Способ очистки кобальтовых растворов от марганца

СОЮЭ СОВЕТСНИХР 399 ЛФЯайННКРЕОПУБЛИН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВЩфЕТИЛЬСТВУ д дд. , д дд-д. кч ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР11 О ДЕЛАМ ИЭОВ%ТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) Е.П.Мочалова и Н.Ю.Смирнова (71) Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт цветных металлов (53) 66.061.51(088,8)(56) 1. Патент США 9 3854851, кл.423- 24, 1974.2. Патент США В 4004990, кл.204- 113, 1977.3, Горбанев А,И, и др. Об экстракции марганца (П) катионообменными экстрагентами.-"Журнал неорганической химии , 1973, ХУШ, вйп.8, с.2205-2208 (прототип). 350 В 01 П 11/00, В 01 3 11/04 С 01 С 51/00(54) (57) 1. СПОСОБ ОЧИСТКИ КОБАПЬТОВЫХ РАСТВОРОВ ОТ МАРГАНЦА экстракцией ди-этилгексилфосфорной кислотой, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения степени иэвлечения марганца, экстракцию ведутди"2-этилгексилфосфорной кислотой,предварительно обработанной перекисьюводорода, в присутствии гексарана прирН 2,5-3,2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что экстракцию ведутв шесть-семь ступеней противотоком,12 1Изобретение относится к цветнойметаллургии и может быть использо-вано для очистки кобальтовых растворов, содержащих незначительное количестна марганца. 5Известен способ разделения металлов маргайца, кобальта и никеля изхлоридных растворов, где марганецнаходится в большем колиЧестве посравнению с кобальтом и никелем. Разделение ведут экстракцией кобальтааминами (вторичными, третичными ичетвертичными 1. Нри этом экстрагируется комплекс тетрахлорида кобальта и частично марганец. Выделениекобальта и марганца из экстракта ведут 6 ХНС 1 и последующей экстракциеймарганца диэфиром фосфорной кислотыпри рН не более 3,5 11 ),Недостатком способа является егонеприменимость для разделения кобальта и маргайца из сульфатных растворов, Применение диэфира фосфорнойкислоты для разделения кобальта имарганца возможно только из хлоридных сред,Известен также способ разделенияметаллов из хлоридных растворов,содержащих в качестве основных металлов никель и кобальт, а в качест.30ве примесей железо, медь, цинк имарганец, Разделение ведут экстракцией аминами три-.н-октиламин, триизооктиламин), при этом экстрагируются кобальт, железо, медьцинки часть марганца. Реэкстракцию ведутводой с получением реэкстракта, содержащего кобальт с прмесями марганца и меди. Очистку реэкстракта отмеди проводят сероводородом, а марга- .нец осаждают .сарбонатом кобальта вприсутствии газообразного. хлора ввиде двуокиси марганца 1.21.. Недостатком этого способа является его неприменимость для разделениякобальта и марганца.Наиболее близкИм к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является способ извлече, ния двухвалентного марганца экстракцией катионообменными экстрагентами. из сернокислых сред в зависимостиот рН равновесного водного раствора.Наилучшие результаты достигаются прииспользовании в качестве экстрагента. ди-этилгексилфосфорной кислоты(Д 2 ЭГФК ) в керосине ) З,Недостатком известного способаявляется невозможность использования" 4997 3 Д 2 ЭГФК для разделения кобальта имарганца из-за совместной их экстракции.Цель. изобретения - повышение степени извлечения марганца.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу очисткикобальтовыхрастворов от марганцаэкстракцией ди-этилгексилфосфорнойкислотой, последнюю ведут ди-этилгексилфосфорной кислотой, предвари-,тельно обработанной перекисью водорода, в присутствии гексана при рН=2,5-3.Экстракцию ведут в шесть-семь ступеней противотоком.Технология способа состоит в следующем.Раствор, содержащий в качествеосновного металла кобальт и примесьмарганца, подают на экстракцию. Вкачестве экстрагента используют раствор, содержащий ЗОХ-ную обработаннуюперекисью водорода ди-этилгексил-.фосфорную кислоту, ЗОБ-ный растворгексарана в керосине. Экстракциюпроводят при рН 2,5-3 в шесть-семьступеней при соотношении объемовфаз 1;1. Очистке подвергают раствор,содержащий 35-60 г/л кобальта и 0,40,8 г/л марганца. Обработку Д 2 ЭГФКпроводят концентрированной Н 0 приперемешивании и соотношении объемовД 2 ЭГФК Н О рави 100 1 в течени115 мин при комнатной температуре.П р и м е р .1. 00 мл сернокислого кобальтового раствора, содержащего 39,75 г/л кобальта и 0,52 г/лмарганца, подают на экстракцию. Экстракцию проводят в одну ступень прирН=З с использованием в качествеэкстрагента 307 ный раствор обработанной.перекисью водорода Д 2 ЭГФКвкеросине. Извлечение марганца нкобальта в экстрагент составляет93,03 и 16,9 Ж соответственно. Содержание марганца и кобальта в воднойфазе 0,0364 г/л и 33,0 г/л соответственно,Зависимости извлечения марганцав органическую фазу от рН равновесной водной фазы и предварительнойобработки экстрагента перекисьюводорода представлены в табл.1, Соотношение объемов 0:В=1:1, время контакта фаз 5 мин,При м е р 2. 100 мл сернокислого .кобальтового раствора, содер24997 4ми при противоточном процессе экстракции. Соотношение объемов 0:В 13время контакта фаз 5 мин, рН 3.Как следует из представленныхданных, проведение процесса очисткикобальтовых. растворов от марганцаэкстракцией с использованием в качес,тве экстрагента обработанной перекисью водорода ди-этилгексилфосфорной кислоты и проведение экстракции в присутствии гексарана обеспечивает удаление количества марганцадо 0,006 г/л.Прнотсутствии гексарана нарядус марганцем в органическую фазу переходит кобальт, что приводит к егопотерям. Проведение экстракции при.рН ниже 2,5 не обеспечивает удалениемарганца из раствора, а при рН выше3 возрастают потери кобальта. Припроведении экстракции меньше чем нашести ступенях противотоком не дос"тигается максимальная степень очистки кобальта от марганца, а выше семи процесс вести нецелесообразно.Технико-экономический эффект предлагаемого способа обусловлен повышением степени извлечения марганцаи исключением потерь кобальта в процессе очистки. Таблица 1 Экстрагент обработан НО рН равновесноводнойфазы Извлечение, Х Марганец Марганец Кобальт Кобальт 4,6 63,5 41,8 5,2 2,5 85,3 9,0 64,8 16,9 93,0 18,5 71,4 3,0 29,0 94, 6 3,5 31,2 72,2 3 11 жащего 39,72 г/л кобальта и 0,52 г/л марганца, подают на экстракцию. Экстракцию проводят в одну. ступень при рН=З с использованием в качестве экстрагента ЗОХ-ный раствор обрабо.танной перекисью водорода Д 2 ЭГФК, дополнительно содержащий ЗОХ гексарана в керосине.Извлечение марганца и кобальта ,в экстрагент составляет 723 и 2,33 соответственно. Содержание марганца и кобальта в растворе составляет 0,145 г/л и, 38,8 г/л соответственйо,В табл.2 представлена зависимость. влияния гексарана и рН раствора на совместную экстракцию кобальта и марганца, Соотношение объемов О:В 1:1, время контакта фаз 5 мин в одну ступень.П р и м е р 3. Экстракцию проводят на шести ступенях противотоком из сульфатного раствора, содержащего 39,75 г/л кобальта и 0;52 г/лмарганца при рН=З. В качестве экстрагента используют 307-ный раствор обработанной перекисью водорода Д 2 ЭГФК, дополнительно содержащий ЗОХ гексарана в керосинеВ табл.З представлена зависимость распределения марганца между фаэаЭкстрагент не обработан ИО124997 Т а б л и ц а 2 ЗОХ-ный Д 2 ЭГФК ФН равновесной воднойфазы Извлечение, 7. Извлечение, 7 Кобальт Марганец Кобальт Марганец 25 4,6 63,5 0,3 8,7 85,3 0,5 58 3,0 6,9 93,0 2,3 72 3,5 94,6 29,0 6,6 ТаблицаЗ Содержание в рафинате,г/лФ Ф ЮЭ Ф ступеней Марганец Кобальт 0,25 38,8 0,01 0,00650,006 38,8 38,9 Составитель В.БессмертноваРедактор Н.Яцола Техред Л,Коцюбняк Корректор О.Тигор Заказ 835/6, Тйраж 681 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР го делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб д. 4/5