FI69112B - Katodisk loesning av kobolt (3)-hydroxid - Google Patents
Katodisk loesning av kobolt (3)-hydroxid Download PDFInfo
- Publication number
- FI69112B FI69112B FI790581A FI790581A FI69112B FI 69112 B FI69112 B FI 69112B FI 790581 A FI790581 A FI 790581A FI 790581 A FI790581 A FI 790581A FI 69112 B FI69112 B FI 69112B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- precipitate
- cobalt
- nickel
- slurry
- cathode
- Prior art date
Links
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 92
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 63
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 44
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 44
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 31
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 19
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 5
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910002640 NiOOH Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- UMTMDKJVZSXFNJ-UHFFFAOYSA-N nickel;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ni] UMTMDKJVZSXFNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenenickel Chemical compound [Ni]=S WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018916 CoOOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001286408 Gretna Species 0.000 description 1
- 241000545744 Hirudinea Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- QQHJESKHUUVSIC-UHFFFAOYSA-N antimony lead Chemical compound [Sb].[Pb] QQHJESKHUUVSIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OXSWKJLAKXNIFG-UHFFFAOYSA-N azane sulfuric acid Chemical compound N.N.N.OS(O)(=O)=O OXSWKJLAKXNIFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 description 1
- INPLXZPZQSLHBR-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+);sulfide Chemical compound [S-2].[Co+2] INPLXZPZQSLHBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000011978 dissolution method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 sodium-potassium aluminum Chemical compound 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- VRRFSFYSLSPWQY-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenecobalt Chemical compound [Co]=S VRRFSFYSLSPWQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0453—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B23/0461—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical methods
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Description
KUULUTUSjULKAISU ,Q11Q
tBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT Oy\ \ 2.
C (45) ‘V.t:;:- -.ti. -νηη;·!;ν 1C 12 1935
Patent u:-J(ie-la t
V v (51) Kv.ik.‘/Int.a.* C 22 B 23/OA
SUOMI FINLAND (21) Patenttihakemus — Patenttniöknlng 790581 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 21.02.79 (F·) (23) AlkupSIvl — Giltighetsdag 21.02.79 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offentllg 07.09.79
Patentti- ja rekisterihallitus Nihtiväksipanon ja kuui.juikaisun pvm. — 3Ο.Ο8.85
Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begird prioritet 06.03*78 USA(US) 883378 (71) Amax Inc*, Amax Center, Greenwich, Connecticut Ο683Ο, USA(US) (72) Ranko Crnojevich, Gretna, Louisiana, Edward I. Wiewiorowski, New Orleans, Louisiana, Peter H. Yu, Harvey, Louisiana, USA(US) (7*0 Ruska 6 Co Oy (5**) Koboltti (3) "hydroksidin katodinen liuotus - Katodisk lösning av kobolt (3)-hydroxid Tämä keksintö kohdistuu koboltti (3)-hydroksidia sisältävien sakkojen liuottamiseen elektrolyyttisesti pelkistämällä mainitussa sakassa oleva kolmiarvoinen koboltti ja mahdollinen mikä tahansa kolmiarvoinen nikkeli kaksiarvoiseen tilaan.
On tunnettua valmistaa koboltti (3)-hydroksidia sisältäviä sakkoja sivutuotteena nikkeliä sisältävien ainesten , kuten nikkelioksidi-malmien tai nikkelisulfidirikasteiden nestemetallurgisessa käsittelyssä, jossa halutaan erottaa koboltti nikkelistä. Tavallisesti nikkeli ja koboltti tavataan yhdessä luonnossa esiintyvissä mineraaleissa ja koska tavallisilla malmin puhdistusmenetelmillä ei aikaansaada näiden kahden alkuaineen erotusta, kun molemmat metallit esiintyvät tavallisesti yhdessä liuoksessa, vaaditaan oksidimalmien tai nikkelisulfidirikasteiden tai metallikivien uuttamista.
Viime vuosina on ehdotettu käyttää useita nestemetallurgisia menetelmiä nikkelin ja koboltin talteenottamiseksi lateraalisista malmeista, nikkelimetallikivistä tai nikkeli-kuparimetallikivistä. Mitä tulee edellä esitettyyn, viitataan muun muassa US-patehttijulkaisuihin 3 933 975j 3 933 976 ja *1 03*J 059· Mitä tulee nikkelin ja nikkeli- 2 6911 2 kuparirikasteiden tai metallikivien uuttamiseen, viitataan US-patentti-julkaisuihin 3 293 037» 3 74l 752 ja 3 962 051.
Edellä mainituista nikkelipitoisista aineksista saatu nikkeliuuttoliuos sisältää tavallisesti kobolttia, joka yleensä poistetaan erittäin puhtaan nikkeliliuoksen, esimerkiksi liuoksen, jonka nikkeli: kobolttisuh-de on 1000:1, aikaansaamiseksi. Eräs menetelmä koboltin poistamiseksi liuoksesta koboltti (3)-hydroksidina on esitetty US-patenttijulkai-sussa 3 933 976.
Nikkelin ja kuparin suhde saosteessa on tavallisesti noin 2:5 (ja voi olla niinkin korkea kuin 10:1). Sen jälkeen kun kakku on pesty (huuhdottu) vedellä tai hapotetuila vedellä (pH noin 2,5), nikkelin ja kuparin välinen suhde paranee ja tulee olemaan tavallisesti keskimäärin noin 0,5:1,5. Sitten saostetta käsitellään edelleen sen sisältämien nikkelimäärien parantamiseksi ja puhtaan myyntikelpoisen kobolttituot-teen saamiseksi.
Jotta aikaansaataisiin koboltti (3)-saosteen parempi puhdistus, se on liuotettava tai uutettava, mikä ei ole helposti suoritettavissa. Tätä varten eräs menetelmä on selitetty US-patenttijulkaisussa 3 933 975. Tämäipatenttijulkaisun mukaan kobolttimusta uutetaan vahvalla ammoniak-ki-ammoniumsulfaatti-liuoksella kohotetussa lämpötilassa 82 - l49°C. Vaikka tämä menetelmä on kaupallisesti hyväksyttävä, sen epäkohtana on se, että uuttojäännös merkitsee huomattavaa suodatusongelmaa. Lisäksi liuotus pyrkii olemaan epätäydellinen. Täydellinen liukeneminen on erittäin haluttua, koska halutaan koboltin korkea markkinointiarvo.
Tehokas täydellinen liukeneminen voidaan aikaansaada käyttämällä rikkihappoa S02-kaasun läsnäollessa. Kuitenkin H2S0^-S02 uuttotuot-teesta valmistettu kobolttimetallituote sisältää sietämättömän korkean rikkipitoisuuden, joka on kobolttisulfidin muodossa tavallisesti noin 0,4 - 1 %.
Rikkihappoliuottimen käyttöä metallisten pelkistimien (esim. Co, Ni,
Pe, Zn) läsnäollessa S02:n sijasta on ehdotettu, mutta tämä menetelmä ei ole ollut erittäin haluttu, johtuen suurista kustannuksista ja vieraiden ionien (esim. Fe, Zn) pyrkimyksestä mennä käsittelyvirtoihin. Metallisen nikkelin tai koboltin käyttö, sopivan menetelmän yhteydessä, lisää tuotantokustannuksia.
li 69112 3 Tämä keksintö poistaa edellä mainitut epäkohdat siten, että on saavutettavissa helposti pääasiallisesti täydellinen liukeneminen, jolloin liuotusjäännös on helposti suodatettavissa ja jolloin keksinnön mukainen menetelmä on taloudellisesti toteutettavissa, käyttämättä vieraita ioneja sekä lisäksi on saavutettavissa alhaisen rikkipitoisuuden omaava kobolttituote.
Tämän keksinnön eräänä tarkoituksena on aikaansaada entistä parempi menetelmä kobolttia koboltti (3)-sisältävässä tilassa käsittävien sakkojen liuottamiseksi.
Keksinnön toisena tarkoituksena on aikaansaada menetelmä koboltin tal-teenottamiseksi kobolttia sisältävistä sakoista, jotka sisältävät kobolttia koboltti (3)-tilassa, pelkistämällä elektrolyyttisesti sakan kolmiarvoinen ("välitila”) kaksiarvoiseksi eli "lopputilaksi".
Nämä ja muut tarkoitukset käyvät lähemmin selville seuraavafeta selityksestä ja oheisista patenttivaatimuksista.
Keksintöä käytännössä toteutettaessa koboltti otetaan talteen nikkeli-uuttoliuoksista erottamalla se liuoksesta koboltti (3)-hydroksidisakka-na, joka sisältää myöskin nikkeliä. Sitten sakka liuotetaan pelkistämällä kolmiarvoinen metalli kaksiarvoiseksi, jolloin menetelmälle on tunnusomaista se, että muodostetaan mainitun sakan vesipitoinen liete, joka on hapotettu rikkihapolla Ph-arvoon noin 0,1 - 2, että saatetaan mainitun lietteen sakka elektrolyyttiseen pelkistykseen elektrolyysi-kennon katodin kohdalla, jossa elektrolyysikennossa on liukenematon anodi, että mainittu sakka eristetään mainitusta anodista mainitun elektrolyysipelkistyksen aikana ja että jatketaan mainitun sakan elektrolyyttistä pelkistystä mainitun katodin kohdalla siksi, kunnes mainitun sakan kolmiarvoisen metallin pelkistys tulee kaksiarvoiseen tilaan ja sitten liukenee.
Kuten on aikaisemmin mainittu, tavallisesti saadaan kobolttihydroksi-* sakka jälempänä esitetyn mukaan välituotteena menetelmässä erotettaessa koboltti nikkelisulfaattiuuttoliuoksesta. Tavallisesti nikkeliliuokset sisältävät melko suuret määrät nikkeliä, esim. 50 - 100 g/1 ja melko pienen määrän kobolttia, esimerkiksi 0,5 - 5 g/1. Toteutettaessa koboltin saostusmenetelmää uutettaessa saatu kobolttia sisältävän nik-kelivirran osa muutetaan nikkeli (3)-hydroksidin valmistamiseksi, joka 69112 il sitten yhdistetään päänikkelivirran kanssa koboltin erottamisen aikaansaamiseksi siitä koboltti (3)-hydroksidia sisältävänä sakkana.
Nikkeli (3)-hydroksidisakka valmistetaan saostamalla ensin nikkeli (2)- hydroksidiksi ΓΝί(ΟΗ)„Ί .joka sen jälkeen hapetetaan suurvalenssiseksi 2 .+3 . .+4 nikkeliyhdisteeksi, joka sisältää sekä Ni ja Ni nikkeliä, joka tunnetaan nikkelihydroksidina eli "nikkelimustana", joka tavallisesti esitetään kaavalla NiOOH tai Ni(OH)^. Eräs menetelmä nikkeli (2)-sakan U Ni (0H)2-►NiOOH^] hapettamiseksi on käyttää elektrolyyttistä prosessia, jossa sakka hapetetaan anodille galvaanisessa kennossa. Erään toisen menetelmän mukaan käytetään vahvoja hapettavia aineita, kloorikaasua, otsonia, natriumhypokloriittia tai 02 + SC^n seosta. Edellä mainitut hapetusmenetelmät on selitetty esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 3 933 976.
Millä tahansa edellä esitetyillä tai muilla menetelmillä nikkeli (3)“ hydroksidi on erittäin tehokas saostettaessa koboltti (2) ioneja nikkeli liuoksista seuraavien kaavojen mukaan:
NiOOH+Co++ -* CoOOH+Ni+ +
Ni(0H)3+Co++ + 2H20 -*> Co(OH)3+Ni (.OH)2 + 2H*
Edellä olevilla reaktioilla saatu tuote on erittäin arvokas koboltti-yhdiste, joka tunnetaan joko koboltti (3)-hydroksidina tai "koboltti-mustana". Tämä menetelmä yleensä alentaa eli vähentää nikkeliliuoksen kobolttipitoisuuden arvosta esimerkiksi 0,5 - 5 g/1 arvoon 0,05 g/1 tai pienemmäksi, esim. noin 0,01 g/1.
Kuitenkin "kobolttimustasakka" sisältää huomattavan määrän nikkeliä nikkeliliuoksena, reagoimattomana nikkelimustana tai pelkästään nikkeli (2)-hydroksidina, joka on muodostunut koboltin erotusprosessin aikana.
Koska kobolttimusta ja nikkelimusta aikaansaavat vaikeita suodatus-onglemia, käytetään tavallisesti suodatuksen apuainetta, joka on disper-goitu lietteeseen ja joutuu sieltä sakkaan. Tyypillinen suodatuksen apuaine on "Perliitti" (tavaramerkki), joka on sulatettua natrium-kalium-aluminiumsilikaattia. Toisena esimerkkinä suodatuksen apuaineesta on "Celite" tai "Diatomite" (tavaramerkkejä), jotka suodatuksen apuaineet ovat kvartsipitoista materiaalia ja käsittävät mikroskoonpisten kasvien rankoja, muuten niitä pidetään piimaana. Vielä eräs suodatuksen apuaine tunnetaan tavaramerkillä "Solca-Flor", joka on osasten muodos-
II
6911 2 5 tamaa selluloosa-ainesta.
Suoritettaessa pelkistys katodin kohdalla reaktio voi tapahtua kahdella tavalla seuraavasti: (a) koboltti(3)~ionin pelkistys katodin pinnalla:
Co5+ + C~ -*> Co2+ (b) reaktiolla katodin kohdalla kehittyvän vedyn kanssa, jota kehittyy katodin kohdalla vesipitoisen rikkihappoliuoksen läsnäollessa: H20 -v 2H° + l/202 (2) 2Co00H+ 2H° - 2Co(0H)2 (3) ja sitten
Co(0H)2 + H2S04 -* CoS0^ + 2H20 (A)
Eräs sovellutusmuoto keksinnön toteuttamiseksi käsittää koboltti (3)-kakun tai -sakan lietteen vetöen muodostamisen (joka sisältää tai ei sisällä suodatuksen apuainetta), joka sen jälkeen hapotetaan H2SOil:llä pH-arvoon noin 0,1 - 2,0, sopivimmin noin 0,A - 0,6.
Liete sijoitetaan rakenteeltaan tavalliseen elektrolyysikennoon, jossa anodipinta on sopivimmin eristetty puoliläpäisevällä kalvolla sakan eristämiseksi anodista. Tällöin voidaan käyttää suodatuskangasta, suodatuspaperia tai mitä tahansa tyyppiä olevaa kalvoa, joka sallii liuoksen virtaamisen sen läpi, mutta joka estää koboltti (3)-kakun kiinteiden aineiden kosketuksen anodin kanssa. Lietteen lämpötila kennossa voidaan pitää minä tahansa ympäristön lämpötilan ja kiehumispisteen välillä. Käytännöllisistä sekä kineettisistä näkökohdista edullisena pidetään lämpötilaa välillä 50°C ja 80°C.
Kennon jännite voi vaihdella välillä noin 1,5 ja A volttia. Parempi virran tehokkuus on saavutettavissa alemmilla jännitteillä, mutta kinetiikka voi olla epäkäytännöllisen hidas. Parhainta mahdollista taloudellisuutta ja kinetiikkaa varten jännite on sopivimmin 2,5 - 3,5 V. Liukenemisnopeutta voidaan vaihdella suurentamalla katodin pinta-alaa ja lisäämällä katodivirran tiheyttä. Vaikka ei ole olemassa mitään kemiallisia rajoituksia virran tiheydelle, tavallinen alue 2 voi olla noin 0,00A - 0,108 ampeeria/cm ja sopivimmin noin 0,00A -. 2 . .
0,022 ampeeria/cm . Riippuen kaikista olosuhteista, liukenemisaika voi vaihdella välillä on 1 - 12 tuntia ja tavallisesti välillä noin 69112 6 2-4 tuntia. Liukenemisen päätepiste voidaan määrätä silmämääräisesti: kobolttimustan (vapaa suodatuksen apuaineesta) kiinteät aineet liukenevat täydellisesti eikä niitä näy tai kobolttimusta, joka sisältää suodatuksen apuainetta, tulee muuttumaan jyrkästi mustasta vaaleanpunaiseksi.
Lietteen jäännös Me^+ väkevyyden jodometrinen titrausmääräys kalium-jodidilla on toinen käyttökelpoinen tapa seurata liukenemisnopeutta ja määrätä päätepiste.
Liukenemisen aikana leitteen pH pyrkii kohoamaan, kun kobolttimusta liukenee, niin että jonkin verran rikkihappoa on lisättävä (tai jos kaikkea tarvittavaa happoa ei lisätä alunperin), niin että pH pysyy arvossa noin 2 ja tavallisesti noin 0,8 - 1,2.
Kennon elektrodien rakennusaineen valinta on vapaasti suoritettavissa. Niinpä voidaan käyttää mitä tahansa ainetta, jota tavallisesti käytetään elektrolyysiä varten rikkihapossa. Liukenematon anodiaine voi olla esimerkiksi lyijyä, antimoni-lyijylejeerinkiä, titaania, grafiittia ja/tai sentapaista. Katodiaineena voi olla monet metallit, kuten nikkeli, koboltti, kupari, titaani sekä syöpymisen kestävät metalliseokset, jotka kuuluvat ruostumattomiin teräksiin. Katodina voidaan käyttää myöskin grafiittia.
Keksinnön mukaan pystytään pääasiallisesti täydellisesti' liuottamaan kobolttimusta, mikä on tärkeää arvokkaiden metallien (Ni, Co) parhaan mahdollisen talteenoton aikaansaamiseksi ja helposti suodatettavan lietteen valmistamiseksi, jossa kobolttimusta sisältää jonkin määrän suodatuksen apuainetta.
Keksintö on taloudellisesti edullisempi kuin suora liuotus käyttäen metalleja pelkistimenä. Lisäksi vieraiden ionien tai aineiden lisäämi-nen vältetään verrattuna SO2 liuotusmenetelmään.
Seuraavat esimerkit havainnollistavat keksinnön eri sovellutusmuotoja. Esimerkki 1
Noin 274 g kosteaa kobolttimustaa, joka sisältää painosta 8,S % Ni, 7,31 % Co ja 7,3 % Me^+, 9,2 % suodatuksen apuainetta sekä 49,2 % kosteutta, lietettiin 500 ml:an vettä. Riittävästi rikkihappoa lisättiin I! 7 69112 stökiömetrisen moolisuhteen (l^SO^/kokonais Ni+Co) aikaansaamiseksi arvoon noin 1. Liete lämmitettiin lämpötilaan 38°C ja pantiin elektrolyysikennoon, jossa oli ruostumatonta terästä oleva katodi, jonka tehokas pinta-ala oli noin 960 cm sekä lyijyanodi, jonka teho-kas pinta-ala oli noin 96 cm . Anodi erotettiin sakasta läpäisevällä selluloosakalvolla. Noin 5 ampeerin tasavirta, jonka jännite oli 3,5 V, johdettiin kennon läpi. Pääasiallisesti täydellinen liukeneminen saavutettiin 6 tunnin kuluttua, virran tehokkuuden ollessa noin 30,3 %
Esimerkki 2 548 g kosteaa kobolttimustaa, joka sisälsi 8,23 % Ni, 8,24 % Co, 8,3 % Me^+, 8,6 % suodatuksen apuainetta ja 49,0 % kosteutta,lievettiin 1000 ml:an vettä. Riittävästi rikkihappoa lisättiin pH:n säätämiseksi arvoon noin 1. Liete kuumennettiin lämpötilaan 60°C ja sijoitettiin * O .
elektrolyysikennoon, jonka tehokas pinta-ala oli noin 1920 cm , jolloin anodin tehokas pinta-ala oli noin 192 cm . Anodin ala erotettiin sakasta läpäisevällä selluloosakalvolla. 1, 25 ampeerin tasavirta, jonka jännite oli 2,2 V, johdettiin kennon läpi Täydellinen liukeneminen saavutettiin 11 tunnissa, virran tehokkuuden ollessa noin 72,8 %. pH-arvo noin 1 ylläpidettiin liukenemisen aikana lisäämällä tuoretta rikkihappoa.
Esimerkki 3 274 g kosteaa kobolttimustaa, joka sisälsi 8,97 $'Ni, 7,3 % Co, 9,2 % suodatuksen apuainetta ja 49,2 % kosteutta, lietettiin 500 ml:an vettä. Riittävästi rikkihappoa lisättiin , jotta saatiin stökiö-metrinen moolisuhde (HgSO^/kokonais Ni+Co) 1. Liete kuumennettiin lämpötilaan 77°C ja sijoitettiin elektrolyysikennoon, jossa oli ruostumatonta terästä oleva katodi, jonka tehokas pinta-ala oli noin 1920 cm^ ja lyijyanodi, jonka tehokas pinta-ala oli noin 192 cm^.
Anodi erotettiin sakasta läpäisevällä selluloosakalvolla . 11 ampeerin tasavirta, jonka jännite oli 3,5 V johdettiin kennon läpi. Pääasiallisesti täydellinen liukeneminen saavutettiin 2,5 tunnissa, virran tehokkuuden ollessa noin 33*1 %·
Esimerkki 4
Noin 500 ml:a koboittikakkulietettä, joka sisälsi 37,9 β/l Me^+, 39,1 g/1 Co ja 33,5 g/1 nikkeliä, käsiteltiin rikkihapolla molaarisen
Claims (4)
1. Menetelmä koboltin talteenottamiseksi sitä sisältävistä nikkeli-liuoksista, jolloin koboltti erotetaan mainitusta liuoksesta sakkana, joka sisältää koboltti (3)-hydroksidia ja myöskin nikkeliä ja jolloin mainittu sakka liuotetaan koboltin myöhempää talteenottamista varten siitä pelkistämällä mainitussa sakassa oleva kolmiarvoinen metalli kaksiarvoiseen tilaan, tunnettu siitä, että muodostetaan mainitun sakan vesipitoinen liete, joka on hapotettu rikkihapolla pH-arvoon noin 0,1 - 2, että saatetaan mainitun lietteen sakka elektrolyyttiseen pelkistykseen elektrolyysikennon katodin kohdalla, jossa elektrolyysi-kennossa on liukenematon anodi, että mainittu sakka eristetään mainitusta anodista mainitun elektrolyysipelkistyksen aikana ja että jatketaan mainitun sakan elektrolyyttistä pelkistystä mainitun katodin kohdalla siksi, kunnes mainitun sakan kolmiarvoisen metallin pelkistys tulee kaksiarvoiseen tilaan ja sitten liukenee.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektrölyyttinen pelkistys suoritetaan kennojännitteen ollessa 1,5 - 4 V ja katodivirran tiheyden noin 0,004 - 0,108 ampeeria/ cm^ ja että lietteen lämpötila pidetään välillä ympäristön lämpötila ja vesipitoisen lietteen kiehumispiste.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnet tu siitä, että kennojännite pidetään arvossa noin 2,5 - 3,5 V,katodin 2 . kohdalla virran tiheys arvossa noin 0,004 - 0,022 ampeeria/cm ja ti 6911 2 9 lämpötilassa noin 50 - 80°C.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kun pH kohoaa liukenemisen aikana, lisätään rikkihappoa pH:n säätämiseksi arvoon noin 0,8 - 1,2 yläpuolelle.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US88337878 | 1978-03-06 | ||
| US05/883,378 US4175014A (en) | 1978-03-06 | 1978-03-06 | Cathodic dissolution of cobaltic hydroxide |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI790581A7 FI790581A7 (fi) | 1979-09-07 |
| FI69112B true FI69112B (fi) | 1985-08-30 |
| FI69112C FI69112C (fi) | 1985-12-10 |
Family
ID=25382466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI790581A FI69112C (fi) | 1978-03-06 | 1979-02-21 | Katodisk loesning av kobolt (3)-hydroxid |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4175014A (fi) |
| CA (1) | CA1135213A (fi) |
| FI (1) | FI69112C (fi) |
| NO (1) | NO151627C (fi) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1125227A (en) * | 1979-08-14 | 1982-06-08 | Victor A. Ettel | Process for recovering cobalt electrolytically |
| DK156731C (da) * | 1980-05-07 | 1990-01-29 | Metals Tech & Instr | Fremgangsmaade til fremstilling af metal eller metalloid |
| US4600483A (en) * | 1984-11-19 | 1986-07-15 | Chevron Research Company | Electrolytic reduction of cobaltic ammine |
| FR2615204B1 (fr) * | 1987-05-15 | 1991-06-14 | Rhone Poulenc Chimie | Cellule d'electrolyse et procede pour la reduction d'une solution comprenant du titane et du fer |
| US4840776A (en) * | 1987-10-13 | 1989-06-20 | Gte Products Corporation | Method for removing sodium and ammonia from cobalt |
| US4840775A (en) * | 1987-10-13 | 1989-06-20 | Gte Products Corporation | Method for removing sodium and chloride from cobaltic hydroxide |
| CN113145120B (zh) * | 2021-04-02 | 2022-06-07 | 浙江大学 | 一种原位出溶型催化剂及其制备方法和应用 |
| CN120400936A (zh) * | 2025-07-07 | 2025-08-01 | 赣州寒锐新能源科技有限公司 | 一种电积钴阳极泥和阳极液的处理方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ZM1570A1 (en) * | 1970-02-06 | 1971-07-22 | New Nchanga Consolidated Coppe | The electro-winning of metal |
| US3933976A (en) * | 1974-02-08 | 1976-01-20 | Amax Inc. | Nickel-cobalt separation |
-
1978
- 1978-03-06 US US05/883,378 patent/US4175014A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-01-17 CA CA000319809A patent/CA1135213A/en not_active Expired
- 1979-02-21 FI FI790581A patent/FI69112C/fi not_active IP Right Cessation
- 1979-03-05 NO NO79790727A patent/NO151627C/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4175014A (en) | 1979-11-20 |
| NO151627B (no) | 1985-01-28 |
| CA1135213A (en) | 1982-11-09 |
| NO151627C (no) | 1985-05-08 |
| FI790581A7 (fi) | 1979-09-07 |
| NO790727L (no) | 1979-09-07 |
| FI69112C (fi) | 1985-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2007216890B2 (en) | Process for treating electrolytically precipitated copper | |
| Zhang et al. | Manganese metallurgy review. Part III: Manganese control in zinc and copper electrolytes | |
| JPH11506808A (ja) | 銅マットの電解採取方法 | |
| FI69112B (fi) | Katodisk loesning av kobolt (3)-hydroxid | |
| CN101500735B (zh) | 金属粉末的制备方法 | |
| RO126480B1 (ro) | Procedeu de obţinere a aurului şi argintului | |
| CN103320624B (zh) | 一种从铜阳极泥中选择性提取金银的方法 | |
| AU628200B2 (en) | Process for producing electrolytic lead and elemental sulfur from galena | |
| PL111879B1 (en) | Method of recovery of copper from diluted acid solutions | |
| US20210292927A1 (en) | Method for refining bismuth | |
| US3979265A (en) | Recovery of metals from sulfur bearing ores | |
| US6159356A (en) | Process for the production of high purity copper metal from primary or secondary sulphides | |
| US3737381A (en) | Apparatus for treating copper ores | |
| FI69111B (fi) | Foerfarande foer att tillvarataga kobolt fraon extraktionsloesningar av nickel | |
| US1759494A (en) | Method for the recovery of lead and other metals from ores or other lead-bearing materials | |
| US20170044644A1 (en) | Process of extracting gold and silver from ores and mining by-products | |
| CA2278834A1 (en) | Improved tellurium extraction from copper electrorefining slimes | |
| FI66920C (fi) | Framstaellning av klorfria koboltelektrolyter | |
| KR101738956B1 (ko) | 망간함유 용액으로부터 전해망간의 제조방법 | |
| AU734584B2 (en) | Production of electrolytic copper from dilute solutions contaminated by other metals | |
| US3878071A (en) | Copper extraction | |
| JPS595656B2 (ja) | 酸性水溶液からのひ素の分離方法 | |
| RU2829623C1 (ru) | Способ обезмеживания шламов электролитического рафинирования вторичной меди | |
| JP4049886B2 (ja) | 高純度コバルトの製造方法 | |
| US1528207A (en) | Metallurgical process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application | ||
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: AMAX INC. |