Способ управления процессом очистки никель-кобальтовых растворов от железа Советский патент 1979 года по МПК C22B23/04 

Изобретение относится к гидромет ллургии цветных металлов и может быть использоваяог в частности, при очистке растворов от железа в процессах производства кобальта и никеля. Известен способ управления процессом очистки никель-кобальтовых растворов от железа путем окисления и осаждения, состоящий в регу лировании окислительно-восстановительного потенциала среды изменением расхода окислителя и значений рН изменением расхода нейтрализатора 1 . По известному способу величину окислительно-восстановительного потенциала подцерживают в пределах 540-620 мВ относительно нормального хлорсеребряного электрода Однако поддержание величины окислительновосстановительного потенциала в дан ном диапазоне даже при стабилизированном значении рЯ среды приводит к неизбежному соосаждению никеля и кобальта из растворов, в которых концентрация последних выше, чем железа. Это обусловливает дополнительный расход реагентов при последующих операциях извлечения кобальт и никеля из получаемых осс1дков. увеличение стадий осаждения требует дополнительной реакционйой аппаратуры для офсч мления процесса. Щ)едложенный способ отличается от известного тем, что величину окислительно-восстановительного потенссчаЛа поддерживают на минимальном значении в пределах 180-280 мВ относительно хлорсеребряного электрода в зависиь«ости от солевого состава никель-кобальтового раствора. Это позволяет селективно осаждать железо и сократить расход реагентов. На фиг. 1 п|)иведена схема технологического процесса с системой контроля и регулирования, регшиэуюадая предлагаемый способ на фиг. 2 кривые изменения концентрации железа и кобальта, а также значений окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) и рН среда во времени для периодического процесса железоочистки; на фиг. 3 - кривые изменения значений окислительно-восстановительного потенциала во времени для периодического процесса очистки от железа растворов с различным солевым состсшом (1,2,3 -номера опытов)

на фиг. 4 кривые изменения концентрации железа и кобальта, а также значений окислительно-восстановительного потенциала среды во времени для периодического процесса очистки от железа при поддержании ОВП на экстремальном значении.

Ни схеме технологического процесса показаны сборник 1 исходного раствора, реактор 2, насосы 3 и 4/ контуры 5-9 стабилизации технологических параметров процесса очистки (расхода раствора на процесс очистки рН/ ОВП/ температуры и уровня пульпы в реакторе) ; контур 10 контроля уровня в сборнике исходного раствору.

:-ч:1:.,ч;1;ые растворы аа.качивают i С .,;;,-;к :ори объемом 9 подогревают :1:;/;;,;.:л Пиром При достижении требуе;. : iM- riepaTypbi измеряк1г объем-раст::;гч-- г1:;бНГ1аюТ ИСХОДНУЮ ПрОбу,

.;i-V , .;i/;i;y:r значения рЯ и, окислитель;;.:-: /1 пoвиJ Qльнoj:o vir.кпциала и ;ы i.H;;-:.. ппоцасс очрг;тки . JlByxBa

..-.:,.. Aiejfeso oKK iJUiQT

;;:-: ел ородом ai--:--:..,..:-: TIC . трехвал&гл-г ;,; осажда:.лей :.: . i: BiiJ,c ocHO:i i:.

.. H ;;i;; ;(;;pOl: lHifOK сОлК-й Ч i;iО1лес:;у жале п

через ;.,.;-,IVWел ; ,:,шк .л: :i, yrOT зна -л;-м-г. рН я ОВП, аи-л;

J-1 содержа{ллл- :1::оба.17Ь|;-л и Ж--пе:;; -- ;иpae /lыx IjvHjoax,, По ококчании vocaa Очист;- -ьт рацию ..V y.i.ny Havjpaii.ifinpv 5 .г . хев1;4е .г ЪУрЬ л. .-тпцрущт уеь:;; фи,П1/;рат ;|ц; (;

.-палиэиру (общего содержание ifoO -: 11: лораоГйор1-1Мси ч5) : .

1::1;ЛеДОВаПИ л И V .1

-;т. что наi-i. «одержан ;-;.- :Л в раство , i--;;:ль) cuo-.i;R3cc;

экстремаль : -: -, (MHiiKf/iEUibKosi:,-: jt,.: vanHio окисли---/;,;.: :ио--зос;стаии)Л;Тс , .:ы:-;СГо потенциа - ячйние ОВП сре;:;.-, Б начале orib--T-

-fc-;) ; е.;1ЫЮ-ВОС -ijbi х;йрактеризуел о--стагзовительный пог

нциал системы /Fe. и падае-т ;/мены: ением кониентрации двухЕй: е т;-1ОГо железа в растворе. После.цуюш.ий рост ОВП обусловлен .избыточной :онцентрацией окилителя и нежелателен, так как приводит к соосшвдению же.пеза.

Характер кривой изменения потенци ша, а также положение экстремума и его значение зависят от начальвык условий проведения опытов - солевого соста/ва р-гютвора, скорости подачи реагентов и т.д., однако экстремальному (минима чьному) значению каждой кривой окислительно-восстановительного потенциала соответствует практически полное осаждение железа

По.цдержание ве.ггичины окислительновосстановительного потенциала на экстремальном (минимальном) значении в процессе железоочнстки обеспечивает максимальную глубину очистки раствора от железа (слз.цы) . Соосаждение кобальта при шишмальном. значении

окислительно-восстановительного потенциала прекращается.

Пример. Процесс железоочистк ведут в реакторе 2. Исходный раствор содержащий 0,62 г/л железа, 88 г/л koбaльтa, 8г/л никеля и 3,5 г/л меди, непрерывно подают из сборника 1 реактор. Сюда же непрерывно поступают воздух и раствор соды.

Расход раствора поддерживают стабильным, расход соды изменяют автоматически для поддержания ря реакционной среды в пределах 3-5 ад рН. Раствор окислителя-воздуха изменяют автоматически так, чтобы величина окислительно-восстановительного потенциала для данных конкретных условий (солевой состав, рН, температура) поддерживалась на минимальном значении. В реакторе 2 поддерживают автоматически также уровень пульпы и температуру.

В реакторе происходит окисление железа до трехвалентного и осаждение его в результате гидролиза в виде основных сульфатов. Полученная пульпа непрерывно перекачивается на фильтрацию.

Испытанияпредложенного способа управления процессом очистки никелькобальтовых растворов от железа показывают, что соосаждение кобальта снижается на 30-35%, по сравнению со способом управления при стабилизированном значении ОВП, при обеспечении практически полного выделения железа из раствора в осадок . Соответственно сокращается расход реагентов. Производительность передела увеличивается за счет улучшения фильтруемости осадка.

Способ достаточно просто реализуется с применением общепромышленных средств и методов автоматического контроля и регулирования, широко используемых в действующих системах автоматизации гидрометаллургических процессов.

Формула изобретения

Способ управления процессом очистки никель-кобальтовых растворов от железа путем его окисления и осаждения, состоящий в регулировании окислительно-восстановительного, потенциала среды изменением расхода окислителя и значений рН изменением расхода не йтрализатора,о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью обеспечения селективного осаждения железа и сокращениярасхода реагентов величину окислительно-восстановителного потенциала поддерживают на минимальном значении в пределах 180280 мВ относительно хлорсеребряногс электрода в зависимости от солевого состава никель-кобальтового раствор

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторсксиа свидетельство СССР № 434117, кл. С 22 В 23/04, 1972.

-

На futbmfanufO

Риг.1

2и

SO вя Iff

Врет, ним

оап.нв

и W во

иг.з

t по

upfMH, ним. Й/г.