Способ очистки кобальтовых растворов от марганца

 

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,

СОЮЭ COSETCHHX

ЮЦВЛВ

РЕСПУБЛИНВ 01 П 11/00; В O» » /04;

С 01 С 51/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ П!ЛЬСТВУ

1 к

v ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llG ДЕЛАМ ИЭОИ%ТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3568946/23-26 (22) 28.03,83 (46) 23.11.84. Бюл.N - 43 (72) Е.П.Мочалова и Н.IO.Смирнова (71) Государственный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт цветных металлов (53) 66.061.51(088.8) (56) 1. Патент США Р 3854851, кл.42324, 1974.

2. Патент США 9 4004990, кл.2041 13, 1977.

3. Горбанев А.И. и др. Об экстракции марганца (II) катионообменными экстрагентами.-"Журнал неорганической химии, 1973, XYIII вйп. 8 с. 2205-2208 (прототип) .,ЯО„„А (54) (57) 1. СПОСОБ ОЧИСТКИ КОБАПЬТОВЫХ РАСТВОРОВ ОТ МАРГАНЦА экстракцией ди-2-этилгексилфосфорной кислотой, отличающийся тем, что, с целью повышения степени иэвлечения марганца, экстракцию ведут ди-2-этилгексилфосфорной кислотой, предварительно обработанной перекисью водорода, в присутствии гексарана при рН 2,5-3.

2. Способ по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что экстракцию ведут в шесть-семь ступеней противотоком, ! l2

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использо- вано для очистки кобальтовых растворов, содержащих незначительное количестна марганца. 5

Известен способ разделения металлов маргайца, 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 3. Нри этом экстрагируется комплекс тетрахлорида кобальта и частично марганец. Выделение кобальта и марганца из экстракта ведут 6NHCl и последующей экстракцией марганца диэфиром фосфорной кислоты при рН не более 3 5 (! 1.

Недостатком способа является его неприменимость для разделения кобальта и маргайца 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 меl таллов никель и кобальт, а в качест.30 ве примесей железо, медь, цинк и марганец. Разделение ведут экстракцией аминами (три-.н-октнламин, триизооктиламин), при этом экстрагируются кобальт, железо, медь,.цинк и часть марганца. Реэкстракцию ведут водой с получением реэкстракта, содержащего кобальт с прмесями MapraHца и меди. Очистку реэкстракта от меди проводят сероводородом, а марга- . нец осаждают сарбонатом кобальта в присутствии газообразного. хлора в виде двуокиси марганца (2."1.

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 экстрак-. цией катионообменными экстрагентами . из сернокислых сред в зависимости от рН равновесного водного раствора.

Наилучшие результаты достигаются при использовании в качестве экстрагента, ди-2-этилгексилфосфорной кислоты (Д2ЭГФК ) в керосине (3g, Недостатком известного способа является невозможность использования"

4997 3

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

Цель. изобретения — повышение степени извлечения марганца.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки кобальтовых растворов от марганца экстракцией ди-2-этилгексилфосфорной кислотой, последнюю ведут ди-2-этилгексилфосфорной кислотой, предвари-, тельно обработанной перекисью водорода, в присутствии гексана при рН=

2,5-3.

Экстракцию ведут в шесть-семь ступеней противотоком.

Технология способа состоит в следующем.

Раствор, содержащий в качестве основного металла кобальт и примесь марганца, подают на экстракцию. В качестве экстрагента используют раствор, содержащий 30Х-ную обработанную перекисью водорода ди-2-этилгексил-. фосфорную кислоту, ЗОБ-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 Н О при перемешивании и соотношении объемов

Д2ЭГФК:Н О, равном 100:! в течение !

15 инн при комнатной температуре.

Пример 1. !00 мл сернокислого кобальтового раствора, содержащего 39,75 г/л кобальта и 0,52 г/л марганца, подают на экстракцию. Экстракцию проводят в одну ступень при рН=З с использованием в качестве экстрагента 307ный раствор обработанной.перекисью водорода Д2 ЭГФК в керосине. Извлечение марганца н кобальта в экстрагент составляет

93,0Х и 16,9Х соответственно. Содержание марганца и кобальта в водной фазе 0,0364 г/л и 33,0 г/л соответственно.

Зависимости извлечения марганца в органическую фазу от рН равновесной водной фазы и предварительной обработки экстрагента перекисью водорода представлены в табл.1, Соотношение объемов 0:В=1:1, время контакта фаз 5 мин, Пример 2. 100 мл сернокислого .кобальтового раствора, содер24997 4 ми при противоточном процессе экстракции. Соотношение объемов 0 В 1:I время контакта фаз 5 мин, рН 3.

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

Прн 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 дос" тигается максимальная степень очистки кобальта от марганца, а выше семи процесс вести нецелесообразно.

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

Ъ

Таблицаl

Экстрагент обработан Н О рН равновесно водной фазы

Извлечение, Ж

Марганец

Марганец

Кобальт

Кобаль т

4,6

63,5

41,8

5,2

8,7

2,5

85,3

9,0

64,8

16,9

93,0

18,5

7l,4

3i0

29,0

94, 6

3,5

31,2

72,2

3 ll жащего 39,72 г/л кобальта и 0,52 г/л марганца, подают на экстракцию. Экстракцию проводят в одну ступень при рН=З с использованием в качестве экстрагента ЗОХ-ный раствор обрабо.танной перекисью водорода Д2ЭГФК, дополнительно содержащий ЗОХ гексарана в керосине.

Извлечение марганца и кобальта ,в экстрагент составляет 72Х и 2,3Х соответственно. Содержание марганца и кобальта в растворе составляет

0,145 г/л и, 38,8 г/л соответствеийо.

В табл.2 представлена зависимость. влияния гексарана и рН раствора на совместную экстракцию кобальта и марганца. Соотношение объемов 0:В

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 О;52 г/л марганца при рН=З. В качестве экстрагента используют 307-ный раствор обработанной перекисью водорода

Д2ЭГФК, дополнительно содержащий ЗОЖ гексарана в керосине °

В табл.3 представлена зависимость распределения марганца между фаэаЭкстрагент не обработан Н О>

1! 24997

Та блиц а2

ЗОХ-ный Д2ЭГФК

1 Н равновесной водной фазы

Извлечение, 7.

Извлечение, 7

Кобальт

Марганец

Кобальт

Марганец

4,6 .

63,5

0,3

2,5

8,7

85,3

0 5

3,0

l6,9

93,0

2,3

72.

3,5

94,6

29,0

6,6

ТаблицаЗ

Содержание в рафинате,г/л

11- ступеней

Марганец Кобальт

0 25

38,8

0,01

0,0065

0,006

38,8

38 9

Составитель В.Бессмертнова

Редактор Н.Яцола Техред ДКоцюбняк Корректор О.Тигор

Заказ 835!/6. Тйраж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðñ ä, ул.Проектная, 4

0,112

0,067

0,026

ЗОБ-ный ДГЭГФК, ЗОБ-ный гексаран

39,12

39,10

38,70

39,30