DE2929286A1

DE2929286A1 - Verfahren zur abtrennung von kobalt und nickel von einer loesung, die kobalt und nickel enthaelt

Info

Publication number: DE2929286A1
Application number: DE19792929286
Authority: DE
Inventors: Tsumoru Fujii; Shoichiro Namihisa; Takashi Ogata
Original assignee: Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1978-07-24
Filing date: 1979-07-19
Publication date: 1980-02-07
Also published as: AU516880B2; FI68425C; AU4902779A; US4246240A; FR2434869A1; FI792261A; GB2025917A; GB2025917B; FI68425B; US4246240B1; DE2929286C2; NO154432B; FR2434869B1; CA1119818A; NO154432C; PH15391A; NO792431L

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Kobalt und Nickel von einer Lösung, die Kobalt und Nickel enthält, durch Flüssigkeit/Flüssigkeit-Extraktion unter Verwendung einer spezifischen organischen Phosphorverbindung.

Im allgemeinen treten erhebliche Probleme bei einem herkömmlichen Flüssigkeit/Flüssigkeit-Extraktionsverfahren auf, bei dessen Durchführung Kobalt selektiv in eine ■ organische Phase extrahiert wird, die ein Extraktionsmittel enthält, da die Viskosität der organischen Phase auf mehr als 150 cSt ansteigt, wodurch ein Vermischen des Extraktionssystems und ein Pumpen desselben behindert wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß eina zu behandelnde Kobalt und Nickel enthaltende Lösung öie nachfolgend als "Rohlösung" bezeichnet wird) eine relativ hohe Kobaltkonzentration aufweist, so daß sich das extrahierte Kobalt in großen Mengen in der organischen Phase in der anfänglichen Extraktionsstufe anreichert, d. h. in der anfänglichen Kontaktierungsstufe der Rohlösung mit dem organischen Extraktionsmedium. Bei einem derartigen industriell durchgeführten Extraktionsverfahren liegt gewöhnlich gelöstes Eisen in dem Extraktionssystem vor, so daß die Viskosität des organischen Extraktionsmediums noch stärker ansteigt. Diese Nachteile verhindern den Einsatz eines Extraktionsmittels, das sog£ir in der Lage ist, eine selektive Extraktion von Kobalt durchzuführen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines neuen Verfahrens zur Abtrennung von Kobalt und l.ickel von einer Lösung, die Kobalt und Nickel enthält. Es soll ein Verfahren geschaffen werden, bei dessen Durchführunge ι die bisher bekannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll das organischen Extraktionsmedium bei einer niedrigen Viskosität während der Kobaltextra}tion gehalten wer-

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den. Ferner sollen das Kobalt und Nickel gleichzeitig mit einem hohen Reinheitsgrad abgetrennt werden.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der Viskositätsanstieg einer organischen Phase dadurch beseitigt werden kann, daß der pH-Wert des Extraktionssystems auf einen niedrigen Wert in einer Anfangsstufe eines Kobaltextraktionsprozesfies eingestellt wird.

Ferner beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß Alkylphosphonsäuremonoalky!ester der Formel

0 II

R_n-P- OH

¹ I ! 0 ι I

worin R₁ und R₂ für eine Alkylgruppe mit 8 bis 1O Kohlenstoffatomen (Co bis C.q) stehen, ohne unerwünschten Viskositätsanstieg der organischen Phase zur Durchführung einer zufriedenstellenden Kobaltextraktion verwendet, werden können.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Abtrennung von Kobalt und Nickel von einer Lösung, die Kobalt und Nickel enthält, durch selektive Flüssigkeit/Flüssigkeit-Extraktion von Kobalt in eine organische Phase geschaffen, wobei eine saure Lösung, die Kobalt und Nickel enthält, mit einem organischen Extraktionsmedium kontaktiert wird, das ein Extraktionsmittel enthält. Dieses Verfahren besteht darin, die saure Lösung mit dem organischen Extraktionsmedium in zwei oder mehreren Stufen zu kontaktieren, wobei die erste Kontaktierungsstufe bei einem gesteuerten pH-Wert von nicht mehr als 5 durchgeführt wird und die zweite Kontak-

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tierungsstufe und weitere Kontaktierungsstufen bei einem pH-Wert von 5,5 bis 7,0 ausgeführt werden, wobei Alkylphosphonsäuremonoalkylester der Formel

Il

H₁ - P - OH ;

^α I

wobei R- und R₂ für eine Alkylgruppe mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen stehen und R. gleich oder verschieden von R~ sein kann, als Extraktionsmittel verwendet werden.

Die Erfindung vvird durch die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine graphische Darstellung, welche die Beziehung des pH-Wertes zu der kinematischen Viskosität der organischen Phase in der ersten Extraktionsstufe wiedergibt, wenn 2-Äthyl-1-hexylphosphonsäuremono-2-äthyl-1-hexylester als Extraktionsmittel verwendet wird. Die linke und die rechte 0r<.inat3 zeigen den Kobaltgehalt in der organischen Ph&^e and die entsprechende kinematische Viskosität davon, während auf der Abszisse der pH-Wert der Lösung aufgetragen ist. Jede Kurve A und B gibt die Kobaltmengen in der organischen Phase und die entsprechenden kinematischen Viskositäten wieder;

Fig. 2 ein Fließbild einer Ausfuhrungsform einer Flüssigkeit/Flüssigkeit-Extraktion gemo.ß vorliegender Erfindung.

Erfindungsgemäß wird eine Rohlösung eingesetzt, dLe aus einer sauren Lösung besteht, welche Kobalt urd Nickel ent-

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hält. Eine typische Rohlösung wird durch Auslaugen von Kobalt- und N^ckel-enthaltendem Erz mit einer Säure, vorzucsweise Schwefelsäure, erhalten. Diese Rohlösung enthält gewöhnlich Eisen, Kupfer etc. neben den vorstehend angegebenen Metallen. Derartige Verunreinigungen werden aus der Rohlösung durch Ausfällen, Filtration etc. vor der erfindungsgemäßen Behandlung entfernt. Dann wird die Rohlösung, aus der die Verunreinigungen entfernt worden sind, mit einem organischen Extraktionsmedium, das ein Extraktionsmittel enthält, in zwei oder mehreren Stufen in Kontakt gebracht. Als Extraktionsmittel werden Alkylphosphonsäuremonoalkylester der Formel (I) verwendet. Als Alkylgruppe R₁ und Rj in der Formel (I) kommen eine oder zwei Alkylgruppen in Frage, die aus folgenden Alkylgruppen ausgewählt sind:

als C₈: 2-Äthyl-1-hexyl, 4-Methyl-1-heptyl, 1-Octyl, 3-Äthyl-2-methyl-3-pentyl oder dgl.;

als C₉: 3,5,5-Trimethyl-3-hexyl, 3-Äthyl-5-methyl-3-hexyl, 1-Nonyl, 2-Methyl-2-octyl oder dgl.;

als C „: Isodecyl, 1-Decyl, 4-Propyl-4-heptyl, 5-Methyl-2-isopropyl-1-hexyl, 3 ,/--Dimethyl-1-octyl, 3~ Äthyl-3-octyl oder dgl.

Beispielsweise kann das Extraktionsmittel aus folgenden Substanzen bestehen:

2-Äthyl-1-hexylphosphonsäuremono-2-äthyl-1-hexylester, 3,5,5-Trimethyl-3-hexyl-phosphonsäuremono-3,5,5-trimethyl-3-hexylester, Isodecylphosphonsäuremonoisodecy!ester, 2-Äthyl-1-hexylphosphonsäuremono-3,5,5-trimethyl-3-hexylester, 2-Äthyl-1-hexylphosphonsäuremonoisodecylester, 3,5,5-Trimethyl-3-hexylphosphonsäuremonoisodecylester oder dgl.

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Ferner kann eine Mischung aus derartigen Estern verwendet werden. Es war bisher nicht bekannt, daß diese Verbindungen in spezifischer selektiver Weiso Kobalt zu extrahieren vermögen, obwohl diese Verbindurgen bekannt sind.

Erfindungsgemäß wird der Kontakt der Rohlösung mit dem organischen Extraktionsmedium in zwei oder mehreren Stufen durchgeführt. Die Extraktion der ersten Stufe (EX₁), d. h. die anfängliche Extraktionsstufe, wird bei einem gesteuerten pH-Wert von nicht mehr als 5 und nicht weniger als ungefähr 3,0, vorzugsweise bei einem pH zwischen 3,5 und 5,0, durchgeführt.

T.B.P., höhere Alkohole etc. können zugesetzt werden, um die Viskosität der organischen Phase in der Anfan< rs stufe, in der die Viskosität gerne ansteigt, herabzusetzen. Derartige Zusätze haben sich jedoch als unzweckmäßig erwiesen, da sie auch den Extraktionswirkungsgrad vermindern, obwohl ein Viskositätsabfall erzielt werden kann. Daher werden erfindungsgemäß keine derartigen die Viskosität herabsetzenden Additive eingesetzt.

Infolge der pH-Steuerung in der ersten Stufe wird die Extraktion von Kobalt aos der Rohlösung in die organische Phase begrenzt oder unterdrückt, so daß ein schneller Anstieg der Viskosität der organischen Phase infolge eines Anstiegs der Kobaltkonzentration in der organischen Phase vermieden wird. Daher können das Vermischen bei dem Extraktionsprozess und das Pumpen der Flüssigkeit ohne Schwierigkeit durchgeführt werden. Die Fig. 1 zeigt graphisch eine Beziehung eines pH-Wertes in Abhängigkeit von der kinematischen Viskosität der organischen Phase, wenn 2-Äthyl-1-hexylphosphonsäuremono-2-äthyl-1-hexylester als Extraktionsmittel verwendet wird. In diesem Falle wird das Extraktionsmittel in Verdünnung mit Kerosin unter Einhaltung einer Extraktionsmittelkonzentration von 20 Volumen-% als

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organisches Exi.raktionsmedium verwendet, ferner wird die Wirkung der Veränderung des pH-Wertes, der Kobaltgehalt in der organischen Phase und die Viskosität bei einer Temperatur von 60⁰C gezeigt. Die kinematische Viskosität der organischen Phase übersteigt nicht 150 cSt bei einem pH-Wert von nicht mehr als 5,0, wobei dennoch die extraktionsfähige Kobaltkonzentration in der organischen Phase nicht wesentlich herabgedrückt wird.

Als Verdünnungsmittel für das Extraktionsmittel können Mineralöle, wie Kerosin oder dgl., ferner andere bekannte wasserunlösliche Verdünnungsmittel oder Lösungsmittel oder Mischungen davon, vorzugsweise Kerosin oder eine Mischung davon, verwendet werden.

Der Kontakt zwischen der Rohlösung und dem organischen Extraktionsmedium erfolgt erfindungsgemäß in zwei oder mehreren Stufen, wobei der Kontakt vorzugsweise im Gegenstrom durchgeführt wird. Andere bekannte Ifefchoden eines Flüssigkeit/Flüssigkeit-Kontaktes können angewendet werden. Eine Temperatur zwischen 30 und 70⁰C, vorzugsweise etwa 6O⁰C, kann während der Kontaktstufen eingehalten werden. Ein volumetrischen Kontaktverhältnis der Rohlösung zu dem organischexi Extraktionsmediuxn kann von 10:1 bis 1:10 schwanken und vorzugsweise bei 1:1 liegen.

Nachdem die Extraktion der ersten Stufe beendet ist, wird eine wei tere Extraktion in einer zweiten Stufe oder in späteren Stufen innerhalb eines herkömmlichen pH-Bereiches, beispielsweise von 5,5 bis 7 durchgeführt. Dieser pH-Bereich kann durch Zugabe von Natriumhydroxid, wäßrigem Ammoniak oder dgl., eingestellt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungshorn! zu Erläuterungszwecken beschrieben. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei deren Durchführung der Kontakt kontinuierlich durchgeführt wird, wird

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mittels eines Fließbildes (Fig. 2) erläutert. Bei der durch Fig. 2 wiedergegebenen Flüssigkeit/Flüssigkeit-Extraktionsoperation wird eine Kobalt- und Nickel-enthaltende Rohlösung mit einem organischen Extraktionsmediuni kontaktiert, das im wesentlichen aus einem durch die Formel (I) wiedergegebenen Extraktionsmittel und einem Verdünnungsmittel besteht, wobei im Gegenstrom gearbeitet wird. Die Rohlösung tritt in die Stufe EX₁ und dann in eine zweite Stufe EX2 sowie eine dritte Stufe EX₃ gemäß Fig. 2 ein, während das organische Extraktionsmedium aufeinanderfolgend in die Stufe EX₃, dann EX₂ und weiter EX₁ eingeleitet wird. Auf diese Weise strömt die Rohlösung im Gegenstrom zu dem organischen Extraktionsmedium und gelangt mit diesem in jeder Stufe in Kontakt. Das organische Extraktionsmedium extrahiert selektiv Kobalt in jeder ersten Stufe, in die es eintritt, und gelangt dann in die Stufe EX₁, wobei es das Kobalt mit sich schleppt, das es in den durchlaufenen Stufen extrahiert hat. Das Extraktionsmedium, das zuerst in die Stufe EX₃ eingeführt wird, nimmt während seines Fließens zu den Stufen EX₂ und EX.. immer rntihr Kobalt auf, während andererseits Nickel in der Rohlösung zurückbleibt, die von EX₁ über EX₃ zu EX₃ strömt.

In dem vorstehend erwähnten Verfahren neigt die Viskosität des Extraktionsmediums in der Stufe EX₁ im allgemeinen zu einem schnellen Anstieg, was Schwierigkeiten beim Vermischen und Pumpen bedingt. Erfindungsgemäß wird der schnelle Anstieg der Viskosität in der Stufe EX₁ dadurch unterbunden, daß der pH-Wert der Rohlösung in der Weise gesteuert wird, daß er einen Wert von 5,0 nicht übersteigt. Andererseits wird die Nickelkonzentration in dem Extraktionsmedium an dem Auslaß von EX₁ in zweckmäßiger Waise :.o niedrig wie möglich gehalten, während die Kobaltkonzentratior. der Rohlösung an dem Rohlösungsauslaß von EX₁ so hoch wie möglich sein sollte. Dies bedingt ebenfalls die Aufrechterhaltung eines pH-'iertes von EX₁ innerhalb eines Bereiches, der einen Wert 'on 5,0 nicht übersteigt.

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- 11 - - ·■

Die Erfindung läßt sich anhand eines Falles näher erläutern, in welchem ein Extraktionsmedium aus 20 Volumenprozent des Extraktionsmittels und 80 Volumenprozent Kerosin als Verdünnungsmittel verwendet wird. Die Kobaltkonzentratioi der wäßrigen Phase an dem Lösungsauslaß von EX₁ kann nicht hoch genug gehalten werden, wenn der pH-Wert bei EX₁ nicht 5,0 übersteigt, wenn die Kobaltkonzentration der wäßrigen Phase unterhalb 15 g/l liegt. Unter diesen Umständen ist es schwierig, Kobalt mit einer hohen Reinheit zu gewinnen, äi die Nickelkonzentration an dem Extraktionsmediumauslaß ^Λ on EX₁ nicht genügend vermindert werden kann. Andererseits übersteigt die Viskosität der organische Phase 150 cSt, wenn der pH-Wert bei EX₁ über 5,0 liegt und die Kobaltkonzentration der wäßrigen Phase an dem Lösungseinlaß von EX₁ 15 g/l übersteigt. Dabei treten Schwierigkeiten beim Vermischen, Pumpen etc. auf.

Es ist darauf hinzuweisen, daß dann, wenn der pH-Wert bei EX₁ niedriger ist als etwa 3,0, die Kobaltkonzentration in der wäßrigen Phase an dem Lösungsauslaß von EX₁ zu hoch wird, was Schwierigkeiten bei der Wiedergewinnung von Nikkei mit hoher Reinheit bedingt.

Der pH-Wert bt.i EX^ und EX₃ kann beispielsweise zwischen 5,5 und 7,0 liegen, wobei die pH-Steuerung vorzugseise durch Zugabe von Natriumhydroxid oder wäßrigem Ammoniak erfolgt.

Die Nickelkonzentration in der organischen Phase und die Kobaltkonzentration in der wäßrigen Phase können jeweils einerseits durch Steuern der Kobaltmenge in der wäßrigen Phase, die von EX₁ nach EX₃ transportiert wird, gemäß einer Extraktionsgleichgewichtsgleichung in dem vorstehend beschriebenen Flüssigkeit/Flüssigkeit-Extraktionsverfahren sowie andererseits durch Steuerung der Kobaltmenge in der organischen Phase, die von EX₃ nach EX2 geschickt wird, gesteuert werden. Bekommt beispielsweise eine wäßrige Phase

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auf dem Weg von EX₁ nach EX„, die von einer Rohlösung abstammt, die 30 g/l Nickel und 13 g/l Kobalt enthält, eine Kobaltmenge von nicht weniger als 0,5 g/l, dann kann die Nickelkonzentration der organischen Phase, die aus EX₁ austritt, auf einen Wert eingestellt werden, der 0,5 g/l nicht übersteigt. Wird andererseits die Kobaltkonzentration in der organischen Phase auf dem Weg von EX₃ nach EX₂ auf einen Wert eingestellt, der 0,3 g/l nicht übersteigt, dann kann die Kobaltkonzentration in der wäßrigen Phase, die aus EX₃ austritt, auf eine Kobaltkonzentration von nicht mehr als 0,005 g/1 eingestellt werden.

Die aus EX₃ austretende wäßrige Phase ist beispielsweise eine wäßrige Lösung von Nickelsulfat, die ein^m weiteren Verfahren zur Wiedergewinnung von Nickel züge "ührt wird. Dabei kann Nickelmetall in einer hohen Reinheit, das Kobalt in einer 0,02 Gew.-l nicht übersteigenden Menge enthält, wiedergewonnen werden, beispielsweise auf elektrolytischem Wege.

Die Kobalt-enthaltende organische Phase, die aus EX.. austritt, enthält eine geringe Menge Nickel und wird einem Waschprozeß zugeführt, wobei ein Waschen mit einer wäßrigen Lösung durchgeführt wird, die Kobaxt enthält, um Nickel zu entfernen. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung des durch die Forme] (I) wiedergegebenen Extraktionsmittels kann die restliche Menge an Nickel in der organischen Phase durch eine Nickel-enthaltende Lösung ausgewaschen werden, beispielsweise die Lösung, wie sie bei dem Extraktionsverfahren verwendet wird, wodurch die erhaltsne Nickelmenge in der organischen Phase merklich vermindart wird.

Das organische Extraktionsmedium, das bei dem Waschverfahren anfällt, wird mit einer Lösung einer anorganischen Säure in einem Strippverfahren kontaktiert, wobei Kobalt in dem organischen Extraktionsmedium entfernt wird. Dann wird das wiedergewonnene Extraktionsmedium erneut einem weiteren

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Extraktionsverfahren zugeführt. Das in der Lösung der anorganischen Säure vorliegende abgestrippte Kobalt wird beispielsweise einem elektrolytischen Raffinationsverfahren zugeführt, wobei metallisches Kobalt mit hoher Reinheit erhalten werden kann, dessen Nickelmenge einen Wert von 0,01 % nicht übersteigt.

Daher ermöglicht die vorliegende Erfindung die Gewinnung von metallischem Kobalt und Nickel mit hoher Reinheit aus einer Lösung, die Kobalt und Nickel enthält, und zwar durch Verwendung der spezifischen organischen Phosphorverbindung als Extraktionsmittel sowie durch Einhaltung des aus zwei oder mehreren Stufen bestehenden Kontaktxerungsverfahrens. Die Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich wie folgt zusammenfassen:

(1) Die Viskosität der organischen Phase in der ersten Extraktionsstufe EX₁ kann auf einem niedrigen Wert gehalten und die Nickelmenge auf den niedrigsten Wert durch Einsatz der organischen Phosphorverbindungen gemäß Formel (I) und durch Steuerung des pH-Wertes auf einen Wert, der 5,0 nicht übersteigt, vermindert werden.

(2) Die Nickelkonzentration in der organischen Phase kann sehr niedrig gehalten werden, und zwar auch dann, wenn die organische Phase, die aus dem Auslaß der ersten Extraktionsstufe austritt, mit der Kobaltlösung gewaschen wird, die Nickel enthält.

(3) Metallisches Kobalt und Nickel mit hoher Reinheit können getrennt gleichzeitig nach dem aus zwei oder mehreren Stufen bestehenden Extraktionsverfahren erhalten werden.

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Erfindungsgemäß kann eine Rotationsextraktionsvorrichtung oder eine bekannte kontinuierlich arbeitende Vorrichtung verwendet werden. Zur Durchführung einer derartigen kontinuierlichen Verfahrensweise sollte die erste Extraktionsstufe in der Weise ausgelegt werden, daß sie eine Anfangsstufe oder dgl. ist.

Beispiele Beispiel 1

Eine wäßrige Lösung, die 30 g/l Nickel, 12 g/l Kobalt und 1,8 g/l Eisen enthält, wird mit einem organischen Extraktionsmedium vermischt und kontaktiert, das aus 20 Vol.~% 2-Äthyl-1-hexylphosphonsäuremono-2-äthy1-1-hexylester als Extraktionsmittel und 80 Vol.-% Kerosin als Verdünnungsmittel besteht, wobei das Verhältnis während eines dreistufigen Extraktionsverfahrens 1:1 beträgt. Eine Flüssigkeit stemperatur von 60⁰C wird in jeder Stufe aufrechterhalten, der pH-Wert der ersten Stufe wird auf 4,5 eingestellt. Proben einer jeden wäßrigen organischen Phase, die aus jeder ersten Stufe abgezogen werden, ergeben die in der folgenden Tabelle I zusammengefaßten Nickel- und Kobaltkonzentrationen .

	wäßrige	5	Phase	Tabelle	I	organische	I hase (g/l)
Aus (nach)	Co	0,05	Ni	(g/l)	Co	Ni -
der Stufe	0,002	34		12	0,'4
1.		38	,9	5,05	5
2.		29	,9	0,05	9
3.		,9
Beispiel 2

Eine wäßrige Lösung, die 30 g/l Nickel, 12 g/l Kobalt und 2 mg/1 Eisen enthält, wird mit jeweils ei lern organischen Extraktionsmedium in einem Verhältnis von 1:1 in

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drei Stufen kontaktiert, v/obei das Extraktionsmedium jeweils aus 80 VoL-% Kerosin als Verdünnungsmittel und jeweils 20 Vol.-% 3,SjS-Trimethyl-B-hexylphosphonsäuremono-3,5,5-trimethyl-3-hexylester, 3,5,5-Trimethyl-3-hexylphosphonsäuremonoisodecylester oder 2-£thyl-1-hexylphosphonsäuremonoisodecylester als Extraktionsmittel besteht. In jeder Stufe wird eine Temperatur von 65°C eingehalten, der pH-Wert der ersten Stufe wird auf 4,5 bis 4,6 eingestellt. Die Kobalt- und Nickelkonzentrationen der in jeder Stufe erhaltenen wäßrigen und organischen Phasen sind in der Tabelle II zusammengefaßt. Wie aus der Tabelle II hervorgeht, sind die Nickelkonzentrationen in der organischen Phase aus (nach) der Extraktion der ersten Stufe und Kobaltkonzentration in der wäßrigen Phase aus (nach) der dritten Stufe merklich vermindert.

Die erhaltenen Viskositätswerte, pH-Werte sowie die Kobaltkonzentrationen der organischen Phase in jeder Stufe gemäß den Beispielen 1 und 2 gehen aus der Tabelle III hervor. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Viskosität einer jeden Stufe auf einen Wert reduziert werden kann, der 150 cSt nicht übersteigt, und zwar auch bei einer hohen Kobaltkonzentration in der organischen Phase.

Beispiel 3

(a) Die aus der ersten Extraktionsstufe von Beispiel 3 erhaltene organische Phase aus 3,5,5-Trimethyl-1-hexylphosphonsäuremono-3,5,5-trimethylhexylester wird mit einer sauren Lösung, die 30 g/l Nickel und 20 g/l Kobalt enthält und einen pH von 4,5 aufweist, gewaschen. Die Ergebnisse gehen aus der Tabelle IV hervor.

(b) Ein anderes Beispiel, bei welchem die Nickelkonzentration in der wäßrigen Phase 1,0 g/l nach der Waschbehandlung beträgt, geht ebenfalls aus der Tabelle IV

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hervor. Es wurde festgestellt, daß die Nickelkonzentration in der organischen Phase auf 0,002 g/l nach dem Waschen vermindert werden kann.

(c) Ein weiteres Beispiel unter Verwendung von 2-Äthyl-lhexylphosphonsäuremono-2-äthyl41-hexylester als Extraktionsmittel, wobei unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen gearbeitet wird, ergibt ähnliche Werte.

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Tabelle II

Extraktionsmittel

Phase

3,5,5-TrJinethyl-3-hexylphosphonsäuremoriotriraethyl-3-hexy!ester

wäßrig

organisch 3,5,5-Triinethyl-3-hexyi-

phosphonsäuremDnoisodecyl-

ester

wSßrig 2-Äthyl-1 -hexylphosphonsäuremonoiscdecy !ester

organisch wäßrig

organisch

Komponente

Co

Ni

Co

Ni

Co

9098	Aus (nach) der Stufe	4,5	34,2	12	,6 ,07	0	,15	5	,1	35
CO CD	1	0,007 0,003	37,8 29,7	4 0		4 9	,0 ,0	0 0	,006 ,003	38 29,8
/0755	2 3

Co

Ni

Co

Ni

Co

11,5 0,17 5,1 34 12 0,15 5,1 4,4 0,07 38 4,5 4,5 0,06 9,5 0,004 29,5 0,07 9,0

Ni UD N)

CP ISJ 00

Tabelle III

O <£> OO 00 CD ■v. O -J Ol

Stufe

Gemessener

Wert

ph

cSt*

_ ** Co

(organische Phase)

ph cSt*

Co** (org. Phase)

pH CSt*

Co** (org. Phase)

3,5,5-Trimathyl-i- 3,5,5-Trimsthyl-1- 2-Äthyl-i-hexyl- 2-Äthyl-1-hexyl-

hexylphospihonsäure- hexylphosphonsäure- phosphonsäuren phosphonsäure-

mono-3,5,5-trimethyl- monoisodecylester monoisodecylester mono-2-athyl-1-

1-hexylester hexyl

4,5	4,6	4,5	4,5
45	60	50	40
12	11/5	12	12
6,0	6,0	6,0	6,0
8	8	7	5
4,6	5,1	4,5	5,05
6,2 3 0,07	6,0 3 0,06	6,0 3 0,07	6,0 2 0,05

Bemerkung: *kxnematiscae Viskosität bei 6O⁰C

** Kobaltkonzentration in der organischen
Phase (g/l)

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Vergleichsversuch

Eine Lösung aus 30 g/l Nickel und 20 g/l Kotalt wird in der ersten Stufe ncch der in Beispiel 2 beschriebenen Methode behandel:, mit der Ausnahme, daß Natriumdi-2-äthylhexylphoi.phat als E>traktxonsmittel verwendet wird. Die erhaltene organische Phase wird wie in Beispiel 3 gewaschen. Die Ergebnisse gehen aus der Tabelle IV hervor.

Tabelle IV

Beispiel 3(a) Beispiel 3(b) Vergleichstest (g/i) (g/i) (g/l)

Co Ni Cb Ni_ Co Ni

organische Phase nach der er- 12 0,15 12 0,15 11,7 1,0 sten Stufe

organische Phase nach dem Wa- 12 0,015 12 0,002 11,7 0,19 sehen

wäßrige Phase

nach dem Wa- 20 30 19 1,0 20 30,2

sehen

Wie aus der Tabelle IV hervorgeht, kann die Nickelkonzentration in der organischen Phase nach dem Waschen erfindungsgemäß merklich im Vergleich zu dem Stand der Technik reduziert werden.

Beispiel 4

Eine wäßrige Phase, die 29,9 g/l Nickel und 0,002 g/l Kobalt enthält und aus der dritten Stufe gemäß Beispiel 1 erhalten worden ist und die organische Phase (Co 12 g/l, Ni 0,002 g/l), die durch Waschen gemäß Beispiel 3 erhalten worden ist, werden gestrippt, worauf die wäßrige Phase einer elektrolytischen

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Gewinnungsmethode zur Gewinnung von metallischem Nickel und Kobalt unterzogen wird. Die Metalle besitzen die in der Tabelle V angegebenen Zusammensetzungen.

Tabelle V

Kobalt Gewicht/Gewicht,% Nickel Gew./Gew.,%

Metallisches 99,98 0,01

Kobalt

Metallisches 0,02 99,97

Nickel

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Abtrennung von Kobalt und Nickel von einer Lösung, die Kobalt und Nickel enthält, durch selektive Flüssigkeit/Flüssigkeit-Extraktion von Kobalt in eine organische Phase, wobei eine saure Lösung, die Kobalt und Nickel enthält, mit einem organischen Extraktionsmedium, das ein Extrahiermittel enthält, kontaktiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die saure Lösung mit dem organischen Extraktionsmedium in zwei odor mehreren Stufen kontaktiert wird,

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wobei in der ersten Kontaktstufe ein pH-Wert von nicht mehr als 5 eingestellt wird und in der zweiten Kontaktstufe sowie in den weiteren Kontaktstufen ein pH-Wert von 5,5 bis 7,0 einreguliert wird, und ein Alkylphosphonsäuremonoalkylester der Formel

0 I Il !

R_n-P-OH ¹ I

worin R₁ und R2 für eine Alkylgruppe mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen steht, wobei R₁ und R₂ gleich oder verschieden sein können, als Extraktionsmittel verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Extraktionsmittel Alkylphosphonsäuremonoalkylester oder Mischungen davon verwendet werden, bei denen eine oder zwei Alkylgruppen für R₁ und R_ aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus folgenden Bestandteilen besteht: 2-Äthyl-1-hexyl, 4-Methyl-1-hep :yl, 1-Octyl, 3-Äthyl-2-methyl-3-pentyl, 3,C,S-Trime :hyl-3-hexyl, 3-Äthyl-5-methyl-3-hexyl, 1-Nonyl, 2-Mothyl-2-octyl, Isodecyl, 1-Decyl, 4-Propyl-4-heptyl, 5-Methyl-2-isopropyl-1-hexyl, 3,7-Dimethyl-i-octyl sowie 3-Äthyl-3-octyl.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Extraktionsmittel Alkylphosphonsäuremonoalkylester verwendet werden, in denen eine oder zwei Alkylgruppen für R₁ und R₃ aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus 2-Äthyl-1-hexyl, 3 ,5 , 5~Trimethyl-3-.iexyl sowie die Isodecylgruppe steht, wobei ferner eine Mischung aus derartigen Extraktionsnitteln eingesetzt werden kann.

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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die saure Lösung mit dem organischen Extraktionsmedium im Gegenstromkontakt in zwei oder mehreren Stufen kontaktiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzte saure Lösung eine Schwefelsäurelösung
ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kontaktierungsstufe bei einem gesteuerten
pH-Wert von 3,0 bis 5,0 durchgeführt wird.

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