DE2038754C3 - Mixture of basic nickel (II) carbonate and basic nickel (III) carbonate and process for its production - Google Patents
Mixture of basic nickel (II) carbonate and basic nickel (III) carbonate and process for its productionInfo
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Description
35 worin y zwischen 3 und 10 und ζ zwischen 4 und 1035 where y is between 3 and 10 and ζ is between 4 and 10
Die Erfindung betrifft ein Gemisch aus basischem Hegt.The invention relates to a mixture of basic Hegt.
Nickel(H)-carbonai und basischem Nicke'(III)-car Das erfindungsgemäße Verfahren zur HerstellungNickel (H) -carbonai and basic nickel (III) -car The inventive method for production
bonat und ein Verfahren zur Herstellung des Pro- des oben beschriebenen Gemisches ist dadurch ge-bonat and a process for the preparation of the mixture described above is thereby
duktes. kennzeichnet, daß man unter Rühren eine Nickel(II)-duktes. indicates that a nickel (II) -
Bei der Entfernung von Kobalt aus Nickel(II)- 40 salzlösung mit einem pH-Wert im Bereich von 4 bisWhen removing cobalt from nickel (II) - 40 saline solution with a pH in the range from 4 to
Salzlösungen und insbesondere aus Lösungen, die 6 mit einer wäßrigen Lösung umsetzt, die ein Alkali-Salt solutions and in particular from solutions that react 6 with an aqueous solution that contains an alkali
Nickel(Il)-sulfat und/oder -chlorid und/oder -nitrat carbonat in der 1,2- bis l,4fachen Menge der zurNickel (II) sulfate and / or chloride and / or nitrate carbonate in 1.2 to 1.4 times the amount of the for
enthalten, wird das anfänglich in der Lösung in zwei- Bildung von Ni2 (CO3J3 theoretisch erforderlichencontained, this is initially in the solution in two- formation of Ni 2 (CO 3 J 3 theoretically required
wertiger Form vorliegende Kobalt zu der dreiwerti- Menge und ein oxidierendes Alkalisalz in der 1,10-valuable form present cobalt to the trivalent amount and an oxidizing alkali salt in the 1.10-
gen Form oxydiert, und dabei werden als Oxyda- 45 bis l,25fachen theoretisch zur Oxydation vonin the form of oxidation, and 45 to 1.25 times the theoretical amount for the oxidation of
tionsmittel gasförmiges Chlor oder Nickel(III)- Nickel(il) zu Nickel(IH) erforderlichen Menge ent-gaseous chlorine or nickel (III) - nickel (II) to nickel (IH) required amount
hydroxyd verwendet. Die Verwendung von gasföi hält, und den erhaltenen Niederschlag von der Mut-hydroxyd used. The use of gasföi keeps, and the precipitate obtained from the courage
migem Chlor ist unter anderem deshalb nachteilig, terlauge abtrennt und wäscht.Moderate chlorine is, among other things, disadvantageous, the lye separates and washes.
weil dabei unerwünschte Chloranionen in der be- Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfinhandelten Lösung auftreten. Die Verwendung von 50 dungsgemäßen Verfahrens wird als Nickel(II)-salz-Nickel(III)-hydroxyd besitzt dagegen den großen lösung eine Lösung von Nickelsulfat und/oder Vorteil, daß die behandehe Lösung nicht durch uner- Nickelchlorid und/oder Nickelnitrat mit einem Nickelwünschte Anionen verunreinigt wird. Ein großer gehalt von 50 bis 150 g/l, als Alkalicarbonat, Na-Nachteil ist jedoch die Tatsache, daß Nickel(III)- triumcarbonat und als oxydierendes Alkalisalz ein hydroxyd wie das bei der Umsetzung erhaltene Ko- 55 Alkalipersulfat, -hypochlorit oder -hypobromit verbalt(III)-hydroxyd sehr stark kolloid ist, wodurch wendet.because undesirable chlorine anions in the treated process. In a preferred embodiment of the invention Solution occur. The use of 50 according to the method is called nickel (II) salt nickel (III) hydroxide on the other hand, it has the large solution of a solution of nickel sulfate and / or the advantage that the solution is not treated with undesirable nickel chloride and / or nickel nitrate with a nickel Anions is contaminated. A large content of 50 to 150 g / l, as alkali carbonate, Na disadvantage However, the fact is that nickel (III) - trium carbonate and as an oxidizing alkali salt hydroxide, like the alkali metal persulfate, hypochlorite or hypobromite obtained in the reaction, forms (III) hydroxide is very strong colloid, which turns.
die Abtrennung der Hydroxyde aus der Lösung sehr im folgenden wird das Verfahren zur HerstellungThe separation of the hydroxides from the solution is described below as the method of preparation
erschwert wird. Die Abtrennung erfolgt im allge- des beanspruchten Gemisches und anschließend kurzis made more difficult. The separation takes place in the general claimed mixture and then briefly
meinen durch Filtration oder durch Ausflocken oder seine Verwendung als Oxydationsmittel zum Ent-mean by filtration or by flocculation or its use as an oxidizing agent for de-
Abdekantieren. Diese bekannten Verfahren sind 60 fernen von Kobalt aus einer Nickel(II)-salzlösungDecant. These known methods are removing cobalt from a nickel (II) salt solution
kompliziert und technisch schwer durchzuführen. beschrieben werden.complicated and technically difficult to carry out. to be discribed.
So wird in der USA.-Patentschrift 2 531 336 die Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Ge-For example, in US Pat. No. 2,531,336, the production of the invention
Reinigung einer durch Auslaugen von Mineralien misches führt man eine Lösung eines Nickel(II)-Purification of a mixture by leaching out minerals leads to a solution of a nickel (II) -
erhaltenen, Nickel und Kobalt enthaltenden Lösung salzes (des Sulfats und/oder Chlorids und/oder Ni-obtained, nickel and cobalt containing solution salt (of the sulfate and / or chloride and / or Ni
beschrieben, bei der zuerst Schwefel, Selen, Tellur 65 trats) in eine wäßrige Lösung ein, die gleichzeitigdescribed, in which first sulfur, selenium, tellurium 65 occurred) in an aqueous solution, which at the same time
und andere Verunreinigungen, welche die Oxydation ein Alkalicarbonat und ein oxydierendes Alkalisalzand other impurities which oxidize an alkali carbonate and an oxidizing alkali salt
der Kobaltverbindung verhindern würden, entfernt enthält,the cobalt compound would prevent it from being removed,
werden. Dies erfolgt bei dem bekannten Verfahren Vorzugsweise lieg; als Carbonat Natriumcarbonatwill. In the known method, this is preferably done lying; as carbonate sodium carbonate
3 43 4
und als oxydierendes Alkalisalz ein Persulfat, ein balt(III), wobei als Oxydationsmittel das erfindungs-and as the oxidizing alkali salt, a persulfate, a balt (III), where the oxidizing agent is the invention
insbesondere Natriumhypochlorit, vor. Der erfindungsgemäße Gemischniederschlag wirdespecially sodium hypochlorite. The mixture precipitate according to the invention is
dem in Form einer praktisch neutralen Lösung 5 Die Kobaltentfernung erfolgt bei erhöhter Terope-in the form of a practically neutral solution 5 The cobalt is removed with increased terope-
(pH 4 bis 6) eingesetzten Nickel entspricht dem 1,2- ratur von 60° C bis zur Siedetemperatur und vorzugs-(pH 4 to 6) used nickel corresponds to the 1.2- temperature from 60 ° C to the boiling point and preferably
bis l,4fachen der zur Bildung von Ni2(CO3)., theore- weise von 80 bis 95° C. Nach der Reaktion wird dieto 1.4 times that for the formation of Ni 2 (CO 3 )., theoretically from 80 to 95 ° C. After the reaction, the
tisch erforderlichen Menge. Suspension filtriert und der Niederschlag entwederrequired amount. The suspension is filtered and the precipitate is either
kalisalzes liegt zwischen dem 1,10- und dem 1,25- io heißem Wasser gewaschen.Potash salt is washed between the 1.10 and 1.25 io hot water.
fachen der theoretisch erforderlichen Menge, um das Der erhaltene Niederschlag enthält neben Ko-Nickel(II) durch Oxydation in Nickel(HI) überzu- balt(III) im Überschuß zugesetztes Gemisch, das führen. Bei Verwendung von Natriumhypochlorit durch Ergänzen mit frischem Gemisch für eine erberücksichtigt man bei der theoretischen Bsrechnung neute Behandlung zur Kobaltentfemung verwendet beispielsweise, daß ein ClO~-Ion zur Oxydation von 15 werden kann. Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, zwei Ni2+-Ionen befähigt ist. das Verhältnis zwischen Ni und Co in dem endgültigtimes the theoretically required amount by which the precipitate obtained contains, in addition to ko-nickel (II), by oxidation in nickel (HI), overbalt (III) in excess mixture added, which lead. If sodium hypochlorite is used by supplementing it with a fresh mixture for a new treatment for removing cobalt, one takes into account in the theoretical calculation, for example, that a ClO ~ ion can be used to oxidize 15. This procedure has the advantage that it is capable of two Ni 2+ ions. the relationship between Ni and Co in the final
triumhypochlorit muß die Reaktionstempsratur unter Wenn der CO2-Gehalt des Gemisches zur Entfer-trium hypochlorite, the reaction temperature must be below If the CO 2 content of the mixture for removal
25°C gehalten werden und liegt vorzugsweise zwi- nung des Kobalts sehr gering ist, erhält man einen25 ° C are kept and is preferably between the cobalt is very low, you get one
sehen 10 und 15° C. ao Niederschlag von ausgezeichneter Filtrierbarkeit.see 10 and 15 ° C. ao precipitate of excellent filterability.
ren erfolgen und das Rühren etwa 30 Minuten nach Erläuterung der Erfindung bzw. der der damit erziel-Ren take place and the stirring about 30 minutes after the explanation of the invention or that of the thus achieved
der Einführung der Nickel(II)-salzlösung aufrecht- baren Vorteile, erhalten werden. Danach wird die Suspension filtriert und der Niederschlag entweder auf dem Filter 25the introduction of the nickel (II) salt solution sustained advantages, can be obtained. The suspension is then filtered and the precipitate is either deposited on the filter 25
oder durch Wiederaufschlämmen in kaltem Wasser Beispiel 1 und erneute Filtration so lange gewaschen, bis der größte Teil der Na+-, Cl"- und gegebenenfalls deror washed by reslurrying in cold water Example 1 and renewed filtration until most of the Na + , Cl "- and optionally the
beute berechnet sich in folgender Weise: 35 Lösung von Nickelsulfat, die 100 g Ni/Ί enthält, eingegossen. Nach der Reaktion wird die SuspensionBooty is calculated as follows: 35 solution of nickel sulfate containing 100 g Ni / Ί, poured. After the reaction, the suspension becomes
°/o Nickel (Gesamt) Wiederaufschlämmen in kaltem Wasser gewaschen.° / o nickel (total) reslurry washed in cold water.
Nach der beschriebenen Verfahrensweise werden 40 — erfindungsgemäßes Gemisch — mit folgenden Niederschläge erhalten, die einer Oxydationsausbeute Analysenwerten: von 70 bis 90% entsprechen. Eine Oxydationsausbeute, die näher bei 100°/o liegt, kann erzielt werden, ^ (gesamt) 18 9°/oAccording to the procedure described, 40 - mixture according to the invention - are obtained with the following precipitates, which correspond to an oxidation yield of analysis values: from 70 to 90%. An oxidation yield closer to 100 per cent can be obtained, ^ (total) 18 9 per cent
wenn bei einem höheren pH-Wert, als er mit Na- Nj+s I41«/oif at a higher pH than it was with Na- N j + s I41 «/ o
triumcarbonat erreicht werden kann, gearbeitet wird. 45 (Oxydationsausbeute: 75°/o)trium carbonate can be achieved, is worked. 45 (oxidation yield: 75%)
zentrierter Natronlauge zu dem Reaktionsgemisch; s centered caustic soda to the reaction mixture; s
in diesem Fall wird jedoch die Filtrierbarkeit desin this case, however, the filterability of the
Der erhaltene Niederschlag ist das erfindungs- 50 aus einer Chloridlösung verwendet, die folgende gemäße Gemisch aus basischem Nickel(II)-carbonat Bestandteile enthält: der Formel NiCO8-JcNi(OH)2, wobei χ 0,5 bis 2 beträgt, und basischem Nickel(IH)-carbonat der Formel Ni 34,3 g/lThe resulting precipitate is used according to the invention from a chloride solution which contains the following mixture of basic nickel (II) carbonate components: of the formula NiCO 8 -JcNi (OH) 2 , where χ is 0.5 to 2, and basic Nickel (IH) carbonate of the formula Ni 34.3 g / l
Co 12,2g/lCo 12.2g / l
vor, in der y zwischen 3 und 10 und ζ zwischen 4 Nickel(III)-hydroxyd, das durch Ausfällen herge-before, in which y is between 3 and 10 and ζ between 4 nickel (III) hydroxide, which is produced by precipitation
und 10 beträgt. stellt worden war, durchgeführt.and is 10. had been carried out.
Der Niederschlag enthält nicht allein basisches Die Nickel(III)-Verbindungen werden in der zu Nickel(III)-carbonat. Andererseits ist der Gehalt der 60 reinigenden Lösung in der l,6fachen theoretischen erhaltenen Niederschläge an CO2 im allgemeinen Menge an Nickel(III), die zur Oxydation des vornicht ausreichend, daß das Nickel nicht basische liegenden Kobalts erforderlich ist, aufgeschlämmt. Carbonate bildet. Die Temperatur wird 1 Stunde lang bei einem Wert Nachstehend wird der Einsatz des erfindungs- von mehr als 85° C, aber weniger als 95° C gemäßen Gemisches zur Entfernung von Kobalt aus 65 (85° C < t < 95° C) gehalten. Die Suspensionen einer Nickel(II)-salzlösung kurz beschrieben. werden mit Hilfe eines Büchner-Trichters (Filter-Die Kobaltentfemung erfolgt nach der klassischen oberfläche: 78 cm2) unter Vakuum der Wasserstrahl-Methode durch Oxydation von Kobalt(II) zu Ko- pumpe filtriert und die Filtrationsdauer festgestellt.The precipitate does not only contain basic. The nickel (III) compounds are converted into nickel (III) carbonate. On the other hand, the content of the cleaning solution in 1.6 times the theoretical precipitate of CO 2 obtained is generally slurried in the amount of nickel (III) which is insufficient for the oxidation of the cobalt which is not required to be non-basic nickel. Forms carbonates. The temperature is for 1 hour at a value below the insert is held of the inventiveness of more than 85 ° C but less than 95 ° C mixture according to remove cobalt from 6 5 (85 ° C <T <95 ° C) . The suspensions of a nickel (II) salt solution are briefly described. are filtered with the help of a Büchner funnel (filter-The cobalt removal takes place according to the classic surface: 78 cm 2 ) under vacuum of the water jet method by oxidation of cobalt (II) to a copump and the filtration time is determined.
hydroxydhydroxide
gemäßaccording to
Erfindunginvention
(ml)
Dauer der Filtration ..
Gehalt des Filtrats an
Ni (g/l)
Co (g/l) Volume of the filtrate
(ml)
Filtration duration.
Content of the filtrate
Ni (g / l)
Co (g / l)
1 Std. 30 Min.
32,9
0,009460
1 hour 30 minutes
32.9
0.009
4 Min.
33,3
0,011490
4 min.
33.3
0.011
Es wird ein Gemisch aus 440 ml Natriumhypochlorit-Lösung mit einem Gehalt an 98 g ClO ~/l und 135 g technischem, 97°/oigem Natriumcarbonat mit einem Gehalt an 131g Na2CO3, gelöst in 1750 ml Wasser, hergestellt.A mixture of 440 ml of sodium hypochlorite solution with a content of 98 g of ClO ~ / l and 135 g of technical, 97% sodium carbonate with a content of 131 g of Na 2 CO 3 , dissolved in 1750 ml of water, is prepared.
In dieses bei 14° C gehaltene Gemisch gießt man innerhalb 30 Minuten 675 ml einer Nickelchloridlösuog mit einem Gehalt an 132 g Ni/I. Nach der Umsetzung und dem Waschen des Niederschlages erhält man einen Filterkuchen — erfindungsgemäßes Gemisch — mit folgenden Analysenwerten:675 ml of a nickel chloride solution are poured into this mixture, which is kept at 14 ° C., over a period of 30 minutes with a content of 132 g Ni / I. After the reaction and washing of the precipitate a filter cake - mixture according to the invention - is obtained with the following analytical values:
Ni (gesamt) 17,6%Ni (total) 17.6%
Ni+3 15,2 «/βNi +3 15.2 "/ β
(Oxydationsausbeute: 86 Vo)(Oxidation yield: 86 Vo)
Na+ 0,23°/oNa + 0.23%
CO3"2 1,64VoCO 3 " 2 1.64 Vol
Dieser Filterkuchen wird zum Entfernen von Kobalt aus einer Chloridlösung verwendet, die folgende Bestandteile enthält:This filter cake is used to remove cobalt from a chloride solution, the following Components contains:
Ni 48,3 g/lNi 48.3 g / l
Co 11,2 g/lCo 11.2 g / l
pH-Wert 5,7pH 5.7
Zu diesem Zweck wird der Filterkuchen in der zu behandelnden Lösung in der zweifachen theoretischen Menge an Nickel(III) aufgeschlämmt, die zur Oxydation des vorliegenden Kobalts erforderlich ist, und die Temperatur wird während 1 Vi Stunden bei etwa 95° C gehalten. Die Suspension wird mit Hilfe eines Büchner-Trichters einer Oberfläche von 1,5 dm2 nitriert. Die Filtrationsdauer beträgt 6 Minuten für 1000ml des erhaltenen Filtrats, das folgende Bestandteile enthält:For this purpose, the filter cake is slurried in the solution to be treated in twice the theoretical amount of nickel (III) that is necessary for the oxidation of the cobalt present, and the temperature is kept at about 95 ° C. for 1.5 hours. The suspension is nitrided with the aid of a Büchner funnel with a surface area of 1.5 dm 2. The filtration time is 6 minutes for 1000 ml of the filtrate obtained, which contains the following components:
Ni 51,0 g/lNi 51.0 g / l
Co 0,007 g/lCo 0.007 g / l
Der Niederschlag enthält nach dem Waschen folgende Bestandteile:After washing, the precipitate contains the following components:
(Ni + Co) (Gesamtgehalt) 25,2 Vo(Ni + Co) (total content) 25.2 vol
(Ni+ Co)+S 18,5%(Ni + Co) + S 18.5%
Co+* 10,9VoCo + * 10.9Vo
Ni+» 7,6%Ni + »7.6%
CO,-* 1,5VoCO, - * 1.5Vo
Na+ 0,007V»Na + 0.007V »
Cl- 0,011V.Cl- 0.011V.
Dieses Produkt enthält noch ausreichend Nickel(III), um für einen weiteren Vorgang der Kobaltentfernung eingesetzt zu werden. This product still contains enough nickel (III) to be used for another process of cobalt removal.
Es wird das gleiche Gemisch hergestellt und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 gearbeitet, jedoch mit der Ausnahme, daß 750 ml einer Lösung von Nickelnitrat mit 118g Ni/1 eingegossen werden.The same mixture is prepared and worked under the same conditions as in Example 2, but with the exception that 750 ml of a solution of nickel nitrate with 118g Ni / 1 was poured in will.
Der erhaltene Filterkuchen — erfindungsgemäßes Gemisch — hat folgende Werte:The filter cake obtained - mixture according to the invention - has the following values:
Ni (Gesamtgehalt) 22,0%Ni (total content) 22.0%
Ni+3 18,4%Ni +3 18.4%
(Oxydationsausbeute: 84 %)(Oxidation yield: 84%)
Na+ 0,15VoNa + 0.15Vo
»5 Cl- 0,02Vo»5 Cl- 0.02Vo
CO3 2,7%CO 3 2.7%
NO3 0,10VoNO 3 0.10Vo
Er wurde in einer von Kobalt zu befreienden Nickelsulfat-Lösung aufgeschlämmt und dabei die gleichen Verfahrensbedingungen, wie sie in Beispiel 2 beschrieben sind, eingehalten.He was slurried in a nickel sulfate solution to be freed from cobalt and thereby the the same process conditions as described in Example 2 are observed.
Ni 80,1 g/lNi 80.1 g / l
as Co 5,5 g/las Co 5.5 g / l
und hatte denand had the
pH-Wert 5,8pH 5.8
Nach der Reaktion betrug die Filtrationsdauer 3 Minuten für 1000 ml des erhaltenen Filtrats, das folgende Bestandteile enthielt:After the reaction, the filtration time was 3 minutes for 1000 ml of the obtained filtrate which contained the following components:
Ni 79,5 g/lNi 79.5 g / l
Co 0,011 g/lCo 0.011 g / l
Es wird folgendes Gemisch hergestellt: 6,7 1 einer Natriumhypochlorit-Lösung (extrait de Javel) mit 123 g C1O-/1, 5,75 kg technisches Natriumcarbonat mit einem Gehalt an 97% Na2Co3, gelöst in 25,2 1 Wasser.The following mixture is prepared: 6.7 l of a sodium hypochlorite solution (extrait de Javel) with 123 g C1O- / 1, 5.75 kg technical sodium carbonate with a content of 97% Na 2 Co 3 , dissolved in 25.2 l Water.
In dieses bei 20° C gehaltene Gemisch werden rasch 13,11 einer Nickelsulfat-Lösung mit 114 g Ni/1 eingegossen. Die Temperatur steigt auf 18° C an und bleibt während 30minütigem Rühren bei diesem Wert.In this mixture, which is kept at 20 ° C., 13.11 of a nickel sulfate solution containing 114 g are quickly added Ni / 1 cast. The temperature rises to 18 ° C and remains at this for 30 minutes of stirring Value.
Die Suspension wird in einer Filterpresse filtriert, deren Rahmen mit Filtertuch aus Terylene 488 bezogen sind und deren Druck durch aufsteigende Flüssigkeit bei 2 kg/cm* gehalten wird. Bei dieser ersten Filtration beträgt der mittlere DurchsatzThe suspension is filtered in a filter press, the frame of which is covered with a Terylene 488 filter cloth and the pressure of which is kept at 2 kg / cm * by rising liquid. At this first filtration is the mean throughput
SS 40 l/h/m2, und die Rahmen sind am Ende des Vorgangs gut gefüllt.SS 40 l / h / m 2 , and the frames are well filled at the end of the process.
Der Filterkuchen wird durch dreimaliges Wiederaufschlämmen in kaltem Wasser und anschließende Filtration bei einem mittleren Durchsatz vonThe filter cake is reslurrying three times in cold water and then Filtration at an average throughput of
•o 80 l/h/m* gewaschen. Man erhält einen Filterkuchen — erfindungsgemäßes Gemisch — mit folgendem Gehalt:• o 80 l / h / m * washed. A filter cake is obtained - mixture according to the invention - with the following content:
Ni (Gesamtmenge) 11,6%Ni (total amount) 11.6%
«3 Ni+» 9,8%«3 Ni + » 9.8%
(Oxydationsausbeute: 84,5 V·)(Oxidation yield: 84.5 V)
CO8-* 6,9·/.CO 8 - * 6.9 · /.
Na+ 0,10·/·Na + 0.10 /
Claims (3)
natderFormd " In der USA.-Patentschnft 2 879 137 wird em Ver-1. Mixture of basic nickel (II) carbonate lieren of ammonia, the precipitated nickel is in the formula NiCO 3 * Ni (OH) ,, where χ between 5 form of a nickel hydroxide, which is poorly 0.5 and 2, and basic NickeKIIIJ-carbo- is to be separated. .
natderFormd "In the USA. patent document 2 879 137 a
Ni2 (CO3)3 · y Ni2O3 · ζ H2Ois between 0.5 and 2, and basic nickel (IH) carbonate of the formula
Ni 2 (CO 3 ) 3 y Ni 2 O 3 ζ H 2 O
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