[go: up one dir, main page]

RU2148668C1 - Method of nickel and cobalt separation - Google Patents

Method of nickel and cobalt separation Download PDF

Info

Publication number
RU2148668C1
RU2148668C1 RU98118538A RU98118538A RU2148668C1 RU 2148668 C1 RU2148668 C1 RU 2148668C1 RU 98118538 A RU98118538 A RU 98118538A RU 98118538 A RU98118538 A RU 98118538A RU 2148668 C1 RU2148668 C1 RU 2148668C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cobalt
nickel
extraction
extractant
organic phase
Prior art date
Application number
RU98118538A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
И.Ю. Флейтлих
В.В. Сергеев
А.М. Копанев
Г.Л. Пашков
А.И. Холькин
М.В. Калинина
Original Assignee
Флейтлих Исаак Юрьевич
Сергеев Валерий Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Флейтлих Исаак Юрьевич, Сергеев Валерий Владимирович filed Critical Флейтлих Исаак Юрьевич
Priority to RU98118538A priority Critical patent/RU2148668C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2148668C1 publication Critical patent/RU2148668C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: hydrometallurgy of nonferrous metals and processes of production of cobalt salts; applicable in extraction processing of various cobalt-containing product. SUBSTANCE: separation of nickel and cobalt is effected by extraction of nickel with extractant containing carboxylates in mixture with nonchelating aldoximes in presence of monocarboxylic acis at monocarboxylic acid-carboxylate mole ratio equal to or higher than 5. Reextraction of cobalt and nickel is carried out successively with different reagents (for instance, H2SO4, H2O, (NH4)2SO4)). EFFECT: prevented oxidation of cobalt in organic phase, full reextraction without decomposition of extractant. 4 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и процессам получения солей кобальта и может быть использовано при экстракционной переработке различных кобальтсодержащих продуктов, например растворов после выщелачивания кобальтового концентрата, гидроксида кобальта, отходов кобальт-самариевых магнитов и т.д. The invention relates to hydrometallurgy of non-ferrous metals and processes for the production of cobalt salts and can be used in the extraction processing of various cobalt-containing products, for example, solutions after leaching of cobalt concentrate, cobalt hydroxide, waste cobalt-samarium magnets, etc.

Известен экстракционный способ разведения никеля и кобальта с помощью моно-2-этилгексилового эфира 2-этилгексилфосфоновой кислоты (1). По этому способу в органическую фазу преимущественно извлекается кобальт. Недостатком способа является то, что при высоком содержании кобальта в исходном водном растворе существенно возрастают потоки экстрагента и реэкстрагирующего раствора и соответственно возрастает объем оборудования на экстракционном переделе. Кроме того, имеет место большой расход щелочи на операции экстракции и минеральной кислоты на операции реэкстракции кобальта. Known extraction method for the dilution of Nickel and cobalt using mono-2-ethylhexyl ether 2-ethylhexylphosphonic acid (1). According to this method, cobalt is predominantly extracted into the organic phase. The disadvantage of this method is that with a high content of cobalt in the initial aqueous solution, the flows of extractant and stripping solution increase substantially and, accordingly, the volume of equipment at the extraction stage increases. In addition, there is a large consumption of alkali in the extraction operation and mineral acid in the operation of coextraction of cobalt.

По способу (2) разделение никеля и кобальта осуществляется экстракцией - смесями монокаробоновых кислот и нехелатирующих альдоксимов в разбавителе. According to method (2), the separation of nickel and cobalt is carried out by extraction - mixtures of monocarobonic acids and non-chelating aldoximes in a diluent.

Используются растворы монокарбоновых кислот и альдоксимов с концентрациями 0,5 моль/дм3 каждого компонента. Разделение никеля и кобальта по этому способу достаточно эффективно, причем в органическую фазу предпочтительно извлекается никель. Недостатком данного способа является то, что максимальное содержание кобальта в экстракте не должно превышать 3,0 г/дм3, так как при его высоких концентрациях имеет место частичное окисление кобальта (II) до кобальта (III) в органической фазе. Экстрагируемое соединение кобальта (III) кинетически инертно, кобальт (III) из органической фазы не реэкстрагируется разбавленными минеральными кислотами, в результате чего снижается емкость экстрагента. Реэкстракция кобальта в этом случае возможна только путем разложения экстрагента, например при обработке его концентрированными растворами азотной кислоты (1:1). К другим недостаткам способа следует отнести сложность поддержания оптимальных значений pH на экстракции, особенно в многоступенчатом процессе по ступеням, в связи с постоянным изменением содержания катионов водорода в водной фазе за счет катионов металлов (никель и кобальт) из водной фазы на катион водорода из органической.Solutions of monocarboxylic acids and aldoximes with concentrations of 0.5 mol / dm 3 of each component are used. The separation of Nickel and cobalt by this method is quite effective, and Nickel is preferably extracted into the organic phase. The disadvantage of this method is that the maximum cobalt content in the extract should not exceed 3.0 g / dm 3 , since at its high concentrations there is a partial oxidation of cobalt (II) to cobalt (III) in the organic phase. The extracted cobalt (III) compound is kinetically inert, cobalt (III) from the organic phase is not reextracted with dilute mineral acids, resulting in a decrease in the capacity of the extractant. Re-extraction of cobalt in this case is possible only by decomposition of the extractant, for example, by treating it with concentrated solutions of nitric acid (1: 1). Other disadvantages of the method include the difficulty of maintaining optimal pH values during extraction, especially in a multi-stage process in steps, due to the constant change in the content of hydrogen cations in the aqueous phase due to metal cations (nickel and cobalt) from the aqueous phase to organic hydrogen cation.

В способах (3, 4) разделение никеля и кобальта основано на катионообменных реакциях солей монокарбоновых кислот, карбоксилатов. В способе (3) используется нафтенат аммония, а (4) - карбоксилат кобальта, полученный на основе алифатических монокарбоновых кислот фракции C7-C9. В отличие от способа (2) использование карбоксилатов позволяет поддерживать практически постоянным оптимальные значение pH в процессе экстракции.In methods (3, 4), the separation of nickel and cobalt is based on cation exchange reactions of salts of monocarboxylic acids and carboxylates. In method (3), ammonium naphthenate is used, and (4) cobalt carboxylate, obtained on the basis of aliphatic monocarboxylic acids of the C 7 -C 9 fraction. In contrast to method (2), the use of carboxylates allows the pH to be kept almost constant during extraction.

Основным недостатком способов (3, 4) является низкая эффективность этих экстрагентов при разделении никеля и кобальта, коэффициент разделения (β Ni/Co) составляет 1,6-1,8, что приводит к большому числу ступеней в процессе и высокому расходу щелочи и кислоты на единицу готовой продукции. The main disadvantage of the methods (3, 4) is the low efficiency of these extractants in the separation of nickel and cobalt, the separation coefficient (β Ni / Co) is 1.6-1.8, which leads to a large number of steps in the process and a high consumption of alkali and acid per unit of finished product.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ (5), по которому разделение никеля и кобальта осуществляется смесями карбоксилатов тетраалкиламмония и нехелатирующих альдоксимов, реэкстракцию (промывку) кобальта проводят водой, а реэкстракцию никеля аммиачными растворами. Разделение никеля и кобальта по этому способу проходит достаточно эффективно (β Ni/Co ≈ 30-60), никель экстрагируется лучше кобальта. Использование карбоксилатов тетраалкиламмония, как и других карбоксилатов (см. выше), позволяет стабилизировать оптимальные значения pH, поскольку в реакциях экстракции не участвует катион водорода. Последнее видно, например, из уравнения (1), описывающего экстракцию никеля и кобальта смесями карбоксилатов тетраалкиламмония (R4NA) и альдоксимов (HOx) из нитратных растворов

Figure 00000001

где, M2+ - никель или кобальт, (o) и (в) - органическая и водная фазы.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed method is the method (5), in which the separation of nickel and cobalt is carried out with mixtures of tetraalkylammonium carboxylates and non-chelating aldoximes, coextraction (washing) of cobalt is carried out with water, and nickel is re-extracted with ammonia solutions. The separation of nickel and cobalt by this method is quite effective (β Ni / Co ≈ 30-60), nickel is extracted better than cobalt. The use of tetraalkylammonium carboxylates, as well as other carboxylates (see above), allows us to stabilize the optimal pH values, since hydrogen cation is not involved in the extraction reactions. The latter can be seen, for example, from equation (1), which describes the extraction of nickel and cobalt with mixtures of tetraalkylammonium carboxylates (R 4 NA) and aldoximes (HO x ) from nitrate solutions
Figure 00000001

where, M 2+ is nickel or cobalt, (o) and (c) are the organic and aqueous phases.

Существенным недостатком известного способа (5) является то, что со временем в органической фазе происходит частичное окисление кобальта (II) до кобальта (III) кислородом воздуха. При этом часть неионизированных молекул оксима, (HOx), в комплексе с кобальтом, [Co(HOx)A2], переходит в оксимат - ион (O - x ). Реакция окисления кобальта в органической фазе описывается уравнением (2)

Figure 00000002

Экстрагируемое соединение кобальта (III) кинетически инертно, кобальт (III) из органической фазы не реэкстрагируется разбавленными растворами минеральных кислот и тем более водой и не обменивается с катионами никеля из водного раствора. Поскольку окисление идет во времени в результате многостадийного и многоциклового процесса "экстракция-реэкстракция", будет иметь место накопление кобальта (III) в органической фазе. Емкость экстрагента при этом снижается, и проведение операций экстракции с регенерацией экстрагента становится невозможным. Как указывалось ранее, реэкстракция кобальта в случае его окисления возможна только путем разложения экстрагента. Следует отметить, что как при использовании карбоксилатов тетраалкиламмония (R4NA), так и в случае применения других карбоксилатов в смеси с нехелатирующими альдоксимами при разделении никеля и кобальта, будет иметь место частичное окисление кобальта в органической фазе (как показано ниже в примерах 3, 4).A significant disadvantage of the known method (5) is that over time, in the organic phase, partial oxidation of cobalt (II) to cobalt (III) with atmospheric oxygen occurs. In this case, part of the non-ionized molecules of oxime, (HO x ), in a complex with cobalt, [Co (HO x ) A 2 ], passes into the oximate ion (O - x ) The oxidation reaction of cobalt in the organic phase is described by equation (2)
Figure 00000002

The extracted cobalt (III) compound is kinetically inert, cobalt (III) from the organic phase is not reextracted with dilute solutions of mineral acids and even more so with water and does not exchange with nickel cations from an aqueous solution. Since oxidation occurs over time as a result of a multi-stage and multi-cycle extraction-re-extraction process, cobalt (III) will accumulate in the organic phase. The capacity of the extractant is reduced, and carrying out extraction operations with the regeneration of the extractant becomes impossible. As indicated earlier, coextraction in the case of its oxidation is possible only by decomposition of the extractant. It should be noted that both when using tetraalkylammonium carboxylates (R 4 NA), and in the case of using other carboxylates in a mixture with non-chelating aldoximes in the separation of nickel and cobalt, partial oxidation of cobalt in the organic phase will take place (as shown below in examples 3, 4).

Целью изобретения является предотвращение окисления кобальта в органической фазе и его полная реэкстракция без разложения экстрагента. The aim of the invention is to prevent the oxidation of cobalt in the organic phase and its complete re-extraction without decomposition of the extractant.

Поставленная цель достигается тем, что в отличие от известного способа разделения никеля и кобальта, включающего экстракцию никеля экстрагентом, содержащим карбоксилаты в смеси с нехелатирующими альдокcимами с последующей реэкстракцией кобальта и никеля в предлагаемом способе экстракцию ведут в присутствии монокарбоновой кислоты при мольном соотношении монокарбоновая кислота:карбоксилат, моль/моль, ≥5. This goal is achieved in that, in contrast to the known method for the separation of nickel and cobalt, including the extraction of nickel with an extractant containing carboxylates in a mixture with non-chelating aldoximes followed by re-extraction of cobalt and nickel in the proposed method, the extraction is carried out in the presence of monocarboxylic acid at a molar ratio of monocarboxylic acid: , mol / mol, ≥5.

При мольном соотношении монокарбoновая кислота:карбоксилат ≥5 окисления кобальта в органической фазе не происходит, даже если практически весь карбоксилат перейдет в кобальтовую форму, и поэтому возможна полная реэкстракция кобальта из органической фазы без разложения экстрагента. At a molar ratio of monocarboxylic acid: carboxylate ≥5, cobalt is not oxidized in the organic phase, even if almost all of the carboxylate goes into cobalt form, and therefore, complete coextraction of cobalt from the organic phase is possible without decomposition of the extractant.

В настоящее время механизм, предотвращающий окисление кобальта в экстракте при введении в органическую фазу монокарбоновой кислоты, недостаточно изучен. Наиболее вероятными процессами, препятствующими окислению кобальта предполагается взаимодействие монокарбоновой кислоты с экстрагируемым соединением кобальта (II). Образование нового более устойчивого к окислению соединения кобальта (II) в органической фазе, по-видимому, связано с вхождением в комплекс кобальта (II) дополнительно молекул монокарбоновой кислоты, HA, по уравнению (3)

Figure 00000003

Очевидно, что при отсутствии или дефиците монокарбоновой кислоты в экстрагенте в этих системах будет происходить частичное окисление кобальта в органической фазе (согласно уравнениям 2 и 3).Currently, the mechanism that prevents the oxidation of cobalt in the extract when monocarboxylic acid is introduced into the organic phase is not well understood. The most probable processes preventing the oxidation of cobalt are assumed to be the interaction of monocarboxylic acid with the extractable cobalt (II) compound. The formation of a new cobalt (II) compound, which is more resistant to oxidation in the organic phase, is apparently associated with the addition of additional monocarboxylic acid molecules, HA, to the cobalt (II) complex according to equation (3)
Figure 00000003

Obviously, in the absence or deficiency of monocarboxylic acid in the extractant, partial oxidation of cobalt in the organic phase will occur in these systems (according to equations 2 and 3).

В качестве карбоксилатов могут быть использованы не только карбоксилаты тетраалкиламмония, но и карбоксилаты других катионов, в частности карбоксилаты натрия, аммония, магния, кобальта и т.д. Вышеуказанные карбоксилаты получаются обработкой монокарбоновой кислоты стехиометрическим количеством соответствующего гидроксида. Некоторые карбоксилаты, например карбоксилаты магния и кобальта, могут быть получены с помощью обменных реакций между карбоксилатом натрия или аммония и минеральной солью с соответствующим катионом. Кроме того, карбоксилаты тетраалкиламмония (R4NA) могут быть получены обработкой раствором гидроксида натрия стехиометрических количеств монокарбоновой кислоты и соли четвертичного аммониевого основания (R4NB, где B- как правило, хлорид- или сульфат-ионы).As carboxylates, not only tetraalkylammonium carboxylates can be used, but also carboxylates of other cations, in particular sodium, ammonium, magnesium, cobalt, carboxylates, etc. The above carboxylates are obtained by treating the monocarboxylic acid with a stoichiometric amount of the corresponding hydroxide. Some carboxylates, for example magnesium and cobalt carboxylates, can be obtained by exchange reactions between sodium or ammonium carboxylate and a mineral salt with the corresponding cation. In addition, tetraalkylammonium carboxylates (R 4 NA) can be obtained by treatment with a sodium hydroxide solution of stoichiometric amounts of monocarboxylic acid and a quaternary ammonium salt (R 4 NB, where B is typically chloride or sulfate ions).

В качестве монокарбоновых кислот могут быть использованы алифатические монокарбоновые кислоты с прямой и разветвленной цепями, а также нафтеновые кислоты. Могут быть использованы как индивидуальные кислоты, так и их содержащие технические фракции, например алифатические монокарбоновые кислоты фракции C7-C9 α,α′-диалкилмонокарбоновые высшие изокислоты (ВИК) и т.д.As monocarboxylic acids can be used aliphatic monocarboxylic acids with straight and branched chains, as well as naphthenic acids. Both individual acids and technical fractions containing them can be used, for example, aliphatic monocarboxylic acids, fractions C 7 -C 9 α, α′-dialkyl monocarboxylic higher iso acids (VIC), etc.

В способе будут использованы также нехелатирующие альдоксимы простого строения с общей формулой R-C(H)=NCH, где R - углеводородный радикал. Non-chelating aldoximes of simple structure with the general formula R-C (H) = NCH, where R is a hydrocarbon radical, will also be used in the method.

Ниже приведены примеры осуществления известного и предлагаемого способов. The following are examples of the implementation of the known and proposed methods.

Пример 1. Example 1

Из нитратного раствора, содержащего, г/дм3: кобальта - 150 и никеля - 1,0, проводили экстракцию раствором энантата триалкилметиламмония (R3CH3NA, где R - алкил C7-C9 A--карбоксилат-ион) в смеси с 1,0 M раствором гептанальдоксима (Ox) в толуоле в присутствии различных количеств энантовой кислоты ([HA] = 0, 1,5 и 2,5 моль/дм3) при соотношении объемов органической и водной фаз O:B=1:1 в течение 1 ч, отбирали пробы органических и водных фаз на анализ. Данные приведены в табл. 1. После этого продолжали перемешивание фаз, периодически отбирая пробы органических фаз (экстрактов) для реэкстракции металлов. Реэкстракцию проводили раствором серной кислоты с концентрацией 100 г/дм3 при O:B=1:1 в течение 1 ч. Данные приведены в табл. 2.From a nitrate solution containing, g / dm 3 : cobalt - 150 and nickel - 1.0, extraction was carried out with a solution of trialkylmethylammonium enanthate (R 3 CH 3 NA, where R is C 7 -C 9 A alkyl - carboxylate ion) in mixtures with a 1.0 M solution of heptanaldoxime (O x ) in toluene in the presence of various amounts of enanthic acid ([HA] = 0, 1.5 and 2.5 mol / dm 3 ) with a volume ratio of organic and aqueous phases O: B = 1: 1 for 1 h, samples of organic and aqueous phases were taken for analysis. The data are given in table. 1. After this, the mixing of the phases was continued, periodically taking samples of organic phases (extracts) for the re-extraction of metals. Reextraction was carried out with a solution of sulfuric acid with a concentration of 100 g / dm 3 at O: B = 1: 1 for 1 h. The data are given in table. 2.

Из табл. 1 видно, что разделение никеля и кобальта во всех представленных системах достаточно эффективно (β Ni/Co≈29,4-29,9), однако только по предлагаемому способу (экстрагента III) при достаточно большом содержании монокарбоновой кислоты в экстрагенте (HA=2,5 моль/дм3; HA/R3CH3NA=5) окисления кобальта в органической фазе и соответственно ухудшения его реэкстракции не происходит (ε = 100%). В то время как при дефиците HA (экстрагент II) или тем более при ее отсутствии (экстрагент I) ухудшение реэкстракции кобальта достаточно ощутимо. Видно, что при осуществлении известного способа (прототипа) степень реэкстракции кобальта достигает всего 60% через 72 ч (экстрагент I).From the table. 1 it can be seen that the separation of nickel and cobalt in all the presented systems is quite effective (β Ni / Co≈29.4-29.9), but only by the proposed method (extractant III) with a sufficiently high content of monocarboxylic acid in the extractant (HA = 2 , 5 mol / dm 3 ; HA / R 3 CH 3 NA = 5) oxidation of cobalt in the organic phase and, accordingly, deterioration of its reextraction does not occur (ε = 100%). At the same time, with HA deficiency (extractant II) or, moreover, in its absence (extractant I), the deterioration of cobalt re-extraction is quite noticeable. It is seen that in the implementation of the known method (prototype), the degree of coextraction of cobalt reaches only 60% after 72 hours (extractant I).

Пример 2. Example 2

Из нитратного раствора, содержащего никель и кобальт, по условиям примера 1, проведена экстракция 0,4 M раствором α,α′-диалкилмонокарбоксилата триалкилметиламмония в смеси с 1,0 M гептанальдоксимом в толуоле в присутствии различных количеств α,α′-диалкилмонокарбоновых кислот ([HA]=0; 1,6; 2,0 моль/дм3). Использовались высшие изокислоты (ВИК) фракции C5-C9. Далее проводили перемешиваниe фаз и реэкстракцию кобальта по условиям примера 1. Данные по экстракции металлов приведены в табл. 3, а по реэкстракции кобальта в табл. 4.According to the conditions of Example 1, from a nitrate solution containing nickel and cobalt, a 0.4 M solution of α, α′-dialkyl monocarboxylate of trialkyl methyl ammonium was mixed with 1.0 M heptanaldoxime in toluene in the presence of various amounts of α, α′-dialkyl monocarboxylic acids ( [HA] = 0; 1.6; 2.0 mol / dm 3 ). Higher isoacids (VIC) of the C 5 -C 9 fraction were used. Then, phase mixing and coextraction were carried out according to the conditions of Example 1. The data on the extraction of metals are given in table. 3, and by reextraction of cobalt in table. 4.

Из табл. 3 видно, что разделение никеля и кобальта в рассмотренных системах достаточной эффективно, (β Ni/Co≈33), однако лишь в предлагаемом способе (экстрагент III) отсутствует окисление кобальта в органической фазе и имеет место его полная реэкстракция (ε = 100%). При отношении монокарбоновой кислоты к карбоксилату <5 (экстрагенты I и II) наблюдается ухудшение реэкстракции во времени, особенно для экстрагента (I). Для (I) после 72 ч контакта фаз степень реэкстракции кобальта составила лишь 36% (прототип). From the table. Figure 3 shows that the separation of nickel and cobalt in the systems considered is sufficiently effective (β Ni / Co≈33), however, only in the proposed method (extractant III) there is no oxidation of cobalt in the organic phase and its complete reextraction takes place (ε = 100%) . With a ratio of monocarboxylic acid to carboxylate <5 (extractants I and II), a decrease in reextraction is observed over time, especially for extractant (I). For (I), after 72 h of phase contact, the degree of coextraction of cobalt was only 36% (prototype).

Пример 3. Example 3

Из сульфатного раствора, содержащего, г/дм3: кобальта - 81,2 и никеля - 2,05, по условиям примера 1 проведена экстракция 0,3 М раствором α,α′-диалкилмонокарбоксилата натрия в смеси с 1,0 М гептанальдоксимом в толуоле без HA (I) и в высших изокислотах (ВИК) фракции C5-C9 без толуола (II) (CHA= 4,4 моль/дм3, отношение HA:NaA=14,7). Получены содержания в водной фазе, г/дм3: для (I) кобальт - 74,3; никель - 0,53, для (II) кобальт - 74; никель - 0,5; в органической фазе для (I) кобальт - 6,9 и никель - 1,52, для (II) кобальт - 7,2, никель - 1,548, соответственно для (I) ДNi - 2,9 и ДCo - 0,093, β Ni/Co - 31, для (II) ДNi - 3,09, ДCo - 0,097 и β Ni/Co = 32. Далее проводили перемешивание в течение 72 ч и реэкстракцию металлов серной кислотой по условиям, описанным в примере 1. По полученным данным в реэкстрактах обнаружено, г/дм3: для (I) кобальт - 3,17 и никель - 1,51, для (II) кобальт - 7,2 и никель - 1,55. Видно, что в отсутствии монокарбоновой кислоты для экстрагента (I) степень реэкстракции кобальта составила всего 46%, тогда как по предлагаемому способу, экстрагент (II), степень реэкстракции кобальта 100%. Никель в обоих случаях реэкстрагируется полностью.From a sulfate solution containing, g / dm 3 : cobalt - 81.2 and nickel - 2.05, according to the conditions of Example 1, extraction was carried out with a 0.3 M solution of sodium α, α′-dialkyl monocarboxylate mixed with 1.0 M heptanaldoxime in toluene without HA (I) and in higher isoacids (VIC) of the C 5 -C 9 fraction without toluene (II) (C HA = 4.4 mol / dm 3 , HA: NaA ratio = 14.7). The contents in the aqueous phase were obtained, g / dm 3 : for (I) cobalt - 74.3; nickel - 0.53, for (II) cobalt - 74; nickel - 0.5; in the organic phase for (I) cobalt - 6.9 and nickel - 1.52, for (II) cobalt - 7.2, nickel - 1.548, respectively for (I) D Ni - 2.9 and D Co - 0.093, β Ni / Co - 31, for (II) D Ni - 3.09, D Co - 0.097 and β Ni / Co = 32. Next, stirring was performed for 72 hours and the metals were reextracted with sulfuric acid under the conditions described in example 1. According to the data obtained, in re-extracts, g / dm 3 was found : for (I) cobalt - 3.17 and nickel - 1.51, for (II) cobalt - 7.2 and nickel - 1.55. It can be seen that in the absence of monocarboxylic acid for extractant (I), the degree of coextraction of cobalt was only 46%, whereas in the proposed method, the extractant (II), the degree of coextraction of cobalt was 100%. Nickel in both cases is re-extracted completely.

Пример 4. Example 4

Из сульфатного раствора, содержащего, г/дм3: кобальта - 81,2 и никеля - 20,5 по условиям примера 1 проводили экстракцию 0,4 М растворами нафтенатов аммония (I), магния (II) и кобальта (III) в смеси с 1,25 М метилдеканальдоксимом в толуоле в отсутствии и присутствии 2,0 M нафтеновой кислоты. Анализы показали, что экстракционные характеристики близки для всех экстракционных систем - содержание в органической фазе составило, г/дм3: кобальта 9,9-10,1, а никеля 1,58-1,62, ДNi - 3,36-3,55, ДCo - 0,14-0,143, β Ni/Co= 24,2-25,1. После 72 ч перемешивания фаз реэкстрагировали металлы серной кислотой по условиям примера 1. Анализы показали, что степень реэкстракции кобальта для всех экстрагентов в присутствии нафтеновой кислоты при концентрации ее 2,0 М составила 100%, тогда как в отсутствии нафтeновой кислоты она составила для экстрагентов (I) и (III) лишь 45, а для (II) ~ 50%. Kак видно, в присутствии монокарбоновой кислоты кобальт не окисляется и степень его реэкстракции всегда выше.From a sulfate solution containing, g / dm 3 : cobalt - 81.2 and nickel - 20.5, according to the conditions of Example 1, extraction was carried out with 0.4 M solutions of ammonium (I), magnesium (II) naphthenates and cobalt (III) in a mixture with 1.25 M methyldecanaldoxime in toluene in the absence and presence of 2.0 M naphthenic acid. The analyzes showed that the extraction characteristics are close for all extraction systems - the content in the organic phase was, g / dm 3 : cobalt 9.9-10.1, and nickel 1.58-1.62, D Ni - 3.36-3 55, D Co - 0.14-0.143, β Ni / Co = 24.2-25.1. After 72 hours of mixing the phases, the metals were reextracted with sulfuric acid according to the conditions of Example 1. The analyzes showed that the degree of coextraction of cobalt for all extractants in the presence of naphthenic acid at a concentration of 2.0 M was 100%, whereas in the absence of naphthenic acid it was for extractants ( I) and (III) only 45, and for (II) ~ 50%. Apparently, in the presence of monocarboxylic acid, cobalt does not oxidize and its degree of reextraction is always higher.

Пример 5. Example 5

Из нитратного раствора, содержащего, г/дм3: кобальта - 131, никеля - 4,4, проводили экстракцию 0,4 М раствором каприлата триалкилметиламмония (R3CH3NA) в смеси с 1,0 M раствором гептанальдоксима и 2,0 M каприловой кислоты (HA) в керосине (отношение HA:R3CH3NA=5) O:B=1:1; τ = 1,0 ч. После экстракции в водной фазе обнаружено, г/дм3: кобальта - 126, никеля - 2,0, в органической - кобальта 5,0, никеля 2,4. ДNi-1,2, ДCo=0,04, а β Ni/Co ≃ 30. Из полученного экстракта в одинаковых условиях (O:B=1:1, n=3; τ на одной ступени = 20 мин) последовательно реэкстрагировали кобальт водой, а никель раствором сульфата аммония с концентрацией 50 г/дм3. За время эксперимента (τ = 80 ч) было совершено 8 циклов "экстракция-реэкстракция". Следили за изменением экстракционных характеристик, а также за накоплением кобальта в экстрагенте. По данным анализов экстракционные характеристики практически не менялись (ДCo ≃ 0,038-0,04, ДNi ≃ 1,19-1,22, β Ni/Co ≃ 30,5-31,3). В оборотном экстрагенте после 8-го цикла содержалось кобальта ≃ 0,02 г/дм3, т.е. кобальт в экстрагенте практически не окисляется и не накапливается.From a nitrate solution containing, g / dm 3 : cobalt - 131, nickel - 4.4, extraction was performed with a 0.4 M solution of trialkylmethylammonium caprylate (R 3 CH 3 NA) in a mixture with a 1.0 M solution of heptanaldoxime and 2.0 M caprylic acid (HA) in kerosene (HA: R 3 CH 3 NA = 5 ratio) O: B = 1: 1; τ = 1.0 h. After extraction in the aqueous phase, g / dm 3 was found : cobalt - 126, nickel - 2.0, in organic - cobalt 5.0, nickel 2.4. D Ni -1.2, D Co = 0.04, and β Ni / Co ≃ 30. From the obtained extract under the same conditions (O: B = 1: 1, n = 3; τ at one stage = 20 min) sequentially re-extracted cobalt with water, and nickel with a solution of ammonium sulfate with a concentration of 50 g / DM 3 . During the experiment (τ = 80 h), 8 extraction-re-extraction cycles were performed. We monitored the change in extraction characteristics, as well as the accumulation of cobalt in the extractant. According to the analysis data, the extraction characteristics remained practically unchanged (D Co ≃ 0.038-0.04, D Ni ≃ 1.19-1.22, β Ni / Co ≃ 30.5-31.3). After the 8th cycle, cobalt ≃ 0.02 g / dm 3 , i.e. cobalt in the extractant practically does not oxidize and does not accumulate.

Пример 6. Example 6

На опытной установке на экстракторах типа "смеситель-отстойник" проверена технологическая схема, включающая очистку сульфатного кобальтового раствора от никеля, реэкстракцию кобальта (отмывку экстракта) и реэкстракцию никеля. Состав исходного раствора, г/дм3: кобальт - 70, никель - 4. В качестве экстрагента использовали 0,4 М раствор α,α′-диалкилмонокарбоксилат аммония или кобальта в смеси с 1,0-1,25 М гептанальдоксимом и 2,5 М α,α′-диалкилмонокарбоновой кислоты (ВИК фракции C5-C9) в керосине. (Отношение HA: карбоксилат = 6,25).At the pilot plant on the mixer-settler extractors, the technological scheme was verified, including the purification of cobalt sulfate solution from nickel, cobalt re-extraction (washing of the extract) and nickel re-extraction. The composition of the initial solution, g / dm 3 : cobalt is 70, nickel is 4. A 0.4 M solution of α, α′-dialkyl monocarboxylate of ammonium or cobalt in a mixture with 1.0-1.25 M heptanaldoxime and 2 was used as an extractant. 5 M α, α′-dialkyl monocarboxylic acid (VIC fractions C 5 -C 9 ) in kerosene. (HA: carboxylate ratio = 6.25).

Экстракцию никеля проводили при O:B=1:1,4 (50 дм3/ч:70 дм3/ч), число ступеней экстракции n=6, реэкстракцию кобальта проводили серной кислотой с концентрацией ~ 90 г/дм3 на трех ступенях при O:B=10:1 (50 дм3/ч:5 дм3/ч), реэкстракция никеля осуществлялась серной кислотой той же концентрации на пяти ступенях при O:B=10:1,1 (50 дм3/ч:5,5 дм3/ч).Nickel extraction was carried out at O: B = 1: 1.4 (50 dm 3 / h: 70 dm 3 / h), the number of extraction steps was n = 6, cobalt was reextracted with sulfuric acid with a concentration of ~ 90 g / dm 3 at three stages at O: B = 10: 1 (50 dm 3 / h: 5 dm 3 / h), nickel was back-extracted with sulfuric acid of the same concentration at five steps at O: B = 10: 1,1 (50 dm 3 / h: 5.5 dm 3 / h).

Экстрагент во время испытаний совершил более 100 циклов "экстракция-реэкстракция" практически без изменения экстракционных показателей: содержание никеля в рафинате составило ≤0,02 г/дм3, кобальта 65-70 г/дм3. Как видно, разделение никеля и кобальта идет очень эффективно, отношение Co:Ni в рафинате = 3500 при их отношении в исходном растворе ≃ 17,5. Концентрация никеля в экстракте 50-55 г/дм3, кобальта 0,3-0,5 г/дм3. Остаточное содержание кобальта в оборотном экстрагенте не превышало 0,015 г/дм3, это свидетельствует о том, что окисление кобальта и его накопление в органической фазе отсутствуют.During the tests, the extractant completed more than 100 extraction-re-extraction cycles with practically no change in extraction parameters: the nickel content in the raffinate was ≤0.02 g / dm 3 , and cobalt 65-70 g / dm 3 . As can be seen, the separation of nickel and cobalt is very effective, the Co: Ni ratio in raffinate = 3500 with a ratio of 17.5 in the initial solution. The concentration of Nickel in the extract is 50-55 g / dm 3 , cobalt 0.3-0.5 g / dm 3 . The residual cobalt content in the circulating extractant did not exceed 0.015 g / dm 3 , which indicates that the oxidation of cobalt and its accumulation in the organic phase are absent.

Claims (1)

Способ разделения никеля и кобальта, включающий экстракцию никеля экстрагентом, содержащим карбоксилаты в смеси с нехелатирующими альдоксимами с последующей реэкстрацией кобальта и никеля, отличающийся тем, что экстракцию ведут в присутствии монокарбоновой кислоты при мольном соотношении монокарбоновая кислота : карбоксилат, (моль/моль), ≥ 5. A method for the separation of nickel and cobalt, including the extraction of nickel with an extractant containing carboxylates in a mixture with non-chelating aldoximes followed by reextraction of cobalt and nickel, characterized in that the extraction is carried out in the presence of monocarboxylic acid at a molar ratio of monocarboxylic acid: carboxylate, (mol / mol) 5.
RU98118538A 1998-10-12 1998-10-12 Method of nickel and cobalt separation RU2148668C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98118538A RU2148668C1 (en) 1998-10-12 1998-10-12 Method of nickel and cobalt separation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98118538A RU2148668C1 (en) 1998-10-12 1998-10-12 Method of nickel and cobalt separation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2148668C1 true RU2148668C1 (en) 2000-05-10

Family

ID=20211199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98118538A RU2148668C1 (en) 1998-10-12 1998-10-12 Method of nickel and cobalt separation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2148668C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3701650A (en) * 1969-06-30 1972-10-31 Shell Oil Co Copper,nickel,cobalt and iron separation process
GB1446085A (en) * 1972-11-21 1976-08-11 Kaiser R Flame ionisation detector
SU534507A1 (en) * 1974-06-19 1976-11-05 Институт Неорганической И Физической Химии Ан Азербайджанской Сср Separation method of cobalt and nickel by extraction
US4088733A (en) * 1976-02-23 1978-05-09 Metallurgie Hoboken-Overpelt Process for liquid-liquid extraction of cobalt from nickel
EP0136028A2 (en) * 1983-08-26 1985-04-03 Mobil Oil Corporation Extracting cobalt from aqueous solutions containing nickel
RU2052519C1 (en) * 1992-09-02 1996-01-20 Фирма "Экстратех ЛТД" Method for cleaning aqueous cobalt solutions from nickel

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3701650A (en) * 1969-06-30 1972-10-31 Shell Oil Co Copper,nickel,cobalt and iron separation process
GB1446085A (en) * 1972-11-21 1976-08-11 Kaiser R Flame ionisation detector
SU534507A1 (en) * 1974-06-19 1976-11-05 Институт Неорганической И Физической Химии Ан Азербайджанской Сср Separation method of cobalt and nickel by extraction
US4088733A (en) * 1976-02-23 1978-05-09 Metallurgie Hoboken-Overpelt Process for liquid-liquid extraction of cobalt from nickel
EP0136028A2 (en) * 1983-08-26 1985-04-03 Mobil Oil Corporation Extracting cobalt from aqueous solutions containing nickel
RU2052519C1 (en) * 1992-09-02 1996-01-20 Фирма "Экстратех ЛТД" Method for cleaning aqueous cobalt solutions from nickel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Престон Д. Жидкостная экстракция никеля и кобальта смесями карбоновых кислот и нехелатирующих оксимов. - Hydrometallurgy, 1983, N 11, с.105-124. Гиндин Л.М. и др. Экстракционно-электролизный способ получения кобальта высокой чистоты. - Цветные металлы, 1961, N 12, с.22-26. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5039496A (en) Process for selective extraction of contaminant elements from mixtures of electrolytes in solution
US5378262A (en) Process for the extraction and separation of nickel and/or cobalt
CA2145054C (en) A process for the extraction and separation of nickel and/or cobalt
US5670035A (en) Method for recovering copper
AU598671B2 (en) Process for the recovery of germanium from solutions that contain it
US4956154A (en) Selective removal of chromium, nickel, cobalt, copper and lead cations from aqueous effluent solutions
AU2015275231B2 (en) Solvent extraction of scandium from leach solutions
Kumbasar Selective extraction and concentration of cobalt from acidic leach solution containing cobalt and nickel through emulsion liquid membrane using PC-88A as extractant
JPS61159538A (en) Recovery of zinc
EP1805335B1 (en) Process for preparing nickel loaded organic extractant solution
Fleitlikh et al. Purification of zinc sulfate solutions from chloride using extraction with mixtures of a trialkyl phosphine oxide and organophosphorus acids
US4582691A (en) Process for separating Fe(III) from an aqueous solution of metallic salts and a process for separating Fe(III) from an organic extraction solvent
US3582290A (en) Metal extraction process
RU2339713C1 (en) Method for copper extraction from sulfuric solution
Othman et al. Ionic liquid-based process development for cobalt recovery from aqueous streams
US4166098A (en) Process for treating an acid waste liquid
RU2148668C1 (en) Method of nickel and cobalt separation
Keng et al. Selective separation of Cu (II), Zn (II), and Cd (II) by solvent extraction
AU649676B2 (en) Method for stripping metals in solvent extraction
Arslan et al. Solvent extraction of nickel from iron and cobalt containing sulfate solutions
US7959881B2 (en) Method for scrubbing an amine type extractant after stripping
AU2009216642B2 (en) Method for separating zinc, iron, calcium, copper and manganese from the aqueous solutions of cobalt and/or nickel
RU2052519C1 (en) Method for cleaning aqueous cobalt solutions from nickel
RU2363749C1 (en) Method of extracting germanium from solutions
Eyupoglu et al. Separation of Co (II) from zinc plant acidic thiocyanate leach solutions containing Co (II) and Ni (II) by solvent extraction using trioctylamine in toluene