Способ извлечения кобальта из кобальтсодержащего материала

 

Способ может быть использован для извлечения кобальта из кобальтсодержащих материалов и дальнейшего применения его для получения различных соединений. В способе извлечения кобальта из кобальтсодержащих материалов, включающем перевод кобальта и сопутствующих ему металлов в разбавленный раствор, очистку раствора от примесей, фильтрацию и последующее осаждение кобальта из раствора, промывку и отжим с дальнейшим получением конечного продукта, очистку раствора от примесей осуществляют в буферной среде, содержащей бикарбонаты и карбонаты щелочного металла и окислитель, например пероксид водорода, при рН 7,8 - 9,4 и температуре 15 - 30°С, способ обладает высокой селективностью и позволяет получить конечные качественно чистые продукты без применения сложного оборудования. 3 табл.

Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ, в частности к химическим и гидрохимическим способам извлечения кобальта из кобальтсодержащих материалов и дальнейшего использования его для получения различных соединений.

Металлический кобальт встречается в природе очень редко, в виде сложных комплексных соединений, из которых его необходимо извлечь.

Руды, из которых извлекают кобальт, весьма разнообразны по своему химическому и минералогическому составу, причем содержание кобальта в них колеблется в широких пределах- от десятых долей процента до нескольких процентов. Но неокисленные руды (сульфидные или мышьяковистые), особенно комплексные, являются промышленными даже при концентрации кобальта 0,15% и менее, т.к. они поддаются обогащению.

Естественно, что бедные руды необходимо предварительно обогатить, поэтому технологические процессы извлечения кобальта удобно классифицировать по признаку обогатимости руд, а именно: 1. обогащающиеся руды : медные сульфидные, мышьяковистые первичные, магнетитовые, никелевые сульфидные и асболоновые; 2. руды необогащающиеся современными массовыми способами : медные окисленные, мышьяковистые эритриновые, никелевые окисленные и сплошные пириты или арсенопириты.

Начальные технологические процессы извлечения кобальта несмотря на их многообразие основаны прежде всего на разделении фаз. Обычно за одну операцию металлургической переработки нельзя получить высокое содержание кобальта в извлекаемой фазе, поэтому первый продукт металлургической переработки - штейн или шпейзу (в гидрометаллургических процессах - первый осадок) приходится подвергать нескольким операциям обогащения.

Для этих целей проводят обжиг и сократительную плавку или конвертирование. Окончательное отделение от кобальта сопутствующих ему примесей осуществляется гидрометаллургическими способами путем фракционной очистки полученных растворов от примесей при последовательном повышении pH. Из очищенного раствора при его окислении осаждают гидроокись кобальта. В результате процессов обогащения получаются концентраты, содержащие кобальт от нескольких процентов до 40%.

Далее возможны различные пути в зависимости от поставленной задачи получения конкретного продукта. Таким образом, процесс гидрометаллургической переработки кобальтсодержащих материалов состоит из следующих операций: перевод кобальта и сопутствующих ему металлов в раствор; очистка раствора от примесей и выделение из него кобальта в виде самостоятельной твердой фазы; доведение твердой фазы до металлического кобальта или какого-то другого товарного продукта.

В зависимости от содержания кобальта и других компонентов в сплаве применяется несколько способов растворения кобальтсодержащего сырья : химический, электрохимический и автоклавный ( Извлечение кобальта из медных, никелевых руд и концентратов.- М.: Металлургия, 1970 г.).

Перевод кобальта в растворимую форму и предварительное отделение основной массы преобладающих металлов достигается в результате различных пирометаллургических процессов : окислительного обжига, шахтной плавки, конвертирования, спекания с различными добавками, хлорирования и электролиза.

После перевода кобальта в раствор его отделяют от захваченных в процессе переработки и выщелачивания значительных количеств сопутствующих металлов : серебра, меди или свинца, или железа, марганца, никеля и цинка.

Обычно для извлечения кобальта используется его большая склонность к переходу в трехвалентную форму и к образованию устойчивых комплексных соединений; с этой целью раствор обрабатывают в соответствующих условиях хлором, гипохлоритом натрия, перекисью водорода или другими окислителями. Конечным продуктом гидрометаллургической стадии является Co₃O₄, из которого различными способами получают металлический кобальт (Химическая энциклопедия т. 2. М.: Академия наук, с. 615).

Известен способ получения окиси кобальта посредством гидрометаллургического растворения кобальтсодержащего материала смесью хлористого кальция и серной кислоты, с последующей очисткой полученного раствора от соединений железа, меди и кальция кальцинированной содой при pH 6,1 - 6,5 и переводом очищенного раствора хлорида кобальта в окись кобальта по гипохлоритной схеме, а далее по известной реакции замещения ионов хлора на сульфат - ионы (авт.св. N 13477, БИ N 1 - 61).

Известен способ осаждения гидроокиси кобальта из кобальтовых растворов посредством продувания их газообразным хлором при температуре 60 - 74^oC со скоростью подачи хлора в пределах 8-16 г/ч на каждый литр обрабатываемого раствора, с одновременной нейтрализацией образующей кислоты раствором, содержащим кальцинированную и каустическую соду в соотношении от 3 : 2 до 1 : 1 (авт. св. N 114149).

Общим недостатком этих способов является то, что кобальт выделяется в виде осадка, содержащего примеси других металлов : меди, железа, никеля, цинка и т.д. Дальнейшее разделение этих металлов вследствие близости нормальных потенциалов их представляет сложную проблему.

Кроме того, недостатком этого способа является применение восстановителей и окислителей, содержащих ионы хлора, загрязняющих окружающую среду и влияющих на здоровье человека. В настоящее время вместе гипохлорита предпочтение отдается диоксиду хлора и пероксиду водорода.

Известен способ извлечения кобальта из отработанного кобальтсодержащего катализатора, при котором предварительно обрабатывают кобальтсодержащий материал раствором гидроокиси калия или натрия при температуре 50-90^oC. После этого отделенный осадок подвергают термообработке при температуре 260-320^oC, а затем растворяют в серной кислоте с образованием сульфата кобальта (патент РФ N 2036841, БИ N 23, 1995 г).

Недостатками этого способа являются : наличие примеси органического происхождения и большая энергоемкость процесса.

Способы извлечения соединений кобальта с применением автоклавного процесса получили наибольшее распространение, т.к. обеспечивают более комплексное использование составляющих исходного кобальтсодержащего материала.

Широкое распространение получили процессы автоклавного выщелачивания кобальтсодержащих материалов серной кислотой или в присутствии аммиака или аммонийных солей.

При выщелачивании в серноксилых растворах получается раствор с повышенным содержанием свободной H₂SO₄ (до ~ 10 г/л). Никель и кобальт в них представлены ионами валентности (Ni²⁺, Co²⁺). Такой раствор может быть переработан по стандартной гипохлоритной схеме или правильнее гидратной. Растворы после выщелачивания окислялись воздухом и выделяли из них железо аммиаком при температуре 75^oC, парциальном давлении кислорода, 0,35 ат и pH 4,1 - 4,3. После железа раствор следует очистить от меди кобальтовым порошком при pH 4,2, а кобальт и никель выделять в три стадии. Выделение кобальта по гипохлоритной схеме осуществляется в избыточном количестве гипохлорита (200-300%) от теоретически необходимого. Избыточный гипохлорит использовался на нейтрализацию образующейся серной кислоты. Температура осаждения 80 - 90^oC. Время 4 - 6 часов. Наряду с кобальтом в раствор переходит некоторая часть никеля.

Осаждение хлором проводят при температуре 65 - 70^oC. Кислотность раствора изменяется от 0,8 - 1 г/л до 0,5 - 0,8 г/л.

Недостатком этого способа является то, что сернокислый раствор при высоких температурах и давлении очень агрессивен - требуется применение титана или футеровки из кислотоупорного материала, а главное использование хлора.

Основным недостатком аммиачных растворов является то, что при выщелачивании штейнов с высоким содержанием кобальта наряду с растворимым пентамином кобальта образуется нерастворимый гексамин, в результате чего снижается извлечение кобальта в раствор (В. И.Смирнов и др. Извлечение кобальта из медных и никелевых руд и концентратов.- М.: 1970, Металлургия, с. 181-198).

Процесс осаждения гидроокиси - окончательная операция разделения никеля и кобальта. В результате ее получают чистый, свободный от примесей продукт.

Осаждение гидроокиси осуществляются либо гипохлоритом натрия, содержащего 50 - 60 г хлора и 20 - 25 г щелочи, либо газообразным хлором с одновременным введением в раствор желанжа - смеси кальцинированной и каустической соды, содержащей 95 г/л кальцинированной и 110 г/л каустической соды.

При гипохлоритном методе осаждения гидроокиси в раствор, подкисленный до pH - 1,5- 1,7, через диафрагму 5 - 7 мм заливают гипохлорит натрия со скоростью 400-500 л/ч в количестве, обеспечивающем осаждение кобальта на 85 - 95% (в зависимости от отношения кобальта к никелю в исходном растворе).

При осаждении гидроокиси кобальта газообразным хлором pH раствора доводят до 1,9 - 2,1. Хлор пропускается при давлении 0,4 - 0,7 ат и при расходе его 40 - 80 кг/ч. Постоянство pH раствора во время процесса осаждения обеспечивается подачей содового раствора. К концу операции pH раствора повышается до 2,3-2,5. Хлорирование ведут до содержания в растворе 0,03 - 0,05 г/л кобальта.

Недостатком его является то, что при осаждении гидроокиси хлором получают мелкодисперсные осадки, сильно пылящие при сушке.

Процесс электролитического рафинирования кобальта обычно осуществляют в ваннах с диафрагмами, при этом раствор из анодного пространства выводится для очистки от примесей - меди, железа, никеля и затем поступает в катодное пространство. Обычно электролитический кобальт получают недостаточно чистым : он содержит значительное количество цинка, поэтому его подвергают дополнительной рафинировке.

Для селективного выделения никеля и кобальта из раствора применяют следующие операции : 1. окисление раствора очищенного от железа, для образования аммиачного комплекса кобальта; 2. отделение от раствора никеля в результате образования и выделения сульфатноаммиачных солей никеля; 3. превращение аммиака трехвалентного кобальта в соединения двухвалентного металла и осаждение из раствора кобальта водородом.

При окислении раствора воздухом в присутствии аммиака при повышенных температуре и давлении образуются аммиачносульфитные комплексы кобальта и никеля. После подкисления раствора до pH 2,6 аммиачносульфатный комплекс трехвалентного кобальта остается в растворе, а аналогичный комплекс двухвалентного никеля (двойная сернокислая соль никеля и аммония) выпадает в осадок. В результате никель отделяется и получается практически чистый раствор кобальта для последующего осаждения последнего водородом в виде чистого порошка.

Окисление производят в горизонтальном автоклаве из нержавеющей стали при температуре 71^oC и избыточном давлении 7 ат.

Как уже говорилось выше, главный недостаток электролитического металла - невозможность получения чистого кобальта.

Известен способ извлечения кобальта из материала, содержащего 10-40% хрома, 10-40% никеля, 5-20% железа, 20-60% вольфрама и 0-1% кремния, остальное - кобальт, этот материал дегидрируют в хлористоводородной кислоте и получают раствор, содержащий все количество кобальта, а также примесные количества хрома, никеля, железа, и нерастворимый материал, содержащий вольфрам и кремний. Раствор отделяют от нерастворимого материала. В раствор добавляют соединение, образующее оксалат в количестве, достаточном для превращения всего количества кобальта в оксалат кобальта. Подщелачивая обработанный оксалатом раствор, регулируют значение pH до величины 1,5 - 2,0 для образования первого осадка, содержащего все количество кобальта в виде оксалата кобальта и примеси никеля, и первого маточного щелока, содержащего все железа и хрома. Первый осадок отделяют от первого маточного щелока (патент США N 4594230, 10.06.1986 г).

Недостатками этого способа являются многостадийность и загрязнение продукта органикой.

Несмотря на усовершенствования рассмотрения гидратная схема с применением гипохлорита или хлора представляет сложный и громоздкий комплекс процессов, связанных с применением малопроизводительного оборудования, большими затратами ручного труда и пониженным извлечением металлов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому по достигаемому результату является способ разделения и очистки металлов от примеси методом экстракции.

Сущность метода экстракционной переработки кобальтсодержащих растворов заключается в следующем. Водный раствор, содержащий минеральные соли металлов (хлориды или сульфаты), приводятся в контакт с органической жидкостью, не смешивающейся с водой в экстракционных колонках или ящечных экстракторах.

При соответствующем подборе органической жидкости и некоторых добавок металлы в виде комплексных соединений переходят в органическую фазу.

Для выделения одного какого-либо металла из раствора, содержащего примеси других металлов, необходимо подобрать условия, при которых коэффициент распределения извлекаемого металла был бы больше, чем для металлов примесей.

В качестве экстрагентов для металлов, присутствующих в никеле-кобальтовых растворах, используют жирные кислоты фракции C₇-C₉ до C₁₀-C₁₃.

Для кобальтовых производств выгоднее применять кислоту фракции C₇-C₉, как менее вязкую.Жирные кислоты,а также их растворы в инертных растворителях, как правило, не экстрагируют металлы. Интенсивный переход металлов в органическую фазу наблюдается при добавлении к раствору щелочи. Изменяя расход щелочи, можно подобрать условия, при которых практически экстрагируется весь металл.

Экстракционный процесс успешно протекает при одновременном присутствии ионов нескольких металлов. Если обработать водный раствор кобальта, кобальтовым мылом, то произойдет очистка раствора от всех металлов, менее щелочных, чем кобальт, т.е. металлов, стоящих левее кобальта в экстракционном ряду.

Перевод металла в органическую фазу - одна половина процесса. Вторая половина - выделение металла из этой фазы - реэстракция, т.е. возвращение органического растворителя снова в процесс. Выделение кобальта из органического раствора осуществляется водой (там же, с. 2126-235).

Известно применение различных экстрагентов для извлечения кобальта из раствора, содержащих его и сопутствующие ему примеси. Так в патенте США N 4882132 для экстрагирования кобальта из водного раствора этот раствор приводят в контакт при равновесном значении pH > 7 с углеводородным растворителем, содержащим 1,2% N-алкилалканогидраксамовой кислоты, содержащей > 8 атомов углерода. Насыщенную кобальтом органическую фазу отделяют и извлекают из нее кобальт.

Известен способ разделения никеля и кобальта, содержащихся в сульфатных растворах, путем экстракции растворителем - фосфоновой или фосфиновой кислотой для получения насыщенного органического раствора. Насыщенный кобальтом органический раствор обрабатывают водной серной кислотой для регенерации экстрагента и получения раствора, содержащего кобальт и никель в виде сульфатов. Затем этот раствор обрабатывают органическим экстрагентом. Для никеля, состоящего из нехелатирующего оксима с возможным содержанием ди(2-этил) гексилфосфорной кислоты или альфабромлауриновой кислоты. В результате получают рафинат с отношением Co/Ni >10000 и насыщенный органический раствор, содержащий никель (патент США N 4900522, 13.02.90 г.).

Из приведенных примеров реализации метода экстракции следует, что экстракционный метод разделения металлов отличается большой гибкостью. Технологию процесса можно построить таким образом, чтобы кобальт был отделен от основных примесей за один прием с выделением суммы загрязняющих элементов, например железо, медь, никель могут быть выделены в один раствор путем обработки раствора их солей кобальтовым мылом или другим органическим растворителем. Можно также получать чистые растворы, содержащие только железо, медь и никель, т.е. последовательное проведение операции экстракции.

Независимо от выбранных условий способа экстракции и органического экстрагента общими являются следующие стадии: получение одним из известных методов, приведенных выше, раствора, содержащего кобальт и примеси:
приведение в контакт полученного раствора с органическим растворителем (возможно до этого разбавление первоначального раствора до определенного содержания кобальта в нем) в экстракторе;
отделение кобальта от примесей, в результате чего кобальт выпадает в осадок или остается в насыщенном органическом растворе:
реэстракция органического экстрагента;
получение целевого продукта - соединения кобальта.

Общими недостатками метода экстракции являются необходимость применения довольно сложного оборудования, каковыми являются экстракторы; сложность подбора условий экстракции и наличие дополнительной операции - реэкстракция экстрагента.

Технической задачей, решаемой предполагаемым изобретением, является разработка способа извлечения кобальта из кобальтсодержащих растворов без применения сложного оборудования, обладающего высокой селективностью и позволяющего получать конечные качественно чистые продукты.

Технический результат достигается за счет того, что в известный способ извлечения кобальта из кобальтсодержащего материала, включающий перевод кобальта и сопутствующих ему примесей в раствор, очистку раствора от примесей, последующую фильтрацию и осаждение соединения кобальта, с дальнейшим получением готового продукта внесены изменения, а именно: очистку кобальта от примесей осуществляют в буферной среде, содержащей бикарбонаты и карбонаты щелочного металла в присутствии окислителя, например пероксида водорода, при pH 7,8-9,4 и температуре 15-30^oC.

Использование буферной среды, содержащей бикарбонаты и карбонаты щелочного металла позволяет создать наиболее благоприятные условия получения комплексного аниона трикарбоната кобальта в растворимом виде. При значениях pH, выходящих за рамки заявленного интервала, основная масса кобальта переходит в осадок, что делает невозможным его разделение от других металлов.

Применение избытка окислителя (H₂O₂) обусловлено необходимостью полного окисления двухвалентного кобальта о трехвалентного состояния и образования устойчивого комплексного аниона [Co(CO₃)₃]^3-.

Диапазон допустимых значений pH выбран исходя из того, что при pH > 9,4 возрастает вероятность образования гидроокиси Co(OH)³, а при pH менее 7,8 концентрация карбонат-иона (CO₃^2-) в растворе мала и наблюдается образование зеленого осадка, вероятно, комплексов вида Co[Co(Co³)³] и Na₃[Co(Co₃)³]^*3H₂O в кристаллическом состоянии.

При температуре менее 15^oC окисление двухвалентного кобальта в трехвалентный происходит медленно, остается значительное количество кобальта (II).

При температуре более 30^oC возрастает расход окислителя, например дефицитной перекиси водорода, а при температуре выше 35^oC карбонатный комплекс начинает разлагаться с образованием Co(OH)³ за счет возрастания скорости гидролиза.

Поддержание pH в оптимальном (заявленном) диапазоне осуществляется за счет изменения подачи кальцинированной соды.

Реализацию предлагаемого изобретения рассмотрим на следующих примерах.

Пример 1. В качестве исходного кобальтосодержащего материала берем кобальтовый концентрат со следующим средним содержанием компонентов, вес.% (в пересчете на сухое вещество) : кобальт - 12,8, цинк - 6,83, медь - 0,85, сера (общ.) - 11,0, натрий - 0,04, калий - 0,05, кальций - 0,1, никель - 0,2, железо - 0,5, магний -0,20, марганец- 0,10, кадмий - 0,005, свинец - 0,01, H.O. - 32,3 (Заирский концентрат).

Из исходного кобальтового концентрата при определенных условиях путем волной вытяжки был получен раствор, содержащий (мас.%) : кобальт - 3,32, цинк - 1,39, никеля - 0,04 и прочие примеси. Плотность раствора - 1,136 г/см³.

Приготовление буферного раствора : в аппарат вместимостью 400 л загружают 9 кг бикарбоната натрия и 4,5 кг натрия углекислого и из мерника заливают 80 л технической воды. Перемешивают раствор в течение 30 мин, pH образовавшейся буферной системы составляла 9,25 - 9,3.

39 кг раствора водной вытяжки концентрата исходного состава, т.е. 1,3 кг кобальта и 0,543 кг цинка передают в мерник, туда же заливают 10 л пероксида водорода. Далее полученный раствор подают в буферную систему при интенсивном перемешивании, со скоростью подачи 0,3 л/мин. После подачи примерно трети раствора измеряют pH и, если она менее 8,6, начинают параллельную подачу в аппарат углекислого натрия, поддерживая pH 8,6-9,2. Температура составляла 20-25^oC.

По окончании процесса разделения систему перемешивают в течение 15 мин и фильтруют сначала через нутч-фильтр в промежуточную емкость, а затем "грибком" в аппарат емкостью 400 л с паровой рубашкой.

Полученный раствор кобальта в аппарате с паровой рубашкой нагревают до температуры 90^oC при постоянном объеме в течение 4 ч, проверяя полноту разрушения комплекса ( раствор должен быть прозрачным) и оставляют на отстой на 2-3 ч.

Отстоявшийся маточный раствор, содержащий NaHCO₃, Na₂CO₃ и NaSO₄ ссифонивают в аппарат емкостью 300 л с паровой рубашкой, где его упаривают по объему в 3 раза для повторного использования.

Осадок в аппарате после разрушения комплекса представляющий собой гидроксид кобальта {Co(OH)³} три-четыре раза промывают горячей водой до массовой доли натрия не более 0,07 г/л.

Отжатая паста гидроокиси кобальта является полупродуктом для получения соединений кобальта. Выход Co(OH)³ на сухой продукт составил 1,86 кг.

Полученную гидроокись кобальта используют для получения различных конечных продуктов. Например, пусть пасту гидроокиси кобальта с нутч-фильтра переносят в аппарат с паровой рубашкой. Далее подали в него 25 л технической воды и 1 л серной кислоты с 94% концентрацией и примерно 1,0 л пероксида водорода. Раствор нагрели до 70-80^oC, продолжая перемешивать до полного растворения гидроокиси кобальта (III), а затем упарили до p 1,4 г/л. Далее раствор кристаллизовали при самоохлаждении. Выпавшие кристаллы отжали на нутч-фильтре.

В результате получили продукт - кобальт (II) сульфат семиводный (CoSO₄·7H₂O) следующего качества, таблица N1. В таблице для сравнения приведены требования к качеству готового продукта по ТУ 6-09-3800-75.

Таким образом, можно сделать вывод, что качество кобальта (II) сульфата семиводного, полученного из гидроокиси кобальта (III) способом по предлагаемому изобретению выше, чем известными способами.

В результате предложенного способа разделения соотношение Co/Zn изменилось с 2,4/1 в исходном концентрате до 200:1 в конечном продукте.

Остальные примеры реализации предлагаемого изобретения, обосновывающие оптимальность выбранных параметров, приведены в таблице N 2.

С целью возможности сравнения полученных результатов состав исходных растворов в примерах 1-6 был одинаков.

Анализ полученных результатов в этих примерах подтверждает правильность выбранных параметров буферной системы.

Так в примере 2 температура буферной среды менее оптимальна и составляла 13^oC. В результате выход кобальта составил всего 47%. Это объясняется тем, что процесс окисления кобальта (II) в кобальт (III) происходит очень медленно и часть кобальта не окислилась, а выпала в осадок с другими металлами.

В примере 4 наоборот температура при подаче кобальтсодержащего раствора в буфер выше оптимальной и составила > 35^oC. Выход кобальта составил - 60%. Это объясняется тем, что при повышении температуры происходит увеличение процесса гидролиза и часть образовавшегося Co(OH)³ выпадает с другими металлами, т. е. происходит потеря кобальта или требуется дополнительное его выделение.

В примере 5 pH на стадии смешения кобальтсодержащего раствора с буферным раствором несколько выше заявляемого значения и составила 9,5-9,7, то выход кобальта составит всего 44%. Причина - образование гидрата окиси кобальта и выпадение ее в осадок.

При pH меньше заявленных, например, 7,5-7,8 выход кобальта очень мал - 27%. Потери кобальта вызваны образованием комплексов вида: Co[Co(Co₃)₃]^*3H₂O и Na₃[Co(Co)₃]^*3H₂O в кристаллическом виде.

Примеры 7 и 8 показывают, что наиболее целесообразным использованием предлагаемого способа выделения кобальта достигается при его содержании в первоначальном растворе не более 5 мас.% . Так, в примере 7 оно превышало это значение и составляло - 5,5 мас.% . Выход кобальта составил - 60%.

В примере 8 первоначальный раствор взят очень разбавленным, но несмотря на хорошие качественные показатели этот вариант не является оптимальным, т. к. получается низкая производительность на единицу оборудования.

В случае получения раствора с содержанием кобальта более 5,0 мас.% их необходимо предварительно разбавить, но чтобы содержание кобальта было в пределах 2-5 мас.% .

Пример 3 несколько отличается от примера 1 некоторыми параметрами (температурой и величиной pH). Выход кобальта составляет - 85%.

В примере 1 реализации предполагаемого изобретения была доведена до получения конечного продукта - кобальта (II) сульфата семиводного. Покажем на примере 3 получение оксида кобальта.

Как и в примере 1, осадок, образовавшийся после разрушения буферной среды и представляющий CO(OH)³, три-четыре раза промывают горячей водой до содержания натрия в промывной воде не более 0,07 г/л. Последнюю воду ссифонивают из аппарата, оставляя ~ 25 л воды. Включают перемешивание и пульпу передают на нутч-фильтр. Отжатая паста гидроокиси кобальта является полупродуктом для получения соединений кобальта (выход Co(OH)³ в пересчете на сухой продукт составил 1,92 кг).

При прокаливании при температуре 350^oC гидроокись кобальта (III) переходит в оксид кобальта (Co₃O₄). Учитывая, что при такой температуре прокалки соотношение металлов в гидроокиси кобальта и оксида не меняется, теоретически продукт имеет следующие показатели качества, приведенные в таблице 3. Для сравнения в таблице приведены требования к качеству оксида кобальта чистого по ГОСТу 4467-70.

Сравнение по качеству получаемого продукта по предполагаемому изобретению и получаемого по прототипу (способ экстракции) практически одинаковы. Извлечение кобальта из исходного раствора моет быть любым и зависит только от кратности контактирования его с буферной средой (изобретение) или с экстрагентом (экстракция). Способ экстракции имеет преимущество по времени извлечения кобальта, но по аппаратурному оформлению значительно сложнее.

Преимущества предполагаемого изобретения заключаются в селективности, отсутствии токсичных органических реагентов, позволяют создать экологически чистый и простой технологический процесс, практически безопасный.

Реализация предполагаемого изобретения будет осуществлена на заводе "Красный химик".

Формула изобретения

Способ выделения кобальта из кобальтсодержащего материала, включающий перевод кобальта и сопутствующих примесей в раствор, очистку раствора от примесей, последующую фильтрацию и осаждение соединений кобальта, отличающийся тем, что очистку кобальта от примесей осуществляют в буферной среде содержащей бикарбонаты и карбонаты щелочного металла в присутствии окислителя, при pH 7,8 - 9,4 и температуре 15 - 30^oC.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3