Способ очистки от цинка сульфатных растворов, содержащих тяжелые цветные металлы
Изобретение относится к гидрометаллургии тяжелых цветных металлов и может быть использовано для очистки от цинка сульфатных кобальти никельсодержащнх растворов, например кобальтовых или никелевых электролитов . Цель изобретения - повышение селективности процесса и уменьшение потерь кобальта и никеля. Извлечение цинка из сульфатного кобальти никельсодержащего раствора ведут экстракцией растворами изододецилфогсЬетансвой кислоты в керосине при рН 1,7-2,7 и молярном отношении цин- , ка к изододецилфосфетановой кислоте, равном 1:(50-250). 5 табл. С
СООЗ СОВЕТСНИХ
РЕСПУБЛИК (191 (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4707036/02 (22) 15:06.89 (46 07.0с..91.Ьюл, М" 21 (71) Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов (72) В.Ф.Травкин, М.В.Лосева, Н.Г.7(укова, С,Б.Котухов, Т.В.Галанцева, I.A.Тертичная, Т.П.Х рина и А.М.Заставный (53) 669.536 (088.8) (56) Ритчи Г.М., Эшбрук A.Â.
Экстракция. Принципы и применение в металлургии. — ". .." Металлургия, 1983, с.?96, Заявка РСТ М 87/01734, кл. С 01 G 9/00, 1987.
Изобретение относится к гиррометаллургии тяжелых цветных металлов и может быть использовано для очистки от цинка сульфатных кобальти никельсодержащих растворов, например кобальтовых или никелевых электролитов.
Цель изобретения — повышение селективности процесса и уменьшение потерь кобальта и никеля.
Пример 1. Из слабокислых сульфатных растворов, содержащих г/л: цинк 0,35, кобальт 18, 1j никель
15 3 проводят экстракцию металлов.
В качестве экстрагента используют
0,43 моль/л раствор изододецилфосфетановой (ИДДФК) кислоты в керо(11) С 22 В 3/42//С 22 В 19/00
2 (5 ) СПОСОБ 0ЧИСТКИ 0Т ЦИНКА СУЛЬФАТН11Х PACT ВО! 0В, СОЦВРАЛРН1Х ТЯЖЕЛЬ1Е
ЦВЕТН1П МЕТАЛЛЫ (57) Изобретение относится к гидрометаллургип тяжелых цветных металлов и может быть использовано для очистки от цинка сульфатных кобальт- и никельсодержащих растворов, например кобальтовых или никелевых электролитов. Цель иэобрет.-ния — повышение селективности процесса и уменьшение потерь кобальта и никеля. Иэвлечение цинка из сульфатного кобальт- и никельсодержащего раствора ведут экстракцией растворами иэододецилфос" фетановой кислоты в керосине при рН 1,7-2,7 и молярном отношении цин, ка к изододецилфосфетановой кислоте, равном 1:(50-250). 5 табл. сине. Соотношение Zn И71ДФК составляет при этом 1:80. Кислотность водной фазы изменяется в пределах рН 1,1-3,5.
Полученны" экспериментальные данные приведены в табл.1.
Из полученных данных видно, что оптимальной областью кислотности для экстракционного разделения цинка, кобальта и никеля является рН 1,82,7. При кислотности водной фазы рН С 1,8 экстракция цинка ИЩФК подавляется, а при рН > 2,7 экстрагируется кобальт и никель, что ухудшает селективность процесса, Пример 2. Проводят экстракцию цинка из сульфатных растворов при т
1654353
Т аблица рН водной фазы
Fzë/ñî еп/и
0.001
0,3
0,001 0,001
О. (>0 I
0 001 (i "01
3 10
5 ° 10
3 ° 1О
5 ° 10
1,3
0,5
0,001
1,5
1,0
1 ° 10
1,2. 10
1,8 ° 10
0,001
1, 10з
1, "". ° 10
1,8 .10
1,7
0.001
1,8
0,001 рН 2,0 и содержании кобальт
19,3 г/л и никеля 15,2 г/л. Отношение Zn:ÈÄÄÔÊ меняется в пределах (1:30)-(1:250).
Приведенные в табл.2 данные показывают, что наиболее эффективно ис- пользование способа при молярном отношении цинк:ИДЦФК, равном 1:(50250).
Пример 3. Проводят экстрак-. цию цинка из сульфатных растворов, содержащих никель и кобальт. Кислотность растворов меняют в пределах рН 1,5-3,0, концентрацию цинка в пределах 0,03-1,0 г/л и концентрацию ,ИДДФК в пределах 0,2-0,6 моль. Из приведенных в табл.З экспериментальных данных следует, что только совместное сочетание ийтервалов рН 1,7-2,7 и отношение Zn:ÈÖÄÔÊ
1:(5-250) являются необходимым и достаточным для проведения процесса селективной экстракции цинка. 25
Пример 4. Проводят экстракцию цинка при рН 2,45 иэ сульфатных растворов, содержащих кобальт и никель.
В качестве экстрагентов используются растворы в керосине 0,24 моль/л
ИДДФК и 0,26 моль/л ди-2-этилгексилфосфорной кислоты (известный спо-соб). Экстракцию проводят в две ступени противотока, реэкстракцию — в одну ступень растворами
160 г/л серной кислоты. Соотношение
35 объемов органической и водной фаз
О:В при экстракции 1:3 и реэкстракции 10:1. Полученные результаты приведены в табл.4.
Из полученных данных видно, что при использовании в качестве экстрагента ИДЦФК по сравнению с известным способом достигается повышение се- 45
Коэффипнент распределения лективности процесса, и уменьшаются потери кобальта и никеля при экстракЦии.
Пример 5. Проводят экстракцию цинка из сульфатных кобальт- и никельсодержащих растворов при рН
2,36 растворами в керосине
0 2 1 моль/л ИДЦФК. Экстракцию проводят в две ступени противотока при отношении О:В = 1:3, промывку органической фазы водным раствором при рН 2,5 проводят в одну ступень при отношении 0:B 30: 1 и реэкстракцию металлов водным раствором
480 г/л серной кислоты проводят в одну ступень при отношении О:В
10: 1. Составы полученных растворов приведены в табл.5.
Таким образом, предлагаемый способ экстракционной очистки от цинка сульфатных растворов, содержащих тяжелые цветные металлы, позволяет повысить селективность процесса и существенно уменьшить потери кобальта и никеля при очистке содержащих эти металлы растворов.
Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я
Способ очистки от цинка сульфатных растворов, содержащих тяжелые цветные металлы, включающий экстракцию цинка кислым фодфорорганическим реагентом в органическом разбавителе, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности процесса и уменьшения потерь кобальта и никеля, экстракцию цинка ведут растворами изододецилфосфетано" вой кислоты при рН 1,7-2,7 и молярном отношении цинка к изододецилфосфетановой кислоте, равном 1:(50250) .
Коэффициент разделения
1654353
6 !!родолмени е табл . 1
Коэффициент распределения рН водной фазы
Коэффициент разделения
Fzï/cî Т zn/и: Со Ой
2,7 10
3,4 10
1,2" 10
1,2 10
1,3 ° !04
1,7 ° !04
0,002 0 001
1,9
0,001
0,003
О, 002
0 005
2,1
7 2-10з з
3,3 ° 10з
2 3
2,5
0,011 0,003
0,023 0,007
0,089 0,012
5 4.10з
3,1 10
1,6 ° !Оз
4,2 10
1,4 ° 1Оз
2 7
3.0
3 5
2,1 i)0
0,019
0,3
Таблица2
Коэффициент распределения Коэффициент разделения . 1
Конценжра- Иолярное ция цинка, отношение г/л Zn:ÈÄÄÔÊ
/ и/Hl я Со D !/1, О,05
1:30 8,2
1:50 20,2
1: 100 29.0
0,001 0,001
0%001 0,001
0,001 0,001
0,002 0,002
0,003 0,003
0,012 0.007
1: 200 45,1
1:250 39,0
1:300 11,2
1,6 10
9,3"10
0,1
1:30
8,7
1:50 19,3
1: 100 55,1
1:200 49,7
1:250
61,4
1: 300 65з 3
5,9 10з 8,2 10з
4,5 10
2,9 ° 10
3,2 10
5,1 101
4,5
1:30
1,0
О, 0014
0,00!
0,002
0,003
1,8 ° 10
0,003
0,008
0 005
0,010
8,7 10
6 9 ° 10з
1:50 29,0
1:1o0 45,4
1:200 51,3
1:250 55,2
1:300 69,4
0,001
О, 001
0,002
0,002
0,003
0,011
0,001
0,001
О, 001
0,001
0,0015
0,002
0,003
0,008
0,001
0,001
8,2 10
2,0 1О
2,9е 10
4.
Ф
2,2 ° 10
1,3 ° !04
8 7 ° 10з
1,9 ° 10
2,7 ° 10
2,5 10
2 О 1О
4,5 10з
2,9 ° 1О
2,3 10
7. 104
1,1 104
8,2 ° 10
2,0.10
2,9 10
2,2 ° 10
1,3 10
8. 7 -10-
1,9 10
3,7 ° 10
2,5 ° 10
2,0-10
1654353
Т а б л и ц а 3 рН вод- Иолярное отной фазы ношение .
Z й:ИДДФЕ
Коэффициент разделения
Е л/Со
1,5
4,6i 10
2,t >10
3,7 ° 10
Ф
1,8 10
1:30
1:50
1 100
1: 250
1: 300
1: 300
3,7 ° 10
4,5 ° 10
5,9 ° 10
6,2 е10з
6,7 10
6,3 ° 10
5, 7 ° 10
6,1 10
1:30
1,9
1 100
1:150
3,0
1,5
Т а блица4
Раствор
Д2ЗГФК известный способ)
Zn Со Ni
Исходный водный раствор
0,063
0,001
Оэ 063 58 е 0
7,1
7,t
0,001
7,1
7,0
57,9
Рафинат
Резкстракт
Извлечение,X
2,3
0,08
2,1
98 4
291
0,96
98 4
0,04
1,4
0 17
Иснодный водный раствор
0,065
0,001
81,2
0,12
81,2
0,065 0,12
80,4
6,2
0,001
0,11
0,38
8,3
80,9
О,tO
Рафинат
Реэкстракт
Извлечение,й
2,2
3,1
0,037
2,3
0,5Э
98,5
16,7
0,98
98,5
Таблица5
Концентрация, г/л
Рас
Кобальт Никель
Исходный водный раствор
62,3
62,2
2,8
9,6
9,6
Рафинат
Промвода
Реэкстракт
1е7
0,02
0,09
Извлечение в реэкстракт,X
98 Э
0 05
0,01
1,7
2,1
2,7
2,9
2э1
4,3" 10
1,9 ° 10
3,4 >10
1,8 "10
3,9 10
4,7-10
О, 059
О, 001
0,1
1,74
58,0
56,4
18,6
2 7
