Способ разделения кобальта и никеля из кислых растворов

СОЮЗ СОВ-:ТСНИХ ЦИАЛИСТИЧЕСНИХ СПУБЛИН 4 С 22 В 23/ ТЕ ор ве- и- ном ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(46) 30,04.86. Бюл. У 16 (71) Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследова тельский институт цветных металлов (72) В.Ф.Травкин, В.Я.Семений, Л.Я,Извекова, В.В.Якшин, В.П,Ланин, А.Л.Сиркис и А,11. Лапин(54)(57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ КОВАЛЬИ НИКЕЛЯ ИЗ КИСЛЫХ РАСТВОРОВ, вкчающий экстракцию кобальта растворганического экстрагента, содерщим фосфиновую кислоту, модификаи раэбавитель, о т л и ч а ю щс я тем, что, с целью повьппенияселективности процесса разделеникачестве модификатора используюттриалкилфосфинокись и экстракциюдут при соотношении фосфиновой кслоты к триалкилфосфинокиси, рав12Изобретение относится к гидрометаллургии кобальта и никеля и может быть использовано для экстракционного извлечения кобальта из слабокислых никельсодержащих растворов, например из никелевых электролитов, а также из растворов автоклавного выщелачивания никель-кобальтового сырья.Цель изобретения - повышение селективности процесса разделения.П р и м е р 1. Из сульфатных раст. воров, имеющих рН 3,6 и содержащих 5,1 г/л кобальта (11) и 10,01 г/л никеля (11), проводят экстракцию металловВ качестве экстрагента используют 0,37 М раствор ди(изооктил)- фосфиновой,кислоты (ДАФК) в керосине с добавкой 0,8 М изооктанола, а также смеси, содержащие 0,37 М ДАФК и триоктилфосфинокись (ТОФО) при различных молярных соотношениях.Полученные экспериментальные данные приведены в табл. 1. Из полученных данных видно, чтонаилучшие результаты могут быть достигнуты при молярных соотношенияхдиалкилфосфиновая кислота:триалкилфосфинокись, равных (10-3):1.П р и м е р 2 Экстракцию ведутиз исходного сульфатного раствора,содержащего 4,9 г/л кобальта (11) и10,2 г/л никеля (11). Время перемешивания фаз при экстракции 1 мин,етемпература 21 СВ качестве экстрагента используют 0,35 М раствор ДАФКв керосине с добавкой 0,8 М изооктанола, а также смесь 0,35 М ДАФК и0,07 ТОФО в керосине.В табл, 2 приведены данные по извлечению кобальта и никеля при различных значениях рН равновесной водной фазы,Как видно из полученных данных, использование экстрагента предложенного состава позволяет повысить селективность извлечения кобальта идает возможность проводить экстракцию из более кислых растворов, что обеспечивает снижение расхода реагентов, например аммиака., на нейтрализацию водной фазы.П р и м е р 3. Проводят экстракцию кобальта из никельсодержащих сульфатных растворов при рН 3,5 0,35 М раствором ДАФК в керосине с добавкой 0,8 М изооктанола или ней 27704 10 15 20 25 30(ДОМФ), 0,05 М ТОФО. Соотношениеобъемов фаз при экстракции О:В=1:1,отемпература 23 С. Состав водной фазы - 1,03 г/л кобальта (11) и 35,6 г/лникеля (11),ЭкспериментаЛьные данные, приведенные в табл. 3 показывают, что увеличение селективности процесса и емкости экстрагента по кобальту достигается только при использовании в качестве модификатора триалкилфосфинокиси.П р и м е р 4. Из сернокислых растворов при равновесном рН водной фазы 3,2 проводят экстракцию металлов алкилфосфиновой кислотой. Состав исходного водного раствора, г/л: кобальт 5,0, никель 10,2 и железо .1,2. Соотношение объемов фаз прио экстракции О:В=1:1, температура 21 С.Данные по составу равновесных органической и водной фаз приведены в табл, 4,Из полученных данных видно, что введение триалкилфосфинокиси в экстрагент повышает селективность процесса экстракции не только по никелю (11), но и по железу (11). П р и м е р 5, Проводят экстракцию кобальта из сульфатного раствора в режиме противотока с использованием в качестве экстрагента смеси 0,36 М ДАФК и 0,06 М ТОФО в керосине, Состав исходного сульфатного водного раствора - 1,3 г/л кобальта (11) и 38,9 г/л нИкеля (11). Экстракцию ведут в 4 ступени противотока при соотношении объемов водной и органической фаз О:В=1:2, температуре 22 С и значении рН равновесной водной фазы 3,5, Насыщенную органическую фазу после экстракции промывают водным раствором, содержащим 20 г/л кобальта (11), при рН 3,0 и соотношении О:В=5;1. Затем проводят реэкстракцию водным раствором, содержащим 50 г/л серной кислоты, при соотношении О:В=10:1. В результате получают реэкстракт, содержащий 19,2 г/л кобальта (11) и 0,11 г/л никеля (11), Таким образом, соотношение кобальт;никель увеличивается в 5220 раз. Извлечение кобальта из исходного водного раствора составля-ет 98,7%.227704 Таблица 1 влечение, 7 Коэффициент рапределения Ко эффициент разСостав экстр гента ДАФК: :ТОФО, М:М елен обальт никель РСо/Нькобальт нике ь 0,37:0(1:00,37:0,036% Коэффициент разделения рассчитывался как отношение коэффициентов распределения кобальта и никеля,3 1П р и м е р Ь. Проводят процесс экстракции как в примере 5, но в качестве органической фазы используют раствор в керосине 0,36 М ДАФК с добавкой 0,8 М изооктанола. В результате получают реэкстракт, содержащий 12,4 г/л кобальта и 0,26 г/л никеля. Это соответствует росту соотношения концентраций кобальт:никель в 1420 раз. Извлечение кобальта из исходного водного раствора составляет 95,27.1 Таким образом, предложенный способ разделения кобальта и никеля позволяет повысить селективность процесса экстракции, увеличить ем"кость экстрагента по кобальту иуменьшить расход реагентов на нейтрализацию водной фазы вследствие возможности проводить процесс экстракции из более кислых растворов. Врезультате повышается иэвлеченид кобальта, а товарная продукция - металлический кобальт, сульфат кобальта или гидроокись кобальта можетбыть получена более высокого качества,За базовую принята технология,1 б основанная на разделении кобальтаи никеля экстоакцией ди-этилгексилфосфорной кислотой,По сравнениюс этой технологией предложенный способ позволяет увеличить выпуск кобальта в виде товарной продукции на3,53 и уменьшить расход реагентовна нейтрализацию водной фазы на 1057. При производительности 300 ткобальта в год величина экономичес 211 кого эффекта составит 244650 р.(1:2)кобальт никель Смесь ди(изооктил)фосфиновой кислотыи триоктилфосфинокиси (5:1.) кобальт никель 4,6 2,7,0 8,3 10,3 12,1 0,22 19,7 2,9 0,18 0,30 26,9 19,3 0,2 3,2 35,4 0,51 58,3 0,42 74,0 4,1 0,78 89,2 0,59 1,04 96 91,3 0,86 98,1 2,7 99,7 5,3 2,01 10,2 99,9 6,7 6,02 Таблица 3 Показатель Состав экстрагента ДАФК+изо ДАФК+ТБФоктанол Концентрация в водной фазе, г/лкобальт,5 63 0,64 О,ель Коэффициент распределения кобальта 4Коэффициент распределения никеля 3,0,018 0,01 0,00 Коэффициент разделения,СсМ 167 170 рН равновеснойводной фазы ДОМФ ДАФК+ТОФ227704 Таблица 4 Показатель Кобальт Никель Железо,3 Извлечение в органическуюфазу, 7 8,9 0,3 33,4 26,2 0,2 6,8 Составитель Л. РякинаРедактор М.Дыпын Техред М.Моргентал Корректор М.Самборская Заказ 2266/29 Тираж 567 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5