Способ отделения кобальта от марганца


 


Владельцы патента RU 2426806:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (RU)

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к способу отделения кобальта от марганца. Способ включает сорбцию кобальта на комплексообразующем ионите из марганецсодержащего раствора и десорбцию кобальта из ионита. Десорбцию кобальта ведут раствором со значением рН=4,5÷5,5, содержащим ионы меди и(или) никеля, обладающие большим сорбционным сродством к функциональным группам ионита, чем кобальт. Техническим результатом изобретения является сокращение числа стадий переработки растворов, уменьшение расхода реагентов и технологической аппаратуры, увеличение производительности и удешевление процесса. 1 ил.

 

Изобретение относится к металлургии тяжелых цветных металлов, в частности, к способам очистки кобальтовых растворов от примесей и может быть использовано при переработке кобальтовых концентратов, растворов, полученных при вскрытии кобальтсодержащего сырья, а также при гидрометаллургической переработке марганцевых руд и конкреций.

Известно несколько способов извлечения кобальта из растворов и отделения его от цветных металлов, в том числе и марганца, путем сорбции на ионитах различного класса - катионитах и амфолитах в солевой форме и анионитах в гидроксильной форме. Известные способы-аналоги [1, 2], в том числе и выбранный в качестве прототипа [3], предполагают проводить десорбцию насыщенного кобальтом ионита растворами минеральных кислот различной концентрации на основании того, что ионы водорода сильной минеральной кислоты обладают более высокой степенью сорбционного сродства к функциональным группам ионита и эффективно вытесняют (десорбируют) катионы кобальта из ионита. Необходимость десорбции растворами кислоты является определенным недостатком существующих способов, т.к. приводит к повышенному расходу минеральной кислоты, вызывает образование бедных по кобальту кислых элюатов, которые в дальнейшем требуют применения специальной гидрометаллургической технологии их переработки. Как следствие, для осуществления подобного способа необходимо наличие значительного количества технологического оборудования и расхода нейтрализующих реагентов.

Настоящее изобретение направлено на устранение вышеуказанных недостатков и имеет задачей сокращение числа стадий переработки растворов, уменьшение расхода реагентов, количества используемой технологической аппаратуры, значительное снижение объемов образующихся растворов и, следовательно, увеличение производительности и удешевление процесса в целом.

Технический результат от использования изобретения заключается в сокращении числа стадий переработки кобальтовых растворов, уменьшении объемов, получаемых растворов, сокращении расхода реагентов, количества ионообменных материалов и технологической аппаратуры для сорбционного извлечения и разделения металлов.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что десорбцию кобальта из насыщенного комплексообразующего ионита после операции разделения кобальта и марганца ведут раствором со значением рН=4,5÷5,5, полученным после растворения кобальтсодержащего сырья, содержащим ионы меди и(или) никеля, обладающие большим сорбционным сродством к функциональным группам ионитов, чем кобальт.

Эффект при использовании заявляемого способа достигается за счет того, что при обработке комплексообразующего ионита, насыщенного кобальтом в процессе разделения кобальта и марганца, кобальтовым раствором, содержащим ионы меди и(или) никеля, последние десорбируют ионы кобальта из фазы ионита. При этом происходит дополнительная очистка раствора от меди и(или) никеля с одновременным увеличением концентрации кобальта в элюате. Таким образом, один и тот же сорбент можно использовать, во-первых, для отделения кобальта от марганца, а во-вторых, для очистки кобальтовых растворов от примесей меди и(или) никеля, находящихся в десорбирующем растворе, которые, в свою очередь, вытесняют сорбированный кобальт из ионита. Все это позволяет исключить три операции:

а) водную отмывку ионита от контактирующего кобальт-марганцевого раствора,

б) десорбцию кобальта раствором минеральной кислоты,

в) водную отмывку ионита от избыточной десорбирующей кислоты.

В результате этого и достигаются перечисленные цели и преимущества способа: сокращение расхода реагентов, уменьшение объемов получаемых растворов и используемой аппаратуры, увеличение производительности и удешевление процесса. Ограничения пределов уровня кислотности десорбирующего кобальтового раствора, содержащего сопутствующие примеси меди и(или) никеля, обусловлены, с одной стороны, тем, что при рН более 5,5 происходит гидролиз металлов в данном растворе, а с другой стороны, максимальное сорбционное сродство меди и никеля наблюдается при значениях рН более 4,5.

Предложенный способ осуществляется следующим образом. Кобальтовый раствор, содержащий примеси, в том числе, меди, никеля, марганца, после сорбционной очистки от меди и никеля направляют на гидролитическое осаждение марганца в присутствии сильного окислителя, например, газообразного хлора. Марганцевый кек растворяют в присутствии восстановителя, например, SO2 в растворе минеральных кислот. Полученный раствор с рН>3,5 пропускают через комплексообразующий ионит до полного поглощения кобальта. Фильтрат направляют на выделение марганца известными способами. Насыщенный кобальтом ионит без промежуточных стадий отмывки и регенерации обрабатывают кобальтовым раствором, содержащим ионы меди и(или) никеля при рН=4,5÷5,5. Технологическая схема осуществления способа представлена на чертеже.

Конкретные примеры реализации способа приведены ниже.

Пример 1. Через колонку, заполненную 6,0 дм3 амфолита АНКБ-35, пропускали 17,0 дм3 раствора состава, г/дм3: 14,0 кобальта, 26,5 г/дм3 марганца, рН=5,4, полученного после растворения марганцевого кека. Из фильтрата осаждали карбонат марганца, который после промывки и сушки содержал, %: 42,08 марганца, 0,0022 никеля, 0,0083 кобальта, менее 0,001 меди, 0,0076 железа. Таким образом, отношение марганца к суммарному количеству примесей в продукте составило более 2·103 (около 0,05% указанных примесей). Через ту же колонку, использованную для разделения кобальта и марганца, пропускали 200 дм3 медьсодержащего десорбирующего раствора состава, г/дм3: 51,0 кобальта, 0,6 меди, рН=5,5. В результате получили элюат, содержащий 0,0003 г/дм3 меди и 52,2 г/дм3 кобальта. Извлечение металлов составило: в карбонат марганца перешло 80% марганца и 0,05% кобальта; в амфолит АНКБ-35 - 99,4% меди, 0,04% кобальта и 20% марганца; а в элюат - 99,5% кобальта, 20% марганца и 0,6% меди.

Источники информации

1. А.с. СССР №1146330, С22В 3/00, С22В 47/00. Способ извлечения цветных металлов из марганецсодержащих сред. БИ, 1985 №11. Б.Н.Ласкорин, В.А.Голдобина, И.А.Логвиненко и др.;

2. А.Г.Холмогоров, В.В.Патрушев, Г.Л.Пашков и др. Ионообменное выделение кобальта из растворов сульфата марганца // Цветные металлы. 1996. №1, с.30-32.

3. А.с. №1666561 СССР, С22В 3/24, 23/00, 47/00. Способ разделения кобальта и марганца из сернокислых растворов. БИ, 1991. №28. И.В.Кудрявцев, В.Н.Рычков, С.М.Балакин и др.

Способ отделения кобальта от марганца, включающий сорбцию кобальта на комплексообразующем ионите из марганецсодержащего раствора и десорбцию кобальта из комплексообразующего ионита, отличающийся тем, что десорбцию кобальта ведут раствором со значением рН 4,5÷5,5, содержащим ионы меди и(или) никеля, обладающие большим сорбционным сродством к функциональным группам ионита чем кобальт.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области металлургии редких и цветных металлов и может быть использовано в технологии извлечения скандия из отходов производства вольфрама или титана на стадии разделения марганца и скандия или стадии дополнительной очистки скандиевых концентратов.
Изобретение относится к металлургической промышленности, а именно к способу переработки марганцевых концентратов для очистки от фосфора. .
Изобретение относится к способу получения металлического марганца в виде порошка, который может быть использован в исследовательских целях, в черной металлургии как добавка к сталям, в производстве сплавов и лигатур.
Изобретение относится к металлургической промышленности, а именно к подготовке железомарганцевого сырья для плавки, и может быть использовано для очистки сырья от фосфора.

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к выщелачиванию марганца из оксидно-марганцевых руд. .
Изобретение относится к переработке марганецсодержащих материалов, относится к цветной металлургии и может быть использовано при гидрометаллургической переработке смешанных марганецсодержащих материалов или аналогичных марганцевых руд с получением концентрата марганца, который может быть использован в металлургической, электротехнической, химической промышленности.

Изобретение относится к области химического обогащения марганцевых руд, а именно к способу восстановления железо-марганцевых конкреций. .

Изобретение относится к области извлечения веществ с использованием сорбентов и может быть использовано в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков.

Изобретение относится к химии и металлургии, конкретно к технологии извлечения скандия из техногенных и продуктивных сернокислых скандийсодержащих растворов, образующихся после извлечения урана, никеля, меди или других металлов при их добыче методом подземного выщелачивания, а также получения твердого экстрагента - ТВЭКСа - для его извлечения из указанных растворов.

Изобретение относится к способу и устройству производства радионуклидов и может быть использовано для производства Мо-99. .
Изобретение относится к способу извлечения благородных металлов из руд. .
Изобретение относится к способу извлечения урана из сред с высоким содержанием диоксида кремния. .
Изобретение относится к способам извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса. .

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам извлечения никеля, и может быть использовано при извлечении никеля из окисленных никелевых руд. .

Изобретение относится к способу извлечения сурьмы из сернокислых растворов. .

Изобретение относится к способу извлечения сурьмы и мышьяка из раствора биовыщелачивания золотосодержащих концентратов. .

Изобретение относится к способу выщелачивания ценного металла из руды, содержащей указанный ценный металл. .
Наверх