Ийртныу мртя. плпвi •-••: i-. пч1_f; _; shoj гка iцветных металлов

0 П И С А Н И Е 350862ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик 1 Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 01.1 Х,1969 ( 1360113/22-1)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 13.1 Х,1972. Бюллетень27Дата опубликования описания 19.1 Х.1972 22 с 1/14 22 Ь 23,0 Хомитет по делам . зобретеиий и открытий при Совете Министров СССР. М. Макаров и С. И. Соболь Заявител сударственный научно-исследовательский инстит цветных металловСПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОЬАЛЫА ИЗ НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩИХ АММИАЧНЫХ РАС 1 ВОРОВ ЭЛЕКТРОЛ ИЗЮМИзобретение относится к цветной металлургии, в частности, к электрохимическим способам пзвлечец кобальта из никельсодержащих аммиачных растворов, например, получаемых при переработке никелевокобальтовых окисленных руд путем их селективного восстановительного обжига с последующим аммиачным выщелачиванием огарка.Известен способ извлечения кобальта из никельсодержащих аммиачных растворов электролизом с получением катодного металла пр температуре не выше 50 С. Однако в известном изобретении является обязательным использование специально изготовленных растворимых анодов из никелевокобальтового металлического сплава и невозможности осуществления глубокой и селективной электроэкстракции кобальта из аммиачно-карбонатных растворов с нерастворимым анодом.Цель изобретения - создаше нового способа, позволяющего осуществить глубокую и селективную электроэкстракцию кобальта из аммиачно-карбонатных растворов с нерастворимым анодом.Это достигается тем, что электролиз ведут с нерастворимым анодом прп катодной плотности тока не выше 100 а/лт-,При наличии примеси цинка, в исходный раствор вводят растворимые в аммиачном растворе соли меди в количестве, обеспечивающем отношеше концентраций ионов меди к цинкуот 1: 1 до 10: 1, после чего электролпзомосаждают медноцпнковый сплав, а затем ведут электроэкстракцпю кобальта.Сущность изобретения поясняется следующим.Экспериментально было установлено, чтоэлектроэкстраци кооальта с нерастворимым анодом пз икельсодержащих аммпач 10 но-карбонатных растворов, в которых начальные концентрации кобальта и никеля составляли, соответственно, 0,1 - 0,2 г/л и 0,5 -12,0 г/л, прп 20 - 45"С на катоде сначала осаждается преимущественно кобальт, а затем, по 15 сле снижения концентрации кобальта до1 О - 25,1 тг/л, происходит преимуществешоеосаждеппе никеля,Подобным образом процесс протекает лишьв том случае, когда катодная плотность тока20 ниже 100 а/,1-.Если катодная плотность тока превышает100 а/л-, то происходит преимущественноеОсажденпе пикетя, что В на 1 Оольпе степенинаблюдается прп электроэкстракцпп пз рас 25 творов со сравнптелыо повышенной коцептрацпей никеля.П р и м е р 1. Электроэкстракшю с нераствормым анодом пз нержавеОпей стали вегпри 35 - 42 С из раствора, содержащего, гл;30 0,115 Со, 0,536 % 100,0 ч 1-1 о и 60,0 СОз,При катодной плотности тока 25, 50 и 100 а/лс напряжение на ванне составило 2,13, 2,3 и 2,8 вольта, соответственно, причем во всех этих трех опытах при почти постоянном извлечении кобальта 83 - 85 О/О получили катодцые кобальтовые осадки, в которых указанным плотностям тока соответствовалц соотношения содержассий Со: М, равные 1: -О, 1: 0,16 ц 1: 0,27. Если же при катодцой плотности тока 100 а/лс- осаждали 95,9 О/О Со, то катодный осадок содержал кобалы и никель в соотцошеьпш 1: 1,88. П р и м е р 2. Электроэкстр акцию при тех ке параметрах, что ц в примере 1, вели нз растворов, содер:кащих такие же концентрации МНз и СО:, цо концентрации кобальта и никеля в исходном растворе составляли 0,22 и 11,7 г/л, соответственно.При извлечении кобальта 81 - 82 О/О, катодцой плотности тока 29, 50 и 100 а/лР отвечали катодцые осадки с соотношениями содержаний Со; %, равными 1: -О, 1; 0,1 и 1: 10, Если извлечение кобальта повысить до 95 - 96 О/о, то подобные соотношения достигают величин 1: 1 и 1: 18 прц плотностях тока 29 и 100 а/лс-, соответственно.Кроме того, было установлено, что при наличии в исходном аммиачно-карбоцатцом растворе примесей меди и цинка ца катоде сначала выделяется сплав этих металлов с низким содержанием кобальта, Это можно использовать для предварительной очистки никелевокобальтового раствора от указанных примесей псред электроэкстракцией кобальта. Однако, наиболее глубокое удаление цинка достигается лишь в том случае, когда в исходьсом растворе отношение концентраций ионов меди к цинку составляет в пределах от 1: 1 до 10: 1, В этом случае возможно удаление указанных примесей до концентрации 1 - 3 лсг/л, прьсчец наиболее селективно от кобальта эти примеси осаждаются ца катоде прц пониженной плотности тока 12 - 25 а/лР.Способ осуществляют следующим образом.Через электролизные ванны, снабженные системой вентиляции и электродами из пла. стцц ссеркавесощесс, например, хромоникелевой стали толщиной около 1 лс.я, пропускают исходный аммиачно-карбонатный раствор,Удобнее всего электроды собрать в виде пачек с расстоянием между поверхностями разноименных электродов 5 - 6 лслс, Такие электроды можно опускать и удалять цз ванны как единое целое, т, е. без разборки.На катодах сначала выделяют оплав меди и цинка с незначительным содержанием кобальта, после чего ведут электроэкстракццю кобальта. Так как по мере понижения концентрации кобальта увеличивается соосакдеьсссе никеля, то целесообразно раствор пропускать через каскад из нескольких ванн, получая в головных ваннах продукт с малым содержанием никеля, а в последующих ваших - с(атодные осадки, обогащенные никелем, если це 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 обходимо достижение высокого извлечения кобальта.Во всех режимах, согласно настоящему изобретению, прн электроэкстр акции катодные осадки получаются плотш,сми до толщины осажденного металла 0,5 - 1,5 лслс.Дальнейших преимуществ можно достигнуть, если варьировать плотность тока так, чгобы оца была ниже, когда растворы имеют оолее высокое осссошессссе концентраций никеля к кооальту,Это позволяет, согласно вышеизложенному, цолучагь на катоде осадки с более высоким содержашсем кобальта по сравнению с никелем,11 рц достцженьш конечных концентраций кобальта в растворе порядка 15 - 30 лсг/л расход электроэнергии составляет от 20.000 до 40,000 квч/Г кобальта в катодном осадке.Снятие катодных осадков можно производить разльсчссьвссс известными способами как химическими, так и электрохимическцми, причем без разборки электродных пакетов.Например, катодцый осадок можно растворить в азотной кислоте, после чего электроды могут быть погружены в аммиачно-карбонатный раствор для электроэкстр акции новых порций кобальта.Электрохимическое снятие катодных осадков осуществляют путем анодцого их растворения в щелочной ванне, содержащей водный раствор хлористого натрия и кальцицированцой соды или какого-либо другого основания, це содержащего иона аммония, При анодном растворении катодцого осадка, которое протекает быстро и с высоким выходом по току, кобальт и другие соосаждеццые с ним металлы образусот осадки гидратов и карбонатов, которые можно переработать с целью извлечения кобальта одним из известных способов.Вместе с тем, ту часть гидратно-карбонатных осадков, которая получается при анодном растворении катодцого металла, осажденного в последних ваннах каскада, и которая поэтому характеризуется пониженным содержанием кобальта, можно растворить в исходном аммиачно-карбонатном растворе, поступающем на электроэкстракцию.Это позволит несколько повысить в нем отношение концентраций кобальтак никелю и в конечном счете получить кобальтовый конечный продукт с более низким содержанием никеля.Настоящее изобретение может быть использовано в гидрометаллургических процессах переработки никель-кобальтовых руд, концентратов и различных других материалов, где используют аьпсссачьсые растворы для выщелачивания никеля и кобальта,В частности, селективное извлечение кобальта цз подобных растворов, а также предварительное удаление примеси меди и цинка электроэкстракцией обеспечивает возможность получения закиси никеля с низкими содержани. ями указанных металлов в известной техноло.350862 Составитель Г. ВикторовичТекред 3. Тараненко Редактор Л. Лаврова Корректор В. Жолудева Заказ 3038,4 Изд. Ча 1294 Тираж 406 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изооретешш и открыгий при Сонете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4,5Типография, пр. Сапунова, 2 гии, заключающейся в восстановительном обжиге окисленных никелевых руд с последующим аммиачным выщелачивавием огарка. Г 1 редмет изобретения1. Способ извлечения кобальта из никельсодержащих аммиачных растворов электролизом с полуумением катодного металла при температуре не выше 50 С, отлнчатощийся тем, что, с целью глубокого и селективного извлечения кобальта непосредственно из аммиачно-карбонатных растворов выщелачивания, электролиз ведут с нерастворимым анодом при катодной плотности тока не выше 100 а/.и-.2, Способ по и, 1, отличающийся тем, что, сцелью удаления примеси цинка, в исходный раствор вводят растворимые соли меди в количестве, обеспечивающем отношение концентраций ионов меди к цинку от 1: 1 до 10: 1, после чего электролизом сначала осаждают 10 медноцинковый сплав, а затем извлекают кобальт.