Способ разделения кобальта и никеля из кислых растворов Советский патент 1986 года по МПК C22B23/04 

1 .

Изобретение относится к гидрометаллургии кобальта и никеля и может быть использовано для экстракционного извлечения кобальта из слабокислых никельсодержащих растворов, например из никелевых электролитов, а также из растворов автоклавного выщелачивания никель-кобальтового сырья.

Цель изобретения - повьшение селективности процесса разделения.

Пример 1. Из сульфатных растворов, имеющих рН 3,6 и содержащих 5,1 г/л кобальта (II) и 10,01 г/л никеля (II), проводят экстракцию металлов. В качестве экстрагента используют 0,37 М раствор ди(изооктш1) фосфйновой.кислоты (ДАФК) в керосине с добавкой 0,8 М изооктанола, а также смеси, содержащие 0,37 М ДАФК и триоктилфосфинокись (ТОФО) при различных молярных соотношениях.

Полученные экспериментальные данные приведены в табл. 1.

Из полученных данных видно, что наилучшие результаты могут быть достигнуты при молярных соотношениях диалкилфосфиновая кислотагтриалкил- фосфинокись, равных (10-3):1.

П р и М е р 2. Экстракцию ведут из исходного сульфатного раствора, содержащего 4,9 г/л кобальта (II) и 10,2 г/л никеля (II). Время перемешивания фаз при экстракции 1 мин, температура 21 С. В качестве экстрагента используют 0,35 М раствор ДАФК в керосине с добавкой 0,8 М изооктанола, а также смесь 0,35 М ДАФК и 0,07 ТОФО в керосине.

В табл. 2 приведены данные по извлечению кобальта и никеля при различных значениях рН равновесной водной фазы..

Как видно из полученных данных, использование экстрагента предложенного состава позволяет повысить селективность извлечения кобальта и дает возможность проводить экстракцию из более кислых растворов, что обеспечивает снижение расхода реагентов, например аммиака,, на нейтрализацию водной фазы.

П р и М а р 3. Проводят экстракцию кобальта из никельсодержащих сульфатных растворов при рН 3,5 0,35 М раствором ДАФК в керосине с орбавкой 0,8 М изооктанола или ней277042

, трального фосфорорганического реагента: 0,05 М трибутилфосфата (ТБФ); 0,05 М ди(изооктил)метилфосфоната (ДОМФ); 0,05 М ТОФО. Соотношение

5 объемов фаз при экстракции , температура 23°С. Состав водной фазы - 1,03 г/л кобальта (11)и35,6г/л никеля (II).

Экспериментальные данные, приве10 денные в табл. 3 показьшают. Что увеличение селективности процесса и емкости экстрагента по кобальту достигается только при использовании в качестве модификатора триалкилфос13 финокиси.

П р и М е р 4. Из сернокислых растворов при равновесном рН водной фазы 3,2 проводят экстракцию металлов алкилфосфиновой кислотой. Состав

20 исходного водного раствора, г/л: кобальт 5,0; никель 10,2 и железо 1,2. Соотношение объемов фаз при экстракции , температура 21 С. Данные по составу равновесных ор25 ганической и водной фаз приведены в табл. 4.

Из полученных данных видно, что введение триалкилфосфинокиси в экст- рагент повышает селективность процес30 са экстракции не только по никелю (II), но и по железу (II).

П р и М е р 5. Проводят экстракцию кобальта из сульфатного раствора в режиме противотока с использованием в качестве экстрагента смеси 0,36 М ДАФК и 0,06 М ТОФО в керосине. Состав исходного сульфатного водного раствора - 1,3 г/л кобальта (II) и 38,9 г/л (II). Экстракцию ведут в 4 ступени противотока при соотношении объемов водной и органической фаз , температуре и значении рН равновесной водной фазы 3,5. Насьщенную органическую фазу после экстракции промывают водньш раствором, содержащим 20 г/л кобальта (II), при рН 3,0 и соотношении . Затем проводят реэкстракцию водным раствором, со- держап им 50 г/л серной кислоты, при соотношении . В результате получают реэкстракт, содержащий 19,2 г/л кобальта (II) и 0,11 г/л никеля (II). Таким образом, соотно- 5 шение кобальт:никель увеличивается в 5220 раз. Извлечение кобальта из исходного водного раствора составля- ет 98,7%.

35

40

3

П р и м е р 6. Проводят процесс экстракции как в примере 5, но в качестве органической фазы используют раствор в керосине 0,36 М ДАФК с добавкой 0,8 М изооктанола. В результате получают реэкстракт, содержащий 12,4 г/л кобальта и 0,26 г/л никеля. Это соответствует росту соотношения концентраций кобальт:никель в 1420 раз. Извлечение кобальта из исходного водного раствора сотавляет 95,2%. I

Таким образом, предложенный способ разделения кобальта и никеля позволяет повысить селективность процесса экстракции, увеличить емкость экстрагента по кобальту и уменьшить расход реагентов на нейтрализацию водной фазы вследствие

0,37:0(1:0)34,i

0,37:0,036

Коэффициент разделения рассчитьшался как отношение коэффициентов распределения кобальта и никеля.

27704 4

возможности проводить процесс экстракции из более кислых растворов. В результате повышается извлечений кобальта, а товарная продукция - ме- 5 таллический кобальт, сульфат кобальта или гидроокись кобальта может быть получена 6ojjee высокого качества.

За базовую принята технология,

to основанная на разделении кобальта и никеля экстракцией ди-2-этилгек- силфосфорной кислотой.По сравнению с этой технологией предложенный способ позволяет увеличить вьшуск коt5 бальта в виде товарной продукции на 3,5% и уменьшить расход реагентов на нейтрализацию водной фазы на 10- 15%. При производительности 300 т кобальта в год величина экоиомичес20 кого эффекта составит 244650 р.

Таблица 1

0,49

0,535

0,005

107

Концентрация в водной фазе, г/л кобальт

никель

Концентрация в органической фазе, г/л

кобальт

никель Коэффициент распределения кобальтаКоэффициент распределения никеля

Коэффициент разделения, /Э CcffJi

Таблица 2

Таблица 3

0,260,19

35,035,6

0,780,93

0,640,18

3,08,5

0,0180,005

i67

167

700

4,10 10,1 0,85

0,95 0,03 0,4

18,9 0,3 33,4

Составитель Л.Рякина Редактор М.Дьшын Техред М.МоргенталКорректор М.Самборская

«

Заказ 2266/29 Тираж 567Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таблица 4

3,J610,30,97

1,310,020,2

26,20,2

16,8