DE2437591A1

DE2437591A1 - Verfahren zur abtrennung und gewinnung von gereinigtem nickel und kobalt

Info

Publication number: DE2437591A1
Application number: DE2437591A
Authority: DE
Inventors: Toshimasa Iio; Airi Suetsuna
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1973-09-21
Filing date: 1974-08-05
Publication date: 1975-04-03
Also published as: JPS5057022A; FR2244718A1; PH10745A; CA1028505A; FR2244718B1; JPS544323B2; DE2437591B2; AU7187774A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. RWückmann.

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Case: SUMIKO-15/H/KR

Sumitomo Metal Mining Company, Limited, 11-3, 5-chome, Shinbashi, Minato-ku, Tokyo, Japan

Verfahren zur Abtrennung und Gewinnung von gereinigtem

Nickel und Kobalt

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung und Gewinnung von Nickel und Kobalt. Bei diesem wird ein Sulfidmaterial, das Kobalt und Nickel enthält, zunächst oxidationsgerostet, um flüchtige Stoffe zu entfernen und die Metallwerte in ihre Oxide umzuwandeln. Diese Oxide werden sodann in einer wäßrigen HCl-Lösung aufgelöst. Die auf diese Weise hergestellte Lösung der Chloridsalze wird mit einem Extraktionslösungsmittel, beste-

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hend aus einem Gemisch von Tri-n-octylamin und Xylol, in Berührung gebracht, wodurch durch das Extraktionslösungsmittel die Hauptmenge des Kobalts zusammen mit den Eisen-, Kupfer- und Zinkverunreinigungen und einem Teil der Manganverunreinigungen, die in dem ursprünglichen Material enthalten sind, abgestreift werden, während die Hauptmenge des Nickels und der Rest der Manganverunreinigungen in der wäßrigen Phase zurückbleiben. Die wäßrige Phase, die die Nickel- und Manganverunreinigungen enthält, wird mit Chlorgas und Nickelcarbonat behandelt, wodurch das Mangan als Mangandioxid ausgefällt wird. Die Nickelchloridlösung wird zur Erzeugung von metallischem Nickel einer Elektrolyse unterworfen. Das Extraktionslösungsmittel, das das Kobalt und die Eisen-, Zink-, Kupfer- und Manganverunreinigungen enthält, wird mit Wasser in einer Extraktionsstufe in Berührung gebracht. Das Kobalt wird dabei zusammen mit den Manganverunreinigungen und einem Teil der Kupferverunreinigungen durch das Wasser abgestreift, während die Eisen- und Zinkverunreinigungen und ein Teil der Kupferverunreinigungen in dem Extraktionslösungsmittel zurückbleiben. Das Wasser, das das Kobalt und die Kupfer- und Manganverunreinigungen enthält, wird zuerst mit H₂S behandelt, um das Kupfer als Kupfersulfid zur Ausfällung zu bringen, und sodann mit Chlorgas und Kobaltcarbonat, um das Mangan als Mangandioxid auszufällen. Die restliche Kobaltchloridlösung wird sodann einer Elektrolyse unterworfen, um metallisches Kobalt zu erzeugen.

Nickelerze enthalten im allgemeinen eine geringe Menge von Kobalt. Tatsächlich enthalten nickelarme Erze bis zu einem Zehntel so viel Kobalt wie Nickel. Diese Materialien werden bei dem hydrometallurgischen Verfahren durch

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einen Schwefelungsprozeß getrennt. Es ist bekannt, daß Kobalt, welches während des Raffinierungsprozesses aus einer nickelhaltigen Lösung durch Schwefelsäure oder dergleichen ausgefällt worden ist, im allgemeinen damit ausgefälltes Nickel enthält. Es ist auch bekannt, daß metallisches Nickel und Nickelverbindungen mit hoher Reinheit erhalten werden können, wenn man die ausgefällten Kobaltwerte einer Reihe von Ausfällungsstufen unterwirft und so viel Nickel wie möglich in den Anfangsraffinierungsprozeß zurückführt. Die Wiederholung der Kobaltausfällungsstufen bewirkt eine Ansammlung des Kobalts in den Niederschlägen, die von der nickelhaltigen Lösung abgetrennt worden sind. Es sind Maßnahmen erforderlich, um das Nickel und das Kobalt aus dem auf diese Weise erzeugten Gemisch abzutrennen und zu gewinnen und um Verunreinigungen, wie Eisen, Kupfer, Zink und Mangan, daraus zu entfernen.

Wenn in Anwesenheit von Sauerstoff bei 900 bis 950⁰C geröstet wird, dann kann ein Gemisch von Nickel- und Kobaltsulfiden von verbrennbaren und flüchtigen Stoffen befreit werden und in Oxide umgewandelt werden, die in Salzsäure löslich sind. Es ist jedoch zu beachten, daß die Löslichkeit des Röstprodukts in Salzsäure in dem Maße abnimmt, wie die Rösttemperatur oberhalb 1000⁰C absteigt, während die Entfernung der Schwefelverunreinigungen und dergleichen bei Rösttemperaturen von weniger als 900⁰C unvollständig ist. In jedem Falle wird die Elektrolyse des Nickelchlorids unter Verwendung von unlöslichen Anoden nachteilig beeinflußt.

Es ist bekannt, daß, wenn der Nickelgehalt des Röstprodukts mindestens 20 Gew.-% des gesamten Nickel- und Kobalt-

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gehaltes ausmacht, dann fast das gesamte Kobalt sowie fast das gesamte Nickel in dem Mischmaterial in Salzsäure aufgelöst werden kann. Die auf diese Weise erhaltene wäßrige Lösung, die Chloride von Kobalt und Nickel enthält, weist aber auch Verunreinigungen, wie Eisen, Chrom, Antimon, Arsen, Kupfer, Zink und Mangan, auf, die bei den bekannten Verfahren vor der Abtrennung von Kobalt und Nickel entfernt werden. Nach der Entfernung der Verunreinigungen wird sodann die zurückgebliebene Lösung in bekannter Weise einer Lösungsmittelextraktion unterworfen, wobei ein Triamin, wie Tri-n-octylamin (TNOA) oder Triisooctylamin (TIOA), verwendet wird. Dabei bilden die Kobaltkomplexe mit dem Triamin ein Komplexsalz mit der Formel (RJNH)₂CoCl^. Dieses Kobaltkomplexsalz wird in dem Triaminlösungsmittel aufgelöst, während das Nickelchlorid in der„wäßrigen Lösung zurückbleibt, so daß auf diese Weise das Nickel und das Kobalt voneinander getrennt werden. Das in dem Triaminlösungsmittel extrahierte Kobalt wird sodann mit Wasser abgestreift, wodurch eine wäßrige Lösung erzeugt wird, die gereinigtes Kobalt enthält, und aus der metallisches Kobalt und Kobalt-Verbindungen erhalten werden können. In ähnlicher Weise können aus der Nickelchloridlösung metallisches Nickel und Nickelverbindungen erhalten werden.

Die oben besprochenen herkömmlichen Verfahren erfordern praktisch die vollständige Entfernung von Verunreinigungen vor der Trennung des Nickels und des Kobalts. Als Ergebnis wird daher eine bestimmte Menge von Nickel und Kobalt zusammen mit den Verunreinigungen entfernt und geht verloren, so daß die Ausbeuten erniedrigt werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Trennung und Gewinnung von Nickel und Kobalt aus

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einem Gemisch davon mit minimalen Verlusten zur Verfügung zu stellen.

Erfindungsgemäß wird daher ein neues Verfahren zur Verfügung gestellt, bei dem man zuerst eine wäßrige Lösung bildet, die zusammen mit den Metallverunreinigungen des normalerweise mit Nickel- und Kobalterzen vergesellschafteten Typs Nickel- und Kobaltsubstanzen enthält. Diese wäßrige Lösung wird in extrahierender Beziehung mit einem organischen Extraktionsmittel in Berührung gebracht, das dazu imstande ist, aus der Lösung eine der Substanzen, aber nicht beide, zu extrahieren und aufzulösen. Auf diese Weise wird eine organische Extraktphase, die die eine Substanz zusammen mit einem Teil der Verunreinigungen enthält, und eine „erste wäßrige Phase, die die andere Substanz und den Rest der Verunreinigungen enthält, hergestellt. Die organische Extraktphase wird in extrahierender Beziehung mit Wasser in Berührung gebracht, wodurch eine zweite wäßrige Phase gebildet wird, die die eine Substanz und mindestens einen Teil der Verunreinigungen enthält. Die wäßrigen Phasen werden sodann getrennt behandelt, um daraus Verunreinigungen zu entfernen und getrennte gereinigte Lösungen der Substanzen zu ergeben.

Die Erfindung wird auch anhand der Zeichnung näher erläutert, die ein Fließschema darstellt, das das erfindungsgemäße Verfahren schematisch beschreibt.

Es wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß, wenn Kobalt mit einem organischen Extraktionslösungsmittel, wie TNOA oder TIOA, extrahiert wird und mit Wasser abgestreift . wird, dann das gesamte Eisen und Zink und der größte Teil der Kupferverunreinigungen in dem organischen Lösungsmit-

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tel zurückbleiben. Aufbauend auf dieser Entdeckung wurde auch festgestellt, daß die Menge an Nickel und Kobalt, die während der Entfernung der Verunreinigungen verloren geht, minimalisiert werden kann und daß getrennte wäßrige Lösungen von hochgereinigtem Nickel und Kobalt erhalten werden können, ohne daß die Notwendigkeit vorliegt, Verunreinigungen aus einer wäßrigen Lösung zu entfernen, die sowohl Nickel als auch Kobalt enthält.

Das Fließschema der Zeichnung zeigt ein typisches Verfahren zur Abtrennung und Reinigung von Nickel und Kobalt gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Bezugszeichen der Zeichnung beziehen sich auf die unten angegebenen Tabel-. len.

100 kg eines Sulfidmaterials mit der in Tabelle I angegebenen Zusammensetzung wurden 2 std bei 900⁰C in einem Herreshoff-Ofen oxidationsgeröstet.

	2196	Tabelle I	Gesamtgewicht
	1496	Gesamtgewicht	kg-Atome
Chemische Zusam	196	kg	0,3577
mensetzung	1,596	21,00	0,2376
Ni	0,396	14,00	0,0179
Co	1,096	1,00	0,0236
Fe	2596	1,50	0,0046
Cu	0,30	0,0182
Zn	1,00	0,7798
Mn	25,00
S

Während des Röstens wurde das Gesamtgewicht des Materials auf 50 kg vermindert, was auf die Verdampfung der Feuch-

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tigkeit und auf die Eliminierung von flüchtigen Stoffen und dergleichen zurückzuführen war. Tabelle II zeigt die Zusammensetzung dieses gerösteten Materials.

	42%	Tabelle II	Gesamtgewicht
	28%	Gesamtgewicht	kg-Atome
Chemische Zusam	2%	kg	0,3577
mensetzung	3%	21,00	0,2376
Ni .	0,6%	14,00	0,0179
Co	2,0%	1,00	0,0236
Fe	0,4%	1,50	0,0046
Cu	0,30	0,0182
Zn	1,00	0,0062
Mn	0,20
S

124 1 wiedergewonnene Salzsäure mit 1,1718 kg-Mol HCl, erhalten durch Kombination des bei der unten beschriebenen Elektrolyse des Nickels und des Kobalts erhaltenen Chlors mit Wasserstoff, 12 1 frische handelsübliche Salzsäure mit 0,1363 kg-Mol HCl und 40 1 Waschwasaer, welches nach dem unten beschriebenen Waschen des aus der Nickelchloridlösung ausgefällten Mangandioxids wiedergewonnen war, wurden zu dem gerösteten Material gegeben und das Gemisch wurde 4 bis 6 std bei einer Temperatur von 55 bis 6O⁰C gerührt. Diese Auflösungsstufe ergab 174 1 einer Chloridlösung mit den in Tabelle III gezeigten Komponenten und 10 kg ungelöste Reststoffe, die die in Tabelle IV gezeigten Komponenten enthielten. Es ist zu beachten, daß die Chloridlösung keine wesentlichen Mengen von freier Salzsäure enthielt.

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	g/l	0,7%	Tabelle III	Gesamtgewicht kg-Atome
	120,29	0,5%	Gesamtgewicht kg	0,3565
Ni	80,17	0,6%	20,93	0,2367
Co	5,40	0,8%	13,95	0,0168
Fe	8,62	0,94	0,0236
Cu	1,72	1,50	0,0046
Zn	5,75	0,30	0,0182
Mn	266,44	1,00	1,3078
Cl		46,36
	Chemische Zusam mensetzung	Tabelle IV	Ge s amtg ewi cht kg-Atome
	Ni	Gesamtgewicht kg	0,0012
Co	0,07	0,0008
Fe	0,05	0,0011
Cl	0,06	0,0022
0,08

Die Chloridlösung gemäß Tabelle III wurde mit 872 1 einer organischen Phase, welche 40 Vol.-% TNOA (348,8 l) und 60 VoLr-% Xylol (523,2 1) enthielt, in einem dreistufigen Gegenstrom-Lösungsmittelextraktionsverfahren in Berührung gebracht. Somit wurde die Extraktion bei einem Verhältnis von ungefähr 5 Volumenteilen organischer Phase zu ein Volumenteil der Chloridlösung gemäß Tabelle III durchgeführt. Obgleich das Verhältnis von TNOA zu Xylol in der organischen Phase nicht Übermäßig kritisch ist, sollte doch beachtet werden, daß in Xylollösungen, welche 10 bis 30 Vol.-% TNOA enthalten, es für letzteres möglich wird, daß es emulgiert wird. Darüber hinaus wird ein Bereich

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von 30 bis 40 Vol.-% TNOA bevorzugt, da solche Lösungen eine geeignete Viskosität für ein leistungsfähiges Extraktionsverfahren ergeben. Es sollte auch beachtet werden, daß die Konzentration an Nickel in der Chloridlösung vorzugsweise bei mindestens 120 g/l gehalten werden sollte, damit die richtige Trennung von Nickel und Kobalt gewährleistet wird.

Die durch 872 1 der organischen Phase extrahierten Komponenten sind in Tabelle V angegeben. Die Tabelle VI zeigt die Komponenten, die in der wäßrigen Phase zurückbleiben.

	g/l	Tabelle V	Gesamtgewicht kg-Atome
	0,023	Gesamtgewicht kg	0,0003
Ni	15,99	0,02	0,2366
Co	1,08	13,94	0,0168
Fe	1,72	0,94	0,0236
Cu	0,34	1,50	0,0046
Zn	0,8	0,30	0,0127
Mh		0,70
	g/l	Tabelle VI	Gesamtgewicht kg-Atome
	120,17	Ge samtgewi cht kg	0,3562
Ni	0,06	20,91	0,0002
Co	0	0,01	0
Fe	0	0	0 .
Cu	0	0	0
Zn	1,72	0	0,0055
Mn	146,55	0,30	0,7193
Cl	25,5

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Die wäßrige Lösung gemäß Tabelle VI wurde mit NiCO, behandelt, um den pH-Wert der Lösung bei etwa 3,5 zu halten. Sie wurde 1 std lang unter Aufrechterhaltung der Temperatur bei etwa 55⁰C mit Cl₂-GaS behandelt. Hierdurch wurde das in der Lösung enthaltene Mangan ausgefällt und als Mangandioxid abgetrennt. Das Mangandioxid wurde mit einer wäßrigen Salzsäurelösung gewaschen, um etwa damit gemeinsam ausgefälltes Nickel zu entfernen. Diese Lösung wurde zu den Salzsäurelösungen gegeben, die zum Auflösen der oxidationsgerösteten Materialien verwendet wurden. Die Tabelle VII zeigt die entsprechenden Werte für den Manganniederschlag, während die Tabelle VIII die Komponenten in der gereinigten Nickelchloridlösung angibt.

	Gesamtgewicht kg	Tabelle VII	20,91 0,01 25,2	Gesamtgewicht des Nieder schlags, kg
	0,3	Gesamtgewicht kg-Atome		0,55
Mn	'0,0055 Tabelle VIII	Gesamtgewicht kg-Atome
	Gesamtvolumen der Lösung 174. g/l Gesamtgewicht kg	0,3562 0,0002 0,7109
Ni Co Cl	120,17 0,06 144,83

20,92 kg elektroabgeschiedener Nickel wurden durch Elektrolyse von 174 1 der Nickelchloridlösung gemäß Tabelle VIII

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erhalten. Es wurden unlösliche Anoden mit einer Kathodenstromdichte von 2 bis 3 A/dm verwendet. Die Tabelle IX gibt eine Analyse dieses Elektronickels. Tabelle X gibt das Chlorgas an, das während der Elektrolyse gebildet wurde.

	Ge\f.-%	Tabelle IX	Gesamtgewicht kg-Atome
	99,93 0,05	Gesamtgewicht kg	0,3562 0,0002
Ni Co	Ge s amtg ewi cht kg	20,91 0,01 Tabelle X	Gesamtmenge kg-Mole
	Gesamtgewicht kg-Atome

Cl,

25,2

0,7109

0,3554

Die organische Phase, die die in Tabelle V angegebenen Komponenten enthielt, wurde mit 232 1 Wasser in einem dreistufigen Gegenstrom-Extraktionsverfahren in Berührung gebracht. Da das Volumen der organischen Phase 872 1 betrug, war das Kontaktverhältnis 1 : 3,8. Das gesamte Eisen und Zink und die Hauptmenge der Kupferverunreinigungen blieben in der organischen Phase zurück, während das Kobalt, die Manganverunreinigungen und ein geringer Teil des Kupfers durch das Wasser extrahiert wurden. Die in der organischen Phase zurückgebliebenen Komponenten sind in Tabelle XI angegeben, während die in der Wasserphase abgestreiften Komponenten in Tabelle XII dargestellt sind.

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	g/l	Tabelle XI	g/l	Gesamtgewicht kg	■
	0	Gesamtgewicht kg	0,09	0,02	Gesamtgewicht kg-Atome
Ni	0	0	60,09	13,94	0
Co	1,08	0	0	0	0
Fe	1,38	0,94	1,29	0,30	0,0168
Cu	0,34	1,20	0	0	0,0189
Zn	0	0,30	3,02	0,70	0,0046
Mn		0	77,59	18,00	0
	Tabelle XII
	Gesamtvolumen der Lösung 232 1
	Ge s amtgewi cht kg-Atome
Ni	0,0003
Co	0,2365
Fe	0
Cu	0,0047
Zn	0
Mn	0,0127
Cl	0,5078

Die Wasserphase gemäß Tabelle XII wurde 20 min bei einer Temperatur von 55°C mit H₂S behandelt, wobei der pH-Wert bei etwa 1,5 gehalten wurde. Als Ergebnis dieser HpS-Behandlung wurden sämtliche Kupferverunreinigungen als CuS ausgefällt. Bei diesem Vorgang wurde gefunden, daß eine wesentliche Mitausfällung des Kobalts verhindert werden kann, wenn man den pH-Wert im Bereich von 1 bis 1,5 hält.

Hierauf wurde die entkupferte Lösung mit CoCO, behandelt, um den pH-Wert bei etwa 3,5 zu halten. Sie wurde sodann

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1 std unter Aufrechterhaltung der Temperatur bei 55⁰C mit Chlorgas behandelt. Auf diese Weise wurde das Mangan als Mangandioxid ausgefällt. Es ist zu beachten, daß 0,0051 kg-Mol (0,3 kg) Kobalt durch diesen Vorgang in den dreiwertigen Zustand oxidiert werden und daß das Gleiche als CoCl, mit dem MnÜ2 mit ausgefällt wird und verloren geht. Die Komponenten, die in der gereinigten Kobaltchloridlösung, welche durch die vorstehende Behandlung erhalten wurde, zurückgeblieben sind, sind in Tabelle XIII aufgeführt. Die Tabelle XIV zeigt die Komponenten, die in der ausgefällten Manganphase vorhanden sind.

	g/l	15	Tabelle XIII	232 1
	0,09	36	Gesamtvolumen der Lösung	Gesamtgewicht kg-Atome
	58,79	Gesamtgewicht kg	0,0003
Ni	70,69	0,02	0,2316
Co		13,64	0,4626
Cl	Chemische Zusam mensetzung	16,4
	Co	Tabelle XIV	Gesamtgewicht kg-Atome
	Mn	Gesamtgewicht kg	0,0051
	0,30	0,0127
0,70

Die in Tabelle XIII angegebene Kobaltchloridlösung wurde elektrolysiert, wozu unlösliche Anoden und eine Kathodenstromdichte von ungefähr 2 bis 3 A/dm verwendet wurden'. Auf diese Weise wurden 15,14 kg Elektrokobalt erhalten.

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Tabelle XV zeigt die Zusammensetzung dieses Elektrokobalts. Die Tabelle XVI gibt die entsprechenden Werte für das Chlorgas wieder, das während der Elektrolyse gebildet wurde.

	Gew.-%	Tabelle XV	Ge s am t g ewi c ht kg-Atome
	0,17 99,8	Gesamtgewicht kg	0,0003 0,2316
Ni Co	Gesamtgewicht kg	0,02 13,64 Tabelle XVI	Gesamtgewicht kg-Mole
	Gesamtgewicht kg-Atome

Cl₂ 16,4 0,4626 0,2313

Die Chlorgase gemäß Tabelle XVI und Tabelle X wurden mit Wasserstoff kombiniert, um Salzsäure zur Verwendung in der Anfangsauflösungsstufe herzustellen.

Die abgestreifte organische Phase, die die Komponenten gemäß Tabelle XI enthielt, wurde mit 872 1 einer wäßrigen Lösung von entweder Ammoniak oder Natriumhydroxid in einem Dreistufen-Gegenstrom-Extraktionsverfahren in Berührung gebracht. Die Verunreinigungen aus der organischen Phase wurden durch diese Reinigungslösung abgestreift, die nach dieser Reinigungsstufe die in Tabelle XVII angegebenen Komponenten enthielt.

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Fe	1,08
Cu	1,38
Zn	0,34
Cl	3,30

Tabelle XVII

g/l Gesamtgewicht Gesamtgewicht

kg kg-Atome

0,94 0,0168

1,20 0,0189

0,30 0,0046

2,90 0,0806

Das gebrauchte organische Extraktionslösungsmittel wurde sodann mit 174 1 einer wäßrigen Lösung behandelt, die 21,8 kg Salzsäure enthielt, um ihre Extraktionsfähigkeit zu erneuern. Sodann wurde das regenerierte organische Extraktionslösungsmittel wiederholt für die Lösungsmittelextraktion verwendet.

Bei den Verfahren nach dem Stand der Technik, die eine Entkupferung mit Schwefelwasserstoff bei einem pH-Wert von 1 bis 1,5 vorsehen, beträgt die Menge des Nickels und des Kobalts, die mit dem Kupfer mitausgefällt wird, ungefähr etwa ein Zehntel der Gewichtsmenge des letzteren. Bei den Entzinkverfahren nach dem Stand der Technik, bei denen Schwefelwasserstoff bei einem pH-Wert von etwa 3 verwendet wird, ist die Gesamtmenge von Nickel und Kobalt, die mit dem Zink gemeinsam ausgefällt wird, im allgemeinen der Zinkgewichtsmenge gleich bis nahezu doppelt so groß. Bei Enteisenungsverfahren, bei denen NiCO, oder Na₂CO, bei einem pH-Wert von 2,6 bis 2,9 verwendet wird, ist die Gesamtmenge von Nickel und Kobalt, die mit dem Elsen gemeinsam ausfällt, ungefähr so groß wie die Gewichtsmenge des letzteren. In ähnlicher Weise ist bei Entmanganlsierungsverfahren, bei denen Natronlauge, NICO, und CoCO, bei einem pH-Wert von 3,5 verwendet werden, die Gesamt-

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nickel- und -kobaltmenge, die mit dem Mangan zur Ausfällung kommt, ungefähr so groß wie die Gewichtsmenge des letzteren.

Wenn daher solche Reinigungsverfahren nach dem Stand der Technik auf die Lösung gemäß Tabelle III angewendet wür-den, dann würden ungefähr 8 Gew.-% der Gesamtmenge von Nickel und Kobalt in der Lösung mit den Verunreinigungsstoffen gemeinsam ausgefällt werden und verloren gehen. Wenn andererseits das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird, dann liegen nur Verluste an Kobalt vor, das mit dem MnOp als CoCl, gemeinsam ausfällt. Wie aus Tabelle XIV ersichtlich wird, beträgt die Gesamtmenge, die verloren geht, nur 0,30 kg, was ungefähr nur etwa 1 Gew.-% der Gesamtmenge von Nickel und Kobalt in der anfänglichen Chloridlösung entspricht. Somit werden die Verluste an Nickel und Kobalt minimalisiert und die Ausbeute an diesen Substanzen wird entsprechend erhöht.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Trennung und Gewinnung von gereinigtem Nickel und Kobalt aus Gemischen davon, die Verunreinigungen enthalten, dadurch gekennzeichnet , daß man

eine wäßrige Lösung bildet, die Nickel- und Kobaltsubstanzen und normalerweise damit vergesellschaftete Metallverunreinigungen enthält,

diese Lösung in extrahierender Beziehung mit einem organischen Extraktionslösungsmittel in Berührung bringt, das dazu imstande ist, aus dieser Lösung eine dieser Substanzen, jedoch nicht beide, zu extrahieren und aufzulösen, um eine organische Extraktphase herzustellen, die die eine Substanz und einen großen Teil der Verunreinigungen enthält, und eine erste wäßrige Phase, die die andere Substanz und den Rest der Verunreinigungen enthält,

die organische Extraktphase in extrahierender Beziehung mit Wasser in Berührung bringt, um eine zweite wäßrige Phase, die diese eine Substanz und mindestens einen Teil des Teils der Verunreinigungen enthält, herzustellen, und daß man

die wäßrigen Phasen getrennt behandelt, um die Verunreinigungen daraus zu entfernen und um gereinigte Lösungen der Substanzen zu bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als wäßrige Lösung eine Chloridlösung verwendet und daß die Substanzen Nickel- und Kobaltchlorid umfassen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel eine Ver-

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bindung verwendet, die dazu imstande ist, mit der einen Substanz einen Komplex zu bilden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel ein Triamin verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Triamin Tri-n-octylamin und/oder Triisooctylamin verwendet.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die gereinigten Lösungen elektrolysiert, um gereinigtes metallisches Kobalt bzw. Nickel herzustellen.

7. Verfahren zur Trennung und Gewinnung von Nickel- und Kobaltwerten aus einem Sulfidmaterial, welches Nickel und Kobalt sowie Eisen₇ Kupfers Zink-und Manganverunreinigungen, die normalerweise in einem solchen Material vorhanden sind, enthält, dadurch gekennze ichn e t , daß man

das Sulfidmaterial in Gegenwart von Sauerstoff bei Temperaturen von 900 bis 1000⁰C röstet, um die Sulfide in Oxide umzuwandeln,

das geröstete Material mit einer wäßrigen HCl-Lösung vermischt, um eine Chloridlösung von Nickel und Kobalt und den Verunreinigungen herzustellen,

die Chloridlösung in extrahierender Beziehung mit einem organischen Extraktionslösungsmittel, das Tri-noctyiamin und Xylol enthält, in Berührung bringt, um (1) eine Extraktphase, die das Amin umfaßt und die Kobalt und Eisen, sowie, wenn vorhanden, Kupfer- und Zinkverunreinigungen und mindestens einen Teil der Manganverunrei-

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nigungen enthält, und (2) eine wäßrige Phase, die Nickel und den Rest der Manganverunreinigungen enthält, herzustellen,

die nickelhaltige wäßrige Phase mit Chlorgas und Nickelcarbonat behandelt, um die Ausfällung von Mangan zu bewirken und hierdurch eine gereinigte Lösung von Nikkeichlorid zu bilden,

die Extraktphase in extrahierender Beziehung mit Wasser in Berührung bringt, um (1) eine wäßrige Phase, die Kobalt, sowie, wenn vorhanden, Mangan- und Kupferverunreinigungen enthält, und (2) eine organische Lösungsmittelphase, die das Amin sowie, wenn vorhanden, die Eisen-, Kupfer- und Zinkverunreinigungen enthält, herzustellen,

in der kobalthaltigen wäßrigen Phase etwaiges Kupfer entfernt, und daß man

die kobalthaltige wäßrige Phase mit Chlorgas und Kobaltcarbonat behandelt, um die Ausfällung von Mangan zu bewirken und hierdurch eine gereinigte Lösung von Kobalt chlor id zu bilden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η ζ e ic h η e t , daß man bei der Kupferentfernungsstufe die kobalthaltige wäßrige Phase mit HpS behandelt.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Stufe vorsieht, bei der man die organische Lösungsmittelphase, die das Amin sowie Eisen-, Kupfer- und Zinkverunreinigungen enthält, in extrahierender Beziehung mit einer wäßrigen Lösung, die eine Base aus der Gruppe Ammoniak und Natriumhydroxid enthält, in Berührung bringt, wodurch die Eisen-, Kupfer- und Zinkverunreinigungen aus dem organischen Lösungsmittel entfernt werden.

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10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Stufen vorsieht, bei denen man getrennt die gereinigten Lösungen einer Elektrolyse unterwirft, um metallisches Kobalt und metallisches Nickel herzustellen.

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