DE1111834B

DE1111834B - Verfahren zur Ausscheidung von Nickel und Kobalt aus ihren Loesungen, insbesondere aus Nickel und Kobalt enthaltenden Zinksulfatloesungen

Info

Publication number: DE1111834B
Application number: DEK36957A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Horst Dornhagen
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1959-02-13
Filing date: 1959-02-13
Publication date: 1961-07-27

Description

Verfahren zur Ausscheidung von Nickel und Kobalt aus ihren Lösungen, insbesondere aus Nickel und Kobalt enthaltenden Zinksulfatlösungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ausscheidung von Nickel und Kobalt aus ihren Lösungen, insbesondere aus Nickel und Kobalt enthaltenden Zinksulfatlösungen.
Zink wird thermisch oder elektrolytisch gewonnen. Bei der elektrolytischen Gewinnung werden zinkhaltige Produkte, wie z. B. Röstgut von Zinkblendekonzentraten mit schwefelsauren Lösungen gelaugt, die erhaltene Zinksulfatlösung zur Entfernung von gelöstem Eisen neutralisiert und von Verunreinigungen, wie Kupfer und Kadmium, mittels Zinkstaub befreit, wobei auch Si O., Antimon, Arsen und mehr oder weniger große Anteile an Kobalt und Nickel ausfallen. Zur Entfernung der noch verbleibenden Reste an Nickel und Kobalt werden verschiedene Verfahren angewendet. Die gereinigte Lauge wird schließlich der Zinkelektrolyse zugeführt.
Es ist bereits bekannt, die Zinksulfatlösung auf 70 bis 90° C zu erhitzen und die Verunreinigungen mit Zinkstaub unter Zusatz von Metallsalzen, wie Quecksilber-, Kupfer-, Arsen- und anderen Salzen, zu fällen. Hier ist aber ein großer überschuß an Zinkstaub erforderlich. Außerdem ist dieses Verfahren durch die Metallsalze, die hinzugefügt werden müssen, verhältnismäßig teuer.
Es ist ferner bekannt, Nickel und Kobalt mit Dimethyldioxim aus Zinksulfatlösungen zu entfernen. Nickel wird ganz, Kobalt zum Teil gefällt, während der Rest des Kobalts als komplexe Kobalt-Dimethyldioxim-Verbindung in Lösung geht und an Adsorptionsmittel, wie Aktivkohle, Kieselgur, Talk od. dgl., adsorbiert wird. Auch dieses Verfahren hat den Nachteil, daß ein großer überschuß an Reagenz benötigt wird und daß die Nickelfällung erst nach längerem Stehen eintritt, so daß das Verfahren diskontinuierlich betrieben werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile dieser Verfahren zu vermeiden. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Dimethyldioxim in Mischung mit Zinkoxyd (Zn O) angewendet wird und daß die Lösung, nachdem die Mischung von Dimethyldioxim und Zinkoxyd eingewirkt hat und nachdem Nickel ausgefällt worden ist, alsdann über das Adsorptionsmittel zur adsorptiven Bindung der gebildeten Kobalt-Dimethyldioxim-Verbindung geleitet wird. Statt mit Zinkoxyd kann das Dimethyldioxim auch zusammen mit anderen Stoffen oder Verbindungen, welche die Eigenschaft haben, Säuren zu neutralisieren, z. B. mit Ca 0, angewendet werden. Die Zusammensetzung des Dimethyldioxim entspricht folgender chemischer Formel: CH'-C-NOH UH,-C-NOH Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß die Nickel-Dimethyldioxim-Verbindung sofort ausfällt und somit eine große Beschleunigung der Abscheidung erzielt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird das Dimethyldioxim in fester Form angewendet, und zwar wird die Mischung von festem Dimethyldioxim und Zinkoxyd vorteilhaft mit schwerlöslichen Stoffen, wie z. B. Quarz, Kunststoff od. dgl., versetzt. Auf diese Weise wird die Lösung des Dimethyldioxims in der zu reinigenden Zinksulfatlösung durch eine größere Berührungsfläche gefördert.
Das Verfahren wird in vorteilhafter Weise in zwei oder mehr hintereinandergeschalteten Kolonnen, d. h. stehenden, zylindrischen Gefäßen, durchgeführt, von denen eine bzw. einige mit einem Gemisch aus festem Dimethyldioxim und Zinkoxyd, gegebenenfalls unter Zusatz von schwerlöslichen Stoffen, wie Quarz od. dgl., und die anderen, nachgeschalteten Kolonnen mit einem Adsorptionsmittel, wie Bleicherde, gefüllt sind. Die Zinksulfatlösung wird vorteilhaft von unten durch die hintereinandergeschalteten Kolonnen geleitet. In den mit Dimethyldioxim und Zinkoxyd gefüllten Kolonnen scheidet sich die Nickel-Dimethyldioxim-Verbindung ab. Die Füllung dieser Kolonnen ist vorteilhaft durch eine Schicht von feinkörnigem, schwerlöslichem Material, z. B. Sand, abgedeckt, so daß das gefällte Nickel-Dimethyldioxim festgehalten wird und eine klare Lösung in die nachgeschalteten Kolonnen übergeht. In diesen Kolonnen wird die komplexe Kobalt-Dimethyldioxim-Verbindung an der Bleicherde adsorbiert. Gleichzeitig wird hier gegebenenfalls überschüssiges Dimethyldioxim adsorbiert.
Das in den ersten Kolonnen gefällte Nickel-Dimethyldioxim kann durch Behandeln von 15'1/oiger Schwefelsäure und Erwärmen auf 50 bis 70° C zu Nickelsulfat und Diniethyldioxim zersetzt werden, während die in der zweiten Kolonne an der Bleicherde adsorbierte Kobalt-DimethyldioximVerbindung mit Hilfe von verdünnten Säuren entfernt werden kann.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann also mit Hilfe von Kolonnen kontinuierlich betrieben werden, und es ist nur in größeren Zeitabständen eine Reinigung der Kolonnenfüllung und eine Nachfüllung erforderlich.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch in einer einzigen Kolonne durchgeführt werden, wenn diese mit Hilfe eines Sieb-Zwischenbodens geteilt ist und in dem einen Teil der Kolonne eine Dimethyldioxim-Zinkoxyd-Füllung, in dem anderen Teil eine Bleicherdefüllung vorgesehen ist. Ferner kann das Verfahren auch angewendet werden, wenn lediglich Nickel oder nur Kobalt in der zu reinigenden Lösung enthalten sind. Ist in der zu reinigenden Lösung nur Nickel und kein Kobalt enthalten, so braucht natürlich kein Adsorptionsmittel angewendet zu werden. Ausführungsbeispiel 1 kg Quarzsand wurde mit 33 g festem Dimethyldioxim und 33 g Zinkoxyd innig vermischt und in eine Kolonne verfüllt. Die Füllung wurde mit 2 kg Sand zur besseren Ausfällung der Nickel-Dimethyldioxim-Verbindung abgedeckt. Darauf wurde von unten eine vorher von Kupfer und Kadmium gereinigte Zinksulfatlösung, welche Nickel und Kobalt in Lösung enthielt, durch die Kolonne geschickt. Die Durchflußgeschwindigkeit der Lösung wurde in Abhängigkeit von der Temperatur (50° C) so eingestellt, daß nur so viel Dimethyldioxim in Lösung ging, wie zur Bildung des Nickel- und Kobaltgehaltes der Lösung erforderlich waren. Infolge der Gegenwart von Zinkoxyd wurde das in der Lösung enthaltene Nickel als Nickel-Dimethyldioxim sofort ausgefällt und verblieb in dieser Kolonne, wogegen die komplexe Kobalt-Dimethyldioxim-Verbindung in Lösung blieb und in einer zweiten Kolonne, welche mit stückiger Bleicherde angefüllt war, adsorbiert wurde. Für die Adsorption von 70 mg Kobalt wurden 5 g Bleicherde benötigt.
Die erste Kolonne ist erschöpft, wenn Nickel im Überlauf nachgewiesen werden kann. Sie wurde darauf entleert und der Inhalt auf einem Sieb mit Wasser abgebraust. Der Niederschlag des Siebdurchganges enthielt das ausgefällte Nickel-Dimethyldioxim. Er wurde-abgesaugt -und bei 60° C mit 15o/oiger Schwefelsäure behandelt, worauf das erhaltene Dimethyldioxim für eine neue Beschickung verwendet werden konnte. Auch der Rückhalt des Abbraussiebes, welcher zum größten Teil aus Quarzsand bestand, wurde für eine neue Beschickung verwendet.
Die zweite Kolonne ist ebenfalls erschöpft, wenn Kobalt im Überlauf nachgewiesen werden kann. Die beladene Bleicherde wurde in der Kolonne gelassen und dort mit verdünnter Schwefelsäure gereinigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Ausscheidung von Nickel und Kobalt aus ihren Lösungen, insbesondere solchen aus Nickel und Kobalt enthaltenden Zinksulfatlösungen mittels Dimethyldioxim sowie unter Verwendung eines Adsorptionsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß Dimethyldioxim in Mischung mit Zinkoxyd (Zn O) angewendet wird, und daß die Lösung, nachdem die Mischung von Dimethyldioxim und Zinkoxyd eingewirkt hat und nachdem Nickel ausgefällt worden ist, alsdann über das Adsorptionsmittel zur adsorptiven Bindung der gebildeten Kobalt-Dimethyldioxim-Verbindung geleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Dimethyldioxim in fester Form verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Dimethyldioxim und Zinkoxyd mit einem weiteren, schwerlöslichen Stoff, wie z. B. Quarz oder Kunststoff, gemischt verwendet wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch zwei oder mehr hintereinandergeschaltete Kolonnen, von denen eine bzw. einige mit einem Gemisch aus festem Dimethyldioxim und Zinkoxyd, gegebenenfalls unter Zusatz von schwerlöslichen Stoffen, wie Quarz od. dgl., und die anderen, nachgeschalteten Kolonnen mit einem Adsorptionsmittel, wie Bleicherde, gefüllt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung in den ersten Kolonnen mit einer Schicht schwerlöslichen Materials abgedeckt ist, um das gefällte Nickel-Dimethyldioxim festzuhalten und in eine klare Lösung übergehen zu lassen.