Способ разделения тяжелых цветных металлов и железа из кислых хлоридных растворов
Изобретение относится к способам экстракционной очистки никелько альтсодержащих производственных растворов сложного состава, к раздетению тяжел .гк цветных металлов и железа из кислых хлоридных растворов„ 1 е: Тг изобретения - повышение чистоты попучаемых соединеннг кобтпьта. Совместную экстракгшю кобальта, меди и железа провидят из кислого хторидсодержащего раствора смесью триоктиламгтна и трибутилфосфата при объемном соотношении компонентов смеси 1:(2,3-4) в присутствии 0,7- 1,0 моль/л хлорида алюминия, после чего проводят раздельную реэкстракцию металлов„ Реэкстракцию кобальта ведут раствором хлорида алюминия с концентрацией 1,5-2,0 моль/л, затем проводят реэкстракцик меди и железа известным способом, например ьодои или раствором гидроксида или карбоната натрия„ 5 табл« (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
С 22 В 3/28//С 2" В 23/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4623778/02 (22) 21.12.88 (46) 15„02 91. Бюп,, h 6 (71) Государственный научно †исследовательский институт иве ных металлов (72) Е,В.Каримов, С.Б,Котухов, Г.П.Котухова и К И.Биркин (53) 669 ° 253(088,8) (56) Авторское свидетел .с1во СССР
Р 451 757, кл, С 22 В 3/00, 1974. итчи Г,11., .>шбрук А.В Зкстракция. Принципы и примен< ние я ме; аллургии. И.: л1еталлурсия. i933, с. 183-184 (54) СПОСОБ РА., H;;!EЪПЛ Т 1;Б 1ЫХ 11ВБТНЪ1Х METAJIJIOB И ЖБ;18.. А И. > К11С 1Ъ!Х XJIOРИЙ!1111Х РАСТВОРОВ (57) Изобретение относится к спосо— бам экстракпионной очистки ннкельИзобретение относится к способам экстракционной очистки никелькобальтсодержащих производственных растворов сложного состава, в частности к разделению никеля, кобальта, меди и железа из кислых хлористых растворов.
Цель изобретения — повышение чистоты получаемых соединений кобальта.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами, Пример 1. В исходный раствор, содержащий, г/и : кобальт 62,1, „„SU„;, 1627577 А 1 кобальтсодержащих производственных растворов сложного состава, к разделению тяжел1.,г: цветных металлов и жедеза из кислых хлоридных растворов.
1,е=.F. изобретения — говышенпе чистоты голучаемьгх соединен.п" кобальта. Совместную экстракцию кобальта, меди и железа прон >дят из кислого хзоридсодержащего раствора смесью триоктиламина и трибутилфосфата при объемном состнош<нип компонентов смеси 1:(2,3-4) в присутствии 0,71,0 моль/л хлорпда алюминия, после чего проводят раздельную реэкстракцию металлов, Геэкстракцию кобальта ведут раствором хлорида алюминия с концентрацией 1,5-2, 0 моль/л, затем проводят реэкстракцпю меди и железа и звестным способом, например водой или раствором гидроксида или карбоната натрия. 5 табл. никель 24, железо 5, 9, медь 3,4, вводя г хлорид алюминия до концентрации 1 моль/л и контактируют его с
30%-ным (об,) р створом т )H01 В результате экстракции получен рафинат, содержащий, г/л: кобальт 0,3, никель 23,3, железо 0,012, медь 0,031, и экстракт, содержащий, г/л: 1627577 55 кобальт 8,82, никель 0,1, железо 0,84, медь 0,48. Извлечение кобальта в экстракт оставило 99,5Х, никеля — 2,9Х. Рафинат направляют.на получение чистых соединений никеля, а экстракт — на селективную реэкстракцию кобальта раствором, содержащим 1,5 моль/л хлорида алюминия при соотношении экстракт : хлорид алюминия 10:1 и числе ступеней, равном 3. Реэкстракт кобальта содержит 71,88 г/и кобальта, 0,038 г/л меди и,направляется на получение чистых соединений кобальта. Извлечение кобальта в реэкстракт составляет 81,5Х, меди - 0,8Х. В табл. 1 приведены результаты экстракционного извлечения Со, Cu„ Fe ЗОХ-ным (об.) раствором ТОА в Т0А и ТБФ при изменении содержания хлсрида алюминия в исходном растворе; в табл. 2 - результаты экстракционного извлечения Со, Си и Fe npu изменении содержания триоктиламина в трибутилфосфате. Из табл. 1,2 видно, что граничными условиями для эффективного извлечения металлов являются: а) концеитрация хлорида алюминия в исходном растворе, равная 0,7 1,0 моль/л: б) величина соотношения объемных конценТраций ТОА и ТБФ в экстрагенте 1:(2,3 — 4). Ч указанных условиях достигается наиболее высокая степень извлечения в экстракт Со, Cu, Fe и обеспечивает.я наименьшее извлечение Ni, В табл. 3 представлены результаты селективной реэ. стракции кобальта раствором хлорида алюминия при изменении его содержания в реэкстракционном растворе, из которых видно, что граничным условием для получения кобальтсодержащих реэкстрактов с минимальным содержание Си и Fe являетсз содержание хлорида алюминия, равное 1,5 — 2 моль/л. П р и и е р 2. Экстракционное разделение металлов проводят иэ производственных хлоридных растворов, полученных при солянокислом выщелачивании кобальтсодержащих продуктов, с последующей гидролитической очисткой этих растворов от меди и железа, Хлорнд алюминия в концентрации 1 моль/л вводят в раствор пос10 ! 45 ле гидролитической очистки. Экстракцию проводят ЗОХ-ным раствором триоктиламина в трибутилфосфате (опыт 1) по предлагаемому способу, раствором ЗОХ ТОА в керосине с добавлением 10Х изооктилового спирта по известному способу (опыт 2), а также последовательной экстракцией металлов вначале неразбавленным трибутилфосфатом, а затем ЗОХ-ным раствором Tg/i в керосине с добавлением 10Х изооктилового спирта в условиях прототипа (опыты 3,4). Результаты приведены в табл. 4. Из реэкстрактов известным способом (осаждением оксалатов кобальта и их прокалкой) получен оксид кобальта и проанализирован на примеси, Как следует из приведенных результатов, предложенным способом может быть получен оксид кобальта высшего сорта А с извлечением 99Х, другим способом получают либо бракованную продукцию, либо продукцию более низкого качества с меныдим извлечением. В табл. 5 приведены результаты экстракционного извлечения металлов, где в раствор после гидравлической очистки введен не хлорид алюминия, а хлорид кальция для достижения концентрации >..лор-ионов 200-208 г/л. Экстракционное разделение проводят в условиях, аналогичных опыту 1„ Как следует из приведенных в табл ° 2 результатов, замена хлорида алюьяния хлоридом кальция не позволяет получать качественную продукцию при значительно меньшем извлечении. Таким образом, введение хлорида алюминия и проведение процесса по предлагаемому способу позволяет подув чать чистые соединения кобал та из хлори, иных растворов сложного с(>стана, Формула и з o ji p е т ения Способ разделения тяжелых цветных металлов и железа из кислых хлоридных растворов, включающий совместную экстракцию кобальта, меди и железа тризлкилфосфатом и триалкиламином и раздельную реэкстракцию металлов, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты получаемых соединений кобальта, экстракцию ведут смесью триоктиламина и трибутилфосфата при объемном соотношении компонентов 1:(2,3-4) в присутствии О, 7" 1,0 моль/il хг.орида алюминия, а резкстракци)о кобальта проводят раствором хлорица алюминия с концентТ ° блида! рвакне Al (»one/л) н других кои!тона Рафинат ° ор Н2 Fe Си Со 3О1-на 7>1 р-р ТОЛ в ТРФ О з 62 10 24 00 5,90 3 40 20 20 )3, 0 0,7 62,10 24 ° ОО 5,9О 3>40 12 30 23>RO 1>0 62 10 24,,Ю з 93 3 40 О ЗО 2! 30 2 Тово 71 3 7!1 4 71 1 5 7>1 О ° 059 0,051 5,98 0,042 0,038 7,11 0,0!2 0,031 8,82 0 07 0,83 0,47 О,ОВ 0,83 0,48 О ° 10 0,84 0,48 0,20 О 83 0,48 67,4 2,0 99,0 98>5 801 22 99 3 989 99>5 2>9 99,8 99>! 99 6 5,8 99>5 99 1 Твбдвззв 2 Солеркание ЛI (чол in) и лругих ко>етонеитов, г/и ооыУсчовин зкстракцни Оэ но- !Числ 1с>олн>Ф. рас Idnp I Экстра-)Осоггент нове(>о>е сздерКн!инат тл Экстракт ст"вение ооъеСч Гo! пансо з>ст-, о Ni Ni ноа ванна а>а> на прганн ес— рагинн н кор фазы а к трнОутнлфлсфату "" l фазе (iI . В ) ..J J 7,1 3 7. 3 7>! 3 7:1 3 Т а Ь л н д ° 3 условна реэкстракнии Сол рвание ко>атооeíòîв Извлечение в резкстракт ° 1 JNcTpRkT Реэксгр> ) Число стутта нал рез стр IJ>i » Соотновс>е>е объсмоа орг. фазы к ° оЛнол овервавиа xfloNi Со Н! ида а> > >аа> кин ° юл а/л фазе (П: В) Н/о 1,8 н/о О,В N/о 0,6 н/о о,s 8 ° 82 0,10 0,84 0,48 78,67 Н/о 8,82 О, 10 0,84 0,48 71,88 Н/о 8,82 О, !О 0,84 0,48 59,71 Н/о 8 82 0>10 0,84 0,48 5!>50 Н/о Н/о О,ОВЬ 89,2 Н/о Н/о 0,038 8 f, 5 Н/о N/о 0,028 67, 7 N/о Н/о 0024 58>4 Н/о 1 1 0 101! 3 2 1,5 101! 3 3 20 10! 3 4 2,5 10>1 3 401-иыд 1>1, 5 р-р ТОЛ в ТИФ 301-н>а) I > 2, 3 р-р TOA в ТВФ 201-н>В) 1: 4 р-р ТОЛ в TErt 101-иыл 1>9 р-р-ТОЛ ° ТБФ! 627577 6 рацией 1,5"2,0 моль/ л, после че".о осуществляют реэкстракцию ме/,и и железа. 0,4 62,10 24 ОО 5,90 3,40 23,50 23,60 0,065 О ° 058 5,51 0,07 0,83 0,47 62,1 1,6 98,9 98,3 1„2 62, IO 24,т)О i,ЭО ),40 О ° 25 22,60 0,03 0,03! 8,83 1,0 62,10 24,00 В,ЭО 3,40 0>2>Э 22,6О 0,006 0,317 8,83 0,20 0,842 0,483 99,6 5,8 99 ° 9 99 ° 5 1,0 Ь2,10 2400 590 343 030 2330 0012 0031 882 010 0840 0480 99 ° 5 2>9 99 ° В 99,1 1,0 62, IO 2,OO 5,90 1,4О 6,14 23,56 0,042 0,062 7,99 0,062 0.836 0,47 90>1 1,8 99 ° 3 98 ° 2 1>О 62,10 24,ОО 5,90 3>40 13 ° 53 23,64 0,059 О,!7 6,93 0,051 0,834 0,46 78 ° 2 1,5 99,0 95,0 162757. Т а Ь а и и ° 4 Г услоаиа экстраказзоввого 62,1 8,6 t Исков!ва4 клорацвзй! Экстракт Извлечение ивтвллоа в экстракт, Я,о о, 0,01 0,4 ч,025 0,01 0,01 - 71 0 03 0 006 О>007 99 2 09 56 81 5,О Сорт А 206 l,4 27 О,О! О,ol 240 О! 006 10 0,06 0>008 0,07 62.1 6,3 2 Искали>Ф клоридмза1 Экстракт Извлечение металлов ° экстракт, X 0,01 0,7 0,025 936 18 56 61 Сорт В S,O 3 Искоцаза! клорндвза! Экстракт Извлечение металло» э экстракт, Я 24,0 О, 1 0,06 1,0 0,04 0,014 0,01 206 1,4 27 0,15 0,02 62,t S,l )0>O25 0 8 0 05 75 OS 57,4 1, I 100 100 137 1,3 26,1 16,42 3,7 cO,OI cO ° 01 1,0 1,6 0,06 4 Райинат ап>гга 3 Экстракт Изелачекае мталлов в экстракт, Я О ° 01 р0 ° B 0,025 66,3 0,0l 5,0 1,8 Са 81 0,01 0,4 0,025 0,8 8е 0,02$ 0,05 Т а Ь л н ц а 5 24 О,ОЭ 0>1 О, О08 62,1 4,8 Искал >81 капелла>а! Экстракт Кзв е9ение ° эксг ракт, X 1,2 0,007 0,025 Соотновенне нск.э-г з кстраг еат: 8! 0 1 > 7. Экстрагеат - 302 р-р TOA в ТБ4 71 О Ь зо 025 1,16 0,9 Исмода>л1 кпоридм>Ф раствор Экстракт Иэалечеане ° экстракт, ! 24 0,04 О ° 1 О, 006 207 71 0,8 Число ступеней о«3 0,025 В:О I>7 Экстрагект ÇOX р р ТОА э керосине +10X»sooatwtosoto спирта 0,06 0,007 62,1 4 7 72 1,2 то ° 025 1 ° 16 S2 3 1>2 Ископав киприан>ай растэор Экстракт Извлечение ° зксг ракт, X Райваат ап>га 3 Экстракт Извлечение а экстра> 1 ° X 62,1 24 1,8 0,02 пЗВО« tt7 0,025 Экстрагеит аераэ Ьавленаз» ТВФ 207 7I РО,В 72 1,8 0,06 0,01 0,1 0,01 р0,025 1 8 t,O 20,3 49,5 3 4 100 С0901 70 с0>01 0,6 22,6 0,02 171 71 0,9 п3 8!О 1:7 0,02$ Экстрагеат - 302-а>е! TOA э кэрослге + IOX нэооктнлоэого спарта )0,025 1,0 0,6 48,1 Составитель А. Шатохин Техред Л.Сердюкова Корректор М.Кучерявая Редактор А. Маковская Заказ 317 Тирак 382 Подписное ВНИИПН Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. /I/ 5 Производственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 11/1 II р в и е ° ° ° ° ° 1 Ораз>. оксщ. Со по ТУ 48-19-33-79 Со сорт А 71 сорт В 71 Число ступеней л 3, отиовени& l>cx р раз зкстрагелту (btO)«tt7 зкстрагеит - р-t> 302 ТОА ° ТБФ AIC1 - 1 ноль/л число ступеаей п«3 810 It7 AICI5 1»i> ь/л Экстрагемт - р-р ЗОЯ T0A ° керосине + 102 нзооктнлоеого спирта число стулемей п 3 8t0 «1,7 AICI 1 ноль/л Экстрагект асраэбаэ леан>а! ТВФ >!нсло стуненсп и 3 В>0 tt 7 АIСIа 1 ноль/л Экстрагеат - ЗОЯ-ньяи р-р TOA ° керосине + + 102 иэооктмлоеого спирта
