DE2505888C3 - Verfahren zur Gewinnung von Kobalt - Google Patents

Description

werden während das Kobalt in das Sulfat das su"fatisierende Rösten überführt wird, und icpn kanu leicht von dem Kobalt durch Aus-Getrennt werden. Das Kobalt kann jedoch du!STtη uLisierendes Rösten einer Legiec.Satisiert werden. Außerdem enthält Kobalt-Sen at üb hLeise eine große Menge an Kupfer, fhes zusammen mit dem Kobalt als Sulfat aus-^CTt wird Das Kupfer wird elektrolytisch oder Ausfällung unter Neutralisation abgetrennt iö dies ist jedoch teurer als die Ge-

Nickel enthält, und es soll ein Verfahren geschaffen

werden, um Kobalt aus einer N.ckelverhuttungs-

schlacke herzustellen. „,,Waffen

Schließlich soll auch ein Verfahren g^haffen

werden, um Kobalt aus Material zu Sinnen das

Arsen enthält, insbesondere in großen Mengen

enthält. Es soll auch ein Verfahrerι geschaff η werfen

um Kobalt als Nebenprodukt aus Kupferschmelze

zu gewinnen. . _{Vprfahren zur}

Gegenstand der Endung ist em Verfahren zu

Gewinnung von Kobalt aus kobalthaltigem M^

*Sä

^{8 W15}"

sgenutzt gelassen. Man hat beispielsweise vor-Legierung

S gewinnen. Die Legierung enthält jedoch eine wonnen Soße Menge Eisen, welches sehr schwierig durch ^E^ ^!S

Sometaüurgische Mittel zu beseitigen ist, wie es bereits bei der kobalthaltigen Leg.erung erläutert ^

Cobalt wird in der Natur ebenfalls als Arsenid

Γ in weiteres schwiligi Problem bei der extrak-Sen Metallurgie, und diese Schwierigst ist noch nicht zufriedenstellend gelöst obgleich viele Ver- °^df fahren vorgeschlagen wurden, da diese zu teuer s.nd ETn Verfahren zur Verdampfung des Arsens mit Chlor wird technisch durchgeführt, es ist jedoch teuer Es ist bekannt, daß Arsen leicht beseitig werden kann, wenn Arsenid zusammen nut einer ^e Menge an Sulfiderz ge schmolz enj.nl· da-Kobalt in größerer Kobalt leicht ge-

_Nfckel ^

im Stein beim Schmelzen das Kobalt

—rt werden kann w,

-me Legier^

Verfahren ist nicht wirtschaftlich, soferr, njch 5» ^ ^ _Legierung

t im Kupferstein, aus einem kobalthaltigen Material be> Verfahren abgeschieden, reinen Legierung durch das kobalthaltigen Materials ώ« Menge an Reduktions_{im folgen}den nur die Hergelöst im Kupferste.n, er-

_{hren ist} üblicherweise und der entstehende

sasgg

die genannten Schwierigkeiten beseitigt werden , Kohle und/oder

Da die Menge an Legierung, die aus einem Schlacken- kann auf ähnliche Weise wie die Lösung der Sulfate

einsatz gebildet wird, gering ist, wird die behandelte behandelt werden.

Schlacke entnommen, um den nächsten Schlacken- Die erfindungsgemäß hergestellte Kobaltsulfateinsatz zu behandeln, und dies wird gewünschtenfalls lösung enthält geringe Mengen Eisen und gegebenenwiederholt. Es ist jedoch auch wünschenswert, die 5 falls Kupfer, wenn sie durch Rösten und Auslaugen Behandlung zu beendigen, bevor die Löslichkeits- zusammen mit kupferhaltigem Pyrit gebildet wird, grenze der Metalle im Kupferstein erreicht wird. Das Eisen und gegebenenfalls Kupfer können durch

Die im Kupferstein gelöste Legierung kann durch Zugabe von Kalkmilch beispielsweise als basisches

Carburieren der Mischung in geschmolzenem Zu- Salz ausgefällt und durch Filtration abgetrennt wer-

stand abgetrennt werden, indem man die Mischung io den, und das Kobalt kann nach bekannten Verfahren

beispielsweise durch eine Säule aus rotglühendem gewonnen werden.

Stückkoks gibt, wobei sich eine reine Legierung am Der entstehende Niederschlag aus basischem Kupfer-Boden absetzt. Die Legierung enthält den Hauptteil salz kann mit Schwefelsäure zu einer Kupfersulfatan Kobalt der ursprünglichen Mischung, während die lösung gelöst werden und zur Behandlung der Legieübrige Schmelze den des Kupfers enthält, und letztere 15 rung verwendet werden. Die Säure, die unverbraucht kann zur Schlackenbehandlung oder in einen Kon- in der Ausgangslösung bei der Auslaugung des kupferverter zurückgeführt werden, um in flüssigem Zustand haltigen Röstproduktes verbleibt, kann für diesen verblasen zu werden, wobei das Kupfer im Metall Zweck verwendet werden,
und Kobalt in der Schlacke ausgebracht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann zusammen

Die reine Legierung, die durch irgendeines der oben 20 mit einem Kupferschmelzverfahren durchgeführt werbeschriebenen Verfahren gebildet wurde, wird granu- den, um Kobalt aus der Schlacke zu gewinnen, die liert, beispielsweise durch Einfließenlassen einer ge- bei dem Schmelzen von kobalthaltigem Material schmolzenen Legierung in Wasser. Ein Überschuß zusammen mit kupferhaltigem Material anfällt. Die der Legierung, d. h. eine wesentlich größere Menge kupferhaltigen Zwischenprodukte, die bei dem erLegierung als für die Umsetzung erforderlich ist, 25 findungsgemäßen Verfahren gebildet werden, das wird mit Kupfersulfat und einer geringen Menge Zementkupfer oder der Rückstand, der nach dem Wasser beispielsweise in einer Trommel behandelt, Lösen der Legierung zu einer wäßrigen Lösung beium das metallische Kobalt und das metallische Eiserr , spielsweise verbleibt, können leicht weiterverarbeitet der Legierung in Sulfate und das Kupfer des Kupfer- werden, indem man sie einfach zu dem Kupfersulfats in Zementkupfer zu überführen, und dann wird 30 schmelzen zurückführt, und das Kobalt, das in den die entstehende Aufschlämmung von der restlichen Zwischenprodukten enthalten ist, kann gewonnen Legierung abgetrennt, die in den folgenden Ansätzen werden, indem man das erfindungsgemäße Verfahren weiterbehandelt wird. erneut mit der entstehenden Kupferverhüttungs-

Die entstehende Aufschlämmung wird beispiels- schlacke durchführt. Man erhält somit eine hohe Geweise filtriert, um das Zementkupfer abzutrennen, und 35 samtausbeute an Kobalt, obgleich die unmittelbar das entstehende Filtrat, das Sulfate enthält, kann ein- gewonnene Menge an Kobalt gering ist.
gedampft werden, und die entstehende Mischung aus Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenfalls Sulfaten kann in bekannter Weise calciniert werden, mit einem Material durchgeführt werden, [welches so daß das Eisensulfat zu Oxid zersetzt wird, während Kobalt und Nickel zusammen mit einer großen Eisendas Kobaltsulfat unverändert bleibt. Das Calcinat 40 menge enthält.

kann beispielsweise mit Wasser ausgelaugt werden, Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann bei

und das Kobalt kann als Kobaltsulfatlösung extra- Abwesenheit von Kupfer Nickel ebenfalls in Nickel-

hiert werden, während das Eisen als Auslaugrück- sulfat überführt werden, während es im Rückstand

stand abgetrennt wird. verbleibt, wenn die Legierung ausreichend Kupfer

Alternativ kann die Lösung, die Sulfate des Kobalts 45 enthält. Dadurch wird eine Trennung des Kobalts und Eisens enthält, zusammen mit Erz, das eine vom Nickel erreicht, das beim Schmelzen des Rückgroße Menge an Eisensulfid enthält, abgeröstet wer- stands in das Rohkupfer geht. Manganknollen beiden, wobei das Wasser verdampft wird, und die ge- spielsweise können reduzierend geschmolzen werden, mischten Sulfate können calciniert werden. Dieses um Kobalt, Nickel und Kupfer als Legierung zu ge-Verfahren kann mit der Gewinnung von Kobalt aus 50 winnen und das Mangan zu verschlacken. Die entkobalthaltigem Pyrit durch Ablösten und Auslaugen stehende Legierung wird behandelt, um das Kobal! kombiniert werden. als Kobaltsulfatlösung zu gewinnen, während Nickel

Das Kupfersulfat zur Behandlung der Legierung und Kupfer im Rückstand bleiben,
kann beispielsweise als konzentrierte Lösung, als Aus- Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenfalls lauglösung von dem sulfatisierenden Rost- und Aus- 55 in Kombination mit Kupferverhüttungsverfahren laugverfahren des Sulfidkupferkonzentrats verwendet durchgeführt werden, um ein Material, das Kobalt werden. Da kobalthaltiges Pyritkonzentrat oft eine und Nickel enthält, zu behandeln und diese getrennt beachtliche Menge an Kupfer enthält, kann das zu gewinnen. Ein Material mit niedrigem Kobalt-Kupfer, das durch Abrösten und Auslaugen erhalten gehalt, wie Asbolit, Manganknollen, Konverterwird, als Teil des Kupfersulfats für diesen Z^eck 60 schlacke aus der Nickelverhüttung, wird zusammer vorteilhaft verwendet werden. mit kupferhaltigem Material geschmolzen, wobei eir

Die Legierung, die im Kupferstein gelöst ist, wird Kobalt als Kupferstein mit niedrigem Kobaltgehali

beim Abkühlen spröde und kann zerkleinert werden, anfällt. Sulfide, Oxide oder Legierungen mit hoherr

so daß sie mit fast der stöchiometrischen Menge an Kobaltgehalt oder mit einem Kobalt- und Nickel

Kupfersulfat zur Auflösung des Kobalts und Eisens 65 gehalt werden besser zusammen mit Kupfersteir

der Legierung zusammen mit einer geringen Menge geschmolzen, Um das Kobalt, Nickel und Kupfer in

an Wasser behandelt werden kann. Die entstehende Auf- Stein zu konzentrieren. Der entstehende Kupfersteir

schlämmung kann filtriert werden, und das Filtrat wird in flüssigem Zustand verblasen, um die Haupt

menge an Kobalt zu verschlacken, und die Schlacke findung, daß Kobalt, das mit einer großen Arsennach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt menge vergesellschaftet ist, als Nebenprodukt der und in eine Kobaltsulfatlösung überführt, während Kupferverhüttung gewonnen werden kann,
die Hauptmenge des Nickels in das Rohkupfer geht, Es ist ein weiterer Vorteil, daß Kobalt aus verweiches elektrolytisch gereinigt und Nickelsulfat aus 5 schiedenen Nebenquellen als Nebenprodukt bei der dem verbrauchten Elektrolyten gewonnen wird. Kupferverhüttung gesammelt und gewonnen werden

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zusammen kann. Kobalt tritt oft in der Natur in geringem Aus-

mit Kupferverhüttungsverfahren mit einem kobalt- maß als Material verschiedener Zusammensetzung

haltigen Material durchgeführt, werden, welches Arsen auf, und dieses mußte früher nach verschiedenen

enthält, um das Kobalt zu gewinnen. Kobaltarsenid- io Verfahren behandelt werden, was eine schlechte

konzentrat beispielsweise wird zusammen mit einer Wirtschaftlichkeit ergab, oder es wurde unausgenutzt

großen Menge an Sulfidkupfererz oder Kupferstein gelassen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist

geschmolzen, wobei das Arsen als Flugstaub entfernt es jedoch möglich, diese Materialien und Zwischen-

und das Kobalt verschlackt wird, und diese Schlacke produkte davon zusammen in großem Maßstab zu wird zur Gewinnung des Kobalts nach dem erfin- 15 behandeln.

dungsgemäßen Verfahren behandelt. Ein geringer Teil Es ist ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen

des Arsens wird verschlackt, aber er wird als Flug- Verfahrens, daß die Kosten für die reduzierende

staub entfernt, wenn der Auslaugrückstand von der Schmelze zur Herstellung von kobalthaltiger Legie-

Legierungsbehandlung in das Kupferverhüttungs- rung gesenkt werden, indem man die geschmolzene verfahren oder -schmelzverfahren zurückgeführt wird, ao Schlacke nach einem kombinierten Verfahren be-

Wie erläutert wurde, ist es einer der Vorteile des handelt, d. h., das erfindungsgemäße Verfahren zu-

erfindungsgemäßen Verfahrens, daß eine große Menge sammen mit der Kupferverhüttung durchführt, lns-

Eisen, die das Kobalt begleitet, leicht entfernt werden besondere ermöglicht die Gewinnung des Kobalts

kann. Dies wird dadurch erreicht, daß es durch das als Legierung, gelöst im Kupferstein, daß die Schlacke

erfindungsgemäße Verfahren möglich wird, die beiden as bei niedrigeren Temperaturen behandelt werden kann. Stufen für eine wirksame Trennung des Kobalts von Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung,

einer großen Menge Eisen zu kombinieren, nämlich ohne sie zu beschränken,
die eine Stufe, bei der das Kobalt als reine Legierung

gewonnen wird, mit einer wirksameren Entfernung Beispiel 1

des Eisens als Schlacke, und die andere, die selektive 30
chemische Zersetzung des Eisensulfats. Eine Schlacke aus einem Kupferkonverter, die

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind keine Kobalt enthält, wird zu einer Größe unter 3 mm

großen Mengen an Schwefelsäure erforderlich, um zerkleinert und in einem elektrischen Ofen geschmol-

das Kobalt und Eisen in der Legierung in Sulfate zu zen, indem man zerkleinerte Kohle zufügt,
überführen, und das Eisenoxid, das durch thermische 35 Die entstehende Legierung wird auf eine Größe

Zersetzung des Eisensulfats gebildet wird, ist nicht im Bereich von 1 bis 2 cm zerkleinert, und dann wird

hydratisiert, es besitzt ein geringes Volumen und unter- Kupfer(II)-sulfat und Wasser zugegeben. Die Mi-

scheidet sich somit stark von üblichem Eisennieder- schung wird 1 Stunde in einer Trommel behandelt,

schlag, der durch Neutralisation in Lösung gebildet Die entstehende Aufschlämmung wird aus der Trom-

wurdc, und ist leicht zu filtrieren. 4° mel entnommen und filtriert, und der Filterkuchen

Es ist ein weiterer Vorteil, daß das Kupfer im und die restliche Legierung werden mit Wasser

Kobaltkonzentrat leicht wiedergewonnen werden kann, gewaschen.

indem man die kobalthaltige Legierung nach dem Das Filtrat und die Waschlösung werden vereinigt erfindungsgemäßen Verfahren behandelt und mit und zur Trockene eingedampft. Die entstehenden einer Sulfidkobaltkonzentratverarbeitung kombiniert. 45 gemischten Sulfate werden in einem elektrischen Kupfer wird hauptsächlich als Zementkupfer hoher Ofen 30 Minuten auf ungefähr 600⁰C erwärmt. Das Qualität gewonnen und besitzt ein kleines Volumen, calcinicrte Produkt wird mit Wasser ausgelaugt, so daß es wirtschaftlich zu seiner Gewinnung ge- filtriert, und der Rückstand wird mit Wasser geschmolzen werden kann, und dies wird erreicht, waschen, um eine Lösung aus Kobaltsulfat von dem indem man das metallische Eisen in der Legierung, 5° Rückstand abzutrennen. Die Zusammensetzung der die verworfen wird, ausnutzt. Bcschickimgsmutcrialien und Produkte sind in den

Es ist ein weiterer Vorteil, daß die Wirtschaftlichkeit Tabellen 1 bis 111 angegeben.

bei der Gewinnung des Kobalts bei dem crfindungs- Die Gesamtausbeute wird mit 58% errechnet,

gemäßen Verfahren stark verbessert ist, indem man indem man die entsprechenden Ausbeuten ciUsprc·

eine Kupfcrsulfatlösung, die zur Behandlung der S5 chcnd umrechnet. Da Eisen in der Endlösung nut

Legierung erforderlich ist, aus dem Sulfidkupfcr- in einer Menge von 1,9% enthalten ist, ist es offen·

konzentrat durch Sulfatisicrungsröstcn und Aus- sichtlich, daß die beabsichtigte Eisenabtrcnnung er·

laugen herstellt, und dadurch werden nicht nur die reicht wurde. Da in kleinem Maßstab gcarbcitei

Kosten für die Behandlung der Legierung erniedrigt, wurde und viele Verluste beim Handhaben auftraten

sondern man kann auch Kupfer aus Kupfererz billig 60 ist die Ausbeute an Kobalt extrem niedrig. Di<

als Nebenprodukt bei der Kobaltcxtraktion gewinnen. Gesamtmenge an Kobalt in der entnommene!

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung Schlacke und in dem ausgefüllten Kupfer betrüg

liegt darin, daß Kobalt, das zusammen mit Nickel jedoch, wie es in den Tabellen 1 und Il dargcstcli

vorkommt, abgetrennt und gewonnen werden kann. wird, 19% der zugeführten Menge. Daraus ist er

Es kann ebenfalls aus der Schlacke der Kupfcrvcr- 63 kennbar, daß es wichtig ist, das crfiiKUingsgemllßi

hültung oder Nickel- und Kupferverhüttung als Verfahren mit dem Kupfcrschmcl/.cn zu kombinieren

Nebenprodukt gewonnen werden. um diese Zwischenprodukte beim Kupfcrschmclzc

Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Er- behandeln zu können.

Tabelle I
Schmelzverfahren

Legierung	1200 g	18,6
Kupfervitriol	300 g	24,8
Wasser	400 cm3
Ausgefälltes Kupfer	125 g	73,6
Restliche Legierung	1070 g
Lösung	1000 cm3	Spui

11,6 58,1

73,6 1,2 11,2

Spuren 11,9 58,2

Material	Menge	Zusammensetzung (%)	Co	Fe	Co	Fe	SiO1	Co/Fe
	(kg)	Cu	2,7	53,2		22,6	1/19
Schlacke vom Konverter	10	4,5
Zerkleinerte Kohle	0,5		11,6	58,1		1/5
Legierung	2	18,6	0,4	50,8		1/127
Entnommene Schlacke	7	0,6
Tabelle II
Trommelverfahren			Zusammensetzung (%)
Material	Menge	Cu	SiO,	Co/Fe

1/5

1/5

Tabelle III

Calcinier- und Auslaugverfahren

Material

Eingefüllte Lösung
Gemischte Sulfate
Calciniertes Produkt
Wasser
Co-sulfatlösung

Rückstand nach dem
Auslaugen

Menge

800 cm³
160 g

90 g
250 cm³
250 cm³

72 g

Zusammensetzung (%)
Cu Co Fe

Spuren 11,9 58,2

Spuren 32,6 2,0
Spuren 1,1 60,3

SiO,

Co/Fe

1/5

1/0,06
1/55

Beispiel 2

Ges'hmolzener Kupferstein wurde in einer Gießpfanne gehalten und geschmolzene Konverterschlacke, die Kobalt enthielt, in den Kupfcrstcin gegossen. In d e Gießpfanne wurde Calciumcarbid gegeben und dann wurde gerührt, indem man grünes Holz 3 Minuten eintauchte, und dann wurde die Schlacke verworfen. Dieses Verfahren wird zehnmal wiederholt, wobei man jeweils frische Schlacke aus dem Konverter verwendete. Die Ahgabctemperatur der entstehenden Schlacke betrug imgefHhr 13(H)¹¹C.

l^:.in Teil der entstehenden Mischung aus Kupferstahl und Legierung wurde durch eine auf Rotglut ;rhil/le Kokshmekensehieht mit einer Tiefe von iiiH'cfiihi' 2 in geleitel, und das Verfuhren wurde .Ireimal wiederholt, indem man die uhgcgebciu· Mischung recyclisiorlc.

Die entstehende Mischung wurde in eine Reihe von Schmelztiegel gegossen. Nach dem Kühlen konnte der Inhalt des Schmclzticgcis in eine obere und eine untere Schicht durch Schlagen getrennt werden. Die Bodenlcgierungsschichten wurden vei-

einigt, wicdergeschmolzcn und dann granuliert, indem

man die Schmelze in einen hohen Wassertank goß

Die Lcgicrungskörncr mit einer Größe von I bis

2 cm werden auf ähnliche Weise wie in Beispiel I

beschrieben behandelt. Das entstehende Filtrat wird

zu einem kobalthaltigen Sullidkon/.cntrat gegeben, und die Mischung wird zur Trockene eingcdampfl und anschließend bei imgefilhr MI(I¹C in einem schwenkbaren, rotierenden Rohr geröstet. Pns calcinicrle Produkt, das aus dom Rohr entnommen wird,

ß.i wird erneut in das Rohr eingeleitel. his im wesentlichen kein Schwefeldioxid mehr freif.escl/t wird, Has calcinierle Kiulpmdukt wird mil Wasser aus- «clnugl.nbllllrierl, und der Rückstand wird mil vor-

dünnter Schwefelsäure ausgelaugt und dann abfiltriert. Der Rückstand wird mit Wasser gewaschen.

Die Laugenflüssigkeiten und die Waschlösung werden vereinigt, und dann wird Kalkmilch zugegeben, um Kupfer und Eisen auszufällen. Die entstehende Aufschlämmung wird abfiltriert, wobei man eine Kobaltsulfatlösung erhält.

Das ausgefällte Kupfer und Eisen werden in der sauren Auslauglösung unter Zugabe einer geringen Menge an verdünnter Säure gelöst, um eine Kupfer(II)-sulfatlösung herzustellen, die dann als Teil des Kupfer(ll)-sulfats für das nächste Trommelverfahren verwendet wird. In den Tabellen IV bis VII sind die Mengen und Zusammensetzungen der eingeführten Produkte und der Produkte angegeben.

Tabelle IV
Schmelzverfahren

Material	Menge	Zusammensetzung (°/0)	Menge	Co	Fe	S C	Co	Fc	Zusammensetzung (D/n oder g/l)	S	Co/Fe
	(kg)	Cu		0,7	31,1	20,3	11,6	70,8	Cu Co		1/45
Kupferstein	1300	39,2	1200 g	0,9	54,4	2,1			. Fe	1/61
Konverterschlacke	10 000	4,0	300 g
Carbid	25C		400 cma	3,7	31,6	17,4	1,3	13,2	1/8,6
Gebildete Mischung	1800	43,8	110 g	0,3	52,6	1,3	23,0	126,5	1/175
Entnommene Schlacke	9 500	1,1	350 cms	3,7	31,6	17,4	8,2	45,6	1/8,6
Behandelte Mischung	1000	43,8	200 cm"	0,6	15,9	23,7			1/27
Obere Schicht	700	57,2	1100 g	11,6	70,8	0,9 2,5			1/6
Bodenschicht	260	8,7
Tabelle V
Trommelverfahren			Menge		Zusammensetzung (°/0 oder g/l)
Material			Cu	Co/Fe
			8,7	1/6
Granulierte Legierung		24,8
Kupfersulfat
Wasser		70,6
Ausgefälltes Kupfer		Spuren	1/5,5
Filtrat			1/5,5
Waschlösung
Restliche Legierung
Tabelle Vl
Röstverfuhren
Material	Co/I'c

Kobultsulfidkonzcntnit	300 g	6,8	3,8	28,1	32,2	1/7.4
Fillrnt	300 g	Spuren	23.0	126,5		1/5.5
Ciilcinicrtcs Produkt	38Og
Wasser	600 cm"
WlllJriRC AusluuglMsimg	500 cma	20,5	2'), 5	3,3		1/0.1
Schwefelsllure	20 g
Saure Ausluiißlüsimg	200 cm»	28,7	8,r>	4.K		1/0,0
Waschlttsimg	500 cm·1	7,1	1,8	1,3		1/0,8
Rückstand	27Og	0,2	0,2	42.7		1/214

13 A 14

Tabelle VII

Behandlung der Auslaugflüssigkeit

Material	Menge	Zusammensetzung (70 oder g/l)	Co	Fe	Co/Fe
		Cu	29,5	3,3	1/0,1
Wäßrige Auslauglösung	400 cma	20,5	1,8	1,3
Waschlösung	400 cm3	7,1
Ca(OH)2	14 g		14,6	0,2	1/0,01
Co-sulfatlösung	800 cm3	2,2	0,7	1,4	1/2
Cu- und Fe-Niederschlag		6,4
gebildet	175 g
behandelt	150 g		8,6	4,8	1/0,6
Saure Auslauglösung	140 cm8	28,7
Schwefelsäure	5g

Kupfer(II)-sulfatlösung 240 cm⁸ 53,9 8,8 11,0 1/1,2

Bei diesem Beispiel ist die Gesamtmenge an Kupfer Mischung wird mit Kupfersulfat und Wasser 30 Mi-

und Kobalt in den Zwischenprodukten größer als bei nuten bei ungefähr 70⁰C in einem Mörser zerrieben.

Beispiel 1, da eine Schlacke mit niedrigerer Kobalt- Zu der gemahlenen Mischung wird weiteres Wasser

qualität behandelt wurde, und es ist erkennbar, daß as gegeben, und dann wird auf 50°C unter Rühren

die Behandlung des Zwischenproduktes sehr wichtig erwärmt, filtriert und mit Wasser gewaschen. Es wird

ist. eine Lösung erhalten, die ähnlich zusammengesetzt

B e i s ο i e 1 3 '^{st w}'^e ^'^e Mischung ^aus Filtrat und Waschlösung

^p von der Trommelbehandlung in Beispiel 2. In Tabelle

Nach dem Abkühlen wird ein Teil der Mischung 30 VIII sind die Mengen und Zusammensetzungen der

aus Kupferstein und Legierung, durch Reduktion eingeführten Materialien und Produkte angegeben,

der Schmelze einer Konverterschlacke, wie in Bei- Das Filtrat und die Waschlösung werden entspre-

spiel 2 beschrieben, erhalten, zerkleinert, so daß das chend dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren

Material durch ein Sieb mit einer lichten Maschen- behandelt, wobei man eine Kobaltsulfatlösung

weite von 0,149 mm hindurchgeht. Die zerkleinerte 35 erhält.

Tabelle VIII	Menge	Zusammensetzung ("/„	Co	oder g/l)
Material		Cu	3,7	Fc
	200 g	43,8		31,6
Mischung	215 g	24,8
Kupfersulfat	60 cm8		14,2
Wasser	400 cm8	2,6	0,7	98,7
Filtrat H- Waschlösung	220 g	62,9		10,2
Rückstand

unter Zugabc von Siliciumdioxidsnnd in flüssigem

Beispiel 4 Zustand vcrblnscn. Wenn die Hnuptmcngc an Hiscn

oxydiert ist, wird das Schmclzvcrfahren beendigt und

Ein Kupferstein, enthaltend Nickel und Kobalt, der Inhalt entnommen. In Tabelle IX sind die Mengen wird in einem schrägstellbarer) elektrischen Ofen 55 und Zusammensetzungen des Bcschickungsmntcrials mit Winddüse geschmolzen und bei ungefähr 1300"C und der entnommenen Produkte angegeben.

Tabelle IX	Menge	ZiisnmmciMcl/.iing ("/„)	Fe	Co	Ni	S	SIO1	Co/Nl
Material	(kg)	Cu	30,1	4,2	1.0	20,4		4/1
	2(K)	34,7
Kupferstein	20		7,9	2,5	1,8	19,6		1.4/1
Siliciumdioxidsand	95	66,2	50,5	5.5	0,2		16,1	27/1
Spurstein	97	3,8
Schlucke

16

' Zustand verblasen, bis der Stein fast verschwindet,

Beispiel 5 und dann die entstandene Schlacke entnommen. Die

Schmelze wird weitere 5 Minuten in flüssigem Zu-

Spurstein ähnlicher Zusammensetzung wie in Bei- stand verblasen und das Rohkupfer entnommen, spiel 4 wird in dem gleichen Schmelzofen, wie er in 5 In Tabelle X sind die Mengen und Zusammenset-Beispiel 4 verwendet wurde, geschmolzen und bei zungen der eingeführten und entnommenen Produkte 1250°C während ungefähr 50 Minuten in flüssigem angegeben.

Tabelle X

Material

Menge Zusammensetzung (°/o) (kg) Cu Fe Co

Ni

SiO₁

Co/Ni

Spurstein 150

Siliciumdioxidsand 5

Schlacke 25

Blasenkupfer 105

68,3 4,9 1,4 1,5 20,4

6,5 33,5 7,6 0,3
95,1 0,4 0,1 1,7

29,7 40/1

ao schrieben behandelt, wobei man ausgefälltes Kupfer,

Beispiel 6 Kobaltsulfatlösung und Rückstand, enthaltend haupt

sächlich Eisenoxid, erhielt. In den Tabellen XI bis

Die Schlacke von dem Kupferkonverter, die man XIII sind die Mengen und Zusammensetzungen der in Beispiel 4 erhielt und die nickel- und kobalthaltig Beschickungsmaterialien und Produkte dieses Verwar, wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 be- 25 fahrens angegeben.

Tabelle XI
Schmelzverfahren

Material	Menge Zusammensetzung (%)	Menge	Fe	Co	Ni	Fe	Co	Fe	Co	SiO2	Co/Ni
	(kg) Cu		50,5	5,5	0,2	62,6	20,5		16,1	28/1
Konverterschlacke	95 3,8
Zerkleinerte Kohle	6	62,6	20,5	0,8				26/1
Legierung	21 13,4	47,6	0,7	Spuren	12,9	3,6
Entnommene Schlacke	70 0,7
Tabelle XII					62,8	21,0
Trommelverfahren			Zusammensetzung (°/o oder g/l)
Material	Menge	Cu			Ni	Co/Ni
		13,4	Zusammensetzung (% oder g/l)	0,8	26/1
Legierung	1200 g	24,8	Cu
Kupfervitriol	400 g
Wasser	400 cm3	72,0	0,4	9/1
Ausgefälltes Cu	130 g
Restliche Legierung	1050 g	Spuren	0,3	70/1
Lösung	1200 cm3
Tabelle XIII
Calcinier- und Auslaugverfahren
Material	Ni	Co/Ni

Eingeleitete Lösung	1000 cm3	Spuren	62,8	21,0	0,3
Sulfatmischung	240 g
Calciniertes Produkt	150 g
Wasser	400 cm3
Co-sulfatlösung	500 cm3	Spuren	0,9	38,6	0,5
Rückstand nach	95 g	Spuren	62,5	1,7	Spuren
dem Auslaugen

70/1

77/1

Aus diesen Ergebnissen ist erkennbar, daß die Trennung zwischen Kobalt und Nickel ungenügend ist, wenn man eines der Verfahren der Beispiele 4, 5 und 6 verwendet; wenn aber diese Verfahren kombiniert werden, kann eine Kobaltsulfatlösung, die wenig Nickel enthält, üüs einem Kupferstein, der Kobalt und Nickel enthält, hergestellt werden.

Beispiel 7

Ein Kobaltarsenidkonzentrat und ein Kupferstein werden in dem gleichen Ofen, wie er in Beispiel 4

verwendet wurJe, geschmolzen und dann bei ungefähr 1300"C unter Zugabe von Siliciumdioxidsand in flüssigem Zustand verblasen, bis fast das gesamte Eisen verschlackt ist. Dann wird das Bessemerverfahren beendigt und der Inhalt entnommen. Der Flugstaub wird in einer kleinen Menge als Probe gesammelt. Die Schlacke wird auf ähnliche Weise, wie für die Legierung in Beispiel 1 beschrieben, behandelt Die Entfernung des Arsens erfolgt im wesentlichen vollständig. In den Tabellen XIV und XV sind die Mengen und Zusammensetzungen der Beschikkungsmaterialien und Produkte angegeben.

Tabelle XIV	Menge Zusammensetzung (' (kg) Cu Fe	32,2	Yo) Co S	10,6	As	Zusammensetzung (% oder g/l)	Fe	Co	SiO3
Schmelzverfahren	100 36,9	9,2	20,6	1,2 20,6		Cu	58,7	10,9
Material	20	5,2	2,2	12,3	21,4
Kupferstein	48 67,0	48,9		0,5	24,8
Co-Konzentrat	59 4,5			0,3				26,2
Spurstein			10,9	48,6		12,2 g/l	1.1 g/l
Schlacke	3	58,7	0,3		68,9 g/l	62,1	10,8
Flugstaub	10 21,4	46,2		0,8	0,2
Zerkleinerte Kohle	50 0,6					27,3
Legierung
Entnommene Schlacke
Tabelle XV	Menge
Trommelverfahren		As
Material	1200 g	0,8
	300 g
Legierung	400 cm3
Kupfervitriol	1050 g
Wasser	135 g	0,7
Restliche Legierung	1000 cm3	Spuren
Ausgefälltes Cu
Lösung

Der Ausdruck »reine Legierung« bedeutet in der unreinigungen wie gelöste Sulfide oder Stein enthalten vorliegenden Anmeldung eine Legierung, die als kann, d. h. eine Legierung, die als unabhängige homogene Phase vorliegt, aber durchaus noch Ver- 55 Legierung vorliegt.

Claims (12)

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gePatentansprüche: kennzeichnet, daß das Kobalt in einem kupferreichen Stein gewonnen wird, welcher in flüssigem

1. Verfahren zur Gewinnung von Kobalt aus Zustand verblasen wird, um Kobalt zu verkobalthaltigem Material durch reduzierendes 5 schlacken.

Schmelzen von oxidischem, eisenreichem, kobalthaltigem Material und Gewinnung des Kobalts

als Legierung, dadurch gekennzeich- "

net, daß man das Kobalt und das Eisen durch
Behandlung der Legierung mit Kupfer(ll)-sulfat xo
und Wasser in Sulfate überführt, die entstehende

Sulfatmischung calciniert, um das Eisensulfat Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung

selektiv in das Oxid zu überführen, das ent- von Kobalt als Kobaltsulfatlösung aus kobalthaltigem stehende Röstprodukt mit einem wäßrigen Me- Material, das dadurch gekennzeichnet ist, daß oxidium auslaugt, um das Kobalt als Kobaltsulfat- 15 disches, kobalthaltiges, eisenreiches Material redulösung zu gewinnen, wobei das Eisen im Auslaug- zierend geschmolzen wird, um Kobalt als Legierung, rückstand verbleibt. die Kobalt und Eisen enthält, zu gewinnen, entweder

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- in Form einer reinen Legierung oder als Legierung zeichnet, daß eine reine Legierung gewonnen wird. gelöst im Kupferstein, wobei die Hauptmenge des

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 20 Eisens in der entstehenden Schlacke verbleibt. Anzeichnet, daß die Legierung in Kupferstein gelöst schließend werden das Kobalt und das Eisen in der wird. Legierung in Sulfat überführt, indem man die Legie-

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- rung nach dem Zerkleinern der reinen Legierung oder zeichnet, daß die im Kupferstein gelöste Legie- Pulverisieren der Mischung aus Legierung und Kupferrung als reine Legierung durch Carburisierung 35 stein mit Kupfersulfat und Wasser behandelt. Schließin geschmolzenem Zustand abgetrennt wird. lieh werden die gebildeten Sulfate calciniert, um das

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- Eisensulfat selektiv in das Oxid zu überführen. Das zeichnet, daß man mindestens eines der folgenden entstehende Rösterz wird ausgelaugt, um Kobalt Reduktionsmittel: metallisches Eisen, Kohle, CaI- als Kobaltsulfailösung zu extrahieren, wobei das ciumearbid und/oder Ferro-Silicium zu dem ge- 30 Eisen als Auslaugrückstand zurückbleibt,
schmolzenen Bad, das Kupferstein und Schlacke Kobalt ist in der Natur manchmal als Nebenenthält, zugibt. bestandteil in Kupfererz vorhanden. Es wird manch-

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn- mal als kobaltkonzentrat durch Differentialflotation zeichnet, daß das Bad durch exotherme Um- gewonnen. Eine wirtschaftliche Gewinnung ist jedoch Setzung zwischen Calciumcarbid und Metall- 35 oft schwierig, und es wird zusammen mit Eisen als oxiden erwärmt wird. Kupferverhüttungsschlacke verworfen.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn- Ein Teil des Kobalts wird in den Stein beim Kupferzeichnet, daß das Bad durch exotherme Um- verschmelzen überführt, zusammen mit Eisen im Setzung zwischen Ferro-Silicium und Metalloxiden Konverter verschlackt und zu der primären Schmelze erwärmt wird. 40 zurückgeführt, und es wird schließlich als Schlacke

8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- von der primären Verhüttung verworfen. Es ist ein zeichnet, daß die Legierung, die in Kupferstein Verfahren zur technischen Gewinnung von Kobalt gelöst ist, zusammen mit diesem zerkleinert wird. bekannt, bei dem eine Schlacke, die reich an Kobalt

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ist und 5 bis 10% Kobalt enthält, gebildet und reduzeichnet, daß man als Kupfer(II)-sulfat eine 45 zierend geschmolzen wird, um eine Legierung zu konzentrierte wäßrige Lösung verwendet, die man gewinnen, die 15% Cu, 40% Co und 45% Fe enthält, durch Sulfatisierungsrösten von Sulfidkupfererz Das Kupferkonzentrat und das Kobaltkonzentrat und Auslaugen erhält. sind jedoch besonders kobaltreich, beispielsweise

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- enthalten sie 0,7% Co und 2,8% Co, und die Auskennzeichnet, daß das Calcinieren der Sulfat- 50 beute von Kobalt ist sehr schiecht, weil Schlacken, mischung durchgeführt wird, indem man die die 0,46% Co und 0,77% Co enthalten, oft in großen Mischung zusammen mit Erz oder Konzentrat, Mengen verworfen werden müssen.

das viel Eisensulfid enthält, röstet. Bei dem bekannten Verfahren wird die kobalt-

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- haltige Legierung mit hoher Qualität in beispielskennzeichnet, daß die kobalthaltige Legierung 55 weise Schwefelsäure gelöst, das Eisen wird als volumit Kupfer in einer Menge legiert wird, die aus- minöser Niederschlag durch Neutralisation entfernt, reicht, daß das Nickel in dem unlöslichen Rück- und das Kobalt wird schließlich durch Fällung gestand zurückgehalten wird, der nach der Behänd- wonnen. Soll Kobalt aus einem kobalthaltigen lung der Legierung mit Kupfer(Il)-sulfat und Material mit niedrigem Kobaltgehalt gewonnen wer-Wasser verbleibt, und daß eine Trennung von 60 den, ist es sehr unwirtschaftlich, das Eisen in tech-Kobalt und Nickel erfolgt. nischem Maßstab zu beseitigen, da fast die 5fache

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Menge an Eisen, verglichen mit dem Kobalt, vorkennzeichnet, daß das kobalthaltige Material handen ist.

zusammen mit kupferhaltigem Material geschmol- Es ist eines der technisch verwendeten Verfahren

zen wird und daß das Kobalt von der Schlacke 65 ein Kobaltkonzentrat, das beispielsweise von kobalt- bzw. den Schlacken extrahiert wird, die bei der haltigem Kupfererz abgetrennt wurde, sulfatisierend Gewinnung von Kupfer durch Reduktionsschmel- zu rösten und das Kobaltsulfat in Form einer Auslaugzen in der ersten Stufe gebildet werden. lösung zu extrahieren. Eisen kann in das Oxid über-