Способ очистки кобальтовых растворов от марганца Советский патент 1984 года по МПК B01D11/00 B01D11/04 C01G51/00 

Ь9

4 CD

СО

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для очистки кобальтовых растворов, содержащих незначительное количество мар1анца.

Известен способ разделения металлов марганца, кобальта и никеля из хлоридных растворов, где марганец находится в большем количестве по сравнению с кобальтом и никелем. Разделение ведут экстракцией кобальта аминами (вторичными, третичными и четвертичными}, При этом экстрагируется комплекс тётрахлорида кобальта и частично марганец. Выделение кобальта и марганца из экстракта ведут 6NHC1 и последующей экстракцией марганца диэфиром фосфорной кислоты при рН не более 3,5 l J.

Недостатком способа является его Неприменимость для разделения кобальта и марганца из сульфатных растворов. Применение диэфира фосфорной кислоты для разделения кобальта и марганца возможно только из хлоридных сред.

Известен также способ разделения металлов из хлоридных растворов, содержащих в качестве основных ме.таллов никель и кобальт, а в качестве примесей железо, медь, цинк и марганец. Разделение ведут экстракцией аминами (три-.н-октилймин, триизооктиламин), при этом экстрагируются кобальт, железо, медь,.цинк и часть марганца, Реэкстракцию ведут водой с получением реэкстракта, содержащего кобальт с прмесями марганца и меди. Очистку реэкстракта от меди проводят сероводородом, а марганец осаждают -сарбонатом кобальта в присутствии газообразного хлора в виде двуокиси марганца C2J,

. Недостатком этого способа является его неприменимость для разделения кобальта и марганца.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ извлече;Ния двухвалентного марганца экстракцией катионообменными экстрагентами из сернокислых сред в зависимости от рН равновесного водного раствора. Наилучшие результаты достигаются при использовании э качестве экстрагент.а. ди-2-этилгексилфосфорной кислоты {Д2ЭГФК) в керосине Sj.

Недостатком известного способа является невозможность использования

1249972

Д2ЭГФК для разделения кобальта и марганца из-за совместной их экстракции.

Цель изобретения - повышение сте, пени извлечения марганца.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки кобальтовых растворов от марганца экстракцией ди-2-этилгексилфосфорной

JO кислотой, последнюю ведут ди-2-этилгексилфосфорной кислотой, предварйу тельно обработанной перекисью водорода, в присутствии гексана при рН 2,5-3,

jj Экстракцию ведут в шесть-семь ступеней противотоком.

Технология способа состоит в следзтощем.

Раствор, содержащий в качестве 2Q основного металла кобальт и примесь марганца, подают на экстракцию. В

. качестве экстрагента используют раствор, содержащий 30%-ную обработанную перекисью водорода ди-2-этилгексилг

25 фосфорную кислоту, 30%-ный раствор гексарана в керосине. Экстракцию проводят при рН 2,5-3 в шесть-семь ступеней при соотношении объемов фаз 1:1, Очистке подвергают раствор, содержащий 35-60 г/л кобальта и 0,40,8 г/л марганца. Обработку Д2ЭГФК проводят концентрированной при перемешивании и соотношении объемов Д23ГФК:Н202, равном 100:1 в течение 115 мин при комнатной температуре,

5 Пример.100 мл сернокислого кобальтового раствора, содержащего 39,75 г/л кобальта и 0,52 г/л марганца, подают на экстракцию, Эксi . тракцйю проводят в одну ступень при с использованием в качестве

экстрагента 30%ный раствор обработанной, перекисью водорода Д2 ЭГФК в керосине. Извлечение марганца и кобальта в экстрагент составляет

93,0% и 10,9% соответственно. Содержание марганца и кобальта в водной . фазе 0,0364 г/л и 33,0 г/л соответственно.

Зависимости извлечения марганца

0 в органическую фазу от рН равновесной водной фазы и предварительной обработки экстрагента перекисью водорода представлены в табл,1. Соотношение объемов , время кон55 такта фаз 5 мин,

При м е р 2, 100 мл сернокислого кобальтового раствора, содержащего 39,72 г/л кобальта и 0,52 г/л марганца, подают на экстракцию. Экстракцию проводят в одну.ступень при с использованием в качестве экстрагента 30%-ный раствор обработанной перекисью водорода Д2ЭГФК, дополнительно содержащий 30% гексарана в керосине.

Извлечение м4рРанца и кобальта ,в экстрагент составля ет 72% и 2,3% соответственно. Содержание марганца и кобальта в растворе составляет 0,145 г/л и, 38,8 г/л соответственно.

В табл.2 представлена эависйнбсть влияния гексарана и рН раствора fta совместную экстракцию кобальта и марганца. Соотношение объемов OiB 1:1, время контакта фаз 5 мин в одну ступень.

Пример 3. Экстракцию проводят на шести ступенях противотоком . из сульфатного раствора, содержащего 39,75 г/л кобальта и Oi52 г/л марганца при . В качестве экс:трагента используют 30%-ный раствор обработанной перекисью водорода Д2ЭГФК, дополнительно содержащий 30% гексарана в керосине.

В табл.3 представлена зависимость распределения марганца между фазами при противоточном процессе экстракции. Соотношение объемов время контакта фаз 5 мин, .

Как следует из представленных данных, проведение процесса очистки кобальтовых растворов от марганца экстракцией с использованием в качес. тве экстрагента обработанной пере- ,кисью водорода ди-2-этилгексилфосфорной кислоты и проведение экстракции в присутствии гексараиа обеспечивает удаление количества марганца до 0,006 г/л.;

При отсутствии гексарана наряду с марганцем в органическую фазу переходит кобальт, что приводит к его потерям. Проведение экстракции при рН ниже 2,5 не обеспечивает удаление марганца из раствора, а при рН выше 3 возрастают потери кобальта. При проведении экстракции меньше чем на шести ступенях противотоком не достигается максимальная степень очистки кобальта от марганца, а выше семи процесс вести нецелесообразно.

Гехнико-экономический эффект предлагаемого способа обусловлен повышением степени извлечения марганца и исключением потерь кобальта в процессе очистки.

Т а б л и ц а 1

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ КОБАЛЬТОВЫХ РАСТВОРОВ ОТ .МАРГАНЦА Зкстракцией ди-2-этилгексилфосфорной кислотой, отличающийся тем, что, с целью повьшения степени извлечения марганца, экстракцию ведут ди-2-этилгексш1фосфорной кислотой, предварительно обработанной перекисью водорода, вп рисутствии гексараиа при рН 2,5-3. 2. Способ по П.1, отличающийся тем, что экстракцию ведут в шесть-семь ступеней противотоком,

4,6

8,7

16,9

29,0

41,8

5,2

9,0 64,8 71,4

18,5 72,2

31,2

Таблица2