Способ получения карбоната кобальта из раствора хлорида

 

Изобретение относится к области получения солей, в частности к производству карбоната кобальта. Раствор хлорида кобальта заливают в раствор осадителя - гидрокарбоната щелочного металла или аммония. Реакция протекает на фоне избытка осадителя с дальнейшим снижением его концентрации до окончания реакции. Осадок фильтруют. Отмывают водой от хлор-иона. Сушат. Результат способа - снижение содержания хлора в продукте до 0,01%. 1 табл.

Изобретение относится к области получения солей, в частности к производству карбоната кобальта.

Известен способ (Щербина К.Г., Оратовский В.И., Козлова С.В., авт.свид. N 684003, кл. С 01 G 51/06, 1975) получения углекислого кобальта путем растворения металлического кобальта в аммиачно-карбонатном растворе с последующим разложением аммиачно-карбонатного комплекса двухвалентного кобальта газовой смесью, содержащей углекислый газ, отделением осадка, его промывкой и сушкой. Этот способ позволяет получать карбонат кобальта со сколь угодно низким содержанием хлора, так как в нем используются реагенты заведомо не содержащие хлора.

Однако этот способ не применим непосредственно для получения карбоната кобальта из раствора хлорида кобальта. Его использование требует предварительного получения известными способами (например, электролизом) металлического кобальта из раствора хлорида кобальта.

Известен также способ (Карякин Ю.В., Ангелов Н.И. Чистые химические вещества. М.: Химия, 1973, с. 213) получения карбоната кобальта осаждением его путем залива раствора гидрокарбоната натрия в раствор азотнокислого кобальта. Этот способ имеет тот же недостаток, что и описанный выше: невозможность непосредственного использования для получения карбоната кобальта из хлоридных растворов, так как предварительно необходим перевод кобальта из хлоридной формы в нитратную.

Известен способ получения карбоната кобальта (II) (Карякин Ю.В., Ангелов Н. И. Чистые химические вещества. М.: Химия, 1973, с. 213), состоящий в том, что осаждение ведут путем залива раствора осадителя (карбоната натрия) в раствор хлорида кобальта с последующим отделением, отмывкой и сушкой осадка.

Недостатком известного способа получения карбоната кобальта является то, что получаемый продукт содержит значительное количество хлор-иона.

Наиболее близким к заявляемому решению является способ (Н.С. Starck GmbH & Со KG, DE 19619235, кл. C 01 G 51/00, 28.11.96), в котором для получения карбоната кобальта смешивают растворы хлорида кобальта и гидрокарбоната натрия, отделяют осадок, промывают его и сушат. Процесс ведут в непрерывно работающем реакторе при одновременной подаче растворов кобальта и осадителя.

Недостатком данного способа является то, что получаемый и тщательно отмытый осадок карбоната кобальта содержит значительное количество хлор-иона (не менее 0,2%).

Заявляемое изобретение направлено на получение карбоната кобальта из хлорида с содержанием хлора не более 0,01% (что значительно ниже уровня содержания хлора, получаемого в соответствии с прототипом).

В отличие от прототипа в предлагаемом нами способе раствор хлорида кобальта заливают в раствор осадителя-гидрокарбоната щелочного металла или аммония, причем в начале процесса реакция протекает на фоне избытка осадителя, с дальнейшим снижением концентрации осадителя до окончания реакции осаждения.

Получаемые предыдущие по времени частицы карбоната кобальта являются "затравкой" для последующих образуемых частиц, что обеспечивает получение требуемой структуры карбоната кобальта.

Примеры осуществления способа.

Получение карбоната кобальта производили в стеклянном стакане с мешалкой, в который в начале заливали один из растворов: осадителя (вариант 1) или хлорида кобальта (вариант 2), после чего при перемешивании тонкой струей заливали второй раствор (хлорида кобальта для варианта 1 или осадителя для варианта 2). Вариант 3 - одновременно заливают растворы хлорида кобальта и осадителя. Для улучшения фильтруемости суспензии получаемого карбоната температура поддерживалась в диапазоне 55-65^oC. Полученный осадок фильтровали, отмывали 10 раз дистиллированной водой (путем репульпации при Т:Ж = 1: 15 и фильтрации) и сушили при 60^oC.

Результаты опытов приведены в таблице.

Как видно из таблицы, наименьшее содержание хлора в продукте достигается при первом варианте: залив хлорида кобальта в раствор осадителя, т.е. технический результат достигнут.

Вариант 2 - залив раствора осадителя в раствор хлорида кобальта; Вариант 3 - одновременно заливают растворы хлорида кобальта и осадителя.

Формула изобретения

Способ получения карбоната кобальта из раствора хлорида, включающий смешение раствора хлорида кобальта с раствором соли гидрокарбоната щелочного металла или аммония, отделение осадка, его промывку водой и сушку, отличающийся тем, что раствор хлорида кобальта заливают в раствор гидрокарбоната щелочного металла или аммония.

РИСУНКИ

Рисунок 1