FI69113C - Foerfarande foer separering och utvinning av kobolt - Google Patents
Foerfarande foer separering och utvinning av kobolt Download PDFInfo
- Publication number
- FI69113C FI69113C FI792329A FI792329A FI69113C FI 69113 C FI69113 C FI 69113C FI 792329 A FI792329 A FI 792329A FI 792329 A FI792329 A FI 792329A FI 69113 C FI69113 C FI 69113C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- cobalt
- aqueous solution
- acid
- organic phase
- removal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G51/00—Compounds of cobalt
- C01G51/003—Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
-
- 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
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
- C22B3/38—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
- C22B3/384—Pentavalent phosphorus oxyacids, esters thereof
- C22B3/3844—Phosphonic acid, e.g. H2P(O)(OH)2
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Description
-K. "Tl r„, KUULUTUSJULKAISU Q Λ Λ ~Z
[B] (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT O?* ° c <45> 10121935 ^ ^ ^ (51) Kv.lk.*/lnt.CI.‘ C 22 B 23/0*4 SUOMI FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansöknlng 792329 (22) Hakemlspilvä - Ansöknlngsdag 25.07.79 (Fl) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 25-07.79 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentllg 10.05.80
Patentti- ja rekisterihallitus (ΛΑ') Nihtivikslpanon ja kuul.julkalsun pvm.— }q qo ος
Patent-och registerstyrelsen ' ’ Ansökan utlagd och utl.skriften publlcerad (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begird prioritet 09.11 . 78, 09.11.78 Japani-Japan(JP) 138115/78, 138116/78 (71) Nippon Mining Co., Ltd., 10-1 Toranomon, 2-chome, Minato-ku, Tokyo,
Japani-Japan(JP) (72) Kazuhiko Motoba, Ibaragi-ken, Eiji Itoh, Ibaragi-ken, Japani-Japan(jp) (7*4) Berggren Oy Ab (5*4) Menetelmä koboltin erottamiseksi ja tai teenottami seksi - Förfarande för separering och utvinning av kobolt Tämän keksinnön kohteena on menetelmä koboltin erottamiseksi ja tal-teenottamiseksi kobolttia sisältävästä vesiliuoksesta saattamalla tämä vesiliuos kosketukseen sellaisen orgaanisen liuottimen kanssa, joka sisältää alkyylifosfonihapon monoalkyyliesteriä, jota esittää kaava 0
R,- P-OH
0 R2 jossa ja R2 voivat olla samoja tai erilaisia ja merkitsevät 8-10 hiiliatomia omaavaa alkyyliryhmää, mainittuun vesiliuokseen sisältyneen koboltin uuttamiseksi ja erottamiseksi mainittuun orgaaniseen liuottimeen sekä saattamalla saatu kobolttia sisältävä orgaaninen liuotin edelleen kosketukseen epäorgaanisen hapon vesiliuoksen kanssa koboltin irrotuksen aikaansaamiseksi.
Äskettäin on kehitetty menettelytapoja koboltin selektiivisesti erottamiseksi ja talteenottamiseksi käyttämällä neste/neste-liuotinuuttoa 2 691 1 3 kobolttia sisältävästä vesiliuoksesta, joka on saatu esim. uuttamalla hapolla kobolttia yhdessä nikkelin ja muiden metallien kanssa sisältävää malmia, ja tämä on johtanut useihin eri koboltin erotuskeinoja koskeviin ehdotuksiin. Kuitenkaan ei ole vielä saatu aikaan mitään edullista menetelmää, jolla voidaan erottaa ja talteenottaa suuren puhtauden omaavaa kobolttia edellä mainitusta, kobolttia ja muita metalleja kuten nikkeliä, sinkkiä, kuparia jne. sisältävästä vesiliuoksesta.
Aikaisemmin on todettu se erinomainen käyttökelpoisuus, joka 2-etyyliheksvylifosfonihapcn mono-2 -e tyyli -- heksyyliesterillä (josta seuraavassa käytetään lyhennettä M2EKP) on tehokkaana uuttoaineena koboltin selektiivistä uuttamista varten, ja ovat onnistuneet kohtalaisen selektiivisesti uuttamaan ja erottamaan koboltin sitä sisältävästä vesiliuoksesta neste/neste-uuttomenetelmän avulla käyttäen yllä mainittua yhdistettä M2EHP sisältävää orgaanista liuotinta. Kuitenkin oli vielä mahdotonta välttää vesiliuoksessa olevien metalli-ionien kuten sinkki- ja kupari-ionien pienien määrien siirtymistä orgaaniseen liuotinfaasiin yhdessä koboltin kanssa, niin että kun orgaanisessa liuotinfaasissa oleva koboltti erotetaan ja talteenotetaan tavanmukaisella takaisinuuttamisella (metallin takaisin-uuttamista nimitetään seuraavassa metallin "irrottamiseksi”), myös nämä metalli-ionit irrottuvat koboltin mukana, tehden siten käytännössä mahdottomaksi suuren puhtauden omaavan koboltin erottamisen ja talteenoton.
Näiden ongelmien ratkaisemiseksi suoritettujen jatkotut-kumusten tuloksena on todettu, että koboltin erittäin selektiivinen irrotus tulee mahdolliseksi säätämällä irrotussysteemin pH ennalta määrätylle alueelle irrotettaessa kobolttia sitä sisältävästä orgaanisesta faasista, ja että orgaaniseen faasiin yllämainitun koboltin irrotuksen jälkeen jääneet muut metallit (ionit) voidaan tehokkaasti irrottaa irrotuksen toisessa vaiheessa säätämällä samalla systeemin pH ennaltamäärätyn tason alapuolelle. Niinpä keksinnölle on tunnusomaista, että epäorgaanisen hapon vesiliuoksen pH säädetään li 3 6911 3 välillä 1,5 - 3,5 olevalle alueelle orgaanisen liuottimen ollessa kosketuksessa epäorgaanisen hapon vesiliuoksen kanssa.
Lisäksi todettiin, että myös muita alkyylifosfonihapon monoalkyyli-estereitä voidaan yhtä hyvin käyttää uuttoaineena tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä.
Niinpä keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä suuren puhtauden omaavan koboltin erottamiseksi ja talteenottamiseksi kobolttia ja muita metalleja kuten nikkeliä, sinkkiä, kuparia jne. sisältävästä vesiliuoksesta.
Keksinnön toisena tarkoituksena on aikaansaada edullinen menetelmä, jolla ei vain voida suorittaa suuren puhtauden omaavan koboltin 4 69113 erotusta ja talteenottoa kobolttia ja muita metalleja kuten nikkeliä, sinkkiä, kuparia jne. sisältävästä vesiliuoksesta, vaan joka myös tekee mahdolliseksi koboltin uuttoon käytetyn orgaanisen liuottimen uudelleenkäytön liuottimen puhdistuksen jälkeen.
Oheisen piirustuksen kuviossa 1 on graafinen esitys, joka kuvaa yhteyttä kunkin metalleista koboltti, nikkeli, sinkki ja kupari kobolttia ja muita metalleja kuten nikkeliä, sinkkiä ja kuparia sisältävässä vesiliuoksessa esiintyvän uuttuvuuden ja systeemin pH-arvon välillä, havaittuna saatettaessa liuos kosketukseen 20-tilavuusprosenttia yhdistettä M2EHP Sisältävän orgaanisen liuoksen kanssa, ja kuvio 2 on juoksukaavio, joka esittää toimintoja keksinnön-mukaista menetelmää sovellettaessa.
Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti.
Ne alkyylifosfonihapon monoalkyyliesterit, jotka ovat käyttökelpoisia koboltinuuttoaineina keksinnönmukaisessa menetelmässä, voidaan esittää seuraavalla kaavalla (I) : 0
R - P -OH
I (I) 0 R2 jossa ja R2 voivat olla samoja tai erilaisia ja merkitsevät 8-10 hiiliatomia sisältävää alkyyliryhmää. Näihin estereihin kuuluu yllämainitun yhdisteen M2EHP lisäksi 3,5,5-trimetyyliheksyylifosfoni-hapon mono-3,5,5-trimetyyliheksyyliesteri tai mono-isodesyyliesteri, isodesyylifosfonihapon mono-isodesyyliesteri, 2-etyyliheksyylifosfoni-hapon mono-3,5,5-trimetyyliheksyyliesteri tai mono-isodesyyliesteri ja sentapaiset.
Keksinnön mukaista menetelmää sovellettaessa valmistetaan ensin orgaaninen liuotin liuottamalla uuttoaine inerttiin orgaaniseen lai-mennusaineeseen kuten paloöljyyn pitoisuutena, joka tavallisesti on välillä 2,5 - 40 tilavuus-%, ja tämä liuotin saatetaan kosketukseen 5 69113 kobolttia ja muita metalleja sisältävän vesiliuoksen kanssa koboltin kohtalaisen selektiivisesti uuttamiseksi orgaaniseen liuottimeen kobolttia sisältäneestä vesiliuoksesta. Tällainen uuttovaihe voidaan hyvin suorittaa käyttämällä tavallista neste/neste-liuotinuuttotek-niikkaa.
Sen jälkeen orgaaninen liuotinfaasi, johon kobolttia on uutettu, (tällaista orgaanista liuotinfaasia nimitetään seuraavassa orgaaniseksi faasiksi) ja joka sisältää pienen määrän metalliepäpuhtauksia, saatetaan kosketukseen epäorgaanista happoa kuten suolahappoa tai rikkihappoa sisältävän vesiliuoksen kanssa koboltin irrottamiseksi orgaanisesta faasista. Tässä vaiheessa on erittäin tärkeää säätää systeemin pH alueelle 1,5 - 3,5 irrotusprosessin ajaksi, niin että aikaansaadaan olennaisesti pelkästään koboltin selektiivinen irrot-tuminen.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä koboltin täydellinen irrotus kobolttia ja muuta metallia olevia epäpuhtauksia sisältävästä orgaanisesta faasista voidaan suorittaa useassa vaiheessa suorittamalla ensimmäinen vaihe, jossa vain kobolttia irrotetaan orgaanisesta faasista säätäen pH alueelle 1,5 - 3,5, ja toinen vaihe, jossa orgaaninen faasi ensimmäisestä vaiheesta saatetaan kosketukseen kiertävän epäorgaanisen happoliuoksen kanssa syöttäen happoa sopivasti siten, että pH pysyy pienempänä kuin 1,0, muuta metallia olevien epäpuhtauksien irrottamiseksi orgaanisesta faasista. Osa kiertävästä happo-liuoksesta, jossa orgaanisesta faasista irrotettujen muuta metallia olevien epäpuhtauksien pitoisuus on lisääntynyt, voidaan syöttää ensimmäiseen vaiheeseen siinä uudelleenkäyttöä varten, kun taas toinen osa happoliuoksesta johdetaan pois epäpuhtauksien poistamiseksi systeemin ulkopuolelle. Edellä mainittu ensimmäisen vaiheen koboltin-irrotus voidaan suorittaa hyvin tehokkaasti, kun koboltin elektrolyysistä saatua happoliuosta käytetään vesiliioksena, joka saatetaan kosketukseen orgaanisen faasin kanssa.
Tähän mennessä, irrotettaessa kobolttia orgaanisesta faasista epäorgaanista happoliuosta käyttäen, on ollut mahdotonta estää orgaanisessa faasissa olevien metalliepäpuhtauksien kuten sinkin, kuparin jne. siirtymistä happoliuokseen koboltin mukana. Tämän keksinnön mukaan voidaan tällaiset metalliepäpuhtaudet kuitenkin olennaisesti 6 691 1 3 pysyttää orgaanisessa faasissa johtuen siitä seikasta, että uutto-tasapainoa vastaava pH näillä metalliepäpuhtauksilla on pienempi kuin koboltilla. Koboltin irrotus on yleensä suoritettu monivaiheisen vastavirtakontaktisysteemin mukaan. Tämän systeemin mukaan on kuitenkin välttämätöntä saattaa epäorgaaninen happo kosketukseen orgaanisen faasin kanssa siten, että hapon määrä on ekvivalenttinen orgaanisessa faasissa olevien koboltti-ionien määrän kanssa. Lisäksi tällainen kvantitatiivinen säätö on itse asiassa erittäin vaikea, ja niinpä ei mitään tehokasta koboltinirrotusta voida saavuttaa tätä systeemiä käyttäen.
Kun epäorgaanisen hapon määrä tulee liian suureksi, liuoksen pH pienenee, mistä johtuu metalliepäpuhtauksien siirtyminen happoliuok-seen yhdessä koboltin kanssa, ja kun taas epäorgaanisen hapon määrä jää riittämättömäksi, orgaaniseen faasiin jääneen koboltin määrä lisääntyy, aiheuttaen koboltin saannin pienenemisen.
Keksinnön menetelmän mukaan koboltin irrotus orgaanisesta faasista voidaan suorittaa laajalla lämpötila-alueella, nimittäin välillä 15 - 80UC, samalla pitäen pH edellä mainitulla alueella. Ottaen huomioon koboltinirrotustehokkuus ja toiminnan turvallisuus, on lämpötila n. 60°C kuitenkin sopivin. Koboltinirrotuksessa orgaanisen faasin ja vesifaasin välinen tilavuussuhde (0/A) ja happo-pitoisuus vesifaasissa eivät edellytä mitään kriittistä määrittelyä.
Kuvio 1 esittää yhteyden metallien uuttuvuuden ja epäorgaanisen hapon vesiliuoksen pH-arvon välillä tapauksessa, jolloin orgaanisena faasina on paloöljyliuos, joka sisältää 20 tilavuus-% yhdistettä M2EHP lämpötilassa 60°C. Kuviosta 1 näkyy, että koboltin uuttuvuus vähenee äkkiä pH-arvolla n. 2, ja niinpä kun irrotus suoritetaan pH-välillä 1,5 - 3,5, koboltti voidaan selektiivisesti irrottaa ilman mukanaseuraavaa sinkkiä. Kuparin uuttuvuus vähenee myös samalla pH-alueella, mutta koska kuparin pitoisuus on tavallisesti hyvin pieni, lähinnä hivenmääriä, yllä mainittu pH-alue koboltin irrotusta varten soveltuu myös sinkin irrotuksen ehkäisyyn systeemin toimiessa.
Edellä mainittua irrotusmenetelmää selostetaan konkreettisemmin seuraavassa viitaten kuvioon 2.
li 7 69113
Kuviossa 2 on otettu käyttöön seuraavat merkinnät. St-I on irrotus-toiminnan ensimmäinen vaihe ja St-II sen toinen vaihe, E on koboltin elektrolysointilaite, Sv on epäorgaanisen hapon vesiliuoksen säiliö, 1 on orgaanisen faasin syöttöjohto irrotuksen ensimmäiseen vaiheeseen, 2 on orgaanisen faasin syöttöjohto irrotuksen toiseen vaiheeseen, 3 on koboltista ja metalliepäpuhtauksista puhdistetun orgaanisen faasin poistojohto, 4 on irrotettua kobolttia sekä pienen määrän muita metalleja olevia epäpuhtauksia sisältävän vesiliuoksen syöttö-johto elektrolysointilaitteeseen E, 5 on epäorgaanisen hapon vesi-liuoksen syöttöjohto elektrolysointilaitteesta irrotuksen ensimmäiseen vaiheeseen St-I, 5' on johto, jossa liuos johdosta 5 ja toisesta irrotusvaiheesta saapuva osa kiertävästä epäorgaanisen hapon vesi-liuoksesta virtaavat yhdessä irrotuksen ensimmäiseen vaiheeseen, 6 on hapon vesiliuoksen syöttöjohto sen säiliöstä Sv irrotuksen toiseen vaiheeseen St-II, vesiliuoksen tullessa kierrätetyksi johtojen 6 ja 7 kautta ja irrotuksen toisesta vaiheesta poistuvan vesiliuoksen tullessa osittain johdetuksi irrotuksen ensimmäiseen vaiheeseen johdon 8 kautta venttiilin P säätämänä, 9 on johto, jota pitkin osa kertyneitä metalleja kuten sinkkiä, kuparia ja muita metalleja sisältävästä hapon vesiliuoksesta poistetaan systeemistä sen ulkopuolelle, 10 on epäorgaanista happoa systeemiin syöttävä johto ja 11 on johto hapon vesiliuoksen osaa varten orgaanisen faasin pesemiseksi ennen sen saapumista irrotuksen ensimmäiseen vaiheeseen St-I.
Systeemin toimiessa orgaaninen faasi, joka on kohtalaisen selektiivisesti uuttanut kobolttia sitä ja metalliepäpuhtauksia sisältävästä vesiliuoksesta erillisessä systeemissä, syötetään johdon kautta 1 koboltinirrotuksen ensimmäiseen vaiheeseen St-I, samalla kun epäorgaanisen hapon vesiliuosta syötetään elektrolysointilaitteesta E vaiheeseen St-I johdon 5 kautta, niin että orgaaninen faasi joutuu kosketukseen epäorgaanisen hapon vesiliuoksen kanssa vaiheessa St-I. pH-arvon säätämiseksi välille 1,5 - 3,5 mainitun kosketuksen aikana, osa kiertävästä hapon vesiliuoksesta johdetaan johdon 8 kautta venttiilin P säätämänä.
Mainitun kosketuksen aikana hapon vesiliuos irrottaa selektiivisesti orgaanisen faasin sisältämän koboltin, ja liuos johdetaan elektro-lysointilaitteeseen E johdon 4 kautta. Elektrolysointilaitteesta E tulevan happovesiliuoksen sisältämät metalliepäpuhtaudet uutetaan 8 691 1 3 orgaaniseen faasiin, jota on johdettu koboltinirrotuksen ensimmäi-seen vaiheeseen. Toisin sanoen koboltinirrotuksen ensimmäisellä vaiheella on sitä epäorgaanisen hapon vesiliuosta pesevä vaikutus, joka on saapunut johdosta 5, tehden siten mahdolliseksi hyvin suuren puhtauden omaavan koboltin saannin elektrolysointilaitteessa. Orgaaninen faasi johdetaan irrotuksen ensimmäisestä vaiheesta St-I irrotuksen toiseen vaiheeseen St-II, jolloin orgaanisen faasin virtaus synkronoidaan johtamalla toisen happovesiliuoksen virta säiliöstä Sv johdon 6 kautta. Vesiliuoksen pH säädetään pienemmäksi kuin 1,0 johtamalla epäorgaanista happoa säiliöön Sv johdon 10 kautta, niin että orgaaninen faasi saatetaan irrotuksen toisessa vaiheessa kosketukseen hapon sellaisen vesiliuoksen kanssa, jonka pH-arvo on pienempi kuin 1,0. Toisesta vaiheesta poistuva liuos ei sisällä me-talliepäpuhtauksia eikä myöskään kobolttia, jota on sisältynyt pienessä määrässä vaiheesta St-I poistuvaan liuokseen. Niinpä orgaaninen faasi vaiheesta St-II voidaan palauttaa koboltinuuttovaiheeseen uuttoaineena.
Yllä mainitussa toiminnassa metalliepäpuhtaudet kuten sinkki, kupari jne. sekä pieni määrä kobolttia, jotka ovat sisältyneet vaiheesta St-I poistuvaan orgaaniseen faasiin, irrotetaan hapon vesiliuoksen avulla vaiheessa St-II, ja siten ne kerääntyvät vähitellen kiertävään happolluokseen orgaanisesta faasista suoritetussa toistuvassa irrotuksessa. Tästä syystä osa kiertävästä liuoksesta poistetaan kierrä-tyssysteemistä johdon 9 kautta kobolttia sisältävän vesiliuoksen säiliöön (koko irrotussysteemin ulkopuolella), kun sitä on käsitelty epäpuhtauksien poistamiseksi. Kobolttia sisältävä vesiliuos johdetaan koboltinuuttolaitteeseen.
pH-arvon säätö irrotuksen ensimmäistä ja toista vaihetta varten suoritetaan tämän keksinnön mukaan seuraavalla tavalla:
Ensimmäisessä vaiheessa on edullista säätää pH sovittamalla kierrä tyssysteemistä poistetun happoliuoksen määrää, ts. irrotuksen ensimmäiseen vaiheeseen palautetun liuoksen määrää, samalla valvoen koboltinirrotusvaiheesta poistuvan liuoksen pH-arvoa. Toisessa vaiheessa pH säädetään sovittamalla kierrätyssysteemiin syötetyn epäorgaanisen hapon määrää, samalla valvoen metalliepäpuhtauksien irrotusvaiheesta poistuvan vesiliuoksen pH-arvoa. Yllä mainitussa
II
9 691 1 3 menetelmässä metalliepäpuhtauksia kuten sinkkiä, kuparia jne. ei irroteta irrotuksen ensimmäisessä vaiheessa, vaan ne pysytetään irrotuksen ensimmäisestä vaiheesta poistuvassa orgaanisessa faasissa.
Ne irrotetaan kuitenkin toisessa vaiheessa ja siirtyvät epäorgaanisen hapon vesiliuokseen. Niinpä vesiliuosta kierrätetään, kuten edellä on mainittu, ja osa siitä johdetaan ensimmäiseen vaiheeseen, samalla kun ensimmäiseen vaiheeseen johdetun happovesiliuoksen osan sisältämiä metalliepäpuhtauksia ei irroteta ensimmäisessä vaiheessa, vaan ne tulevat uutetuksi orgaaniseen faasiin. Tämän johdosta me-talliepäpuhtauksien pitoisuus lisääntyy vähitellen kiertävässä hapon vesiliuoksessa.
pH-arvon säädön kriittinen merkitys kummassakin irrotusvaiheessa sekä koboltinirrotuksen ensimmäisestä vaiheesta poistuvassa orgaanisessa faasissa olevien metalliepäpuhtauksien irrotuksen tehokkuus pH-arvon ollessa pienempi kuin 1,0 ilmenevät kuviosta 1. Myös kuparin uuttu-vuus vähenee koboltin irrotukseen käytetyllä pH-alueella. Kuitenkin, koska kuparin pitoisuus irrotuksen ensimmäiseen vaiheeseen viedyssä orgaanisessa faasissa on tavallisesti hyvin pieni, sitä pH-aluetta, joka kykenee kontrolloimaan sinkin irrotusta, voidaan tehokkaasti käyttää systeemin toimiessa.
Neste/neste-kosketus irrotuksen ensimmäisessä ja toisessa vaiheessa voidaan suorittaa laajalla lämpötila-alueella, nimittäin välillä 15 - 80°C, lämpötilan n. 60°C ollessa kuitenkin yleensä edullisin.
Vaikka edellä ei ole määritelty kriittisiä raja-arvoja orgaanisen faasin ja hapon vesiliuoksen tilavuussuhteelle (O/A) kummassakaan irrotusvaiheessa eikä epäorgaanisen hapon pitoisuudelle vesiliuoksessa, on edullisinta ottaa ne käyttöön valinnan jälkeen huomioonottaen koboltin pitoisuus orgaanisessa faasissa sekä metalliepäpuhtauksien kuten sinkin, kuparin jne. pitoisuudet orgaanisessa faasissa.
Kuten edellä on selostettu, keksinnönmukaisella menetelmällä ei ole vain mahdollista talteenottaa (irrottaa) suuren puhtauden omaavaa kobolttia sitä sisältävästä vesiliuoksesta, vaan sillä on myös se etu, että se tekee mahdolliseksi koboltin uuttamiseen kerran käytetyn orgaanisen liuottimen uudelleenkäytön. Lisäksi keksinnönmukainen menetelmä on erittäin edullinen sovellettavaksi teollisessa mittakaavassa, koska koboltin irrotus orgaanisesta faasista sekä 10 691 1 3 metalliepäpuhtauksien irrotus orgaanisen liuottimen puhdistamiseksi voidaan suorittaa kierrätyssysteemissä. Sitä paitsi metalliepäpuhtauksien kerääntymistä kiertävään hapon vesiliuokseen voidaan säätää poistamalla osa hapon vesiliuosta kierrätyssysteemistä.
Edelleen tämän keksinnön mukaan on mahdollista syöttää erittäin puhdasta kobolttiliuosta, joka sisältää vain hyvin pienen määrän metalliepäpuhtauksia, elektrolysointivaiheeseen, niin että on mahdollista kerätä korkealaatuista kobolttimetallia, ja lisäksi koboltin uuttamiseen kerran käytetty orgaaninen liuotin voidaan menetelmässä tehokkaasti puhdistaa ja käyttää uudelleen uuttamiseen.
Keksinnönmukaista menetelmää selostetaan yksityiskohtaisesti seu-raavassa keksintöä rajoittamattomien esimerkkien avulla.
Esimerkki 1
Seuraava koe suoritettiin käyttäen kolmea erilaista orgaanista uuttoainetta: yhdistettä M2EHP, 2-etyyliheksyylifosfonihapon mono-isodesyyliesteriä ja 3,5,5-trimetyylifosfonihapon mono-isodesyyli-esteriä.
Kobolttia sekä pieniä määriä sinkkiä ja kuparia sisältävää vesiliuosta saatettiin kosketukseen lämpötilassa 60°C kolmen eri palocljyliuok-sen kanssa, joista liuoksista kukin sisälsi tiettyä mainituista kolmesta uuttoaineesta määrässä 20 tilavuus-%, kolmen orgaanisen faasin valmistamiseksi, joista faaseista kukin sisälsi 15 g/1 kobolttia, 4 mg/1 sinkkiä jalmg/1 kuparia. Kukin orgaaninen faasi saatettiin edelleen kosketukseen lämpötilassa 60°C pH-arvon 0,2 omaavan happo-liuoksen kanssa, joka happoliuos sisälsi 35 g/1 rikkihappoa tilavuussuhteen O/A ollessa noin 2, koboltinirrotuksen suorittamiseksi. Poistuvan rikkihappovesiliuoksen pH oli välillä 2,5 - 3,0. Koboltin, sinkin ja kuparin pitoisuudet irrotusvaiheesta poistuvissa rikkihapon vesiliuoksessa ja orgaanisessa faasissa on ilmoitettu taulukossa 1. Taulukossa 1 vesifaasi Ά' tarkoittaa poistuvaa rikkihapon vesiliuosta ja orgaaninen faasi '0' tarkoittaa yhtä niistä paloöljy-liuoksista, jotka vastaavasti sisältävät yhtä yllä mainitusta kolmesta uuttoaineesta.
11 69113
Taulukko 1 Koboltin irrotus uuttoaine lx) 2xx) 3xxx)
Faasi A 0 A O A 0
Kobolttia (g/1) 21 4 20,5 4,2 21,5 4,1
Sinkkiä (g/1) <0,001 0,004 <0,001 0,0038 <0,001 0,0039
Kuparia (g/1) <0,001 0,001 <0,001 0,001 <0,001 0,001
Viitteet: lx = M2EKP
XX
2 = 2-etyyliheksyylifosfonihapon mono-isodesyyliesteri
XXX
3 = 3,5,5-trimetyyliheksyylifosfonihapon mono-isode syyliesteri
Sen jälkeen suoritettiin poistuvissa orgaanisissa faaseissa irrotus saattamalla ne kosketukseen rikkihapon vesiliuoksen kanssa, joka liuos sisälsi 50 g/1 rikkihappoa O/A-suhteen ollessa 1, niin että kosketusvaiheesta poistuvan vesiliuoksen pH pysyi pienempänä kuin 0,5. Kussakin tapauksessa sinkin, kuparin ja koboltin pitoisuudet orgaanisessa faasissa olivat pienempiä kuin 1 mg/1. Niinpä poistuvaa orgaanista faasia voitiin käyttää uudelleen koboltin uuttamiseen kobolttia sisältävästä vesiliuoksesta.
Esimerkki 2
Esimerkissä 1 valmistettuja kolmea erilaista paloöljyliuosta käytettiin kuvion 2 mukaisessa irrotusprosessissa jatkuvasti 3-7 vuorokauden ajan suhteen 0/A ollessa 1/1 ja lämpötilan 60°C. Kuparin ja sinkin keskimääräiset pitoisuudet kussakin kuvioon 2 merkityssä liuoksessa (vesiliuokset ja orgaaninen faasi) on ilmoitettu taulukossa 2. pH säädettiin välille 2,0 - 2,2 ensimmäisessä irrotus-vaiheessa ja välille 0 - 0,2 toisessa irrotusvaiheessa.
Työskentelyolosuhteet olivat seuraavat:
Virtausnopeus: 350 1/min orgaanista faasia kuvion 2 kohdissa 1,2 ja 3, 350 1/min vesiliuosta kohdissa 4, 5, 6 ja 7, 10 1/min kohdassa 10, 5 1/min kohdissa 8, 9 ja 11.
12 6911 3
Taulukko 2 Kuparin ja sinkin irrotus iKohdat Pitoisuus näissä Orgaaninen faasi (uutosaine) (kuviossa 2 kohdissa (mg/1) ^x) 2XX^ 2XX30 ! _ 1 ' — _ 1 Kupari <0,5 <0,5 <0,5
Sinkki 6,6 i 0,7 0,7 ------i--- 2 Kupari <0,5 <0,5 <0,5
Sinkki 1,3 1,4 1,4 3 Kupari jälkiä j jälkiä jälkiä
Sinkki jälkiä jälkiä jälkiä 4 Kupari 0,5 0,6 0,5
Sinkki <0,5 0,6 0,5 '------- 5 Kupari 0,6 0,5 0,6
Sinkki 0,5 0,5 0,5 |-------- 5' Kupari 0,7 0,6 0,7
Sinkki 1,1 1,2 1,2 8 ja 9 Kupari 10 11 13 I j Sinkki 45 50 50
v VV VW
Viitteet: 1,2 ja 3 merkitsevät samaa kuin taulukossa 1.
Kuten taulukosta 2 ilmenee, erikoisesti irrotuksen toisesta vaiheesta poistuva orgaaninen faasi sisältää vain jälkiä kuparista ja sinkistä. Niinpä tämän keksinnön tavoite on saavutettu.
li
Claims (4)
1. Menetelmä koboltin erottamiseksi ja talteenottamiseksi kobolttia sisältävästä vesiliuoksesta saattamalla tämä vesiliuos kosketukseen sellaisen orgaanisen liuottimen kanssa, joka sisältää alkyylifosfo-nihapon monoalkyyliesteriä, jota esittää kaava 0 II R. -P-OH 0 R2 jossa ja R2 voivat olla samoja tai erilaisia ja merkitsevät 8-10 hiiliatomia omaavaa alkyyliryhmää, mainittuun vesiliuokseen sisältyneen koboltin uuttamiseksi ja erottamiseksi mainittuun orgaaniseen liuottimeen sekä saattamalla saatu kobolttia sisältävä orgaaninen liuotin edelleen kosketukseen epäorgaanisen hapon vesiliuoksen kanssa koboltin irrotuksen aikaansaamiseksi, tunnettu siitä, että epäorgaanisen hapon vesiliuoksen pH säädetään välillä 1,5 - 3,5 olevalle alueelle orgaanisen liuottimen ollessa kosketuksessa epäorgaanisen hapon vesiliuoksen kanssa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että koboltin irrotusvaiheesta saatu orgaaninen liuotin saatetaan kosketukseen epäorgaanisen hapon sellaisen vesiliuoksen kanssa, jonka pH on pienempi kuin 1,0 liuottimessa olevien metalliepä-puhtauksien irrotuksen aikaansaamiseksi.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että epäorgaanisen hapon vesiliuosta kierrätetään, samalla kun sen pH säädetään pienemmäksi kuin 1,0 epäorgaanista happoa lisäämällä ja ainakin osa epäorgaanisen hapon vesiliuoksesta kierrätetään koboltinirrotusvaiheeseen.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että epäorgaanisen hapon vesiliuoksena on koboltin elektro-lysointivaiheesta saatu happoliuos. 14 691 1 3
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13811578A JPS5565336A (en) | 1978-11-09 | 1978-11-09 | Separation recovering method for cobalt by solvent extraction |
| JP13811678A JPS5565337A (en) | 1978-11-09 | 1978-11-09 | Separation recovering method for high purity cobalt by solvent extraction |
| JP13811578 | 1978-11-09 | ||
| JP13811678 | 1978-11-09 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI792329A FI792329A (fi) | 1980-05-10 |
| FI69113B FI69113B (fi) | 1985-08-30 |
| FI69113C true FI69113C (fi) | 1985-12-10 |
Family
ID=26471244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI792329A FI69113C (fi) | 1978-11-09 | 1979-07-25 | Foerfarande foer separering och utvinning av kobolt |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4242314A (fi) |
| AU (1) | AU516800B2 (fi) |
| CA (1) | CA1119819A (fi) |
| DE (1) | DE2930118C2 (fi) |
| FI (1) | FI69113C (fi) |
| FR (1) | FR2440995B1 (fi) |
| GB (1) | GB2033361B (fi) |
| NO (1) | NO156833C (fi) |
| PH (1) | PH14026A (fi) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI63442C (fi) * | 1980-05-27 | 1983-06-10 | Outokumpu Oy | Extraktionsfoerfarande foer separering av en koboltprodukt somaer mycket ren fraon nickel ur vattenloesningar av kobolt oh nickel |
| DE3235136A1 (de) * | 1982-09-23 | 1984-03-29 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Verfahren zur abtrennung von gallium und indium aus waessrigen loesungen |
| US4671821A (en) * | 1983-08-26 | 1987-06-09 | Albright & Wilson Inc. | Extracting cobalt from aqueous solutions containing nickel with mono-ester of benzylphosphonic acid |
| JPS61170528A (ja) * | 1985-01-22 | 1986-08-01 | Sutaaroi Sangyo Kk | コバルトの剥離回収方法 |
| US5779997A (en) * | 1992-06-08 | 1998-07-14 | Outokumpu Harjavalta Metals Oy | Method for preventing the formation of jarosite and ammonium and alkali based double salts in solvent extraction circuits connected to acidic leaching processes |
| US6231823B1 (en) | 2000-03-27 | 2001-05-15 | Dynatec Corporation | Solvent extraction process for the separation of cobalt from nickel in aqueous sulphate-containing solutions |
| US8182456B2 (en) | 2004-03-29 | 2012-05-22 | The Procter & Gamble Company | Disposable absorbent articles with components having both plastic and elastic properties |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB959813A (en) * | 1961-06-01 | 1964-06-03 | Shell Res Ltd | A process for the extraction of a metal value or values |
| US3336133A (en) * | 1962-06-01 | 1967-08-15 | Kao Corp | Process for the purification and concentration of cobalt and nickel |
| US3399055A (en) * | 1965-06-21 | 1968-08-27 | Eldorado Mining & Refining Ltd | Separation of cobalt by liquid extraction from acid solutions |
| AT328755B (de) * | 1973-10-04 | 1976-04-12 | Ruthner Industrieanlagen Ag | Verfahren zur gewinnung von metallen aus ultrabasischen gesteinen |
| US3966569A (en) * | 1974-01-28 | 1976-06-29 | Mx Processor Reinhardt & Co. Ab | Method of recovering metal from metalliferous waste |
| US4088733A (en) * | 1976-02-23 | 1978-05-09 | Metallurgie Hoboken-Overpelt | Process for liquid-liquid extraction of cobalt from nickel |
| JPS5924168B2 (ja) * | 1977-05-14 | 1984-06-07 | 株式会社大八化学工業所 | 溶媒抽出法によるコバルトとニツケルの分離方法 |
-
1979
- 1979-07-12 AU AU48886/79A patent/AU516800B2/en not_active Ceased
- 1979-07-13 CA CA000331778A patent/CA1119819A/en not_active Expired
- 1979-07-13 GB GB7924471A patent/GB2033361B/en not_active Expired
- 1979-07-17 NO NO792369A patent/NO156833C/no unknown
- 1979-07-19 US US06/058,771 patent/US4242314A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-07-25 DE DE2930118A patent/DE2930118C2/de not_active Expired
- 1979-07-25 FI FI792329A patent/FI69113C/fi not_active IP Right Cessation
- 1979-08-01 FR FR7919786A patent/FR2440995B1/fr not_active Expired
- 1979-08-15 PH PH22905A patent/PH14026A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2930118A1 (de) | 1980-05-29 |
| FI792329A (fi) | 1980-05-10 |
| NO156833B (no) | 1987-08-24 |
| AU516800B2 (en) | 1981-06-25 |
| FR2440995B1 (fr) | 1985-08-23 |
| CA1119819A (en) | 1982-03-16 |
| NO792369L (no) | 1980-05-12 |
| FI69113B (fi) | 1985-08-30 |
| NO156833C (no) | 1987-12-02 |
| FR2440995A1 (fr) | 1980-06-06 |
| GB2033361A (en) | 1980-05-21 |
| GB2033361B (en) | 1982-10-20 |
| AU4888679A (en) | 1980-05-15 |
| PH14026A (en) | 1980-12-08 |
| US4242314A (en) | 1980-12-30 |
| DE2930118C2 (de) | 1982-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5514844B2 (ja) | 廃二次電池からの有価金属の分離方法及びそれを用いた有価金属の回収方法 | |
| US5632963A (en) | Process for the removal of impurity elements from solutions of valuable metals | |
| CA2943483C (en) | Copper removal method for aqueous nickel chloride solution | |
| FI93972C (fi) | Menetelmä häiritsevien aineiden erottamiseksi arvometallielektrolyyttiliuoksista | |
| PL162384B1 (pl) | Sposób odzyskiwania miedzi na drodze ekstrakcji rozpuszczalnikowej PL PL | |
| US4600435A (en) | Solvent extraction of cobalt (II) from sulfate solutions with cobalt extractants | |
| FI69113C (fi) | Foerfarande foer separering och utvinning av kobolt | |
| JP2005511891A (ja) | モリブデン濃縮液の処理方法 | |
| JP5867727B2 (ja) | 希土類元素の分離方法 | |
| US4261959A (en) | Process for extracting ferric iron from an aqueous solution | |
| Feather et al. | Pilot-plant evaluation of manganese removal and cobalt purification by solvent extraction | |
| US6045763A (en) | Process for working up ammoniacal metal solutions including treating the wash water with an organic extraction solution | |
| JP2008106348A (ja) | 亜鉛の分離回収方法 | |
| JP3546911B2 (ja) | 高純度硫酸ニッケルの精製方法 | |
| FI79722C (fi) | Foerfarande foer att avskilja arsenik fraon arsenik innehaollande sura loesningar. | |
| Gotfryd et al. | The selective recovery of cadmium (II) from sulfate solutions by a counter-current extraction–stripping process using a mixture of diisopropylsalicylic acid and Cyanex® 471X | |
| JP7119551B2 (ja) | 塩化コバルト水溶液の製造方法 | |
| AU2016313609B2 (en) | Methods and system for reducing impurity metal from a refinery electrolyte solution | |
| EP3114256A1 (en) | Methods and systems for controlling impurity metal concentration during metallurgic processes | |
| SU611877A1 (ru) | Экстрагент дл извлечени серной кислоты | |
| NL7907664A (nl) | Werkwijze voor het winnen van metalliek koper en kristallijn nikkelsulfaat uit ammoniakale logen. | |
| KR950007786B1 (ko) | 동(Cu)과 비소(As)를 함유한 전물(澱物)의 처리방법 | |
| CN116621138A (zh) | 一种提纯甲基磺酸并回收磷酸钙的方法 | |
| CN116219167A (zh) | 一种从高砷废酸中萃取除砷并强化分酸的方法 | |
| CN111377842A (zh) | 一种从水溶液中分离水溶性巯基化合物的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: NIPPON MINING CO. LTD. |