Способ извлечения кобальта из аммиачных растворов
Изобретение относится к гидрометаллургии тяжелых цветных металлов и может быть использовано для экстракционного извлечения кобальта из аммиачных растворов, содержащих кобальт , медь, никель и цинк. Цель изобретения - повьшение селективности извлечения и интенсификация процесса . Извлечение кобальта из аммиачных растворов ведут экстракцией с использованием в качестве экстрагента раствора диойтилового эфира парахлорфенилсульфониламидофосфорной кислоты при соотношении экстрагента и кобальта I:(0,01-1). 4 табл. 00 1 4 оо ,§
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1344802 д1? 4 С 22 В 23/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
М А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4071504/22-02 (22) 03.06.86 (46) 15.?0.87. Бюл. № 38 (71) Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов (72) Г.П.Гиганов, В.Ф.Травкин, А,M.Ïèí÷óê, З.С.Козлов, В.Я.Семений, М.В.Лосева и А.M,Заставный (53) 669,253 (088.8) (56) Патент США № 3438768, кл. 423-139, )972.
Патент CUIA ¹ 4012483, кл. 423-24, )977. (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОБАЛЬТА ИЗ
АММИАЧНЫХ РАСТВОРОВ (57) Изобретение относится к гидрометаллургии тяжелых цветных металлов и может быть использовано для экстракционного извлечения кобальта из аммиачных растворов, содержащих кобальт, медь, никель и цинк. Цель изобретения — повышение селективности извлечения и интенсификация процесса. Извлечение кобальта из аммиачных растворов ведут экстракцией с использованием в качестве экстрагента раствора диоктилового эфира парахлорфенилсульфониламидофосфорной кислоты при соотношении экстрагента и кобальта 1:(0,0)-l). 4 табл.
Таблица l
Металл (I (Показатели
Экстракт
0,80
1,5
95,3
l8
Д231 ФК
Ке1ех 100
76 3,6
77
0,015
0, 021
0,008
20,3
ДЭХФСАФК
Коэффициент распределения металлов
0,54
Д23ГФК
0,69
2,45 ме
Kelex 100+
3, 6 0,037 0,47
1350 966
2500
КоэффициеНт разделения
Р cojpe
ДЭХФСАФК
Д2ЭГФК
Ке1ех 100+
1,27
3,13
0,28
1,06 90,2
7,1
Прототип
1-44
Изобретение относится к гидроме— таллургии тяжелых цветных металлов и может быть использовано дпя экст— ракционного извлечения кобальта из аммиачных растворов, содержащих кобальт, медь, никель и цинк.
Цель изобретения — повышение се— лективности извлечения и интенсификации процесса.
Пример 1. Проводят экстракцию кобальта из аммиачно-сульфатного раствора, имеющего рН 9,4 и содер— жащего, г/л: кобальт 1,45; медь 4,2; никель 10,8; цинк 2,3; сульфат аммо-. ния 33,6; свободный аммиак 21,2.Время перемешивания фаз 3 мин, температура 22,6 С, соотношение объемов оргао нической и водной фаз О:В =-. 1:1.3кстИзвлечение, 7. ДЭХФСАФК
П р и. м е р 2. Экстракцию кобальта ведут при различном соотношении экстрагента и кобальта. Органическая фаза — 0,2 мол/л ДЭХФСАФК в керосине; водная фаза имеет рН 8,9 и содер-. жит 0,24 — 0,01 мол/л кобальта, О, 1 мол/л никеля, 30 г/л (ИН <) Sn< и 21 г/л NHq (свободного)„ Темпера4802 2 рагент 10 об.7 диоктиловый эфир пхлорфенилсульфониламидофосфорной кислоты (ДЭХФСАФК) в керосине с добавкой 10 об,7. изоктилового спирта.При этом соотношение экстрагент : кобальт составляет 1 : 0,15.
В табл.l приведены величины степени извлечения металлов, коэффици)О ентов распределения и коэффициентов разделения кобальта с металлами при использовании предлагаемого экстрагента и известных.
Из приведенных экспериментальных
15 данных видно, что проведение экстракции кобальта по предлагаемому способу позволяет существенно повысить селективность процесса извлечения кобальта из аммиачных растворов, Кобальт Медь Никель Цинк тура 21,3 С, время перемешивания фаз
2 мин.
Из приведеннь;х в табл.2 экспериментальных данных следует, что наилучшие результаты могут быть достигнуты г.ри молярных соогношениях ком. 5 понентов экстра.гента к кобальту
1 : 1-0,01..1344802
Таблица 2
Извлечение, 7.
Соотношение компонентов
Коэффициент разделения, 1 со /t ai
Коэффициент распределения экстрагент. кобальт
D 0
Кобальт Никель
I : 0,005 99,1 32,7
0,48
110
229
98,7 !4,2
94,2 2,6
1 : 0901
1 : О,!О
75,9 0,16
474
16,2 0,086 540
14,6 0,022 730
6,9 0,024 230
1: 0,3
93 6
2,2
2,4
I : 0,5
1 : 0,7
87,4
2в5 Зю8 Ою025 152
79,1
1: 1
71,2
2,3
1 : 1,2
2,4
40,1
Продолжение табл.3
Пример 3. Экстракцию кобальта ведут из исходного аммиачно-суль- 30 фатного водного раствора, содержащего 4,1 г/л кобальта и имеющего рН 9,1.
Температура 21,6 С, соотношение фаз
0,5:20. Экстрагенты кобальта
0,21 мол/л ДЭХФСАФК и 0,28 мол/л
Ке1ех 100 в керосине с добавкой
0,79 мол/л изооктилового спирта.
В табл.3 приведены данные по зависимости степени приближения к равновесию от времени перемешивания органической и водной фаз.
Время перемешивания фаэ, мин
5,0
100
100
10,0
100
l5 0
100
20,0
100
100
Таблица 3
Время пе ремешива ния фаз, мин
Из полученных данных видно, что при использовании в качестве экстрагента диоктилового эфира п-хлорфепилсульфониламидофосфорной кислоты время достижения равновесия уменьшается в 5-10 раз по сравнению с прототипом, что приводит к ускорению процесса экстракции кобальта.
Пример 4. Проводят экстракцию
55 из водных аммиачных растворов содер жащих, г/л: кобальт 2,9-3,1; никель
5.7-5,8; медь 5,1-5,2. Время перемешивания фаз 2 мин, соотношеHHe 0:В
I:1, температура 21,2-21,8 С. Орга0,3
19
0 5
27
1,0
48
2,0
66
3,0
84
Степень приближения к равновесию, 7
ДЭХФСАФК Ке1ех 100
2,5 0,023 108
0,67 0,024 27,9
Степень приближения к равновесию, 7
ДЭХФСАФК Кеl ех 100
802
Т а б л и ц а 4
Коэффициент разделения
Раствор
Коэффициент распределения
Dcî lj м
D/„
Аммиачносульфатный
19ь6 0,022 Оь017 890 1150
Аммиачнохлоридный
18,3 0,023 Оь016
796 ll40
Аммиачнокарбонатный 18,7 0,0?О 0,018 935 1040
5 1344 ническая фаза — 0,11 мол,/л ДЭХФСАФК в керосине. Водные фазы: аммиачносульфатная 28 г/л (NH+)> 804и 18 г/л
NH> свободного (рН 9, 1), "аммиачнохлоридная 30,1 г/л NH4C1 и 23 г/л
NH свободного (рН 9,3)," аммиачнокарбонатная — 27 г/л (NH ) СО и
21 г/л Nllq свободного (рН 9,0).
Пример 5. Проводят экстракцию кобальта из исходного водного Q раствора, содержащего, г/л: кобальт
2,7; никель 5,9; медь 5ь2; сульфат аммония 26,9 и свободный аммиак при рН 8,95 — 19,7. Экстракцию ведут н режиме протинотока при числе стадий
n = 4, соотношении 0 .В = 1 1„ времени перемешивания фаз на каждой ста-дии 2 мин и температуре 21,, С. В ка.честве органической фазы используют
0,10 мол/л раствор,ЦЭХФСАФК н керо-. 4/2 сине. Водные растворы после экстракции содержит, г/л: кобальт 0,031; никель 5,76 и медь 5,18. Таким образом, извлечение кобальта из водной фазы составило 98,8; никеля — 2,3, 4В меди — 0,4Z. Коэффициенты разделения металлов, рассчитанные ка; отношение соответствующих коэффициентов распределения, равны /2„ = 3,6 10-" и
4 — 2,0 10
Геэкстракцию кобальта из органической фазы недут водным раствором, содержащим 50 г/л серной кислсты при соотношении объемов фаз 0:В =- 10:lь времени перемешивания 2 мин, темпе;2 Ь ратуре 22, 1 С и числе ступеней противоточного процесса и = 2. В результате получен водный раствор — реэкстракт, содержащий. г/л. кобальт 26„8;
В табл.4 приведены полученные экспериментальные даннь)е, из которых следует, что эффективное извлечение кобальта и отделение его от никеля и меди может быть проведено из аммиачно †сульфатн, аммиачно-хлоридных и аммиачно-карбонатных растворов. никель 0,12 и медь 0,08. Из раствора с таким содержанием примесей мс-жет быть полу-IFH товарный кобальтсодержащий продукт, Таким образом, предложенный с Io соб извлечения кобальта из аммиачных растворов позволяет повысить сслектинность проц:.:Оса экстракции,, увеличить скорость процесса экстракции и проводить процесс реэкстракции в одну стадию с получением реэкстракта, который может быть направлен на выделение из него кобальта н виде товарной продукции (металлическии кобальт, сульфат кобальта или гидроокись кобальта ), Формула и з о б р е т е н и я
Способ извлечения кобальта из аммиачных растворов„ содержащих тяжелые цнетные металлы, экстракцией растнОрОм органического реагента B разбавителе, О т л и -: a ю шийся тем что с це)I. . пОнышr. ния селект ив ности изнлечени:) и интенс фнкации процесса, экстракцию кобагьта надут раствором диоктилон го эфира парахяО12фенилсульфОнилаi"1идОфосфОрной кис лоты при отношении экстрагента к кс-Оальту i:(0,,0l-l).
