Способ очистки никелевого электролита от примесей железа (iii), кобальта (iii) и меди (ii) экстракцией



Способ очистки никелевого электролита от примесей железа (iii), кобальта (iii) и меди (ii) экстракцией
Способ очистки никелевого электролита от примесей железа (iii), кобальта (iii) и меди (ii) экстракцией
Способ очистки никелевого электролита от примесей железа (iii), кобальта (iii) и меди (ii) экстракцией
Способ очистки никелевого электролита от примесей железа (iii), кобальта (iii) и меди (ii) экстракцией
Способ очистки никелевого электролита от примесей железа (iii), кобальта (iii) и меди (ii) экстракцией

 


Владельцы патента RU 2604289:

Воропанова Лидия Алексеевна (RU)

Изобретение относится к способу очистки никелевого электролита от примесей ионов Fe (III), Со (III) и Cu (II) экстракцией с селективным извлечением указанных ионов из электролита в органическую фазу. Селективное извлечение Fe (III) и Cu (II) из никелевого электролита ведут смесью олеиновой кислоты и триэтаноламина в две стадии, при температуре t=40°С с извлечением Fe (III) в органическую фазу и при 5≤рН≤6 и температуре t=40°С с извлечением Cu (II) в органическую фазу. Селективное извлечение ионов Со (III) из никелевого электролита осуществляют экстрагентом марки CYANEX 272, активным компонентом которого является ди(2,4,4-триметилпентил)фосфиновая кислота, при рН=5-6. Техническим результатом является эффективность селективного извлечения ионов Fe (III), Co (III) и Cu (II) из никелевого электролита экстракцией. 3 ил., 2 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к извлечению веществ органическими экстрагентами из водных растворов и может быть использовано в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков.

Известно, что ионы меди из никелевого электролита обычно удаляют методом цементации более электроотрицательным металлом - никелем. Для этой цели используют никелевый порошок. Очистка электролита от железа и кобальта проводится путем окисления хлором для перевода в трехвалентное состояние и последующего осаждения в виде основных солей переменного состава, нейтрализацию кислоты гидролиза осуществляют карбонатом никеля [Вольдман Г.М., Зеликман А.Н. Теория гидрометаллургических процессов. М.: Металлургия, 1993, с. 303-307].

Недостатками способов является то, что селективное извлечение ионов железа и цветных металлов из таких растворов осаждением затруднено. Ионы Fe (II) осаждаются гидролитически совместно с основными ионами цветных металлов. Ионы Fe (III) осаждаются в более кислой области, но вместе с ними также осаждаются ионы цветных металлов и органические примеси, так как ионы Fe (III) являются коагулянтами.

Наиболее близким техническим решением является экстракционное извлечение ионов металлов из водных растворов смеси солей технологической смазкой [Voropanova L.A., Velichko L.N. Extraction of copper (II), nickel (II), cobalt (II), chromium (III) and iron (II, III) ions from aqueous solutions with a technical lubricant. Russian Journal of Applied Chemistry. 1999. T. 72. №11. C. 1970-1975].

Недостатком способа является то, что не выявлены оптимальные условия селективного и совместного извлечения ионов Fe (III), Co (III) и Cu (II) из никелевого электролита экстракцией.

Задачей изобретения является определение оптимальных условий селективного и совместного извлечения ионов Fe (III), Co (III) и Cu (II) из никелевого электролита экстракцией.

Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в эффективности селективного и совместного извлечения ионов Fe (III), Co (III) и Cu (II) из никелевого электролита экстракцией.

Данный технический результат достигается тем, что в известном способе очистки никелевого электролита от примесей ионов Fe (III), Co (III) и Cu (II) экстракцией, включающем обработку электролита и экстрагента, контакт электролита и экстрагента, селективное извлечение ионов Fe (III) и Cu (II) из никелевого электролита следует осуществлять смесью олеиновой кислоты и триэтаноламина:

извлечение Fe (III) при 3<pH≤4 и t=40°C;

извлечение Cu (II) при 5≤pH≤6 и t=40°C,

совместное извлечение железа и меди следует осуществлять при

5≤pH≤6 и t=40°C,

а селективное извлечение ионов Co (III) из никелевого электролита следует осуществлять экстрагентом марки CYANEX 272 - ди(2,4,4-триметилпентил)фосфиновой кислотой при pH=5-6.

Сущность способа поясняется данными фиг. 1-3 и табл. 1-2, в которых указаны время контакта фаз, остаточная концентрация C, г/дм3, ионов металлов в рафинате, коэффициент распределения D=Cорг/Cвод=(С0/С-1)·(В:O), извлечение металлов в органическую фазу E, % масс от исходного, коэффициент разделения в зависимости от величины pH, соотношения объемов водной В и органической О фаз В:O. Отмечали также окраску равновесных фаз - рафината и экстракта.

Примеры практического применения.

В качестве экстрагентов использовали смесь олеиновой кислоты и триэтаноламина в керосине в объемном соотношении 12:6:82 соответственно, а также 30% раствором в керосине экстрагента марки CYANEX 272, активным компонентом которого является ди(2,4,4-триметилпентил)фосфиновая кислота.

Состав исходного электролита соответствовал никелевому электролиту Никелевого завода «ГМК «Норильский никель».

Концентрация ионов металлов в исходном растворе C0 составила, г/дм3:

1,38 Cu (II); 0,33 Co (II); 86,9 Ni (II) и pH=2,2, температура 22°C.

Экстракцию осуществляли при перемешивании и регулировании постоянной величины pH 50 мин, в качестве нейтрализаторов использовали растворы NaOH и H2SO4.

Пример 1 (табл. 1, фиг. 1)

В табл. 1 и на фиг. 1 дана зависимость результатов экстракции ионов Fe (III), Co (III), Cu (II) и Ni (II) при O:В=1:3 смесью олеиновой кислоты и триэтаноламина в керосине от величины pH раствора.

На фиг. 1 обозначено: а - извлечение, β - коэффициент разделения.

Нагрев осуществляли постепенно от комнатной температуры до 40-45°C. Исследованиями установлено, что при комнатной температуре экстракция осуществляется менее эффективно.

Извлечение, в % масс от исходного, для никеля не превышает 3% при pH=2-5, для Co - 6% при pH=3-4, в то время как извлечение железа составляет 97-99% при pH=3-6, а меди - 73-95% при pH=5-6. В тех же интервалах pH наблюдаются наибольшие коэффициенты разделения β этих металлов с никелем.

Пример 2 (табл. 2, фиг. 2)

В табл. 2 и на фиг. 2 даны результаты экстракции ионов меди (II) и кобальта (II) на фоне макрокомпонента никеля (II), экстракция осуществлялась при соотношении органической и водной фаз O:В=1:6 (в качестве экстрагента использовали 30% раствор CYANEX 272 в керосине).

На фиг. 2 обозначено: а - извлечение, б - коэффициент разделения.

Извлечение меди составляет 78% при pH=4 и 96-98% при pH=5-6, кобальта 91-92% при pH=5-6 и никеля 0,2-0,4% при pH=3-4 и 1,8-2,6% при pH=5-6.

Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что извлечение ионов меди и кобальта с использованием в качестве реагента ди(2,4,4-триметилпентил)фосфиновая кислоты осуществляется за счет образования фосфорорганического комплекса в широком диапазоне pH>3, причем при pH=4-6 медь и pH=5-6 кобальт экстрагируется органической фазой, а при pH≥7 медь и кобальт осаждаются в составе фосфорорганического соединения.

Возможности селективного извлечения металлов характеризуются коэффициентами разделения: βмах(Cu/Co)=4 при pH=4, βмах(Cu/Ni)=61-74 при pH=5-6 и βмах(Co/Ni)=23-27 при pH=5-6.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что возможность разделения меди (II) и кобальта (II) незначительна, разделение кобальта (III) и никеля (II) происходит при pH=5-6.

Исходя из полученных экспериментальных данных, разработана принципиальная технологическая схема процесса экстракционного извлечения ионов меди (II), кобальта (II) и железа (III) из никелевого электролита (фиг. 3).

Способ очистки никелевого электролита от примесей ионов Fe (III), Со (III) и Cu (II) экстракцией с селективным извлечением указанных ионов из электролита в органическую фазу, заключающийся в том, что селективное извлечение Fe (III) и Cu (II) из никелевого электролита ведут смесью олеиновой кислоты и триэтаноламина в две стадии, при 3<рН≤4 и температуре t=40°С с извлечением Fe (III) в органическую фазу и 5≤рН≤6 и температуре t=40°С с извлечением Cu (II) в органическую фазу, а селективное извлечение ионов Со (III) из никелевого электролита осуществляют экстрагентом марки CYANEX 272, активным компонентом которого является - ди(2,4,4-триметилпентил)фосфиновая кислота, при рН=5-6.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу выделения америция из жидких радиоактивных отходов с отделением его от редкоземельных металлов. Способ включает совместную экстракцию америция и редкоземельных металлов из азотнокислого радиоактивного раствора раствором нейтрального органического экстрагента в полярном фторорганическом растворителе, промывку насыщенной металлами органической фазы, селективную реэкстракцию америция.

Изобретение относится к области органической химии, а именно к диамидам 4,7-дизамещенных 1,10-фенантролин-2,9-дикарбоновых кислот, где R представляет собой радикал, выбранный из группы низший алкил или арил, содержащий 6 атомов углерода, а X представляет собой н-пентокси, хлор или фенил.

Изобретение относится к экстракционной технологии извлечения и разделения ниобия и сурьмы и может найти применение при получении высокочистых соединений ниобия.

Изобретение относится к способу выделения целевого легкого редкоземельного элемента из водного раствора, содержащего два или более элемента из La, Ce, Pr и Nd, путем контактирования органической фазы, содержащей экстрагент, с водным раствором в противоточном многоступенчатом смесителе-осадителе.

Изобретение относится к химической технологии получения соединений редкоземельных элементов (РЗЭ) при комплексной переработке апатитов и может быть использовано в технологии извлечения и концентрирования РЗЭ.

Изобретение относится к технологии получения редкоземельных металлов из низкоконцентрированного или вторичного сырья на стадии разделения суммы лантаноидов. Способ разделения эрбия, самария и празеодима из нитратно-хлоридных растворов включает контакт экстрагента и раствора, перемешивание смеси, отстаивание и разделение фаз, использование олеиновой кислоты в качестве экстрагента в инертном разбавителе.

Изобретение относится к металлургии рассеянных элементов и представляет собой способ извлечения галлия из щелочно-карбонатных алюминийсодержащих растворов. Способ включает экстракцию галлия раствором азотсодержащего экстрагента N-(2-гидрокси-5-нонилбензил)-β,β-дигидроксиэтиламина в смеси разбавителей, содержащей октан с добавкой 25 об.% октанола.

Изобретение относится к получению редкоземельных металлов (РЗМ) или их оксидов из бедного или техногенного сырья с помощью метода флотоэкстракции. Способ извлечения гольмия (III) из водных фаз включает флотоэкстракцию с использованием органической фазы и собирателя.
Изобретение относится к области металлургии редких металлов. Способ очистки скандия от тория, циркония и железа включает их экстракцию путем контактирования водного раствора, содержащего скандий, торий, цирконий и железо, азотную кислоту и хлорид лития с экстрагентом, в качестве которого используют трибутилфосфат (ТБФ) или триизоамилфосфат (ТиАФ).

Группа изобретений относится к переработке израсходованных ядерных топлив. Отделяют америций от других металлических элементов, присутствующих в кислотной водной фазе или в органической фазе, путем образования комплекса америция с водорастворимым производным этилендиамина.

Изобретение относится гидрометаллургии, а именно к очистке латеритно-никелевого выщелачивающего потока. В предложенном способе осуществляют регулирование рН раствора выщелачивания латерита, содержащего никель, до уровня, составляющего от 1,0 до 3,0, приведение в контакт раствора выщелачивания латерита, содержащего никель, с отрегулированным рН с ионообменной смолой, включающей бис-пиколиламиновую функциональную группу, для того чтобы селективно по сравнению с двухвалентным и трехвалентным железом адсорбировать никель и медь, и выделение никеля.

Изобретение относится к гидрометаллургическим способам переработки растворов, содержащих цветные металлы, осаждением гидратов цветных металлов с помощью магнийсодержащего осадителя.
Изобретение относится к способу переработки окисленных никелевых руд. Способ включает сульфатизирующий обжиг с использованием серной кислоты с получением сульфатного огарка.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов. Способ переработки сульфидного никелевого сырья включает обжиг шихты, содержащей сульфидное никелевое сырье и хлорид натрия, при температуре 350-400°С с доступом кислорода в течение 1,5-2 ч и выщелачивание полученного огарка водой при температуре до 100°С.

Изобретение относится к металлургии. Способ химического обогащения полиметаллических марганецсодержащих руд включает дробление и размол руды, который ведут до крупности минус 0,125, автоклавное выщелачивание присутствующих в руде элементов путем смешивания ее с 18%-ным раствором хлористого железа в соотношении 1:9 с последующим нагревом до температуры 475-500 K в течение 3 часов.
Изобретение относится к извлечению рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, содержащего рутений. Способ включает его сушку, прокаливание, охлаждение и измельчение в черный порошок, содержащий оксид рутения.

Изобретение относится извлечению металлического кобальта, рутения и алюминия из отработанного катализатора Co-Ru/Al2O3 для синтеза Фишера-Тропша. Катализатор подвергают воздействию прокаливанием и восстановительной обработке.
Изобретение относится к гидрометаллургическим способам переработки сульфидных концентратов, содержащих цветные металлы, железо и драгоценные металлы. Сущность изобретения заключается в том, что пентландит-пирротиновый концентрат, измельченный до частиц 6-25 мкм, выщелачивают при 90-105°C и давлении кислорода до 1,0 МПа в присутствии серной кислоты и сульфата натрия.

Изобретение относится к области утилизации отходов гальванического производства, например шламов, путем переработки последних и может быть использовано на предприятиях цветной металлургии и предприятиях, использующих в своем производственном цикле соединения цветных металлов.

Способ извлечения металлов включает выщелачивание руды путем непрерывного многостадийного противоточного кучного выщелачивания. На каждой промежуточной стадии подают выщелачивающий раствор, приготовленный из маточного раствора, полученного на следующей стадии выщелачивания предыдущей кучи.

Изобретение может быть использовано в обогащении меди и серебра для переработки сульфидно-окисленных медных руд. Перед подачей на кислотное выщелачивание при перемешивании коллективного концентрата, полученного из сульфидно-окисленной медной руды, осуществляют стадиальную коллективную флотацию с использованием добавки сульфида натрия.
Наверх