Способ получения металлического кобальта Советский патент 1982 года по МПК C22B23/00 

Изобретение относится к способам получения металлического кобальта Известен способ получения металлического кобсшьта из растворов карбони лов кобальта путем их термического ра ложения 1 1. Недостатком данного способа являет ся то, что термическое разложение кар бонилов кобальта из органических раст воров до металлического кобашьта происходит при высокой температуре (180220°С), повышенном давлении водорода (100-300 кгс/см). Для повышения надежности процесса часто используются носители - неподвижный (например пемза) или движущийся (кизельгур). Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получе.НИН металлического кобальта, включающий обработку органического раствора карбонилов кобальта водородом при повышенной температуре и давлении с последующей фильтрацией металлического кобальта от раствора 2. Цель изобретения - упрочение технологии процесса. Поставленная цель достигается тем, что в способе получения металлического кобальта, включающем обработку органического раствора карбонилов кобальта водородом при повышенной температуре и давлении с последующей фильтрацией металлического кобальта от раствора, обработку карбонилов кобальта ведут при 60-130 С в присутствии некарбонильных соединений.кобальта в количестве 0,1-2 моль .кобальта на 1 моль кобальта исходного карбонила. Кроме того, обработку раствора карбонилов кобальта ведут при да лении 5-100 кгс/смЯg Уменьшение температуры ниже 60 С приводит к уменьшению скорости и степени разложения карбонильного кобальта до металлического. При увеличении температуры выше 130°С (как в прототипе) часть металлического кобальта отлагается на поверхности аппаратуры и требуется специальная операция карбонилообразования для его извлечения оттуда. Параметры давления 5-100 кгс/см являются оптимальными для подобных процессов, ниже .5 кгс/см падает скорость разложения карбонилов кобальта, выше 100 кгс/см - осуществлять технологию нецелесообразно, так как скорость разложения не увеличивается. Время реакции 15-60 мин определяется размерами реакционной аппаратуры. Способ осуществляется следующим образом. Водород и органический раствор карбонилов кобальта подаются в реактор прямотоком или противотоком,добавляемое соединение кобальта (масло растворимое или нерастворимое в органическом растворителе) подается совместно с органическим раствором карбонилов кобальта или в виде отдельного потока. В качестве добавляемого соединения кобальта,ускоряющего разложение карбонилов кобальта рекомендуется применять .окислы кобальта, гидроокись кобальта, нафтенат кобальта, 2-этилгексанат кобальта, кобальтовые соли кислот Cj.- Cg или ,металлический кобальт и другие соединения. Все применяемые соединения, по возможности, должны быть свободны от примесей других металлов, например, соединений железа, никеля и других. В условиях термического разложения карбонилы кобальта практически количественно (больше 98%) превраща ются в металлический кобальт. Метал лический кобальт отделяется от орга нического раствора, содержащего ино соединение кобальта, декантацией. фентрифугированием или на электромагнитном сепараторе, после чего ис пользуется в соответствии с конечны назначением. Добавленное соединение кобальта можно рециркулировать в пр цессе термического- разложения. В качестве органического растворителя могут применяться алифатичес кие и ароматические у глеводороды, спирты, сложные эфиры, ацетаты, аль гиды и другие, в которых карбонилы кобальта растворимы. В равной степе ни это относится и к смеси указанны растворителей или к катализатам. органических реакций (например, к к тализатам;.- гидроформилирования оле финов), которые содержат карбонилы кобальта. Пример 1. В реактор емкост 2 л загружают 980 г раствора-карбонилов кобальта в толуоле, содержаще го 10 г карбонилов кобальта (в пере счете на кобальт) , и 13 з СоО (10 г Со) или 1 моль некарбонильного кобальта на 1 моль карбонильного в 50 г толуола и при и давлении кгс/см в реакционную смесь подают 2310 нм водорода в течение 60 мин. Получают суспензию 23 г сме си кобальта и СоО в iooo г толуола, которую пропускают через электромаг нитный сепаратрр; фильтрат в количестве 1010 г, содержащий 13 г окис кобальта, рециркулируют после отгон ки 950 г толуола. Металлический кобальт смывают с фильтра толуолом. Получают суспензию 10 г металлического кобальта в 50 г толуола,которую используют в соответствии с назначением, выход металлического кобальта количественный. П р и м е р 2. Процесс ведут аналогично примеру 1, однако в реактор загружают 10QO г раствора карбонилов кобальта, содержащего 20 г карбонилов (в пересчете на кобальт), в гептане, 10 г нафтената кобальта (в пересчете на кобальт) или 0,5 моль некарбонильного кобальта на 1 моль карбонильного в 200 г гептана и при и давлении 60 кгс/см реакционную смесь обрабатывают 30 нм водорода 40 мин. Получают 1260 г суспензии, содержа-щей 20 г металлического кобальта и 10 г растворимого нафтената кобальта (в пересчете на кобальт),в гептане. После фильтрации не центрифуге получают 22 г порощка, содержащего 20 г металлического кобальта, фильтрат, содержащий 10 г нафтената кобальта, после отгонки гептана рециркулируют в процесс гидрирования. Выход металлического кобальта 100%. Пример 3. Процесс ведут аналогично примеру 1, однаков реакцонную смесь суспензию закиси кобальта не добавляют. При тех же самых параметрах процесса после фильтрации получают 6 г кобальта в 50 г толуола или 60% кобальта от потенциала. Пример 4. Процесс ведут аналогично примеру 1,однако в-реакционную смесь добавляют 0,65 г СоО (0,5 г Со) или 0,05 моль некарбонильного кобальта на 1 моль карбонильного. При тех же самых параметрах процесса после фильтрации получают 8 г кобальта в 50 г толуола или 80% кобальта от потенциала. Как видно из примера 4, при уменьшении количества некарбонильных соединений кобальта менее 0,1 моль на моль карбонильного кобальта разложение карбонильного кобальта до металлического неполное. Увеличение количества некарбонильных соединений кобальта выше 2 нецелесообразно по экономическим соображениям - увеличиваются размеры аппаратуры для отделения металлического кобальта (затрудняется фильтрация) и увеличиваются механические потери ценных соединений кобальта. П р и м е р 5. Процесс ведут аналогично примеру 1, однако в реактор загружают 1000 г продуктов гидроформилирования пропилена в среде бутиловых спиртов, содержащих 400 г масляных альдегидов, 560 г бутиловых спиртов, 34 г побочных продуктов реакции гидроформилирования и 2 г карбонилов кобальта (в пересчете на кобальт) и 200 г суспензии металлического кобальта (4 г Со) в бутило