JPH0116778B2 - - Google Patents

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JPH0116778B2
JPH0116778B2 JP55038271A JP3827180A JPH0116778B2 JP H0116778 B2 JPH0116778 B2 JP H0116778B2 JP 55038271 A JP55038271 A JP 55038271A JP 3827180 A JP3827180 A JP 3827180A JP H0116778 B2 JPH0116778 B2 JP H0116778B2
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resin
cobalt
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selectivity
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JP55038271A
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JPS5632336A (en
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Babujaku Juraju
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Vale Canada Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0116778B2 publication Critical patent/JPH0116778B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00Compounds of nickel
    • C01G53/003Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J45/00Ion-exchange in which a complex or a chelate is formed; Use of material as complex or chelate forming ion-exchangers; Treatment of material for improving the complex or chelate forming ion-exchange properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B23/00Obtaining nickel or cobalt
    • C22B23/04Obtaining nickel or cobalt by wet processes
    • C22B23/0476Separation of nickel from cobalt
    • C22B23/0484Separation of nickel from cobalt in acidic type solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/42Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by ion-exchange extraction
    • YGENERAL 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
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は水性第一コバルト溶液の精製に関する
ものであり、特にこの種の溶液からニツケルを非
常に低水準まで除去する事に関するものである。 ニツケルとコバルトをその硫化物鉱石または酸
化物鉱石から回収するための多くの湿式冶金工程
においては、溶解したニツケルとコバルトを含有
する中間水性生産工程流が生じる。この種の溶液
から高純度コバルトを生産するためには、これら
の溶液からニツケルを極めて低水準まで除去する
必要がある。例えばコバルト/ニツケル比が
1000:1のオーダの純度のコバルト生産物が望ま
れる。精製溶液から例えば水素還元によつてこの
コバルトが生産される場合には、所望の生産物純
度を達成するには、溶液そのものがCo:Ni>
1000:1の純度を示さなければならない。このコ
バルト含有溶液を精製するためにイオン交換法を
使用できる事が特に望ましいと思われる。 市販の多くのイオン交換樹脂はニツケル/コバ
ルト間においてある程度の選択性を示すと言われ
ている。即ち、この種の樹脂上にニツケルはコバ
ルトよりも容易にローデイング(load)される。
これらの樹脂に関する公表文献に示されたこの選
択度は、ニツケル/銅またはニツケル/亜鉛等
の、より異質の金属対の間における選択度よりも
小である。しかし近年開発されたある種の樹脂は
コバルト溶液の精製に応用可能と思われる。実際
上、特定樹脂の選択は、主として、その樹脂に定
められたNi/Co選択度フアクタまたは引照デー
タから計算されるNi/Co選択度フアクタに基い
ている。選択度フアクタSNi/Cpは分布係数DNiとDCp
の比と定義され、各分布係数はそれぞれ樹脂中及
び溶液中の、これと平衡状態の金属濃度の比であ
る。故に選択度フアクタは下記の様に表わされ
る。 SNi/Cp=DNi/DCp SNi/Cp=〔Ni〕r×〔Co〕a/〔Ni〕a×〔Co〕r ここに、〔 〕rと〔 〕aはそれぞれ、樹脂中及
び水相中の、これと平衡な金属濃度を示す。 最近開発された二、三の樹脂の場合、共通対
照、代表的にはカルシウム、に対するこれら2金
属のそれぞれの選択度公表値からNi/Co選択度
を計算する事ができる。所要の選択度をこの様に
して調べて見ると、最も有望な市販樹脂は、ロー
ム アンド ハース社からAmberlite(商標)
IRC718として入手されるアミノカルボン酸基を
有するキレート樹脂と思われる。この樹脂の選択
度フアクタはメーカの商業文献によれば54.4と表
示されている(それぞれカルシウムに対するニツ
ケルとコバルトの選択度フアクタ3100及び57から
計算)。事実、水溶液からのニツケルとコバルト
の選択的回収にこの種の樹脂を使用する事は米国
特許第4123260号の主題を成している。 しかし今、アミノカルボン酸型の樹脂は濃縮コ
バルト溶液から効果的にニツケルを除去できない
事が発見された。更に詳細に述べれば、
Amberlite IRC718等の樹脂が濃コバルト水溶液
に対して示す選択度は、おそらくは小量のNiま
たはCoを除去される流出液等の希釈溶液に対す
る樹脂パーフオマンスに関する公表文献に記載の
値よりも低い(1桁のオーダも低い)事が確認さ
れた。 本発明は、リツトル当り約50g(50g/)ま
たは以上のコバルトを溶解した水性硫酸第一コバ
ルト溶液から実質全量のニツケルを除去する事の
できる方法を提供しようとするものである。 本発明によれば、溶解ニツケルと少くとも約50
g/の溶解コバルトとを含有する硫酸第一コバ
ルト水溶液からニツケルを除去する方法におい
て、必要ならこの溶液のPHを約2と6の間の値に
調整する段階と、前記溶液を約20〜60℃の温度
で、ビス(2−ピコリル)アミン官能基を有する
キレート化イオン交換樹脂と接触させてニツケル
を選択的にこの樹脂上にローデイングさせ、高純
度コバルトを回収しうる200を超える溶解コバル
トと溶解ニツケルの濃度比を特徴とする精製溶液
を生産する段階とを含む方法が提供される。 この目的から使用できる市販の樹脂はダウケミ
カル社から名称:XF−4195で入手される。この
樹脂に関する公表データの示す低選択度から見れ
ば、本発明の方法におけるこの樹脂の有効性は驚
くべきものである。即ち、この樹脂によるニツケ
ルとコバルトの吸収に関する公表データは約6.3
の選択度フアクタを示している。つまり、これは
Amberlite IRC718よりも遥かに選択度が低いと
思われる。しかし理由は明白でないが、濃コバル
ト水溶液に対する選択度測定値は希釈溶液に対す
る行動に関する公表データからは予測できない事
が発見された。事実、ダウケミカルのXF−4195
樹脂の選択度測定値は希釈溶液について計算され
た値の4〜5倍大である事が発見されたが、
Amberlite IRC718の選択度はそのそれぞれの希
釈溶液値の約10分の1である事が発見された。 精製工程は、樹脂の固定床または移動床の使用
を含む任意公知の方法で実施する事ができ、また
溶液はバツチ方式または連続方式のいずれでも処
理する事ができる。精製工程は室温で実施できる
のであるが、動力学的理由から樹脂床を約50〜60
℃に保持する事が好ましい。最良結果を得るため
溶液PHを4.5〜5.5の範囲内に調整する事が好まし
い。この様な条件下においてコバルト/ニツケル
比が1000を超える溶液を生産する様に精製を実施
しうる事が発見された。 以下、本発明を二、三の実施例について詳細に
説明する。 例 1 49〜127g/の範囲のコバルト含有量を有す
る溶液を精製するためダウXF−4195樹脂を使用
する4テストシリーズを実施した。各テストシリ
ーズにおける供給溶液は、約50g/の硫酸ナト
リウムと0.9〜1.5g/の可変量ニツケルとを含
有し固定コバルト含有量を有する合成硫酸塩溶液
であつた。各テストは回分テストであつて、50℃
で溶液PHを2.0に調節し、10の相比(溶液/樹脂)
で樹脂と混合し、24時間、50℃で樹脂との撹拌接
触状態に保持した。この時間の終了時に、各相を
分析する事によつてコバルトとニツケルのそれぞ
れの相間分布を測定した。表は第1テストシリ
ーズにおいて測定された結果を示し、この場合、
供給溶液は49.3g/のコバルトを含有してい
た。
【表】 それぞれ74g/、97.8g/、127g/の
コバルトを含有する初溶液をもつて他の3テスト
シリーズを実施した。下表2は、各シリーズの6
テストから求められたSNi/Cp平均値をまとめて示
す。
【表】 前記の結果は、テストされたコバルト濃度範囲
全体に亘つてすぐれた選択度が得られた事を明瞭
に示している。これらの平均選択度フアクタを、
現在入手される樹脂データの示す値6.3と比較す
べきである。 例 2 比較のため、他の2シリーズのバツチテストを
実施した。これらのテストにおいては、濃第一コ
バルト水溶液を各種の樹脂で精製する事が試みら
れた。すべての場合に96.9g/のコバルト含有
量を有しそれぞれ0.25、0.5、0.75、1.0及び1.25
g/のニツケル含有量を有する初溶液を用い
て、各シリーズにおいて5回のテストを実施し
た。また各テストは例1の場合と同じく24時間の
接触時間を用い、この場合、PHは2.5、温度は60
℃であつた。この比較テストの第1シリーズは、
Amberlite IRC−718樹脂を使用して実施され、
その結果を下表3に示す。第2シリーズは、
Bayer AGから薬名Lewatit(商標)TP207で市
販されている同一型の他の樹脂について実施さ
れ、その結果を下表4に示す。
【表】
【表】 これらの表3と表4から明白な様に、
Amberlite IRC−718もLewatit TP207も、ビス
(2−ピコリル)アミン樹脂に匹敵する濃第一コ
バルト溶液に対する選択度を示さない。 例 3 50g/Coと14.3g/Niとを含有する硫酸
塩溶液をカラム中でXF−4195をもつて処理した。
このカラム中に1.3の樹脂が径4.2cm、深さ91cm
の樹脂床として収容されていた。PH5.0の溶液を、
カラム断面1平方m当り、毎時、1立方m(m3
m2/h)の速度でカラム中を上向に流通させ、樹
脂床は50℃に保持された。カラムから出る流出液
をコバルトとニツケルについて分析した。下表5
は、テストの進行に伴つて採取された流出液フラ
クシヨンの分析結果を示す。フラクシヨンは樹脂
床体積(BV)の倍数で表わされる。
【表】 金属イオンによつて樹脂中の水素イオンが置換
される事により、コバルトまたはニツケルによる
樹脂のローデイングが水溶液中への水素イオンの
放出を生じる。その結果、流出液のPH測定値は、
大部分のローデイングが生じた初フラクシヨン中
の約1.5から、4BVが採取され終つた後の5.0まで
変動した。この表5から明白な事は、原料溶液中
に非常に高いニツケル含有量が存在していても
(原料溶液中のCo/Ni比は約3.5)、この原料水溶
液の組成に対応する流出液組成によつて“ブレー
クスルー”が証明されるまでに、4BVに達する
流出液が採取された事である。 例 4 約100g/Coと1.16g/Niの分析値を有
し、22℃で測定したPH6.3の硫酸塩溶液をもつて
三回のカラムテストを実施した。各テストにおい
て、0.8m長の樹脂床の中を3m3/m2/hの流速
で溶液を貫流させ、床温度は50℃であつた。第1
樹脂床は、例1と例3で述べたXF−4195を含ん
でいた。第2床は例2で述べたAmberlite IRC
−718樹脂を含んでいたが、第3床は、N−(2−
ヒドロキシエチル)−2−ピコリルアミン官能基
を含有し名称XF−4196で市販されている最近開
発されたダウケミカルの新樹脂を含んでいた。各
テストで採取された各流出液フラクシヨンのニツ
ケル分析を表6に示す。XF−4196樹脂のパーフ
オマンスはAmberlite IRC−718樹脂と同程度で
あつたが、XF−4195を使用して得られた結果は
他の二樹脂よりも遥かにすぐれていた。
【表】 これらの結果を添付のグラフに示す。このグラ
フは、採取された流出液量の関数としてのニツケ
ル除去プロツトを示す。ニツケル除去は、流出液
フラクシヨンのニツケル含有量と供給溶液のニツ
ケル含有量との比として表わされる。このグラフ
は、XF−4195樹脂の優秀性を明瞭に示している。 本発明は前記の説明のみに限定されるものでな
く、その主旨の範囲内において任意に変更実施で
きる。
【図面の簡単な説明】
付図は流出液量に対するニツケル除去比を示す
グラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 溶解ニツケルと少くとも50g/の溶解コバ
    ルトとを含有する水性硫酸第一コバルト溶液のPH
    を必要なら約2乃至6の範囲の値まで調整する段
    階と、前記溶液を約20乃至60℃の温度でビス(2
    −ピコリル)アミン官能基を有するキレート化イ
    オン交換樹脂と接触させてニツケルを選択的に樹
    脂上にローデイングし、高純度コバルトを回収で
    きる200を超える溶解コバルトと溶解ニツケルの
    濃度比を特徴とする精製溶液を生産する段階とを
    含む水性硫酸第一コバルト溶液からニツケルを除
    去する方法。 2 処理される水性溶液のPHを必要なら4.5乃至
    5.5に調整する事を特徴とする特許請求の範囲第
    1項に記載の方法。 3 前記水溶液を50゜乃至60℃の温度で樹脂と接
    触させる事を特徴とする特許請求範囲第1項に記
    載の方法。 4 前記の体積比は前記の濃度比が1000を超える
    様に選定されることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項に記載の方法。
JP3827180A 1979-08-14 1980-03-27 Method of removing nickel from concentrated solution of cobaltous sulfate Granted JPS5632336A (en)

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CA000333728A CA1119416A (en) 1979-08-14 1979-08-14 Process for nickel removal from concentrated aqueous cobaltous sulfate solutions

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Publication Number Publication Date
JPS5632336A JPS5632336A (en) 1981-04-01
JPH0116778B2 true JPH0116778B2 (ja) 1989-03-27

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ID=4114924

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AU (1) AU532617B2 (ja)
BE (1) BE884784A (ja)
CA (1) CA1119416A (ja)
FI (1) FI802565A (ja)
FR (1) FR2462924B1 (ja)
NO (1) NO158260C (ja)

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FR2462924B1 (fr) 1988-07-01
NO802418L (no) 1981-02-16
FI802565A (fi) 1981-02-15
CA1119416A (en) 1982-03-09
JPS5632336A (en) 1981-04-01
NO158260C (no) 1988-08-10
NO158260B (no) 1988-05-02
BE884784A (fr) 1980-12-01
AU532617B2 (en) 1983-10-06

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