Способ извлечения кобальта из водных растворов относится к области извлечения веществ органическими экстрагентами из водных растворов и может быть использован в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков.
Известны способы извлечения кобальта экстракцией с использованием в качестве экстрагентов производных фосфорной, фосфоновой и фосфиновой кислот [Preston J.S. Hydrometallurgy, 1982, V.9, 2, р.115-133. Reckelton W.A., Flett D.S. Solv. Extr. And Jan. Exch. 1984, v.2, 6, p.815-838].
Недостатком способов является узкий интервал рН эффективной экстракции.
Наиболее близким техническим решением является экстракция кобальта из сульфатных и хлоридных растворов кислыми фосфорорганическими экстрагентами [Г.П. Гиганов, В.Ф. Травкин, С.Б. Котухов и др. Экстракция кобальта и никеля из сульфатных растворов кислыми фосфорорганическими реагентами. Цветные металлы. 1989, 7, с.58-62]. Экстракция кобальта растворами изододецилфосфетановой кислоты (ИДДФ) в керосине достигает максимума при рН 4-5.
Недостатком способа является узкий интервал рН эффективной экстракции.
Задачей изобретения является создание эффективного и селективною способа извлечения кобальта из водных растворов в широком диапазоне рН.
Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, заключается в высокой степени экономичности, эффективности и селективности извлечения кобальта из водных растворов в широком диапазоне рН.
Этот технический результат достигается тем, что в известном способе извлечения кобальта из водного раствора, включающем контакт раствора и экстрагента, перемешивание смеси, отстаивание и разделение фаз, в качестве экстрагента используют смесь олеиновой кислоты и триэтаноламина, а экстракцию осуществляют при рН 5-10 в течение не более 5-10 мин.
Сущность способа поясняется данными таблицы, в которой указаны время контакта фаз при заданной величине рН, концентрация кобальта и величина рН в осветленной водной фазе, коэффициент распределения D, рассчитываемый как отношение равновесных концентраций кобальта в органической и водной фазах, указана также окраска органической и водной фаз по окончании процесса.
Экстрагент добавляли к исходному раствору сульфата кобальта объемом 190 см3 в количестве 10 см3 (5 об.%). Перемешивание и поддержание заданного значения рН осуществляли до тех пор, пока в дальнейшем кислотно-основные характеристики системы изменялись незначительно. Однако для большей гарантии достижения равновесия контакт органической и водной фаз осуществляли не менее суток. По достижении равновесия между органической и осветленной водной фазами органическую фазу отделяли от водной, в последней определяли величину рН и остаточную концентрацию кобальта. Для поддержания заданного значения рН раствора в процессе извлечения кобальта в качестве нейтрализаторов применяли растворы щелочи NaOH и кислоты H2SO4.
Используя значения концентраций кобальта в водном растворе - исходном и после экстракции, рассчитывали коэффициент распределения кобальта между органической и водной фазами.
Примеры практического применения.
Экспериментальные данные, полученные при комнатной температуре, представлены в таблице.
В рассматриваемых примерах исходный водный раствор содержал сульфат кобальта с концентрацией 300-500 мг/дм3 по кобальту, рН 4,84.
Заданное значение рН поддерживали в течение 5-10 мин, в дальнейшем величина рН изменялась незначительно.
Объемы органической и водной фаз изменяются по сравнению с исходными незначительно: объем органической - не изменяется, водной - в пределах 0,8-1,0.
Разбавитель - керосин.
Экстракция осуществляется при рН 3-10, при рН > 11 в течение суток разделения на водную и органическую фазу не происходило.
Лучшие результаты экстракции Со(II) получены при рН 7-9 и времени экстракции 9-10 мин: максимальное значение коэффициента распределения D = 13-20.
Разбавитель - бензин.
Экстракция осуществляется при рН 5-10, при рН > 11 в течение суток разделения на водную и органическую фазу не происходило.
Лучшие результаты экстракции Со(II) получены при рН 5-10 и времени экстракции 5-8 мин: максимальное значение коэффициента распределения D = 17-65.
Разбавитель - машинное масло.
Экстракция осуществляется при рН 5-8, при рН > 8 в течение суток разделения на водную и органическую фазу не происходило.
Лучшие результаты экстракции Со(II) получены при рН 8 и времени экстракции 5 мин: максимальное значение коэффициента распределения D = 16.
Предлагаемый способ по сравнению с прототипом повышает извлечение кобальта из водного раствора в широком интервале рН раствора в процессе экстракции и ускоряет процесс экстракции.
Предлагаемый способ извлечения кобальта может быть применен при обработке технологических растворов, сточных вод промышленных предприятий, шламов после осаждения тяжелых металлов гальванических производств, шахтных и рудничных вод, растворов кучного и подземного выщелачивания и т.п.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ КОБАЛЬТА И НИКЕЛЯ ОТ МЕДИ | 2002 |
|
RU2219260C2 |
СПОСОБ ЭКСТРАКЦИИ НИКЕЛЯ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ | 2002 |
|
RU2219259C2 |
СПОСОБ ЭКСТРАКЦИИ МЕДИ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ | 2002 |
|
RU2219258C2 |
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОБАЛЬТА ИЗ ВОДНОГО РАСТВОРА | 2001 |
|
RU2186137C1 |
СПОСОБ ОЧИСТКИ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ОТ ПРИМЕСЕЙ | 1998 |
|
RU2147618C1 |
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НИКЕЛЯ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ | 2001 |
|
RU2186136C1 |
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ЭКСТРАКЦИИ ИОНОВ МЕДИ, КОБАЛЬТА И НИКЕЛЯ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ | 2001 |
|
RU2203969C2 |
СПОСОБ ЭКСТРАКЦИИ ХРОМА (III) ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ | 1996 |
|
RU2100465C1 |
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕДИ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ | 2001 |
|
RU2186135C1 |
СПОСОБ ЭКСТРАКЦИИ МОЛИБДЕНА (VI) И ВОЛЬФРАМА (VI) ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ | 1999 |
|
RU2170774C2 |
Способ может быть использован в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков. Извлечение кобальта из водного раствора включает контакт раствора и экстрагента, перемешивание смеси, отстаивание и разделение фаз. В качестве экстрагента используют смесь олеиновой кислоты и триэтаноламинда. Экстракцию осуществляют при рН 5-10 в течение не более 5-10 мин. Обеспечивается повышение извлечения кобальта из водного раствора в широком интервале рН раствора в процессе экстракции и интенсификация указанного процесса. 1 табл.
Способ извлечения кобальта из водного раствора, включающий контакт раствора и экстрагента, перемешивание смеси, отстаивание и разделение фаз, отличающийся тем, что в качестве экстрагента используют смесь олеиновой кислоты и триэтаноламина, а экстракцию осуществляют при рН 5-10 в течение не более 5-10 мин.
ГИГАНОВ Г.П | |||
и др | |||
Экстракция кобальта и никеля из сульфатных и хлоридных растворов кислыми фосфорорганическими экстрагентами | |||
Цветные металлы | |||
Механизм для сообщения поршню рабочего цилиндра возвратно-поступательного движения | 1918 |
|
SU1989A1 |
Способ извлечения кобальта из водных растворов | 1986 |
|
SU1397525A1 |
US 4148631, 10.04.1979 | |||
US 4423014, 27.12.1983 | |||
US 4671821, 09.06.1987 | |||
DE 2831146 A1, 24.01.1980. |
Авторы
Даты
2004-01-20—Публикация
2002-04-30—Подача