Патент ссср 323907

 

О П И С А Н И Е 323907

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Ссветсннх

Социалистических

Республии

И ПАТЕНТУ

Зависимый от патента N

Заявлено 22.Х.1969 (№ 1371557/22-1) М. Кл. С 22Ь 7/00

С 22Ь 23/04

С 01« 53, !О

Приоритет 23.Х.1968, ¹ Мс-990, Венгрия

Комитет по делам изобретений и отирытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 10.Х11.1971. Бюллетень ¹ 1 за 1972

У / К, 669.24.4+541. .183.12(088.8) Дата опубликования описания !5.II.1972

Авторы изобретения

Иностранцы

Ласло Фекете, Имре Патарисца, Децло Боди, йозеф

Михали Мискей и Ференц Орсцаг (Венгерская Народная Республика)

Иностранные фирмы

«Металимпекс Асель-ес Фемкулкерешкеделми Валлалат»

Кутато Интезет» (Венгерская Народная Республика) Гиурис

Заявители и «Фем-инари-ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОЧИСТКИ НИКЕЛЯ

ОТ ПРИМЕСЕЙ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к переработке и очистке богатых никелевых продуктов от кобальта, железа, меди, цинка и других металлических примесей, способных образовывать 5 в водных растворах соляной кислоты хлориднь!е анпонпые комплексы, с применением ионообменной технологии.

Известный способ очистки никеля от указанных примесей предусматривает нх сорб- 10 цшо анионообмснной смолой из раствора, содержащего соляную кислоту, 11икель, не образующий хлоридных аниоиных комплексов, IIe сорбируется смолой, тогда как металлические примеси, которые такие комилексы образуют, ls поглощаются полностью и в дальнейшем извлекаются из сорбента в стадии элюнрования.

Однако для полного и быстрого удаления такой примеси, как кобальт, необходимо, чтобы хлоридный никелевый раствор содержал не 20 менее 5 моль/л свободной соляной кислоты.

Наилучшие результаты достигаются, если концентрация этой кислоты будет около 9 лголь/л.

При растворении никелевого концентрата в технической соляной кислоте 30%-ной кон- 25 центрации можно получить раствор, содержащий от 160 до 170 г/л никеля и не более

3 лголь/л свободной соляной кислоты. Для очистки этого раствора от кобальта необходимо повысить концентрацию кислоты, но вместе 30 с добавляемой технической НС! в раствор вноcIIтся и значительное количество воды. Следовательно, повышение концентрации свободной

НС! приводит к резкому снижению в растворе концентрации никеля, например со 167 до

15,2 г/л, если в исходном растворе было

3 «1!Оль/л«а в конечном нужно получить около

10 лоль/л НС! II если дооавляют концентрированную соляную кислоту. I=сли концентр»цию свооодной кислоты в никелевом растворе повышать путем вьедения сухого газообразного хлористого водорода, то объем раствора в суlllIIocTII не изменится, но благодаря выса 111вающему действию НС! из раствора выпадут кристаллы ЫС!е.4Н О и в маточном растворе останется только 20 — 25 г/л никеля. Таким образом, очистка хлоридных водных растворов с высокОЙ концентрациеЙ н!ноэля с номоlцью известных анионообменных сорбентов не осуществима, и с другой стороны, ионный обмен, да!ощий хорошие результаты в аналитической практике, не может быть использован в качестве промышленного процесса из-за необходимости многократного разбавления растворов для обеспечения заданной высокой концентрации свободной НС1, что делает его неэконом ичным.

Цель изобретения — получение чистой никелевой соли li концентрированной солянои Kllcлоты аналитического качества.

323907

Это достигается тем, что перед сорбцией примесей в фильтровальный раствор хлорида никеля, предварительно упаренный до концентрации никеля не выше 240 г/л, предпочтительно 200 г/л, вводят концентрированную серную кислоту в количестве, эквивалентном содержащемуся никелю, а после сорбции известными способами отгоняют концентрированную соляную кислоту и кристаллизуют семиводный сульфат никеля.

При введении концентрированной серной кислоты никель связывается в сульфат. В результате освобождается соляная кислота именно в той концентрации, которая необходима для образования и сорбции хлоридных анионных комплексов вышеуказанных примесей, особенно кобальта. Вместе с серной кислотой вводится лишь ничтожное количество воды и поэтому разбавление раствора оказывается незначительным. Высаливающее действие соляной кислоты на сульфат никеля не проявляется, более того, растворимость сульфата никеля в 6 — 9-молярном растворе НС! выше, чем в воде. Кроме того, оказалось, что освобождаемый ион хлора при введении серной кислоты ускоряет и делает более полным образование хлоридных анионных комплексов металлических примесей. В результате их сорбция анионообменной смолой становится более эффективной.

При дальнейшей переработке очищенного от указанных примесей раствора никелевой соли, содержащего крепкую соляную кислоту, получается чистая никелевая соль и отгоняется концентрированная соляная кислота, по качеству соответствующая «чистой для анализа».

Более того, способ позволяет перерабатывать отработанную соляную кислоту с копцентрацией ниже 20 /o НСI, получая из нее ценную концентрированную кислоту аналитического качества. В этом случае раствор, получаемый в стадии растворения никелевого концентрата, упаривают до такого объема, при котором последующее введение концентрировапноп серной кислоты обеспечит получение в растворе перед сорбцией требуемую концентрацшо соляной кислоты, освобождающейся эквивалентно растворенной никелевой соли. Раствор чистой соляной кислоты выделяют из раствора очищенной никелевой соли дистилляцией. При сорбции из раствора удаляются пе только тс примеси, которые находятся в никелевом концентрате и технической соляной кислоте, но также и в серной кислоте, используемой в процессе, и поэтому конечные продукты получаются с аналитической чистотой.

Пример 1. Сульфидный никелевый концентрат предварительно нагревают до 760 С, чтобы улучшить его растворимость в кислоте.

После охлаждения оп имеет состав, /о (по массе): 58,0 никель; 7,35 кобальт; 0,65 медь;

1,95 цинк и 1,30 железо. Этот продукт в количестве 1,2 кг растворяют в автоклаве при нагревании в 4,8 л раствора соляной кислоты с концентрацией 8,5 и. ICI и 10 г/л никеля в

Зо

4 виде сульфата, полученного в результате промывки сорбента. После фильтрации и промывки остатка 0,3 л воды получают 5,1 л раствора с концентрацией никеля 132 г/л и 113 г/л соляной кислоты. Двухвалентное железо окисляют газообразным хлором, а затем раствор упаривают до 3,4 л. К этому раствору, содержащему 198 г/л никеля и 162 г/л соляной кислоты, добавляют 613 лл технической 93О/О-ной серной кислоты. Полученные 4 л раствора пропускают снизу вверх через колонку с аниопитом (Чаг1оп АР) при 40 — 50 С. Очищенный от примесей раствор содержит 168 г/л никеля и 332 г/л соляной кислоты. Смолу промывают концентрированной соляной кислотой и полученный раствор с 10 г/л никеля используют в стадии растворения концентрата.

Примеси, поглощенные смолой, вымывают водой и полученный элюат перерабагывают известным способом. Из очищенного содержащего сульфат никеля раствора соляной кислоты можно отогнать аналитически чистую концентрированную соляную кислоту. Пастообрязный остаток обрабатывают чистой водой и из водного раствора выкристаллизовывают еемпводпый сульфат никеля, содержащий по

0,001 /о свинца, меди, кадмия и мышьяка, по

0,005 /о цинка и железа, 0,16 О/о кобальта, 0,2 /о кальция плюс магния и 21,59О/о никеля.

Прп подборе соответствующего числа ионообменных колонн процесс может проводиться непрерывно.

Пример 2. Исходный концентрат — карбопат никеля технического качества после сушки при 110 С содержит 54 /о никеля и в сумме от 1 до 2 fo примесей кобальта, железа, марганца, меди, цинка и кадмия. 1 кг этого продукта растворяют в 6 л отработанной соляной кислоты с концентрацией 17 /о НС1.

Фильтрят упаривают до 2,7 л и получают раствор с 200 г/л никеля, к которому добавляют

530 ял 93О/р-ной технической серной кислоты.

После очистки сорбцией и кристаллизации получают гидратпровяпный сульфат никеля, чистота которого соответствовала указанной в первом примере.

Предмет изобретения

Гидрометаллургический способ очистки никеля ог примесей металлов, образующих хлоридные аниопные комплексы, в особенности от кобальта, заключающийся в растворении в соляной кислоте никелевого концентрата, выбранного из группы, состоящей из сульфидного концентрата, гидроокиси, солей никеля, никелевого порошка, чернового никеля, с последующей фильтрацией раствора и сорбцией указанных примесей анионообменной смолой, отлича ющайся тем, что, с целью получения чистой никелевой соли и концентрированной соляной кислоты аналитического качества, а также уменьшения объема применяемой аппаратуры, перед сорбцией примесей в фильтро323907

Составитель Г. Викторович

Редактор О. Филиппова Текред Л. Куклина Корректоры: В. Петрова и А. Абрамова

Заказ 167)16 Изд. № 1836 Тираж 448 Подписное

Ц1-1ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытии при Совете Мшшстров СССР

Москва, Ж-35, Раугиская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ванный раствор хлорида никеля, предварительно упаренный до концентрации никеля не выше 240 г/л, предпочтительно 200 г/л, вводя г концентрированную серную кислоту в количестве, эквивалентном содержащемуся никелю, а после сорбции известными способами отгоняют концентрированную соляную кислоту и кристаллизуют семиводиьш сульфат никеля.