylmethyltaurates, alkylsuccinic acids, alkenylsuccinic acids or their monoesters or hemiamides, alkylsulfosuccinic acids or their amides, mono- and diesters of sulfosuccinic acids , Acylsarcosinates, sulfated alkyl polyglucosides, alkyl polyglycol carboxylates and hydroxyalkyl sarcosinates.
Die anionischen Tenside werden der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorzugsweise in Form von Salzen zugegeben. Geeignete Kationen in diesen Salzen sind Alkalimetallionen wie Natrium, Kalium und Lithium und Ammoniumsalze wie z. B. Hydroxyethylammonium-, Di(hydroxyethyl)ammonium- und Tri(hydroxyethyl)ammoniumsalze.The anionic surfactants are preferred for the composition of the invention added in the form of salts. Suitable cations in these salts are alkali metal ions such as sodium, potassium and lithium and ammonium salts such as B. hydroxyethylammonium, di (hydroxyethyl) ammonium and tri (hydroxyethyl) ammonium salts.
Man kann einzelne anionische Tenside oder eine Kombination unterschiedlicher Aniontenside einsetzen. Es können anionische Tenside aus nur einer Klasse zum Einsatz gelangen, beispielsweise nur Fettalkoholsulfate oder nur Alkylbenzolsulfonate, man kann aber auch Tensidmischungen aus verschiedenen Klassen verwenden, z. B. eine Mischung aus Fettalkoholsulfaten und Alkylbenzolsulfonaten.It is possible to use individual anionic surfactants or a combination of different anionic surfactants Zen. It is possible to use anionic surfactants of only one class, for example only fatty alcohol sulfates or only alkylbenzenesulfonates, but it is also possible to use surfactant mixtures of various classes, eg. B. a mixture of fatty alcohol sulfates and alkylbenzenesulfonates.
Das anionische Tensid kann in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bis zu 99 %, vorzugsweise bis zu 60 %, besonders bevorzugt bis zu 30 %, insbesondere bis zu 10 %, des nichtionischen Tensids ersetzen.The Anionic surfactant can be up to in the composition of the invention 99%, preferably up to 60%, more preferably up to 30%, especially up to 10%, of the nonionic surfactant.
Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung ein kationisches Tensid enthalten, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Tetraalkylammuniumsalze, Imidazoliniumsalze und Aminoxiden.Furthermore can the composition of the invention containing a cationic surfactant selected from the group consisting from tetraalkylammonium salts, imidazolinium salts and amine oxides.
Ferner können kationische Tenside eingesetzt werden, wie sie in der WO 99/19435 beschrieben sind. Beispiele sind C8-bis C16-Dialkyldimethylammoniumsalze, Dialkoxydimethylammoniumsalze oder Imidazoliniumsalze mit langkettigem Alkylrest.Furthermore, cationic surfactants can be used, as described in WO 99/19435. Examples are C 8 to C 16 dialkyldimethylammonium salts, dialkoxydimethylammonium salts or imidazolinium salts with a long-chain alkyl radical.
Das kationische Tensid kann in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bis zu 99 % vorzugsweise bis zu 60 %, besonders bevorzugt bis zu 30 %, insbesondere bis zu 10 %, des nichtionischen Tensids ersetzen.The cationic surfactant can be up to in the composition of the invention 99% preferably up to 60%, more preferably up to 30%, especially up to 10%, of the nonionic surfactant.
Wenn
in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
ein amphoteres Tensid verwendet wird, so kann dieses ausgewählt sein
aus der Gruppe der Tenside, enthaltend Carbonsäruen, vorzugsweise ethylnisch
ungesättigte
Carbonsäuren,
sowie weiterhin mindestens eine ethylenisch ungesättigte Monomereinheit
der allgemeinen Formel (I)
Beispiele für die vorgenannten Monomereinheiten der Fomel (I) sind Diallylamin, Methyldiallylamin, Dimethyldimethylammoniumsalze, Acrylamidopropyl(trimethyl)ammoniumsalze (R1, R2 und R3 = H, R4 = C(O)NH(CH2)2N+ (CH3)3X–), Methacrylamidopropyl(trimethyl)ammoniumsalze (R1 und R2 = H, R3 = CH3, H, R4 = C(O)NH(CH2)2N+ (CH3)3X–).Examples of the above-mentioned monomer units of the formula (I) are diallylamine, methyldiallylamine, dimethyldimethylammonium salts, acrylamidopropyl (trimethyl) ammonium salts (R 1 , R 2 and R 3 = H, R 4 = C (O) NH (CH 2 ) 2 N + ( CH 3 ) 3 X - ), methacrylamidopropyl (trimethyl) ammonium salts (R 1 and R 2 = H, R 3 = CH 3 , H, R 4 = C (O) NH (CH 2 ) 2 N + (CH 3 ) 3 X - ).
Besonders bevorzugte amphotere Tenside enthalten als Monomereinheiten Derivate des Diallylamins, insbesondere Dimethyldiallylammoniumsalz und/oder Methacrylamidopropyl(trimethyl)-ammoniumsalz, vorzugsweise in Form des Chlorids, Bromids, Iodids, Hydroxids, Phosphats, Sulfats, Hydrosulfats, Ethylsulfasts, Methylsulfats, Mesylats, Tosylats, Formiats oder Acetats in Kombination mit Monomereinheiten aus der Gruppe der ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren.Especially preferred amphoteric surfactants contain as monomer units derivatives of diallylamine, in particular dimethyldiallylammonium salt and / or Methacrylamidopropyl (trimethyl) ammonium salt, preferably in the form of the chloride, bromide, iodide, hydroxide, phosphate, sulfate, hydrosulfate, Ethylsulfates, methylsulfate, mesylate, tosylate, formate or Acetate in combination with monomer units from the group of ethylenic unsaturated Carboxylic acids.
Man kann einzelne amphotere Tenside oder eine Kombination unterschiedlicher amphoterer Tenside einsetzen. Es können amphotere Tenside aus nur einer Klasse zum Einsatz gelangen, man kann aber auch Tensidmischungen aus verschiedenen Klassen verwenden.you can be individual amphoteric surfactants or a combination of different Use amphoteric surfactants. It may contain amphoteric surfactants Only one class can be used, but you can also surfactant mixtures from different classes use.
Das amphotere Tensid kann in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bis zu 99 %, vorzugsweise bis zu 60 %, besonders bevorzugt bis zu 30 %, insbesondere bis zu 10 %, des nichtionischen Tensids ersetzen.The Amphoteric surfactant can be up to 99%, preferably up to 60%, more preferably up to 30%, especially up to 10%, of the nonionic surfactant.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung weist einen pH-Wert von vorzugsweise 8 bis 13, besonders bevorzugt 9 bis 12, insbesondere 9 bis 11, auf. Der Cyanidgehalt der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beträgt vorzugsweise 100 bis 500 ppm, besonders bevorzugt 100 bis 400 ppm, insbesondere 100 bis 300 ppm.The Composition according to the invention has a pH of preferably 8 to 13, more preferably 9 to 12, especially 9 to 11, on. The cyanide content of the composition according to the invention is preferably 100 to 500 ppm, more preferably 100 to 400 ppm, in particular 100 to 300 ppm.
Ferner ist es bevorzugt, wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung zusätzlich vorzugsweise 100 bis 500 ppm, besonders bevorzugt 100 bis 400 ppm, insbesondere 100 bis 200 ppm, Kalk enthält.Further it is preferred if the composition according to the invention additionally preferably 100 to 500 ppm, more preferably 100 to 400 ppm, in particular 100 to 200 ppm, containing lime.
Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung zusätzlich mindestens ein Flockungsmittel enthalten. Entsprechende Beispiele sind in „The Extractive Metallury of Gold in South Africa", The South African Institute of Mininng and Metallurgy, Vol. 1, 1987, Seite 287 und 288 erwähnt, dessen gesamte Offenbarung durch Bezugnahme in die vorliegende Erfindung eingeschlossen wird. Geeignete Beispiele sind Polyacrylamide und Kalk.In addition, the composition of the invention may additionally at least one flocculation medium included. Corresponding examples are mentioned in "The Extractive Metallurgy of Gold in South Africa", The South African Institute of Mining and Metallurgy, Vol 1, 1987, pages 287 and 288, the entire disclosure of which is incorporated by reference into the present invention are polyacrylamides and lime.
Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung zusätzlich mindestens ein Dispergiermittel, beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Salzen von Naphthalinsulfonsäuren, Kondensationsprodukten aus Naphthalinsulfonsäuren und Formaldehyd sowie Polycarboxylaten, enthalten. Entsprechende Dispergiermittel sind beispielsweise unter den Handelsnamen Tamol®, Sokalan® und Nekal® von der BASF AG sowie unter dem Handelsnamen Solsperse® von Lubrizol kommerziell erhältlich. Diese Dispergiermittel können gegebenenfalls auch als Scaleinhibitoren (Belagsverhinderer) wirken, da diese das sich im alkalischen Medium bildende Calciumcarbonat CaCO3 dispergieren und so beispielsweise ein Verstopfen von Düsen oder eine Belagsbildung in Rohrleitungen verhindern. Unabhängig hiervon kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung zusätzlich mindestens einen weiteren Scaleinhibitor enthalten. Geeignete Scaleinhibitoren sind beispielsweise in der WO 04/099092 beschrieben, welche (Meth)acrylsäurecopolymere beschreibt, die
- (a) 50 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt 55 bis 70 Gew.-%, eines Poly(meth)acrylsäure-Grundgerüsts,
- (b) 1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 7 bis 15 Gew.-%, mindestens einer an das Grundgerüst gebundenen und/oder in das Grundgerüst eingebundenen (bzw. eingebundener) Einheit ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Isobuteneinheiten, Terelactoneinheiten und Isopropanoleinheiten und
- (c) 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 30 Gew.-%, Amideinheiten auf Basis von Aminoalkylsulfonsäuren umfassen,
- (a) from 50 to 80% by weight, preferably from 50 to 75% by weight, particularly preferably from 55 to 70% by weight, of a poly (meth) acrylic acid skeleton,
- (b) from 1 to 40% by weight, preferably from 5 to 20% by weight, more preferably from 7 to 15% by weight, of at least one unit bonded to the backbone and / or incorporated into the backbone from the group consisting of isobutene units, terelactone units and isopropanol units and
- (c) 5 to 50% by weight, preferably 5 to 40% by weight, particularly preferably 10 to 30% by weight, of amide units based on aminoalkylsulfonic acids,
Die gemäß WO 04/099092 vorgesehenen (Meth)acrylsäurecopolymere weisen vorzugsweise ein gewichtsmittleres Molekulargewicht des sulfongruppenhaltigen Polymers von 1.000 bis 20.000 g/mol auf und können vorzugsweise durch folgende Verfahrensschritte hergestellt werden:
- (1) radikalische Polymerisation von (Meth)acrylsäure in Gegenwart von Isopropanol und gegebenenfalls Wasser, wobei ein Polymer I resultiert, und
- (2) Amidierung des aus Verfahrensschritt (1) stammenden Polymers I durch Umsetzung mit mindestens einer Aminoalkansulfonsäure.
- (1) free radical polymerization of (meth) acrylic acid in the presence of isopropanol and optionally water, resulting in a polymer I, and
- (2) amidation of the polymer I from process step (1) by reaction with at least one aminoalkanesulfonic acid.
Als weitere geeignete Scaleinhibitoren sind beispielsweise zu nennen:
- – Polycarbonsäurehalbamide,
die durch Umsetzung von Anhydridgruppen enthaltenden Polymerisaten
und Aminogruppen enthaltenden Verbindungen erhältlich sind (gemäß
DE 195 48 318 - – Kieselsäure (gemäß
EP 0 556 162 - – Vinylmilchsäure und/oder
Isopropenylmilchsäure
(gemäß
DE 197 195 16 - – Homopolymerisaten der Acrylsäure (gemäß US-A-3 756 257),
- – Copolymerisate aus Acrylsäure und/oder (Meth)acrylsäure und Vinylmilchsäure und/oder Isopropenylmilchsäure,
- – Copolymerisate aus Styrol und Vinylmilchsäure,
- – Copolymerisate aus Maleinsäure und Acrylsäure,
- – Wasserlösliche oder
wasserdispergierbare Pfropfpolymerisate, die durch radikalisch initiierte
Pfropfpolymerisation von
(I) mindestens eines monoethylenisch
ungesättigten
Monomeren auf
(II) Polymerisaten einer Molmasse von 200 bis
5000 von monoethylenisch ungesättigten
Dicarbonsäuren oder
ihren Anhydriden, wobei man auf 100 Gewichtsteile der Pfropfgrundlage
(II) 5 bis 2000 Gewichtsteile (I) einsetzt (
DE 195 03 546 - – gegebenenfalls hydrolysierte Polymaleinsäureanhydride und ihre Salze (gemäß US-A-3 810 834, GB-A-1 454 657 und EP-A-0 261 589),
- – Iminodisuccinate
(gemäß
DE 101 02 209 - – Formulierungen,
enthaltend Komplexbildner wie Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA)
und/oder Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA) (gemäß
US 5,366,016 - – Phosphonate,
- – Polyacrylate,
- – Polyasparaginsäuren bzw.
gemäß
DE 44 34 463 - – Polyasparaginsäureimide,
- – Hydroxamsäure-, Hydroxamsäureether-
und/oder Hydrazidgruppen enthaltende Polymere (gemäß
DE 44 27 630 - – gegebenenfalls
hydrolysierte Polymerisate des Maleinimids (gemäß
DE 43 42 930 - – Naphtylaminpolycarboxylate
(gemäß
EP 0 538 969 - – Oxaalkanpolyphosphonsäuren (gemäß
EP 330 075 - – Polyhydroxyalkan-amino-bis-methylenphosphonsäuren (gemäß
DE 40 16 753 - – oxidierte
Polyglucosane (gemäß
DE 43 30 339
- - Polycarbonsäurehalbamide, which are obtainable by reaction of anhydride-containing polymers and amino-containing compounds (according to
DE 195 48 318 - - Silica (according to
EP 0 556 162 - - Vinyllactic acid and / or Isopropenylmilchsäure (according to
DE 197 195 16 - Homopolymers of acrylic acid (according to US Pat. No. 3,756,257),
- Copolymers of acrylic acid and / or (meth) acrylic acid and vinyl lactic acid and / or isopropenyl lactic acid,
- - Copolymers of styrene and vinyl lactic acid,
- Copolymers of maleic acid and acrylic acid,
- Water-soluble or water-dispersible graft polymers obtained by free-radically initiated graft polymerization of (I) at least one monoethylenically unsaturated monomer onto (II) polymers having a molecular weight of from 200 to 5,000 of monoethylenically unsaturated dicarboxylic acids or their anhydrides, based on 100 parts by weight of the graft base (II) up to 2000 parts by weight of (I) (
DE 195 03 546 - Optionally hydrolysed polymaleic anhydrides and their salts (according to US-A-3,810,834, GB-A-1 454 657 and EP-A-0 261 589),
- - Iminodisuccinate (according to
DE 101 02 209 - - Formulations containing complexing agents such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and / or diethylenetriamine pentaacetic acid (DTPA) (according to
US 5,366,016 - Phosphonates,
- Polyacrylates,
- - Polyasparaginsäuren or according to
DE 44 34 463 - - polyaspartic imides,
- Hydroxamic acid, hydroxamic acid and / or hydrazide group-containing polymers (according to US Pat
DE 44 27 630 - - optionally hydrolyzed polymers of maleimide (according to
DE 43 42 930 - - Naphtylamine polycarboxylates (according to
EP 0 538 969 - - Oxaalkanpolyphosphonsäuren (according to
EP 330,075 - - Polyhydroxyalkane-amino-bis-methylenephosphonic acids (according to
DE 40 16 753 - - oxidized polyglucosans (according to
DE 43 30 339
Die vorgenannten Druckschriften sind hinsichtlich der jeweiligen Scaleinhibitoren durch Bezugnahme in die vorliegende Erfindung eingeschlossen.The The aforementioned publications are with regard to the respective scaling inhibitors included by reference in the present invention.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine wässrige cyanidhaltige Zusammensetzung, enthaltend ein nichtionisches Tensid, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Alkoholalkoxylaten, welche mit Propylenoxid oder Butylenoxid alkoxyliert sind; Alkoholalkoxylaten, welche mit mindestens zwei unterschiedlichen Alkylenoxiden, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ethylenoxid, Propylenoxid und Butylenoxid alkoxyliert sind; alkoxylierten Fettsäureestern, welche mit Propylenoxid oder Butylenoxid alkoxyliert sind; alkoxylierten Fettsäureestern, welche mit mindestens zwei unterschiedlichen Alkoxylaten, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ethylenoxid, Propylenoxid und Butylenoxid alkyliert sind; Alkylphenolalkoxylaten, welche mit Propylenoxid oder Butylenoxid alkoxyliert sind; Alkylphenolalkoxylaten, welche mit mindestens zwei unterschiedlichen Alkoxylaten, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ethylenoxid, Propylenoxid und Butylenoxid, alkoxyliert sind; Alkylpolyglucosiden; N-Alkylpolyglucosiden; N-Alkylglucamiden; Fettsäurepolyglykolestern; Fettsäureaminalkoxylaten; Fettsäureamidalkoxylaten, Fettsäurealkanolamidalkoxylaten, N-Alkoxypolyhydroxyfettsäureamiden, N-Aryloxypolyhydoxyfettsäureamiden, Blockcopolymeren aus Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid, Polyisobutenalkoxylaten, Polyisobuten-Maleinsäureanhydrid-Derivaten, Fettsäureglyceriden, Sorbitanestern, Polyhydroxyfettsäurederivaten, Polyalkoxyfettsäurederivaten, Bisglyceriden und deren Mischungen.Another The present invention is an aqueous cyanide-containing composition containing a nonionic surfactant selected from the group consisting from alcohol alkoxylates, which with propylene oxide or butylene oxide alkoxylated; Alcohol alkoxylates containing at least two different alkylene oxides selected from the group consisting are alkoxylated from ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide; alkoxylated fatty acid esters, which are alkoxylated with propylene oxide or butylene oxide; alkoxylated Fettsäureestern, which with at least two different alkoxylates selected from the group consisting of ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide alkylated; Alkyl phenol alkoxylates which react with propylene oxide or butylene oxide are alkoxylated; Alkylphenol alkoxylates which with at least two different alkoxylates selected from the group consisting of ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide, alkoxylated; alkylpolyglucosides; N-alkyl polyglucosides; N-alkyl glucamides; fatty acid polyglycol esters; Fettsäureaminalkoxylaten; Fettsäureamidalkoxylaten, Fatty acid alkanolamide alkoxylates, N-alkoxy polyhydroxy fatty acid amides, N-Aryloxypolyhydoxyfettsäureamiden, Block copolymers of ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide, Polyisobutene alkoxylates, polyisobutene-maleic anhydride derivatives, fatty acid glycerides, Sorbitan esters, polyhydroxy fatty acid derivatives, Polyalkoxyfettsäurederivaten, Bisglycerides and their mixtures.
Für weitere Merkmale dieser zweiten erfindungsgemäßen Zusammensetzung, insbesondere hinsichtlich bevorzugter Tenside der einzelnen Tensidklassen, wird auf obige Ausführungen zu der ersten erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwiesen.For further Features of this second composition according to the invention, in particular with regard to preferred surfactants of the individual classes of surfactant to the above statements to the first composition according to the invention directed.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Metallen, insbesondere von Gold und/oder Silber, aus metallhaltigen.Another The present invention is a process for obtaining of metals, in particular of gold and / or silver, of metal-containing.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dann durch den folgenden Verfahrensschritt gekennzeichnet:
- (a) Bereitstellen eines gegebenenfalls gemahlenen metallhaltigen Materials,
- (b) Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung und
- (c) Inkontaktbringen des metallhaltigen Materials in Gegenwart eines Oxidationsmittels mit der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Zusammen setzung, wobei eine mit Metallcyanid-Komplexen angereicherte Mutterlauge erhalten wird.
- (a) providing an optionally ground metal-containing material,
- (b) providing a composition according to the invention and
- (c) contacting the metal-containing material in the presence of an oxidizing agent having the above-described composition according to the invention, thereby obtaining a mother liquor enriched in metal cyanide complexes.
In einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgen im Anschluss an die Verfahrensschritte (a), (b) und (c) die folgenden Verfahrensschritte (d) und (e):
- (d) Abtrennen des Metall-Komplexes aus der Zusammensetzung und
- (e) Reduktion des komplexierten Metalls unter Erhalt des elementarem Metalls.
- (d) separating the metal complex from the composition and
- (e) reduction of the complexed metal to give the elemental metal.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich grundsätzlich zur Gewinnung von jedem Metall aus einem das entsprechende Metall enthaltenden Ausgangsmaterial, solange das Metall mit dem Cyanid eine im Wesentlichen lösliche Verbindung eingeht und somit aus dem Ausgangsmaterial herausgelöst werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eignet sich das Verfahren zur Gewinnung von Gold, Silber und/oder Platin. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Gewinnung von Gold und/oder Silber. Im Folgenden wird die Gewinnung der Edelmetalle Gold bzw. Silber näher beschrieben. Die Ausführungen gelten in ihrer Allgemeinheit auch für alle anderen Metalle, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnen werden können.The inventive method is basically suitable to recover any metal from a metal containing starting material as long as the metal with the cyanide a substantially soluble one Connection is received and thus be removed from the starting material can. In a preferred embodiment According to the present invention, the process is suitable for obtaining Gold, silver and / or platinum. In a particularly preferred embodiment the method according to the invention is suitable for the production of gold and / or silver. The following is the extraction the precious metals gold or silver described in more detail. The designs in their generality also apply to all other metals that with the method according to the invention can be won.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise so durchgeführt, dass das edelmetallhaltige Material aufgehäuft wird und dann von oben mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung besprüht wird. Die Besprühung des goldhaltigen Materials erfolgt dabei vorzugsweise tropfweise. Nach dem Abtrennen des Goldcyanid-Komplexes aus der Zusammensetzung kann diese für weitere Auslaugungsvorgänge erneut verwendet werden.The inventive method is preferably carried out that the noble metal-containing material is piled up and then from above with the composition according to the invention sprayed becomes. The spraying the gold-containing material is preferably carried out dropwise. After separating the gold cyanide complex from the composition can this for further leaching operations to be used again.
Als Oxidationsmittel werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren beispielsweise Sauerstoff, z. B. in Form von Luftsauerstoff, Wasserstoffperoxid und andere geeignete Oxidationsmittel verwendet.When Oxidizing agents are used in the process according to the invention, for example Oxygen, z. B. in the form of atmospheric oxygen, hydrogen peroxide and other suitable oxidizing agents.
Als goldhaltiges Material wird vorzugsweise ein Gemenge, das neben anderen Metallen oder Metallverbindungen Gold in metallischer Form enthält, verwendet.When gold-bearing material is preferably a mixture, among others Contains metals or metal compounds containing gold in metallic form.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das goldhaltige Material metallisches Gold, gegebenenfalls in Legierung mit Silber und/oder anderen Edelmetallen und/oder verunreinigt mit Beimengungen anderer Metalle und/oder vergesellschaftet mit Metallerzen.In a preferred embodiment the method according to the invention For example, the gold-containing material includes metallic gold, optionally in alloy with silver and / or other precious metals and / or contaminated with admixtures of other metals and / or associated with Metal ores.
Bei dem goldhaltigen Material handelt es sich beispielsweise um gediegene oder gebundene Vorkommen, beispielsweise Erze.at the gold-containing material is, for example, dignified or bound occurrences, for example ores.
Das goldhaltige Material ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend goldhaltigem Quarz, goldhaltigem Pyrit, Schrifterz (Sylvanit, AuAgTe4), Blättererz (Nagyagit, (Pb, Au)(S, Te, Sb)1-2) und Calvait (Krennerit, AuTe2).The gold-containing material is preferably selected from the group consisting of gold-containing quartz, gold-containing pyrite, Schrifterz (Sylvanite, AuAgTe 4 ), leafy ore (Nagyagit, (Pb, Au) (S, Te, Sb) 1-2 ) and calvaite (Krennerite, AuTe 2 ).
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das goldhaltige Material Elektronikschrott.In a further embodiment In the present invention, the gold-containing material is electronic waste.
Der Elektronikschrott kann beispielsweise von Leiterplatten elektronischer Baugruppen, zerkleinerten Halbleiterbausteinen wie z. B. integrierten Schaltkreisen, aus den Rückständen von Trockenbatterien nach deren pyrolytischen Behandlungen oder aus den über mechanische Elektronikschrott-Recycelprozessen verbleibenden Reststoffen stammen.Of the Electronic waste, for example, from printed circuit boards electronic Assemblies, shredded semiconductor devices such. B. integrated Circuits, from the residues of Dry batteries after their pyrolytic treatments or out the over mechanical electronic scrap recycling processes remaining residues come.
Als silberhaltige Materialien können beispielsweise sulfidische Silbererze wie Silberglanz (Argentit) Ag2S, Kupfersilberglanz (Stromeyerit) CuAgS (= „CuS·Ag2S") sowie Silberdoppelsulfide mit Arsen- und Antimonsulfid, z. B. Fahlerz (Cu, Ag)3(Sb, As)S3 (= „3(Cu, Ag)2S·(Sb, As)2S3"), Proustit (lichtes Rotgültigerz) Ag3AsS3 (= „3Ag2S·As2S3") Pyrargyrit (dunkles Rotgültigerz) Ag3SbS3 (= „3Ag2S·Sb2S3") Silberantimonglanz (Margyrit) AgSbS2 (= „Ag2S·Sb2S3") und Hornsilber AgCl (Chlorargyrit) bzw. AgBr (Bromargyrit) verwendet werden.As silver-containing materials, for example, sulfidic silver ores such as silver luster (argentite) Ag 2 S, copper silver luster (Stromeyerite) CuAgS (= "CuS · Ag 2 S") and silver double sulfides with arsenic and antimony sulfide, eg Fahlerz (Cu, Ag) 3 (Sb, As) S 3 (= "3 (Cu, Ag) 2 S x (Sb, As) 2 S 3 "), Proustite (bright red) Ag 3 AsS 3 (= "3Ag 2 S x As 2 S 3 ") Pyrargyrite (dark red) Ag 3 SbS 3 (=" 3Ag 2 S · Sb 2 S 3 ") Silver antimony (Margyrit) AgSbS 2 (=" Ag 2 S · Sb 2 S 3 ") and horn silver AgCl (chloroargyrite) resp AgBr (Bromargyrite) can be used.
Es ist bevorzugt, wenn das zu extrahierende metallhaltige Material eine spezifische Größe aufweist. Sind die einzelnen zu extrahierenden Materialteilchen zu groß, ist die Ausbeute an ausgelaugtem Metall zu gering. Andererseits führt eine zu geringe Teilchengröße zu sehr niedrigen Flussraten der erfindungsgemäßen Zusammensetzung durch das metallhaltige Material. Daher wird das metallhaltige Material im Allgemeinen vor dem Laugungsprozess einem oder mehreren Mahlschritten unterzogen. Falls ein oder mehrere Mahlschritte durchgeführt werden, so können diese vorzugsweise in Gegenwart des erfindungsgemäß vorgesehenen nichtionischen Tensids, beispielsweise in Form einer wässrigen Lösung, durchgeführt werden. Gegebenenfalls kann dann auf den Zusatz des nichtionischen Tensids in der eigentlichen Cyanidlaugerei verzichtet werden.It is preferred when the metal-containing material to be extracted has a specific size. are the individual material particles to be extracted too large, is the Yield of leached metal too low. On the other hand leads a too small particle size too much low flow rates of the composition of the invention by the metal-containing material. Therefore, the metal-containing material is in Generally before the leaching process one or more grinding steps subjected. If one or more grinding steps are carried out, so can these preferably in the presence of the inventively provided nonionic surfactant, for example in the form of an aqueous Solution, carried out become. Optionally, then, can be applied to the addition of nonionic Surfactants are dispensed with in the actual cyanidation.
Gegebenenfalls ist es – je nach Art des metallhaltigen Materials, insbesondere bei der Gold- und Silbergewinnung, speziell bei der Goldgewinnung – vorteilhaft, wenn das gemahlene Material vor der eigentlichen Cyanidlaugerei einem Agglomerationsschritt unterzogen wird. Falls ein Agglomerationsschritt durchlaufen wird, so kann dieser vor zugsweise in Gegenwart des erfindungsgemäß vorgesehenen nichtionischen Tensids, beispielsweise in Form einer wässrigen Lösung, durchgeführt werden. Gegebenenfalls kann dann auf den Zusatz des nichtionischen Tensids in der eigentlichen Cyanidlaugerei verzichtet werden. Durch die Tensidzugabe während der Agglomeration kann eine im Wesentlichen vollständige Benetzung des metallhaltigen Materials mit einer cyanidhaltigen wässrigen Lösung gewährleistet werden. Das Agglomerisierungsmittel wird im Allgemeinen durch mechanisches Mischen von 2 bis 10 kg Kalk oder Zement, besonders bevorzugt Portlandzement, pro Tonne zu agglomerierendes metallhaltiges Material mit 8 bis 16 % einer wässrigen, gegebenenfalls cyanidhaltigen Lösung, vorzugsweise unter Zusatz des erfindungsgemäß vorgesehenen nichtionischen Tensids hergestellt.Possibly is it - ever by the nature of the metal-containing material, in particular the gold and silver mining, especially in gold mining - advantageous, if the milled material before the actual cyanidation subjected to an agglomeration step. If an agglomeration step is passed through, so this can preferably before in the presence of the inventively provided nonionic surfactant, for example in the form of an aqueous Solution, carried out become. Optionally, then, can be applied to the addition of nonionic Surfactants are dispensed with in the actual cyanidation. By the addition of surfactant during The agglomeration can be a substantially complete wetting the metal-containing material with a cyanide-containing aqueous solution guaranteed become. The agglomerating agent is generally characterized by mechanical Mixing from 2 to 10 kg of lime or cement, more preferably Portland cement, per ton to be agglomerated metal-containing material with 8 bis 16% of an aqueous, optionally cyanide-containing solution, preferably with the addition of the inventively provided nonionic Surfactants produced.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, das erfindungsgemäß vorgesehene nichtionische Tensid selbständig von einer wässrigen cyanidhaltigen Lösung, beispielsweise als eigene wässrige Lösung, auf das zu laugende Material aufzubringen. Dieses kann vorzugsweise unmittelbar vor, nach oder während der Auftragung der wässrigen cyanidhaltigen Lösung erfolgen. Dabei ist es in Abhängigkeit des auszulaugenden Materials gegebenenfalls ausreichend, wenn das erfindungsgemäß vorgesehene nichtionische Tensid nur in den ersten Durchgängen der Cyanidlaugerei, beispielsweise für ein oder zwei Tage, verwendet wird, während im Anschluss daran entweder graduell weniger Tensid verwendet werden kann (Gradientenfahrweise) oder aber auf den Tensidzusatz verzichtet werden kann.In a further embodiment of the present invention, it is also possible for the nonionic surfactant provided according to the invention to be applied independently from an aqueous cyanide-containing solution, for example as a separate aqueous solution, to the material to be leached. This may preferably take place immediately before, after or during the application of the aqueous cyanide-containing solution. Depending on the material to be leached, it may be sufficient if the nonionic surfactant provided according to the invention is only present in the first passages of cyanide leaching, for example for one or more cyanide leachers two days, while subsequently either less surfactant can be used (gradient mode) or can be dispensed with the addition of surfactant.
Die Aufarbeitung der so erhaltenen metallhaltigen Cyanidkomplex-Lösungen erfolgt auf dem Fachmann bekannte Art, beispielsweise durch Adsorption an Aktivkohle bzw. Ionenaustauschern sowie Reduktion durch Zinkzugabe oder auf elektrochemischem Weg.The Workup of the resulting metal-containing cyanide complex solutions takes place in a manner known to the person skilled in the art, for example by adsorption Activated carbon or ion exchangers as well as reduction by zinc addition or electrochemically.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von nichtionischen Tensiden, welche in einer Konzentration von 0,01 bis 0,2 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 0,1 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 0,05 Gew.-%, in einer mit NaOH auf einen pH-Wert von 9,8 bis 10,2 eingestellten wässrigen Lösung bei 23°C zu einer Erniedrigung des Kontaktwinkels auf Glas nach 1 Sekunde, besonders bevorzugt nach 0,5 Sekunden, um mindestens 10°, besonders bevorzugt mindestens 20°, insbesondere mindestens 30°, speziell mindestens 40°, führen, in der Cyanidlaugerei zur Gewinnung von Metallen, vorzugsweise Gold, Silber und/oder Platin, besonders bevorzugt Gold und/oder Silber.Another The present invention is the use of nonionic Surfactants which are present in a concentration of 0.01 to 0.2% by weight, particularly preferably 0.01 to 0.1 wt .-%, in particular 0.01 to 0.05 Wt .-%, adjusted in one with NaOH to a pH of 9.8 to 10.2 aqueous solution at 23 ° C to a lowering of the contact angle on glass after 1 second, more preferably after 0.5 seconds, by at least 10 °, especially preferably at least 20 °, in particular at least 30 °, especially at least 40 °, to lead, in the Cyanidlaugerei for the extraction of metals, preferably gold, Silver and / or platinum, more preferably gold and / or silver.
Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von nichtionischen Tensiden, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkoholalkoxylaten, welche mit Propylenoxid oder Butylenoxid alkoxyliert sind; Alkoholalkoxylaten welche mit mindestens zwei unterschiedlichen Alkylenoxiden, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ethylenoxid, Propylenoxid und Butylenoxid alkoxyliert sind; alkoxylierte Fettsäureester, welche mit Propylenoxid oder Butylenoxid alkoxyliert sind; alkoxylierte Fettsäureester, welche mit mindestens zwei unterschiedlichen Alkoxylaten, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ethylenoxid, Propylenoxid und Butylenoxid alkyliert sind; Alkylphenolalkoxylaten; welche mit Propylenoxid oder Butylenoxid alkoxyliert sind; Alkylpolyglucosiden; N-Alkylpolyglucosiden; N-Alkylglucamiden; Fettsäurepolyglykolestern; Fettsäureaminalkoxylaten; Fettsäureamidalkoxylaten; Fettsäurealkanolamidalkoxylaten; N-Alkoxypolyhydroxyfettsäureamiden; N-Aryloxypolyhydoxyfettsäureamiden; Blockcopolymeren aus Ethylenoxid; Propylenoxid und/oder Butylenoxid; Polyisobutenalkoxylaten; Polyisobuten-Maleinsäureanhydrid-Derivaten; Fettsäureglyceriden; Sorbitanestern; Polyhydroxyfettsäurederivaten; Polyalkoxyfettsäurederivaten; Bisglyceriden und deren Mischungen in der Cyanidlaugerei zur Gewinnung von Metallen, vorzugsweise Gold, Silber und/oder Platin, besonders bevorzugt Gold und/oder Silber.Furthermore For example, the present invention relates to the use of nonionic Surfactants selected from the group consisting of alcohol alkoxylates which react with propylene oxide or butylene oxide are alkoxylated; Alcohol alkoxylates which with at least two different alkylene oxides selected from Group consisting of ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide alkoxylated; alkoxylated fatty acid esters which react with propylene oxide or butylene oxide are alkoxylated; alkoxylated fatty acid esters, which with at least two different alkoxylates selected from the group consisting of ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide alkylated; alkylphenol; which with propylene oxide or butylene oxide are alkoxylated; alkylpolyglucosides; N-alkyl polyglucosides; N-alkyl glucamides; fatty acid polyglycol esters; Fettsäureaminalkoxylaten; Fettsäureamidalkoxylaten; Fettsäurealkanolamidalkoxylaten; N-Alkoxypolyhydroxyfettsäureamiden; N-Aryloxypolyhydoxyfettsäureamiden; Block copolymers of ethylene oxide; Propylene oxide and / or butylene oxide; Polyisobutenalkoxylaten; Polyisobutene-maleic anhydride derivatives; fatty acid glycerides; sorbitan; Polyhydroxyfettsäurederivaten; Polyalkoxyfettsäurederivaten; Bisglycerides and their mixtures in the Cyanidlaugerei for recovery of metals, preferably gold, silver and / or platinum, especially preferably gold and / or silver.
Nähere Ausführungen hinsichtlich des nichtionischen Tensids in den beanspruchten Verwendungen sind vorstehend für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen genannt.Further details with respect to the nonionic surfactant in the claimed uses above for the compositions of the invention called.
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