CS199535B2 - Process for the separation of metals - Google Patents
Process for the separation of metals Download PDFInfo
- Publication number
- CS199535B2 CS199535B2 CS705592A CS559270A CS199535B2 CS 199535 B2 CS199535 B2 CS 199535B2 CS 705592 A CS705592 A CS 705592A CS 559270 A CS559270 A CS 559270A CS 199535 B2 CS199535 B2 CS 199535B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- phase
- organic
- aqueous phase
- organic phase
- cobalt
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G1/00—Methods of preparing compounds of metals not covered by subclasses C01B, C01C, C01D, or C01F, in general
- C01G1/06—Halides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/0009—Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/10—Halides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G51/00—Compounds of cobalt
- C01G51/01—Preparation or separation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G53/00—Compounds of nickel
- C01G53/01—Preparation or separation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
- C22B3/34—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing sulfur, e.g. sulfonium
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Description
Vynález -se týká způsobu oddělování kovů, obsažených ve vodném roztoku ve formě chloridů, přičemž jde o železo, _ nikl a kobalt. Tyto kovy jsou obsaženy v - průmyslových roztocích chloridů, které pocházejí například ze zpracování niklu.
Oddělování - - železa a - kobaltu, - které - jsou hlavně obsaženy v roztocích chloridu niklu, se provádí známými postupy. - Nejstarší z nich spočívá ve vysrážení železa a kobaltu ve- formě - trojmocných - kysličníků po oxidaci chloridových roztoků s kontrolou hodnoty -pH. -Jiné, pozdější postupy používají - pevných - měničů iontů, jako - například pryskyřice nebo - kapalných - měničů iontů, -jako například- terciárních - aminů s dlouhým- řetězcem nebo •.kvarternizovaných - aminů· - V případě kapalných měničů -iontů opět . - .-dochází - k extrakkt kapalina/kapalina, - - přičemž samotné aktivní - - činidlo ' je zředěno - v - - rozpouštědle málo -'mísite-lném -nebo nemísitelném - -s - vodou, schopném - -absorbovat komplex a udržet -ho ve stabilní - formě. Rovněž . bylo navrženo- - používat- minerální - měniče - iontů, - -jako například - fosforečnany- titanu' jejichž - nevýhodou je - skutečnost, - že - snadno hydrolisují.
Všechny- uvedené· postupy mají- - nedostatky, které - způsobují, - že jejich průmyslové využití je- -.bud’ - pracné, nebo nejisté. - Při nejstarším: postupu- - vysrážení železa --a - kobaltu oxi2 dací prostřednictvím- - - ozónu, - - chloru - - - - nebo chlornanů - -se naráží -na značné - obtíže, - které spočívají - v· - ; tom, - - že - se - hydroxidy - 1 vysrážejí hlavně- - v- - - koloídní - formě, -přičemž - filtrace těchto - hydroxidů je - - velmi - obtížná, -á - dále - v tom, že se - z - -takto - - vysrážených - - roztoků - 'odnáší - podstatné - množství - . niklu, - - adsorbované v uvedené - sraženině.
V případě- materiálů, které - -působí - jako - měniče - iontů, -ať - jde o- - anexové - pryskyřice - typu - kvartérních - - amoniových - - - derivátů - polystyrenu, - nebo - - o- - - kapalné - aminy, - - -je třeba' - k vytvoření - -chloridových komplexních aniontů přidat - čhlorační - činidlo, - - obecně - volnou- - kyselinu - chlorovodíkovou;-. - což - vede - - - ke - značným technologickým· potížím - při- praktickém provádění - tohoto - postupu. - Navíc bude - -oddělený - roztok - - chloridu - niklu -nasycen - kyselinou - chlorovodíkovou,- - kterou - nelze - - prakticky oddělit. Kromě obtíží při - dopravě - takových kyselých - roztoků --je - - nemožné -počítat se- zpracováním - niklu - - klasickou - cestou; - - jako - například -elektrolýzou - na - nerozpustných - ahodách nebo redukcí - - vodíkem - pod - - tlakem·. - Nicméně nelze- popřít,- že - bez obtíží - plynoucích -z pouužití - volné - kyseliny - chlorovodíkové - - by - oddělování - extrakcí - kapalina/kapalina - mělo zřejmé - - - výhody; vzhledem - - ke snadnosti provedení - a k· - - možnosti - provádět čisticíOperace plynulým· - a - kontrolovatelným· způsobem. - - Ko199535 vové prvky schopné tvořit · komplexní chloridy, ' jako například kobalt, mohou být selektivně extrahovány z vodné fáze do organické fáze, obsahující · komplexotvorné činidlo, a potom znovu získány vymytím této organické fáze vodou. Výsledná vodná fáze z této extrakce obsahuje nikl ve formě chloridu bez značné změny jeho koncentrace v důsledku extrakční operace.
Dále · je , známo použít sulfoniové soli jako komplexotvorné činidlo k separaci · kovů ve vodném roztoku. Při tomto známém postupu musí vodná fáze určená k vyčištění tvořit silně kyselé prostředí. Například k separaci vodného roztoku chloridů niklu a kobaltu musí vodná fáze obsahovat 200 až 400 g· volné kyseliny chlorovodíkové na litr roztoku, Roztok určený k separaci proto nemůže být značně koncentrován solemi niklu a kobaltu.
Navíc je podle tohoto známého postupu nutné, k dosažení optimálního účinku komplexotvorného činidla, pracovat · s poměrně polárním organickým rozpouštědlem. Tento druh organického rozpouštědla není vždy použitelný pro organickou extrakční fázi, zvláště ne tehdy, kdy je žádoucí zpracovat vodnou fázi s vysokou hustotou.
Uvedené nevýhody odstraňuje způsob oddělování 'kovů ze skupiny železa, niklu a kobaltu ve vodném roztoku selektivní extrakcí kapalina/kapalina mezi vodnou fází, obsahující chloridy těchto kovů, a organickou fází, obsahující sulfoniovou sůl v roztoku organického . rozpouštědla, které je omezeně mísitelné s vodou, přičemž alespoň jeden kov selektivně přechází z vodné · fáze do organické fáze, podle vynálezu, jehož podstata spočívá · v tom, že se na neutrální vodnou fázi, která obsahuje chloridy uvedených ..kovů a má celkovou · koncentraci chloridových · iontů nejméně rovnou 7 gramekvivalentů/1 · roztoku, působí · organickou fází, přičemž poměr organické fáze: vodné fázi se rovná 1: 2 až 10 : 1. a, organické · rozpouštědlo v organické fázi je lehké nepolární rozpouštědlo ze skupiny zahrnující estery, například · acetáty a · propionáty butylnaté, · amylnaté, . · jako o.ctan butylnatý, étery, například · .dibutyléter, a · ketony, například metylísopropylketon, metylisobutylketon, načež se získaná organická · fáze, obsahující například · chlorid kobaltnatý, promyje další vodnou · fází, Tvořenou vodou nebo vodou okyselenou · kyselinou chlorovodíkovou, přičemž poměr této' organické fáze k druhé vodné fázi se rovná · 1:1 až . 40:1.
Dále · se při . způsobu oddělování kovů · podle vynálezu může organická fáze regenerovaná druhou vo.dnou fází převádět do dalšího alespoň jednoho extrakčního stupně.
U způsobu oddělování kovů podle vynálezu se může na neutrální vodnou fázi, která óbsahuje chlorid nikelnatý a chlorid kobaltnatý, působit organickou fází nejméně ve dvou oddělených stupních a získané oddělené organické fáze se postupně regenerují jedinou · druhou vodnou fází . do hodnoty koncentrace chloridu kobaltnatého v druhé · vodné fázi 130 g/1.
Výhodou · způsobu oddělování kovů podle vynálezu je, · že není již nezbytné dodávat chloridové · lonty ve · formě kyseliny chlorovodíkové k usnadnění přechodu chloro-kobaltitého nebo chloro-železitého komplexu do organické fáze. '
Organické rozpouštědlo . použité při oddělování kovů podle vynálezu je rozpouštědlo lehké, nechlorované a omezeně mísitelné nebo nemísitelné s vodou, jako jsou například ester, éter nebo keton s nízkou molekulární hmotností. Spojený · účinek · organického rozpouštědla tohoto druhu a vhodné koncentrace komplexotvorného činidla k vytvoření extrakční organické fáze způsobuje značné snížení ztrát komplexotvorného činidla během extrakčního postupu.
Podle vynálezu je · tudíž možné použít k separaci chloridů niklu a kobaltu ve vodném koncentrovaném roztoku sulfoniové · soli prakticky v nepřítomnosti volné kyseliny chlorovodíkové a při použití · organického rozpouštědla, , schopného zajistit · dobrou separaci mezi vodnou a organickou fází · a vhodný extrakční stupeň s minimem ztrát komplexotvorného činidla.
Kompexotvorným činidlem je alkylsulfoniumchlorid, odpovídající obecnému vzorci:
Ri \ Rž—S+C/
R3 ve · kterém
Ri představuje methyl a
Rž a R3 · představují každý alkyl s· celkovým počtem atomů uhlíku · 7 až · 13.
Komplexotvorným · činidlem je výhodně di-sek-(alkyl Ce až Ciojmethylsulfoniumchlorid, zejména · di-sek-decylmethylsulfoniumchlorid.
Komplexotvorné činidlo je · rozpuštěno V organickém rozpouštědle omezeně mísitelném nebo nemísitelném s · vodou, s výhodou · v esteru · alkoholu se . . střední molekulární hmotností, · jako například v · acetátech a propionátech butylnatých, amylnatých a hexylnatých, nebo také · v ketonu, jako například v metyllsopropylketonu, metylisobutylketonu a di-isobutylketonu, · nebo také v éteru, jako například v dibultyléťeru, · anebo · konečně ve směsi jiných organických rozpouštědel s u-. vedenýmí organickými rozpouštědly. Nicméně halogenovaná rozpouštědla, jako například 1,2-dichloretan, chloroform, trichloretylén, bromoform a dichlorbenzen, jsou rovněž k danému účelu · vhodná.
Vodné roztoky určené · ke zpracování podle vynálezu · pocházejí ^hlavně z rafinačního '9 3 zpracování niklu. Jsou to například koncentrované roztoky získané rozpouštěním' kyselinou _ chlorovodíkovou vedlejších produktů, pocházejících z vyloučení hlavně , kobaltu z roztoků ' niklu buď . oxidací, nebo ' sulfurácí, ' vého kamínku během· ' zpracování chloračrldů ' vodop, které sloužily k ' proprání niklového kamínku během zpracování chloratočním tavením. Může přirozeně jít i . o. . produkty pocházející z působení ' chloru nebo kyseliny chlorovodíkové na libovolný materiál s obsahem niklu, jako . například 'použité katalyzátory ·a rudy nebo slitiny obsahující ' zároveň nikl a kobalt.
Při způsobu oddělování kovů podle vynálezu se vodná fáze, tvořená vodným roztokem chloridů kovů, uvede za mechanického míchání do ' styku s organickou fází, obsahující komplexotvorné činidlo a organické rozpouštědlo, kterým je s výhodou octan butylnatý, po dobu nepřesahující 5 minut a při poměru objemů organická fáze ku vodné fázi rovném 1:2 až 10:1, s výhodou 1:1 až 3:1. Směs se potom nechá ' v ' klidu po dekantaci se obě fáze oddělí. Organická fáze ' obsahující chlorid kobaltu se propere druhou vod-,, nou fází, obsahující vodu, popřípadě mírně okyselenou kyselinou chlorovodíkovou, v poměru objemu organická fáze ke druhé vodné fázi rovném 1:1 až 40:1, přičemž tato operace poskytne regenerovanou ' organickou fázi . a vodnou fázi s obsahem kobaltu a tím vyšší koncentrací chloridu kobaltu, čímž je poměr objemů organické fáze k vodě během promývání. Tímto způsobem regenerovaná organická fáze může být znovu použita k další extrakci. Vodná fáze s obsahem kobaltu může ' být rovněž použita k dalšímu 'vymytí organické fáze až do hodnoty koncentrace chloridu kobaltu 130 g chloridu kobaltnatého na litr. Tyto operace se výhodně provádějí při ' teplotě ' místnosti, avšak rovněž ' ' teploty vyšší nebo nižší ' mohou být v daném, pří-·, padě ' použity. .
Uvedený postup podle vynálezu představuje nejednodušší způsob ' oddělování ' kovů podle vynálezu, ' ' přičemž je samozřejmě možné, aniž je překročen rámec vynálezu, uplatnit modifikované ' způsoby provedení, jako například protiproudnou extrakci' v extraktorech typu plněných ' kolon, kolon s rotačním diskem, ' pulsačních kolon, odstředivých multietážových ' . extraktorů ' nebo vícenásobných hydrocyklónů.
Výhodně se způsob podle vynálezu aplikuje při zpracování roztoků chloridů pocházejících ze ' zpracování niklu, přičemž tyto roztoky obsahují nikl a kobalt ' ve vzájemném hmotnostním poměru' 6:1 až 1:2, avšak této techniky může být použito s výhodou při čištění roztoků chlořidu nikelnatého s mnohem
5 menší koncentrací kobaltu, obsahujících ' například 40 hmot, dílů niklu na 1 hmot, díl kobaltu.
Koncentrace komplexotvorného činidla v organické fázi se může pohybovat mezi 0,2 až 1 mol/litr, výhodně mezi 0,3 až 0,5 molu na - litr, přičemž ' je třeba vzít v úvahu, že při nízkých koncentracích je selektivita vůči chloridovému komplexu ' vyšší, avšak ' dochází k významné ztrátě komplexotvorného činidla, zatímco při vyšších koncentracích je selektivita nižší, nicméně ztráty komplexotvorného činidla jsou rovněž nižší.
Způsob oddělování ' kovů podle ' vynálezu . je vysvětlen prostřednictvím dále . uvedených příkladů provedení, které jsou uvedeny pouze ilustrativně a rozsah vynálezu nikterak neomezují.
Příklad 1
Vliv rozpouštědla .
V podstatě neutrální roztok chloridů, obsahující 152 ' g/1 niklu a 25,2 ' g/1 kobaltu, tj. o koncentraci chloridových , iontů ' 6 ekvivalentů/litr a hmotnostním poměru Ni/Co rovném ' asi б, byl získán rozpouštěním kyselinou '' chlorovodíkovou' kalu , pocházejícího ze selektivní oxidace kobaltu chlornanem sodným, během zpracování nečistého roztoku síranu nikelnatého, ' pocházejícího z působení kyseliny sírové na odpad s obsahem niklu a bohatým ' na kobalt. '
Během série srovnávacích pokusů ' bylo vždy 500 ml tohoto ' roztoku uvedeno do styku v dělicí nálevce s 1 litrem organické fáze, tj. roztoku' obsahujícího 0,3 molu di-sek-decylmethylfoniumchloridu v jednom z organických rozpouštědel ze skupiny zahrnující 1,2-dichloretan, , trichloretylén, bromoform, 1,2-dichlorbenzen, octan ' butylnatý a směs 75 θ/o trichlorefylénu a ' 25 ' % bromoformu. Po jednominutovém mechanickém míchání se směs ' nechá dekántovat. Oasy ' dekantace a vyjasnění obou fází . se · . zaznamenají, načež se fáze oddělí. Organická fáze ' se promyje druhou vodnou fází, tj. 500 ml ' vody mírně okyselené kyselinou chlorovodíkovou, načež se stanoví stupeň separace analýzou vodné fáze získané po této poslední operaci. Ztráty ' aktivního ' ' materiálu ' vzniklé stržením do vodných ' fází se vyhodnotí stanovení procentního obsahu sulfoniové sloučeniny před ' extrakční operací a . 'po ní.
Získané 'výsledky . ' jsou shrnuty ' v tab. ' I, ve které je extrakční ' .kapacita sulfoniové sloučeniny vyjádřena v gramech kobaltu vztaženo na 1' kg surové aktivní hmoty, dodávané v koncentraci 2 ekvivalentů na kg.
199585
Tabulka I
Rozpouštědlo
Doba dekantace fází (min)
Selektivita Extr akční Ztráty přechodu.kovů kapalina (kg aktivního do organické (g kobaltu.na materiálu.na,kg fáze kg aktivního extrahovaného / hmotnost γ materiálu) kobaltu) ' kobaltu | . hmotnost / ' niklu '
| 1,2-dichlorétan | 10 | >1000 | 48 | 3,0 |
| trlchloretylén | 7 | 8 | 40 | 2,0 |
| broinoform | 3 | >1000 | 37 | 2,5 |
| 1,2-dlchlorbenzen | 12 | 12 | 48 | 1,0 |
| trichlorétylén plus bromoform (75:25 objemově) | 3 | >1000 | 40 | 1,5 |
| octan butylnatý | ‘ 3 | 3 | 38 | 0,1 |
Jak ukazuje tabulka I, povaha organického rozpouštědla ovlivňuje nejen selektivitu, ale i ztráty komplexotvorného činidla a časy dekantace. Z tabulky je zřejmé, že octan butylnatý, i když nezaručuje znamenitou selektivitu vzhledem ke kobaltu, umožňuje naproti tomu snížit ztráty aktivního materiálu významným způsobem, přičemž oddělení fází je zvláště rychlé a účinné.
Je samozřejmé, že bude-li extrakce provedena protiproudně á v několika patrech, dosáhne se ještě zlepšené selektivity.
Navíc, jak je zřejmé z následujících příkladů provedení, nejsou podmínky tohoto příkladu provedení optimální, co se týče selektivity.
P říкla d 2
Vliv koncentrace komplexotvorného činidla v organické fázi objemový díl neutrálního roztoku chloridů, obsahujícího 137 g/1 niklu a 70 g kobaltu, tj. hmotnostní podíl Ni/Со je rovný v podstatě 2 a koncentrace činí 7 ekvivalentů iontů C*/litr, se uvede vé styk v dělicí nálevce s dvěma objemovými díly organického roztoku téže sulfoníové sloučeniny, rozpuštěné v octanu butylnatém v koncentracích 0,3 až 0,4 a 0,5 molu na litr. Směs sé míchá 1 minutu a potom se néchá dekántovat. Obě fáze se rozdělí a provede sé jejich analýza, přičemž výsledky extrakce jsou uvedeny v tabulce II.
Tabulka II
Koncentrace sulfoniového derivátu: v octanu butylnatém
Selektivita přechodu kovu do organické fáze _____hmotnost kobaltu \ hmotnost niklu /
Kapacita' / g Co na kg aktivního materiálu·
| 0,3 M | 40 | 52 |
| 0,4 M | 12 | 48 |
| 0,5 M | 7 | 32 |
Z tabulky II je zřejmé, že když koncentrace komplexotvorného činidla v organické fázi stoupá, klesá současně , citelně selektivita sulfoníové sloučeniny vůči kobaltu. Stejně je tomu s absorpční kapacitou, vyjádřenou hmotností kobaltUj zadrženou 1 kg aktivní hmoty.
P ř í к 1 a d 3
Vliv koncentrace roztoku určeného к vyčištění
Příklady 1 a 2 ukazují, že optimální koncentrace· komplexotvorného činidla rozpuštěného v etanu butylnatém je 0,3 molu/lltr. Pro tuto koncentraci 0,3 M stejného sulfoniového derivátu se v tomto příkladu' provedení mění koncentrace'roztoku'určeného к Čištění, tvořeného směsí chloridu nikelnatéhó a chloridu kobaltnaťého vhmotnostním poměru Ni: Co = 1,7 a s koncentrací iontů Cl* 5,5 až 9,5 ékvivalentů/litr. Během extrakce je objemový poměr organické fáze: :vodné fázi rovný 3. Níže uvedená tabulka III shrnuje výsledky extrakce.
| 189535 | ||
| · | ; Tabulka III | 10 |
| Koncentrace zpracovaného | Kovy přešlé | Kapacita |
| vodného roztoku . | do organické fáze | / g Co na kg aktivní |
| (ekvivalenty Cl/l) ( | hmotnost kobaltu > hmotnost niklu J | | hmoty |
| 5,5 | 1,6 | 20 |
| 6,3 | 2 | 28 |
| 7,3 | 15 | . 45 |
| 7,9 | >1000 · | 53 |
| 8,8 z .... | >1000 | 56 |
| 9,5 - | >1000 | 62 |
. Z předcházející tabulky je zřejmé, že koncentrace solí, vyjádřená ionty Cl, je rozhodujícím faktorem. Selektivita . s růstem této koncentrace velmi rychle roste a stává se za podmínek podle příkladu 3 znamenitou při obsahu iontů Cl vyšším než .7 ekvivalentů/litr.
Příklad 4
Význam hmotnostního poměru N : Co pro selektivitu extrakce
Použije se roztoku téhož sulfoniového derivátu v . octanu butylnatém o koncentraci 0,3 molu/litr s objemovým . poměrem organické fáze k . .vodné' fázi rovným 2. Za uvedených podmínek· se mění hmotnostní poměr N : Co v solném . roztoku, směsi chloridu kobaltnatého a chloridu . nikelnatého, majícím. konstantní koncentraci iontů . Cl rovnou 7 ekvivalenům/litr.
Tabulka IV shrnuje výsledky extrakce.
Hmotnostní poměr N : Co ve' zpracovaném vodném roztoku
Tabulka IV.
Kovy přešlé do organické fáze hmotnost kobaltu hmotnost niklu
Kapacita / g Co na kg aktivní hmoty
0>1000
0,5>1000
240
Z tabulky IV . ' je zřejmé, že selektivita klesá tou měrou, jak roste hmotnostní poměr Ni: Co ve ' zpracovávaném roztoku. Práh . zvratu selektivity vůči kobaltu se pohybuje mezi hmotnostními poměry Ni: : Co rovnými 2 a 6.
P ř í . k 1 a d 5
Vliv hmotnostního poměru organické fáze k vodné fázi
Použije . se roztoku z příkladu 3, jehož ' hmotnostní poměr N: Co je roven 1,7 a jehož koncentrace iontů Cl je 7 ekvivalentů/litr. Mění se objemový poměr mezi organickou a vodnou fází, přičemž koncentrace komplexotvorného činidla v organické fázi je zachována. na 0,3 molu/litr. Objemové poměry mezi oběma fázemi byly studovány pro hodnoty mezi 2 a '8. Tabulka V shrnuje výsledky extrakce.
| Tabulka V | ||
| Poměr ' objemů | Hodnoty kovů přešlé | Kapacita |
| organická fáze | do organické fáze | /g' kobaltu na kg aktivní |
| vodná fáze | ( hmotnost kobaltu > | I hmoty |
| \ hmotnost niklu > | ||
| 2 | 800 | 55 |
| 3 | 10 | 43 |
| 4 | 6 | 39 |
| 5 | 3 | 31 |
| 8 | 1.4 | 22 |
/
198995
Z takulky V je zřejmé, že selektivita vůči kobaltu klesá se vzrůstající hodnotou objemového poměru organické fáze к vodné fázi. :·..· ? ř í к 1 a d 6
Průběh operací pro separaci kobaltu a niklu v typickém chloridovém roztoku průmyslového zpracování
Kaly pocházející ze zpracování roztoku soli niklu během čištění srážením hlavně kobaltu byly zcela rozpuštěny v koncentrované kyselině chlorovodíkové. Neutrální roztok získaný asi při 60 °C obsahoval 178 g/1 niklu a 101 g/1 kobaltu, tj. koncentrace Cl iontů činila 9,5 ekvivalentů/litr.
S ohledem ha výsledky předcházejících příkladů provedení zpracovává še tento neutrální vodný roztok v několika extrakčních stupních, jak je to uvedeno v dále uvedené tab. VI. Mezi každým extrakčním stupněm se upraví koncentrace vodné fáze odpařením na původní koncentraci chloridových lontů, přičemž je tato koncentrace kontrolována měřením hustoty; organická fáze byla promyta druhou vodnou fází, tj. vodou mírně okyselenou kyselinou chlorovodíkovou, což má za následek jednak uvolnění kobaltu ve formě vodného chloridového roztoku, jednak regeneraci aktivní hmoty obsažené v octanu butylnatém. Organická fáze byla dále použita v dalším extrakčním stupni.
Dále uvedená tabulka VI ukazuje názorným způsobem účinnost způsobu oddělování kovů podle vynálezu, který umožňuje již v šesti extrakčních stupních snížit hmotnostní poměr Co: Ni ve zpracovávaném roztoku niklu z 0,57 na 0,0095, přičemž 98,3 % kobaltu je extrahováno ve formě' vodného roztoku, obsahujícího 0,57 hmotnostního % niklu, počítáno vzhledem к obsahu kobaltu. Sedmý extrakční stupeň umožňuje ještě snížit obsah kobaltu v roztoku niklu, neboť hmotnostní poměr Co: Ni v konečném roztoku činí 0,000625; nicméně tento poslední výsledek byl získán na úkor čistoty roztoku kobaltu, odpovídajícího tomuto sedmému extrakčnímu stupni.
Toto však není na závadu, neboť organická fáze obsahující kobalt znečištěný niklem může být recyklována bez nesnází na úroveň prvního extrakčního stupně. Během tohoto stupně se nikl nahradí kobaltem, obsaženým v původním surovém roztoku určeném к vyčištění.
Tabulka VI
| Extrakční stupeň | | Poměr objemů < organická fáze\ 1 vodná fáze / počáteční stav | Obsah | Extrahováno kobaltu (%) | |||
| vodná fáze | organická fáze | |||||
| nikl 213 | kobalt 121 | nikl | kobalt | |||
| 1. | 3 | 213 | 88,49 | 0,00 | 32,51 | 26,9 |
| 2. | 3 | 212,75 | 58,35 | 0,25 | 30,14 | 24,9 |
| 3. | 2 | 212,75 | 39,38 | 0,00 | 18,97 | 15,7 |
| 4. | 2 | 212,65 | 23,02 | 0,10 | 16,36 | 13,5 |
| 5. | 2 | 212,37 | 8,39 | 0,28 | 14,36 | 12,1 |
| 6. | 1 | 212,32 | 2,02 | 0,05 | 6,37 | 5,2 |
| Dílčí souhrn | 0,68 | ' 118,98 | 98,3 | |||
| 7. | 1 | 207,86 | 0,13 | 4,46 | 1,89 | 1,6 |
| Souhrn | 5,14 | 120,87 | 99,9 |
V regenerované organické fázi byl stanoven obsah di-sek-(alkyl Cio) mefhylsulfoniumchloridu a bylo konstatováno, že jeho ztráty stržením do vodných roztoků a degradací jsou velmi nízké, a to nižší než 0,05 kg na kg extrahovaného kobaltu.
Uvedený postup je vhodný pro extrakční procesy kapalina/kapalina, prováděné protiproudně, které umožňují získat ekvivalentní výsledky pro omezený počet extrakčních stupňů.
Claims (3)
1. Způsob oddělování kovů ze skupiny železa niklu a kobaltu ve vodném roztoku selektivní extrakcí kapallna/kapalina mezi vodnou fází, obsahující chloridy těchto kovů, a organickou fází, obsahující sulfonlovou sůl v roztoku organického rozpouštědla, které je omezeně mísitelné s vodou, přičemž alespoň jeden kov selektivně přechází z vodné fáze do organické fáze, vyznačující se tím, že se na neutrální vodnou fázi, která obsahuje chloridy uvedených kovů a má celkovou koncentraci chloridových iontů alespoň rovnou 7 gramekvivalentům/litr roztoku, působí organickou fází, přičemž poměr organické fáze к vodné fázi se rovná 1: 2 až 10:1 a organické rozpouštědlo v organické fázi je lehké nepolární rozpouštědlo ze skupiny zahrnující estery, například acetáty a propionáty butylnaté, amylnaté, jako octan butylnatý, étery, například dibutyléter a ketony, například metylisopropylketon, metylisobutylketon, načež se získaná organická f^Kfáze, obsahující například chlorid kobaltnatý, promyje další vodnou fází, tvořenou vodou nebo vodou okyselenou kyselinou chlorovodíkovou, přičemž poměr této organické fáze к druhé vodné fázi se rovná 1: 1 až 40: 1.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se organická fáze regenerovaná druhou vodnou fází plynule převádí do dalšího alespoň jednoho extrakčního stupně.
3. Způsob podle bodu 1 a 2, vyznačující se tím, že se na neutrální vodnou fázi, která obsahuje chlorid nikelnatý a chlorid kobaltnatý, působí organickou fází alespoň ve dvou oddělených stupních a získané oddělené organické fáze se postupně regenerují jedinou druhou vodnou fází do hodnoty koncentrace chloridu kobaltnatého 130 g/litr v druhé vodné fázi.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR6927701A FR2059974A1 (fr) | 1969-08-12 | 1969-08-12 | Procede de separation de valeurs metalliques en solution aqueuse de chlorures |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS199535B2 true CS199535B2 (en) | 1980-07-31 |
Family
ID=9038957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS705592A CS199535B2 (en) | 1969-08-12 | 1970-08-12 | Process for the separation of metals |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE753918A (cs) |
| CA (1) | CA940716A (cs) |
| CS (1) | CS199535B2 (cs) |
| CU (1) | CU33473A (cs) |
| DE (1) | DE2038798C3 (cs) |
| FI (1) | FI51468C (cs) |
| FR (1) | FR2059974A1 (cs) |
| GB (1) | GB1320375A (cs) |
| NL (1) | NL7011892A (cs) |
| NO (1) | NO127912C (cs) |
| ZA (1) | ZA705561B (cs) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2210569A1 (en) * | 1972-12-14 | 1974-07-12 | Ugine Kuhlmann | Metal chlorides mfr - by extn into amine solvent from aq soln. contg. metal salt and sol chloride |
| CN113955814B (zh) * | 2021-11-30 | 2023-10-20 | 湖南大学 | 一种低温合成的NiCl2粉末及应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL6600609A (cs) * | 1966-01-18 | 1967-07-19 |
-
1969
- 1969-08-12 FR FR6927701A patent/FR2059974A1/fr active Granted
-
1970
- 1970-07-23 GB GB3568470A patent/GB1320375A/en not_active Expired
- 1970-07-23 CA CA089,036*7A patent/CA940716A/en not_active Expired
- 1970-07-24 BE BE753918D patent/BE753918A/xx unknown
- 1970-08-04 DE DE2038798A patent/DE2038798C3/de not_active Expired
- 1970-08-07 NO NO3049/70A patent/NO127912C/no unknown
- 1970-08-11 CU CU33473A patent/CU33473A/es unknown
- 1970-08-11 ZA ZA705561A patent/ZA705561B/xx unknown
- 1970-08-11 FI FI702199A patent/FI51468C/fi active
- 1970-08-12 CS CS705592A patent/CS199535B2/cs unknown
- 1970-08-12 NL NL7011892A patent/NL7011892A/xx not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2038798C3 (de) | 1973-09-27 |
| GB1320375A (en) | 1973-06-13 |
| FI51468B (cs) | 1976-09-30 |
| CA940716A (en) | 1974-01-29 |
| FR2059974B1 (cs) | 1973-02-02 |
| NO127912B (cs) | 1973-09-03 |
| CU33473A (es) | 1971-04-14 |
| NL7011892A (cs) | 1971-02-16 |
| BE753918A (fr) | 1970-12-31 |
| FR2059974A1 (fr) | 1971-06-11 |
| FI51468C (fi) | 1977-01-10 |
| DE2038798B2 (de) | 1973-03-01 |
| NO127912C (cs) | 1976-06-10 |
| ZA705561B (en) | 1971-05-27 |
| DE2038798A1 (de) | 1971-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0079258B1 (fr) | Procédé d'extraction et de séparation de l'uranium, du thorium et des terres rares par traitement de solutions aqueuses de chlorures de ces éléments | |
| KR101853255B1 (ko) | 산화아연을 정제하는 방법 | |
| JP6336469B2 (ja) | スカンジウム高含有のスカンジウム含有固体材料の生産方法 | |
| US3441372A (en) | Solvent extraction process for separation of zinc from cadmium | |
| CA2090919C (en) | Process for isolating tantalum and niobium | |
| EP0186882A1 (en) | Solvent extraction process for recovery of zinc | |
| SU867319A3 (ru) | Способ переработки материалов содержащих мышь к и металл | |
| US20230011640A1 (en) | Methods for recovering organic salts from industrial process streams | |
| EP0008992B1 (fr) | Procédé de récupération de l'indium | |
| WO2024075425A1 (ja) | 不純物を含む有機溶媒から有機系不純物を除去する除去方法 | |
| RU2670232C2 (ru) | Способ разделения ниобия и тантала | |
| NO133978B (cs) | ||
| CS199535B2 (en) | Process for the separation of metals | |
| CA1070504A (en) | Method for removing arsenic from copper electrolytic solutions or the like | |
| US3432257A (en) | Use of sulfonium salts in liquid/liquid metal extraction | |
| US3653850A (en) | Process for purifying tantalum fluoride salts | |
| JPH07252552A (ja) | タンタル及びニオブの単離及び分離法 | |
| US4762693A (en) | Process for working up heavy metal-containing residues originally from the decontamination of crude phosphoric acid | |
| US3660020A (en) | Process for the separation of impurities from nickel chloride solutions | |
| JPS6037059B2 (ja) | 第四アンモニウム塩による液−液抽出によつてガリウム溶液を精製する方法 | |
| EP0174142B1 (en) | Recovery of squaric acid | |
| JP7161678B2 (ja) | 貴金属の分離回収方法 | |
| CA1107079A (en) | Process for removing zinc from a nickel solution by extraction | |
| IE872332L (en) | Recovering gallium by liquid- liquid extraction | |
| RU2348714C1 (ru) | Способ извлечения меди из сульфатсодержащей пыли медного производства |