DE2930118C2

DE2930118C2 - Verfahren zum Abtrennen und Gewinnen von Kobalt aus einer wässrigen, Kobalt enthaltenden Lösung

Info

Publication number: DE2930118C2
Application number: DE2930118A
Authority: DE
Inventors: Eiji Hitachi Ibaragi Itoh; Kazuhiko Motoba
Original assignee: Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1978-11-09
Filing date: 1979-07-25
Publication date: 1982-04-08
Also published as: NO156833B; US4242314A; AU516800B2; NO156833C; FI69113C; FI69113B; GB2033361A; DE2930118A1; CA1119819A; GB2033361B; AU4888679A; PH14026A; FR2440995A1; NO792369L; FR2440995B1; FI792329A

Description

Il

R₁-P-OH

in welcher Rj und Ri gleich oder voneinander verschieden sein können und eine Alkylgruppe mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen darstellen, wodurch in dieser wäßrigen Lösung enthaltenes Kobalt in dieses organische Lösungsmittel extrahiert und abgetrennt wird, und bei welchem das Kobalt enthaltende organische Lösungsmittel mit einer wäßrigen Mineralsäurplösung in Berührung gebracht wird, um Kobait rückzuextrahieren, dadurch gekennzeichnet, daß man den pH-Wert dieser wäßrigen Mineralsäurelösung während deren Berührung mit diesem organischen Lösungsmittel im Bereich von 1,5 bis 3,5 hält und daß man das beim Strippen von Kobalt entstandene organische Lösungsmittel mit einer wäßrigen Mineralsäurelösung mit einem pH-Wert unter 1,0 in Berührung bringt, um eine Rückextraktion von metallischen Verunreinigungen zu bewirken.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die wäßrige Mineralsäurelösung zur Rückextraktion der metallischen Verunreinigungen unter Haltung des pH-Wertes unter 1,0 im Kreislauf führt, indem man Mineralsäure zuführt und mindestens einen Teil der wäßrigen Mineralsäurelösung in die Stufe der Kobalt-Rückextraktion zirkulieren läßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als wäßrige Mineralsäurelösung zur Rückextraktion von Kobalt eine saure Lösung verwendet, die von einem Kobaltelektrolyse-Prozeß stammt.

ΙΊ

30

40

45

50

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abtrennen und Gewinnen von Kobait aus einer wäßrigen Lösung, die Kobalt und andere Metalle, wie Nickel, Zink, Kupfer u. a. enthält. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein solches Verfahren, bei welchem Kobalt in hoher Reinheit durch eine Flüssig/flüssig-Lösungsmittelextraktion aus einer wäßrigen Lösung abgetrennt und gewonnen wird, wie sie z. B. bei der sauren Auslaugung eines kobalthaltigen Erzes anfällt.

In jüngerer Zeit sind Techniken zur selektiven Abtrennung und Gewinnung von Kobalt durch Flüssig/ flüssig-Lösungsmittelextraktion aus einer Kobalt enthaltenden wäßrigen Lösung entwickelt worden, wie sie

z. B. bei der Säureauslaugung von Kobalt neben Nickel und andere Metalle enthaltenden Erzen erhalten wird, und dies hat zu einer Vielzahl von Vorschlägen für die Abtrennung des Kobalts geführt Trotzdem gibt es noch immer kein vorteilhaftes Verfahren zur Abtrennung und Gewinnung von Kobalt in hoher Reinheit aus den vorstehend erwähnten wäßrigen Lösungen, die Kobait neben anderen Metallen, wie Nickel, Zink, Kupfer u. a. enthalten.

Erst kürzlich wurde die ausgezeichnete Eignung des Mono-2-äthyIhexylesters von 2-Äthylhexylphosphonsäure (nachstehend als M2EHP bezeichnet) als wirksames Extraktionsmittel für die selektive Extraktion von Kobait entdeckt, was zu einer mäßig selektiven Extraktion und Abtrennung von Kobalt aus einer Kobalt enthaltenden wäßrigen Lösung durch eine Flüssig/flüssig-Extraktion unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels führte, welches den oben vorstehend erwähnten M2EHP enthielt. Es war jedoch auch hierbei immer noch unmöglich, die Überführung geringer Mengen anderer in der wäßrigen Lösung enthaltener Metallionen, wie Zink- und Kupferionen in die organische Lösungsmittelphase zusammen mit dem Kobalt zu verhindern, so daß, wenn Kobalt in der organischen Phase durch herkömmliche Rückextraktion (die Rückextraktion von Metall wird im nachfolgenden als »Strippen« eines Metalls bezeichnet) abgetrennt und gewonnen wird, diese Metallionen zusammen mit Kobait ebenfalls gestrippt werden, wodurch es praktisch unmöglich ist, Kobalt in hoher Reinheit abzutrennen und zu gewinnen.

Ziel der vorliegenden Erfindung war deshalb ein Verfahren, mit dem die genannten Probleme überwunden werden können und ein außerordentlich selektives Strippen von Koball ermöglicht wird; dies wird dadurch erreicht, daß der pH-Wert des Systems während des Strippens von Kobalt aus der Kobalt enthaltenden organischen Phase innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gehalten wird, wobei andere Metalle (Ionen) in der organischen Lösung zurückbleiben; diese können nach dem vorerwähnten Strippen von Kobalt in einer zweiten Stufe wirksam gestrippt werden, wobei der pH-Wert des Systems uiverhalb eines vorbestimmten Wertes gehalten wird.

Der Gegenstand der Anmeldung ist durch das Verfahren nach Anspruch 1 gekennzeichnet. Die Ansprüche 2 und 3 haben vorteilhafte Ausgestaltungen bezüglich der Führung und Verwendung der nach Anspruch 1 einzusetzenden Mineralsäurelösungen zum Gegenstand.

Es wurde zugleich gefunden, daß andere Monoalkylester von Alkylphosphonsäure ebensogut als Extraktionsmittel in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den weiteren großen Vorteil, daß das organische Lösungsmittel für die Extraktion von Kobalt nach Reinigung als Lösungsmittel wieder benutzt werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in welcher F i g. 1 eine graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen der Extrahierbarkeit solcher Metalle, wie Kobalt, Nickel, Zink und Kupfer aus einer wäßrigen, Kobalt und andere Metalle, wie Nickel, Zink und Kupfer enthaltenden Lösung, und dem pH-Wert des Systems ist, wie er beobachtet wird, wenn eine solche Lösung mit einer organischen Lösung in Berührung gebracht wird, welche 20 Vol.-% M2EHP enthält, und Fig.2 ein

Fließschema ist, welches die einzelnen Schritte bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert

Die Monoalkylester von Alkylphosphonsäuren, die als Kobalt-Extraktionsmittel in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar sind, entsprechen der folgenden Formel (1):

!I

Ri-P —OH
O

in welcher Ri und R2 gleich oder voneinander verschieden sein können und eine Alkylgruppe mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen darstellen. Zu ciiesen Estern gehören, zusätzlich zu dem bereits erwähnten M2EHP, z. B. der Mono-3,5,5-trimethylhexyl-ester oder Monoisodecylester von 3,5,5-Trimethylhexylphosphonsäure, der Monoisodecylester von Isodecylphosphonsäure. der Mono-3,5,5-trimethylhexylester oder Monoisodecylester von 2-Äthylhexylphosphonsäure usw.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst ein organisches Lösungsmittel zubereitet, indem das Extraktionsmittel in einem organischen Verdünnungsmittel, wie Kerosin, in einer Konzentration von gewöhnlich 2,5 bis 40 Vol.-% gelöst wird, und dann wird dieses Lösungsmittel mit der wäßrigen Lösung in Berührung gebracht, die Kobalt und andere Metalle enthält, um mit mäßiger Selektivität Kobalt aus der wäßrigen Lösung in das organische Lösungsmittel zu extrahieren. Diese Extraktionsstufe kann mittels einer gewöhnlichen Flüssig/flüssig-Lösungsmittelextraktionstechnik leicht bewerkstelligt werden.

Danach wird die organische Phase, in welche das Kobalt extrahiert worden ist (eine solche organische Lösungsmittelphase wird im nachfolgenden als organische Phase bezeichnet), und die geringe Mengen an metallischen Verunreinigungen enthält, mit einer wäßrigen Lösung in Berührung gebracht, welche eine Mineralsäure, wie Salzsäure oder Schwefelsäure, enthält, um das Kobalt aus der organischen Phase zu strippen. In dieser Stufe ist es sehr wichtig, den pH-Wert des Systems innerhalb des Bereichs von 1,5 bis 3,5 während des Strippens zu halten, um ein selektives Strippen von Kobalt allein zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß kann das gesamte Verfahren zum Strippen von Kobalt aus der Kobalt und andere metallische Verunreinigungen enthaltenden organischen Phase in mehreren Stufen durchgefühlt werden, wobei in einer ersten Stufe nur Kobalt aus der organischen Phase gestrippt wird, indem der pH-Wert innerhalb des Bereichs von 1,5 bis 3,5 gehalten wird, und in einer zweiten Stufe die organische Phase aus der ersten Stufe mit einer zirkulierenden Mineralsäurelösung in Berührung gebracht wird, während Mineralsäure in einer solchen Menge zugeführt wird, daß der pH-Wert bei unter 1,0 bleibt, wodurch andere metallische Verunreinigungen aus der organischen Phase rückextrahiert werden.

Ein Teil der zirkulierenden Mineralsäurelösung, in welcher die Konzentration anderer metallischer, aus der organischen Phase gestrippter Verunreinigungen erhöht ist, kann zur Wiederverwendung in die erste Stufe zurückgeführt werden, wahrend ein anderer Teil in die Stufe geleitet wird, in der die Verunreinigungen außerhalb des Systems entfernt werden. Das vorstehend erwähnte Kobalt-Strippen in der ersten Stufe kann sehr

> wirkungsvoll bewerkstelligt werden, wenn als die wäßrige Lösung, die mit der organischen Phase in Berührung gebracht wird, eine saure Lösung verwendet wird, wie sie bei der Elektrolyse von Kobalt anfällt

Bisher war es beim Strippen von Kobalt aus der

κι organischen Phase unter Verwendung einer Mineralsäurelösung unmöglich, die Oberführung von metallischen Verunreinigungen, wie Zink, Kupfer usw., die in der organischen Phase enthalten sind, in die Mineralsäurelösung zusammen mit Kobalt zu verhindern. Jedoch

ii können gemäß der vorliegenden Erfindung solche metallische Verunreinigungen im wesentlichen in der organischen Phase zurückgehalten werden, dank der Tatsache, daß der pH-Wert beim Extraktionsgleichgewicht solcher metallischer Verunreinigungen niedriger als der von Kobalt ist. Das Strippen von Kobalt ist im allgemeinen in einem Mehrstufen-Gegenstrom-Kontaktsystem praktiziert worden, jedoch ist es bei diesem System notwendig, eine Mineralsäure mit der organischen Phase in Berührung zu bringen, und zwar in einer solchen Menge, daß die Menge an Mineralsäure der Menge an Kobaltionen in der organischen Phase äquivalent ist. Eine folche quantitative Regelung ist in der Praxis sehr sei wierig. und mit diesem System konnte kein wirksames Strippen von Kobalt erzieh werden.

Wenn die Menge an Mineralsäure überschüssig wird, wird der pH-Wert der Lösung gesenkt, was zu einer Überführung von metallischen Verunreinigungen in die Mineralsäureiösung zusammen mit Kobalt führt, während dann, wenn die Menge an Mineralsäure unzureichend wird, der Restgehalt von Kobalt in der organischen Phase zunimmt, was zu einer Verminderung der Ausbeute an Kobalt führt.

Bei dem erfindungsgernäßen Verfahren kann oas Strippen von Kobalt aus der organischen Phase innerhalb eines weiten Temperaturbereichs von Ί5 bis 80° C durchgeführt werden, wobei der pH-Wert innerhalb des obenerwähnten Bereichs gehalten wird; zur Erzielung einer maximalen Ausbeute an Kobalt und zur sicheren Verfahrensfiihrung wird jedoch eine Temperatur bei etwa 60°C vorgezogen. Das Volumenverhältnis der organischen Phase zu der wäßrigen Phase (O/A) beim Strippen von Kobalt, sowie die Konzentration der Säure in der wäßrigen Phase sind jedoch keinesfalls kritisch.

Fig. 1 zeigt einen Zusammenhang zwischen der Extrahierbarkeit von Metallen und dem pH-Wert der wäßrigen Mineralsäurelösung für den Fall, daß die organische Phase eine Kerosinlösung ist, die 20 Vol.-% M2EHP enthält; die Temperatur ist 60°C. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Extrahierbarkeit von Kobalt bei einem pH-Wert von etwa 2 stark reduziert, und wenn also das Strippen bei einem pH-Wert von 1,5 bis 3,5 durchgeführt wird, kann Kobalt ohne begleitendes Zink selektiv gestrippt werden. Die Extrahierbarkeit von Kupfer ist in dem gleichen pH-Bereich ebenfalls reduziert; da jedoch das Kupfer gewöhnlich in sehr geringen Mengen und fast nur in Spuren vorkommt, dient der vorstehend erwähnte pH-Bereich zum Strippen von Kobalt unter Ausschluß von Zink.

Das erfindungsgemäße Rückextraktionsverfahren wird nachstehend unter Hinweis auf Fig.2 ausführlicher beschrieben.

In F i g. 2 ist folgendes dargestellt:

Sf-I und Si-Il sind die erste und die zweite Stufe bei dem Strippverfahren; E ist eine Elektrolysestufe von Kobalt; Sv ist ein Tank fiii eine wäßrige Mineralsäurelösung; 1 ist eine Beschickungsleitung für die organische > Phase in die erste Strippstufe; 2 ist eine Beschickungsleitung für die organische Phase in die zweite Strippslufe; 3 ist eine Austragsleitung für die organische Phase, die von Kobalt und metallischen Verunreinigungen befreit ist; 4 ist eine Beschickungsleitung zu der Elektrolysestufe E für die wäßrige Lösung, welche gestripptes Kobalt zusammen mit einer geringen Menge an anderen metallischen Verunreinigungen enthält; 5 ist eine Beschickungsleitung für die wäßrige Mineralsäurelösung von der Elektrolysestufe E zu der ersten r> Strippstufe Si-I; 5' ist eine Leitung, in welcher die Lösung aus 5 und ein Teil der zirkulierenden wäßrigen Mineralsäurelösung aus der zweiten Strippstufe gemeinsam in die erste Strippstufe fließen; 6 ist eine Beschickungsleitung für eine wäßrige Mineralsäurelö- ι« sung von deren Tank Sv zu der zweiten Strippstufe Sf-II; die wäßrige Mineralsäurelösung zirkuliert durch die Leitungen 6 und 7; der wäßrige Ausfluß aus der zweiten Strippstufe wird teilweise über eine Leitung 8 unter Steuerung durch ein Ventil P zu der ersten Strippstufe geführt; 9 ist eine Leitung, durch weiche ein Teil der zirkulierenden wäßrigen Mineralsäurelösung, welche angereicherte Metalle, wie Zink, Kupfer und andere Metalle enthält, aus dem System nach außen abgezogen wird; 10 ist eine Zuführungsleitung für Mineralsäure in das System; 11 ist eine Leitung für einen Teil der wäßrigen Mineralsäurelösung, mit welcher die organische Phase gewaschen wird, bevor sie in die erste Strippstufe Sf-I eintritt.

Bei der praktischen Durchführung des Extraktions· prozesses wird die organische Phase, die in einem getrennten System mit mäßiger Selektivität Kobalt aus der wäßrigen, Kobalt und metallische Verunreinigungen enthaltenden Lösung extrahiert hat, in die erste Stufe Sf-I der Kobaltextraktion aus Leitung 1 eingespeist, während eine wäßrige Mineralsäurelösung aus der Elektrolysestufe E gleichzeitig in Sf-I über Leitung 5 zugeführt wird, so daß die organische Phase mit der wäßrigen Mineralsäurelösung in Sf-I in Berührung gebracht wird. Um während dieses Kontaktes den pH-Wert bei 1,5 bis 3,5 zu steuern, wird ein Teil der zirkulierenden wäßrigen Mineralsäurelösung über Leitung 8 unter der Kontrolle des Ventils Fzugeführt.

Bei diesem Kontakt wird das in der organischen Phase enthaltene Kobalt recht selektiv durch die wäßrige Mineralsäurelösung gestrippt, und die Lösung wird über Leitung 4 in die Elektrolysestufe E geführt Die in der wäßrigen Mineralsäiirelösiing ans Her Elektrolysestufe £ enthaltenen metallischen Verunreinigungen werden in die organische Phase extrahiert, die der ersten Kobalt-Strippstufe zugeführt wird. Mit anderen Worten: die erste Kobalt-Strippstufe hat die Wirkung, daß die von der Leitung 5 kommende wäßrige Mineralsäurelösung gewaschen wird, wodurch in der Elektrolysestufe Kobaltmetall von hoher Reinheit gewonnen werden kann. Die organische Phase aus der ersten Strippstufe Sf-I wird zu der zweiten Strippstufe Sf-II geleitet; der Fluß der organischen Phase wird dabei synchronisiert mit dem Einfließen weiterer wäßriger Mineralsäurelösung aus dem Tank Sv über Leitung 6. Der pH-Wert der wäßrigen Lösung wird so gesteuert, daß er kleiner als 1,0 ist, indem Mineralsäure in den Tank Svüber Leitung 10 eingeführt wird, so daß die organische Phase mit der wäßrigen Mineralsäurelösung bei einem pH-Wert von weniger als 1,0 in der zweiten Strippstufe in Berührung gebracht wird. Die ausfließende organische Phase aus der zweiten Stufe ist nun frei von metallischen Verunreinigungen und ebenfalls von Kobalt, welches in einer sehr geringen Menge in dem Ausfluß aus Sf-I enthalten war. Infolgedessen kann die organische Phase aus Sf-Il zu der Kobaltextraktion als Extraktionsmittel zurückgeführt werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren werden die metallischen Verunreinigungen, wie Zink, Kupfer usw., sowie sehr geringe Mengen an Kobalt, die in der ausfließenden organischen Phase aus Sf-I enthalten waren, durch die wäßrige Mineralsäurelösung in Sf-II gestrippt, und auf diese Weise reichern sie sich allmählich in der zirkulierenden Mineralsäurelosung bei dem wiederholten Strippen der organischen Phase an. Aus diesem Grunde wird ein Teil der zirkulierenden Lösung aus dem Zirkulationssystem über Leitung 9 zu dem Tank für die wäßrige, Kobalt enthaltende Lösung (außerhalb des gesamten Strippsystems) abgezogen, nachdem er zur Entfernung anderer Verunreinigungen behandelt worden ist. Die Kobalt enthaltende wäßrige Lösung wird zu der Kobaltextraktionsstufe geleitet.

Die pH-Wert-Steuerung in der ersten und der zweiten Strippstufe gemäß der vorliegenden Erfindung wird wie folgt durchgeführt:

In der ersten Stufe ist es ratsam, den pH-Wert durch Einstellung der Menge an Mineralsäurelösung zu steuern, die aus dem Zirkulationssystem abgezogen wird, d. h. die Menge der Lösung, die zu der ersten Strippstufe zurückgeführt wird, während man den pH-Wert der Lösung überprüft, die aus der Kobalt-Strippstufe abfließt. In der zweiten Stufe wird der pH-Wert durch Einstellung der Menge an Mineralsäure gesteuert, die in das Zirkulationssystem eingeführt wird, während der pH-Wert der wäßrigen Lösung überwacht wird, die aus der Stufe abfließt, in welcher metallische Verunreinigungen gestrippt werden. Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren werden die metallischen Verunreinigungen, wie Zink, Kupfer usw. nicht in der ersten Strippstufe gestrippt, sondern in der organischen Phase zurückgehalten, die aus der ersten Strippstufe abfließt; sie werden jedoch in der zweiten Stufe gestrippt und in die wäßrige Mineralsäurelösung überführt Die wäßrige Lösung wird, wie vorstehend erwähnt, zirkuliert, und ein Teil derselben wird in die erste Stufe eingeführt, während die metallischen Verunreinigungen, die in dem Teil der wäßrigen Mineralsäurelösung enthalten sind, welcher der ersten Stufe zugeführt wird, nicht in der ersten Stufe gestrippt werden, sondern durch die organische Phase extrahiert werden. Infolgedessen werden die metallischen Verunreinigungen in der in Zirkulation befindlichen wäßrigen Mineralsäurelösung allmählich angereichert

Die kritische Bedeutung der pH-Steuerung in jeder Strippstufe sowie die Extraktionswirkung bei einem pH-Wert unter 1,0 zum Strippen der metallischen Verunreinigungen in der organischen Phase, die aus der ersten Kobalt-Strippstufe abfließt, ist aus Fig. 1 ersichtlich. Die Extrahierbarkeit von Kupfer ist in dem für das Strippen von Kobalt verwendeten pH-Bereich ebenfalls reduziert; da jedoch der Kupfergehalt in der organischen, in die zweite Strippstufe eingeführten Phase gewöhnlich sehr gering ist kann der pH-Bereich, .in welchem das Strippen von Zink unterbunden werden kann, wirksam für die aktuellen Zwecke ausgenützt

werden.

Der Flüssig/flüssig-Konlakt in der ersten und der zweiten Strippstufe kann, wie erwähnt, innerhalb eines weiten Temperaturbereichs von 15 bis 80°C durchgeführt werden, jedoch wird gewöhnlich eine Temperatur von etwa 60°C vorgezogen.

Obwohl es für das Volumenverhältnis der organischen Phase zur wäßrigen Mineralsäurelösung (O/A) in jeder Strippstufe, sowie für die Konzentration an Mineralsäure in der wäßrigen Lösung keine kritischen Grenzwerte gibt, ist es vorzuziehen, diese Werte in zweckmäßiger Weise auszuwählen, wobei die Konzentration an Kobalt in der organischen Phase ebenso wie die Konzentrationen an metallischen Verunreinigungen, wie Zink, Kupfer usw. in der organischen Phase zu berücksichtigen sind.

Wie die vorstehende Beschreibung gezeigt hat, ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur in der Lage, Kobalt mit hoher Reinheit aus einer wäßrigen, Kobalt enthaltenden Lösung zu gewinnen (Strippen), sondern hat auch den Vorteil, eine Wiederverwendung des organischen Lösungsmittels zu ermöglichen, das bereits einmal für die Extraktion von Kobalt verwendet worden ist. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Verfahren außerordentlich für die Anwendung in industriellem Maßstab geeignet, weil das Strippen von Kobalt aus der organischen Phase und das Strippen von metallischen Verunreinigungen zur Klärung des organischen Lösungsmittels in einem zirkulierenden System vorgenommen werden kann. Außerdem kann die Anreicherung von metallischen Verunreinigungen in der in Zirkulation befindlichen wäßrigen Mineralsäurelösung dadurch gesteuert werden, daß ein Teil der wäßrigen Mineralsäurelösung aus dem zirkulierenden System abgezogen wird.

Schließlich ist es erfindungsgemäß möglich, eine hoch-reine Kobaltlösung, die nur sehr geringe Mengen an metallischen Verunreinigungen enthält, der Elektro-

Tabelle 1

Strippen von Kobalt

20

JO lysestufe zuzuführen, so daß es möglich ist, metallisches Kobalt von hoher Reinheit zu gewinnen, und außerdem kam. das organische Lösungsmittel, das bereits einmal für Extraktion von Kobalt verwendet wurde, in dem Verfahren wirksam gereinigt werden und für die Wiederverwendung in der Extraktionsstufe brauchbar gemacht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend durch die Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Die nachstehenden Versuche wurden mit drei unterschiedlichen organischen Extraktionsmilteln durchgeführt: M2EHP, Monoisodecylester von 2-Äthylhexylphosphonsäure und Mono-Isodecylester von 3,5,5-Trimethylhexylphosphonsäure.

Eine wäßrige, Kobalt und geringe Mengen an Zink und Kupfer enthallende Lösung wurde bei 60°C mit jeweils einer der drei Kerosinlösungen in Berührung gebracht, die jeweils das eine der vorstehend genannten Extraktionsmittel in einer Menge von 20 Vol.-% enthielten, wodurch drei organische Phasen gebildet wurden, die jeweils 15 g/l Kobalt, 4 mg/1 Zink und 1 mg/1 Kupfer enthielten. Jede organische Phase wurde außerdem zum Strippen von Kobalt mit einer wäßrigen Lösung in Berührung gebracht, die einen pH-Wert von 0,2 aufwies und 35 g/I Schwefelsäure enthielt; das Volumenverhältnis O/A lag bei etwa 2. Der pH-Wert der ausfließenden wäßrigen Schwefelsäurelösung betrug 2,5 bis 3,0. Die Mengen an Kobalt, Zink und Kupfer in der abfließenden wäßrigen Schwefelsäurelösung und der aus der Strippstufe abfließenden organischen Phase sind in Tabelle 1 wiedergegeben. In dieser Tabelle ist A eine wäßrige Phase, nämlich die abfließende Schwefelsäurelösung, und O eine organische Phase, nämlich eine der Kerosinlösungen, die jeweils das eine der drei obenerwähnten Extraktionsmittel enthält.

	Extniktionsmittcl	O	2**	O	3***	O
	1*	4		4.2		4.1
	Phase	0.004	Λ	0.0038	Λ	0.0039
	A	0.001	20.5	0.001	21.5	0.001
Kobalt (g/l)	21		<0.001		<0.001
Zink (g/l)	<0.001	<0.001	<0.001
Kupfer (g/l)	<0.001

Bemerkungen:

1*: M2EHP:

2**: Monoisodecylester von 2-ÄthyIhexylphosphonsäure;

3***: Mono-Isodecylesler von 3,5,5-Trimethylhexylphosphonsäure.

Danach wurden die abfließenden organischen Phasen jeweils gestrippt indem sie mit einer wäßrigen Schwefelsäurelösung in Berührung gebracht wurden, welche 50 g/l Schwefelsäure enthielt bei einem Verhältnis O/A von 1, so daß der pH-Wert der aus der Kontaktzone abfließenden wäßrigen Lösung unter 0,5 blieb. In jedem Falle lagen die Gehalte an Zink, Kupfer und Kobalt in der organischen Phase unter 1 mg/L Infolgedessen konnte die abfließende organische Phase erneut fur die Extraktion von Kobalt aus der Kobalt enthaltenden wäßrigen Lösung verwendet werden.

Beispiel 2

Die drei gemäß Beispiel 1 zubereiteten Arten von Kerosinlösungen wurden zum Strippen in einem System gemäß F i g. 2 in einem Dauerversuch von 3 bis 7 Tagen kontinuierlich bei einem O/A von 1/1 und einer Temperatur von 60⁰C eingesetzt Die durchschnittli-

chen Konzentrationen von Kupfer und Zink in jeder in Fig. 2 dargestellten Lösung (wäßrige Lösungen und organische Phase) sind in Tabelle 2 wiedergegeben. Der pH-Wert wurde in der ersten Strippstufe bei 2,0 bis 2,2 und in der zweiten Strippstufe bei 0 bis 0,2 gehalten. Die Verfahrensbedingungen waren wie folgt:

Strömungsrate:

350 Liter/min organische Phase an den Punkten 1,2 und 3.

350 Liter/min wäßrige Lösung an den Punkten 4,5, 6 und 7.

10 Liter/min am Punkt 10.

5 Liter/min an den Punkten 8,9 und 11 in F i g. 2.

Tabelle	2	und Zink	Phase	2**	3***
Strippen	von Kupfer	Organische	(Extruklionsmiltcl)	<0.5	<0.5
Punkte	Konzen			0.7	0.7
in	tration an
1-igLir 2	diesen	1*
	Punkten	<0.5
	(mg/1)	0.6
I	Kupfer
	Zink

5'

-'<> 8 Ll. 9

10

Punkte	Kon/en-	Organische Phase
in	1 rail on an	(l-xlraklionsmillel)
Figur 2	diesen
	Punkten
	(mg/1)	I» 2 3"·

K Li pi er
Zink

Kupfer
Zink

<0.5
1.3

Spuren
Spuren

0.5
<0.5

0.6

0.5

0.7

1.1
10
45

<0.5 1.4

Spuren Spuren

0.6 0.6

0.5

0.6

1.2 Il 50

<0.5 1.4

Spuren Spuren

0.5 0.5

0.6 0.5 0.7 1.2 13 50

Bemerkungen:

1*, 2** und 3*** bedeuten das gleiche wie in Tabelle

Wie Tabelle 2 zeigt, enthält insbesondere die organische Phase, die aus der zweiten Strippstufe abfließt, Spuren an Kupfer und Zink. Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist somit erreicht.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abtrennen und Gewinnen von Kobalt aus einer wäßrigen, Kobalt enthaltenden Lösung, bei welchem diese wäßrige Lösung mit einem organischen Lösungsmittel in Berührung gebracht wird, das einen Monoalkylester einer Alkylphosphonsäure enthält, der der folgenden Formel entspricht: