RU2295514C1 - Method for preparing cobalt (ii) oxalate dihydrate - Google Patents
Method for preparing cobalt (ii) oxalate dihydrate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2295514C1 RU2295514C1 RU2005125881/04A RU2005125881A RU2295514C1 RU 2295514 C1 RU2295514 C1 RU 2295514C1 RU 2005125881/04 A RU2005125881/04 A RU 2005125881/04A RU 2005125881 A RU2005125881 A RU 2005125881A RU 2295514 C1 RU2295514 C1 RU 2295514C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cobalt
- oxalate
- solution
- aqueous solution
- sodium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области химической технологии солей металлов с карбоновыми кислотами, в частности к способу получения соли кобальта (II) со щавелевой кислотой (дигидрата оксалата кобальта (II)), который может быть использован для извлечения кобальта (II) из отходов производства кобальтовых покрытий. Продукт, полученный этим способом, может применяться в качестве пигмента, для приготовления катализаторов синтеза неорганических и органических веществ, для получения металлического кобальта и его соединений.The invention relates to the field of chemical technology of metal salts with carboxylic acids, in particular to a method for producing cobalt (II) salt with oxalic acid (cobalt (II) oxalate dihydrate), which can be used to extract cobalt (II) from wastes from the production of cobalt coatings. The product obtained by this method can be used as a pigment for the preparation of catalysts for the synthesis of inorganic and organic substances, for the production of cobalt metal and its compounds.
Известен способ получения оксалатов меди (II) и никеля (II), включающий приготовление реакционного водного раствора, содержащего медь (II), никель (II) или оба этих металла (II) и оксалат, кристаллизацию целевого продукта из раствора, отделение осадка от раствора (Greenberg В., Sulner A. US 4954265, МПК5 В 01 D 21/01, С 02 F 1/54, опубл. 1990). В качестве источника меди (II) и никеля (II) используют отработанные растворы химического меднения и химического никелирования, а в качестве источника оксалата - щавелевую кислоту, которую берут в избытке по отношению к количеству названных металлов (II). В реакционном водном растворе устанавливают значение рН менее 3,0, предпочтительно 1,0-1,5. Указанный способ не предусматривает получение дигидрата оксалата кобальта (II).A known method of producing copper (II) oxalates and nickel (II), including the preparation of a reaction aqueous solution containing copper (II), nickel (II) or both of these metals (II) and oxalate, crystallization of the target product from solution, separation of the precipitate from the solution (Greenberg B., Sulner A. US 4954265, IPC 5 B 01 D 21/01, C 02 F 1/54, publ. 1990). As a source of copper (II) and nickel (II), used solutions of chemical copper plating and chemical nickel plating are used, and oxalic acid is used as a source of oxalate, which is taken in excess with respect to the amount of the mentioned metals (II). In the reaction aqueous solution, the pH is set to less than 3.0, preferably 1.0 to 1.5. This method does not provide for the production of cobalt (II) oxalate dihydrate.
Известны способы получения дигидрата оксалата кобальта (II), основанные на его кристаллизации из раствора, полученного смешиванием водного раствора соли кобальта (II) и раствора оксалата, или из раствора, полученного растворением карбоната кобальта (II) в водном растворе щавелевой кислоты (Реми Г. Курс неорганической химии, Т.2. - М.: Мир, 1974, с.299; Пятницкий И.В. Аналитическая химия кобальта. - М.: Наука, 1965, с.98). Способы основаны на следующих реакциях:Known methods for producing cobalt (II) oxalate dihydrate based on its crystallization from a solution obtained by mixing an aqueous solution of cobalt (II) salt and an oxalate solution, or from a solution obtained by dissolving cobalt (II) carbonate in an aqueous solution of oxalic acid (Remy G. Inorganic chemistry course, Vol. 2. - M .: Mir, 1974, p. 199; Pyatnitsky I.V. Analytical chemistry of cobalt. - Moscow: Nauka, 1965, p. 98). The methods are based on the following reactions:
CoCl2+Na2C2O4+2H2O→СоС2O4·2Н2O+2NaClCoCl 2 + Na 2 C 2 O 4 + 2H 2 O → CoC 2 O 4 · 2H 2 O + 2NaCl
CoSO4+(NH4)2C2O4+2H2O→CoC2O4·2Н2O+(NH4)2SO4 CoSO 4 + (NH 4 ) 2 C 2 O 4 + 2H 2 O → CoC 2 O 4 · 2H 2 O + (NH 4 ) 2 SO 4
СоСО3+Н2С2O4+H2O→CoC2O4·2Н2O+Co2.CoCO 3 + H 2 C 2 O 4 + H 2 O → CoC 2 O 4 · 2H 2 O + Co 2 .
Недостатком способов является необходимость дополнительных затрат на реагент - соль кобальта (II).The disadvantage of this method is the need for additional costs for the reagent - cobalt (II) salt.
Известен способ получения дигидрата оксалата кобальта (II), основанный на взаимодействии раствора сульфата кобальта (II) и водного раствора щавелевой кислоты при температуре 60-70°С (мольное соотношение реагентов 1,0:2,0) (Корниенко В.П. // Украинский химический журнал, 1957, Т.23, №2, с.159). Способ основан на реакции:A known method of producing cobalt (II) oxalate dihydrate, based on the interaction of a solution of cobalt (II) sulfate and an aqueous solution of oxalic acid at a temperature of 60-70 ° C (molar ratio of reactants 1.0: 2.0) (V. Kornienko / / Ukrainian Chemical Journal, 1957, Vol. 23, No. 2, p. 159). The method is based on the reaction:
CoSO4+Н2С2O4+2H2O→CoC2O4·2Н2O+H2SO4.CoSO 4 + H 2 C 2 O 4 + 2H 2 O → CoC 2 O 4 · 2H 2 O + H 2 SO 4 .
Недостатком способа является необходимость дополнительных затрат на реагент - сульфат кобальта (II).The disadvantage of this method is the need for additional costs for the reagent - cobalt (II) sulfate.
Известен способ получения дигидрата оксалата кобальта (II), включающий приготовление реакционного водного раствора, содержащего кобальт (II) и оксалат, кристаллизацию целевого продукта из раствора, отделение осадка от раствора (Алхимов Н.Б. Патент России №2194033, МПК7 С 07 С 53/126, 57/12, С 09 F 9/00, С 08 К 5/098, опубл. 2002). В указанном способе в качестве источника кобальта (II) используют фильтрат после удаления осадка солей кобальта (II) с карбоновыми кислотами (которые получали взаимодействием неорганических солей кобальта (II) и смеси натриевых солей карбоновых кислот), а в качестве источника оксалата используют щавелевую кислоту или оксалат натрия (мольное соотношение реагентов 1,0:(1,1-1,2)). Способ основан на реакциях:A known method of producing cobalt (II) oxalate dihydrate, including the preparation of a reaction aqueous solution containing cobalt (II) and oxalate, crystallization of the target product from solution, separation of the precipitate from the solution (Alkhimov NB, Russian Patent No. 2194033, IPC 7 C 07 C 53/126, 57/12, C 09 F 9/00, C 08 K 5/098, publ. 2002). In this method, the filtrate is used as a source of cobalt (II) after removing the precipitate of cobalt (II) salts with carboxylic acids (which were obtained by the interaction of inorganic cobalt (II) salts and a mixture of sodium salts of carboxylic acids), and oxalic acid is used as a source of oxalate or sodium oxalate (molar ratio of reactants 1.0: (1.1-1.2)). The method is based on the reactions of:
(RCOO)2Co+Н2С2O4+2Н2O→СоС2O4·2H2O+2RCOOH(RCOO) 2 Co + H 2 C 2 O 4 + 2H 2 O → CoC 2 O 4 · 2H 2 O + 2RCOOH
(RCOO)2Co+Na2C2O4+2H2O→СоС2O4·2H2O+2RCOONa.(RCOO) 2 Co + Na 2 C 2 O 4 + 2H 2 O → CoC 2 O 4 · 2H 2 O + 2RCOONa.
Недостатком способа является необходимость дополнительных затрат на реагент - соль кобальта (II).The disadvantage of this method is the need for additional costs for the reagent - cobalt salt (II).
Известен способ получения дигидрата оксалата кобальта (II), включающий приготовление реакционного водного раствора, содержащего кобальт (II) и оксалат, кристаллизацию целевого продукта из раствора, отделение осадка от раствора фильтрованием (Deyrieux R., Berro Ch., Péneloux A. // Bulletin de la Société Chimique de France, 1973, №1, p.25). Для получения дигидрата оксалата кобальта (II) смешивают нагретые до кипения растворы сульфата, нитрата или хлорида кобальта (II) и щавелевой кислоты. Способ основан на реакцияхA known method of producing cobalt (II) oxalate dihydrate, including the preparation of a reaction aqueous solution containing cobalt (II) and oxalate, crystallization of the target product from the solution, separating the precipitate from the solution by filtration (Deyrieux R., Berro Ch., Péneloux A. // Bulletin de la Société Chimique de France, 1973, No. 1, p.25). To obtain cobalt (II) oxalate dihydrate, solutions of cobalt (II) sulfate, nitrate or chloride and oxalic acid heated to boiling are mixed. The method is based on the reactions
СоХ2+Н2С2O4+2Н2O→СоС2O4·2Н2O+2НХ,CoX 2 + H 2 C 2 O 4 + 2H 2 O → CoC 2 O 4 · 2H 2 O + 2HX,
где Х - означает анион серной (1/2 моля), азотной или соляной кислот.where X - means the anion of sulfuric (1/2 mol), nitric or hydrochloric acid.
Способ позволяет получить чистый дигидрат оксалата кобальта (II). Недостатком способа является необходимость дополнительных затрат на реагент - соль кобальта (II).The method allows to obtain pure cobalt (II) oxalate dihydrate. The disadvantage of this method is the need for additional costs for the reagent - cobalt salt (II).
Известен способ получения оксалата кобальта (II), включающий приготовление реакционного раствора, содержащего кобальт (II), воду и оксалат, кристаллизацию целевого продукта из раствора, отделение осадка от раствора (Feld M. US 4490298, МПК3 С 07 F 11/00, С 07 F 15/06, опубл. 1984). Для приготовления реакционного раствора в качестве источника кобальта (II) используют уксуснокислый маточный раствор процесса получения ароматических карбоновых кислот окислением алкилбензолов или уксуснокислый экстракт осадка дистилляции от процесса получения терефталевой кислоты окислением п-ксилола, а в качестве источника оксалата используют диметиловый или диэтиловый эфиры щавелевой кислоты. Реакцию проводят при температуре от 50 до 250°С (преимущественно - от 80 до 160°С) и прибавляют от 1 до 4 молей эфира щавелевой кислоты на 1 моль кобальта (II). Способ основан на реакцияхA known method of producing cobalt (II) oxalate, including the preparation of a reaction solution containing cobalt (II), water and oxalate, crystallization of the target product from the solution, separating the precipitate from the solution (Feld M. US 4490298, IPC 3 C 07 F 11/00, C 07 F 15/06, publ. 1984). To prepare the reaction solution, an acetic mother liquor of the process for producing aromatic carboxylic acids by oxidation of alkylbenzenes or an acetic acid extract of a distillation residue from the process for producing terephthalic acid by oxidation of p-xylene is used as a source of cobalt (II), and oxalic acid dimethyl or diethyl esters are used as a source of oxalate. The reaction is carried out at a temperature of from 50 to 250 ° C (mainly from 80 to 160 ° C) and from 1 to 4 moles of oxalic acid ester per 1 mol of cobalt (II) are added. The method is based on the reactions
(СН3СОО)2Со+(СН3О)2С2O2+(n+2)Н2O→СоС2O4·nH2O+(CH 3 COO) 2 Co + (CH 3 O) 2 C 2 O 2 + (n + 2) H 2 O → CoC 2 O 4 · nH 2 O +
2СН3СООН+2СН3ОН2CH 3 COOH + 2CH 3 OH
(СН3СОО)2Со+(С2Н5O)2С2O2+(n+2)Н2O→СОС2O4·nH2O+(CH 3 COO) 2 Co + (C 2 H 5 O) 2 C 2 O 2 + (n + 2) H 2 O → COC 2 O 4 · nH 2 O +
2СН3СООН+2С2Н5OH.2CH 3 COOH + 2C 2 H 5 OH.
Способ позволяет получать хорошо фильтрующийся оксалат кобальта (II).The method allows to obtain well-filtered cobalt (II) oxalate.
Сведения о чистоте и гидратном составе целевого продукта в данном источнике информации отсутствуют. Недостатком способа по US 4490298 является необходимость дополнительных затрат на реагент - диметиловый или диэтиловый эфир щавелевой кислоты, на нагревание реакционного раствора.Information on the purity and hydrate composition of the target product is not available in this source of information. The disadvantage of the method according to US 4490298 is the need for additional costs for the reagent - dimethyl or diethyl ether of oxalic acid, for heating the reaction solution.
Наиболее близким к заявленному является способ получения оксалата кобальта (II), включающий приготовление реакционного водного раствора, содержащего кобальт (II) и оксалат, кристаллизацию целевого продукта из раствора, отделение осадка от раствора и высушивание осадка (Weyls J., Lindemann R.Ch. EP 0429044, МПК5 С 22 В 7/00, С 22 В 3/20, опубл. 1991). В качестве источника кобальта (II) для приготовления реакционного водного раствора используют отработанный электролит гальванического кобальтирования. В качестве реагента, являющегося источником оксалата, используют щавелевую кислоту, которую прибавляют в эквимольном или большем количестве по отношению к количеству металла в жидком отходе производства. Перед прибавлением щавелевой кислоты в растворе устанавливают рН от 0,1 до 8,0 и проводят процесс при температуре от 20 до 100°С. Способ по прототипу не предусматривает использование для получения оксалата кобальта (II) отработанных растворов химического кобальтирования.Closest to the claimed is a method for producing cobalt (II) oxalate, comprising preparing a reaction aqueous solution containing cobalt (II) and oxalate, crystallization of the target product from the solution, separating the precipitate from the solution and drying the precipitate (Weyls J., Lindemann R.Ch. EP 0429044, IPC 5 C 22 V 7/00, C 22 V 3/20, publ. 1991). As a source of cobalt (II) for the preparation of the reaction aqueous solution, spent electrolyte of galvanic cobaltation is used. As a reagent, which is the source of oxalate, oxalic acid is used, which is added in equimolar or greater amounts relative to the amount of metal in the liquid waste product. Before the addition of oxalic acid in the solution, the pH is adjusted from 0.1 to 8.0 and the process is carried out at a temperature of from 20 to 100 ° C. The prototype method does not provide for the use of spent cobalt solutions to obtain cobalt (II) oxalate.
При создании заявленного изобретения ставилась задача расширить ассортимент кобальтсодержащих материалов, используемых для получения дигидрата оксалата кобальта (II), при сохранении высокой чистоты и низкой себестоимости целевого продукта, осуществить очистку от кобальта отработанных растворов химического кобальтирования.When creating the claimed invention, the task was to expand the range of cobalt-containing materials used to obtain cobalt (II) oxalate dihydrate, while maintaining high purity and low cost of the target product, to purify the spent solutions of chemical cobalt from cobalt.
Поставленная задача решается тем, что способ получения дигидрата оксалата кобальта (II) включает приготовление реакционного водного раствора, содержащего кобальт (II) и оксалат, кристаллизацию целевого продукта из раствора, отделение осадка от раствора и высушивание осадка, и для приготовления реакционного водного раствора в качестве источника кобальта (II) используют кобальтсодержащий отход производства. Новым в этом способе является то, что в качестве отхода производства используют отработанный раствор химического кобальтирования, и в реакционном водном растворе устанавливают мольное соотношение кобальт (II): оксалат, равное 1,0:(0,9-4,5), и значение рН от 0,0 до 8,0. Для приготовления реакционного водного раствора в качестве источника оксалата желательно использовать хотя бы одно вещество из группы, состоящей из щавелевой кислоты, оксалата натрия, оксалата калия, оксалата аммония, или водный раствор, содержащий хотя бы одно вещество из группы, состоящей из щавелевой кислоты, оксалата натрия, оксалата калия, оксалата аммония, с массовой долей вещества в растворе от 5 до 50%. Для приготовления реакционного водного раствора в качестве источника оксалата можно использовать отходы производства, содержащие хотя бы одно вещество из группы, состоящей из щавелевой кислоты, оксалата натрия, оксалата калия, оксалата аммония. Кристаллизацию целевого продукта предпочтительнее проводить из раствора с температурой от 0 до 30°С или от 70 до 105°С. Если в качестве кобальтсодержащего отхода производства используют отработанный раствор химического кобальтирования, содержащий кобальт (II), диметиламиноборан, борную кислоту, уксусную кислоту, ацетат натрия, то желательно готовить реакционный водный раствор, содержащий кобальт (II) и оксалат в мольном соотношении, равном 1,0:(0,9-4,5), и имеющий значение рН от 0,0 до 7,5. Если в качестве кобальтсодержащего отхода производства используют отработанный раствор химического кобальтирования, содержащий кобальт (II), диметиламиноборан, борную кислоту, молочную кислоту, цитрат натрия, то желательно готовить реакционный водный раствор, содержащий кобальт (II) и оксалат в мольном соотношении, равном 1,0:(0,9-3,5), и имеющий значение рН от 0,0 до 6,5. Если в качестве кобальтсодержащего отхода производства используют отработанный раствор химического кобальтирования, содержащий кобальт (II), диметиламиноборан, борную кислоту, малоновую кислоту, сульфат натрия, то желательно готовить реакционный водный раствор, содержащий кобальт (II) и оксалат в мольном соотношении, равном 1,0:(0,9-4,0), и имеющий значение рН от 0,0 до 8,0. Если в качестве кобальтсодержащего отхода производства используют отработанный раствор химического кобальтирования, содержащий кобальт (II), гидразин, аммиак, то желательно готовить реакционный водный раствор, содержащий кобальт (II) и оксалат в мольном соотношении, равном 1,0:(1,0-3,0), и имеющий значение рН от 1,0 до 7,5. Если в качестве кобальтсодержащего отхода производства используют отработанный раствор химического кобальтирования, содержащий кобальт (II), гипофосфит натрия, фосфит натрия, цитрат натрия, хлорид аммония, аммиак, то желательно готовить реакционный водный раствор, содержащий кобальт (II) и оксалат в мольном соотношении, равном 1,0:(1,0-2,9), и имеющий значение рН от 0,3 до 7,0. Если в качестве кобальтсодержащего отхода производства используют отработанный раствор химического кобальтирования, содержащий кобальт (II), гипофосфит натрия, фосфит натрия, аминоуксусную кислоту, аммиак, то желательно готовить реакционный водный раствор, содержащий кобальт (II) и оксалат в мольном соотношении, равном 1,0:(1,0-2,8), и имеющий значение рН от 0,3 до 6,5.The problem is solved in that the method of producing cobalt (II) oxalate dihydrate comprises preparing a reaction aqueous solution containing cobalt (II) and oxalate, crystallizing the target product from the solution, separating the precipitate from the solution and drying the precipitate, and for preparing the reaction aqueous solution as source of cobalt (II) use cobalt-containing waste products. New in this method is that the waste solution of chemical cobaltation is used as production waste, and the molar ratio of cobalt (II): oxalate is set to 1.0: (0.9-4.5) in the reaction aqueous solution, and the value pH from 0.0 to 8.0. To prepare the reaction aqueous solution, it is desirable to use at least one substance from the group consisting of oxalic acid, sodium oxalate, potassium oxalate, ammonium oxalate, or an aqueous solution containing at least one substance from the group consisting of oxalic acid, oxalate as a source of oxalate sodium, potassium oxalate, ammonium oxalate, with a mass fraction of a substance in solution from 5 to 50%. To prepare the reaction aqueous solution, production waste containing at least one substance from the group consisting of oxalic acid, sodium oxalate, potassium oxalate, ammonium oxalate can be used as a source of oxalate. The crystallization of the target product is preferably carried out from a solution with a temperature of from 0 to 30 ° C or from 70 to 105 ° C. If, as a cobalt-containing production waste, an spent chemical cobalt solution containing cobalt (II), dimethylaminoborane, boric acid, acetic acid, sodium acetate is used, it is desirable to prepare a reaction aqueous solution containing cobalt (II) and oxalate in a molar ratio of 1, 0: (0.9-4.5), and having a pH value of from 0.0 to 7.5. If, as a cobalt-containing production waste, a spent chemical cobalt solution containing cobalt (II), dimethylaminoborane, boric acid, lactic acid, sodium citrate is used, it is desirable to prepare a reaction aqueous solution containing cobalt (II) and oxalate in a molar ratio of 1, 0: (0.9-3.5), and having a pH value of from 0.0 to 6.5. If as a cobalt-containing production waste, a spent chemical cobalt solution containing cobalt (II), dimethylaminoborane, boric acid, malonic acid, sodium sulfate is used, it is desirable to prepare a reaction aqueous solution containing cobalt (II) and oxalate in a molar ratio of 1, 0: (0.9-4.0), and having a pH value of from 0.0 to 8.0. If a waste chemical cobalt solution containing cobalt (II), hydrazine, ammonia is used as a cobalt-containing production waste, then it is desirable to prepare a reaction aqueous solution containing cobalt (II) and oxalate in a molar ratio of 1.0: (1.0- 3.0), and having a pH value of from 1.0 to 7.5. If as a cobalt-containing production waste, a spent chemical cobalt solution containing cobalt (II), sodium hypophosphite, sodium phosphite, sodium citrate, ammonium chloride, ammonia is used, it is desirable to prepare a reaction aqueous solution containing cobalt (II) and oxalate in a molar ratio, equal to 1.0: (1.0-2.9), and having a pH value of from 0.3 to 7.0. If a waste chemical cobalt solution containing cobalt (II), sodium hypophosphite, sodium phosphite, aminoacetic acid, ammonia is used as a cobalt-containing production waste, it is desirable to prepare a reaction aqueous solution containing cobalt (II) and oxalate in a molar ratio of 1, 0: (1.0-2.8), and having a pH value of from 0.3 to 6.5.
Способ получения дигидрата оксалата кобальта (II) заключается в смешивании отработанного раствора химического кобальтирования, содержащего в качестве основных компонентов кобальт (II), восстановитель и продукт его окисления кобальтом (II), лиганд для связывания кобальта (II) в комплекс, и реагента, содержащего оксалат, в таком количестве, которое обеспечивает в реакционном растворе мольное соотношение кобальт (II): оксалат, равное 1,0:(0,9-4,5), прибавлении (при необходимости) кислоты или основания до достижения значения рН от 0,0 до 8,0, кристаллизации дигидрата оксалата кобальта (II) из раствора (при обычной или при повышенной температуре), отделении осадка от раствора, промывании (при необходимости) осадка растворителем и высушивании осадка при обычной или при повышенной температуре.A method of producing cobalt (II) oxalate dihydrate is to mix an spent chemical cobalt solution containing, as main components, cobalt (II), a reductant and its oxidation product cobalt (II), a ligand for binding cobalt (II) to the complex, and a reagent containing oxalate, in such an amount that provides in the reaction solution a molar ratio of cobalt (II): oxalate equal to 1.0: (0.9-4.5), adding (if necessary) acid or base until the pH reaches 0, 0 to 8.0, crystallization cobalt (II) oxalate dihydrate from the solution (at ordinary or at elevated temperature), separating the precipitate from the solution, washing (if necessary) the precipitate with a solvent, and drying the precipitate at ordinary or elevated temperature.
Способ получения дигидрата оксалата кобальта (II) основан на реакциях, напримерThe method for producing cobalt (II) oxalate dihydrate is based on reactions, for example
Na2[Со(СН3СОО)4]+Н2С2O4+2Н2О→СоС2O4·2H2O+2CH3COONaNa 2 [Co (CH 3 COO) 4 ] + H 2 C 2 O 4 + 2H 2 O → CoC 2 O 4 · 2H 2 O + 2CH 3 COONa
+2СН3СООН+ 2CH 3 COOH
Na2[Co(OOCCH2COO)2]+Na2C2O4+2H2O→CoC2O4·2H2O+Na 2 [Co (OOCCH 2 COO) 2 ] + Na 2 C 2 O 4 + 2H 2 O → CoC 2 O 4 · 2H 2 O +
2NaOOCCH2COONa2NaOOCCH 2 COONa
2Na[Co(OOCCH2C(OH)(COO)CH2COO)]+2H2C2O4+H2SO4+4H2O2Na [Co (OOCCH 2 C (OH) (COO) CH 2 COO)] + 2H 2 C 2 O 4 + H 2 SO 4 + 4H 2 O
→2СоС2O4·2H2О+2НООССН2С(ОН)(СООН)СН2СООН+Na2SO4 → 2CoC 2 O 4 · 2H 2 O + 2HOOCCH 2 C (OH) (COOH) CH 2 COOH + Na 2 SO 4
[Co(NH3)6]SO4+H2C2O4+2H2SO4+2H2O→СоС2O4·2H2О[Co (NH 3 ) 6 ] SO 4 + H 2 C 2 O 4 + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O → CoC 2 O 4 · 2H 2 O
+3(NH4)2SO4 +3 (NH 4 ) 2 SO 4
[Со(NH3)6]Cl2+К2С2O4+6HCl+2Н2O→СоС2O4·2Н2O+6NH4Cl[Co (NH 3 ) 6 ] Cl 2 + K 2 C 2 O 4 + 6HCl + 2H 2 O → CoC 2 O 4 · 2H 2 O + 6NH 4 Cl
+2KCl+ 2KCl
[Со(NH3)2(Н2NCH2СОО)2]+Н2С2O4+2HNO3+2Н2O→[Co (NH 3 ) 2 (Н 2 NCH 2 СОО) 2 ] + Н 2 С 2 O 4 + 2HNO 3 + 2Н 2 O →
СоС2O4·2Н2O+2H2NCH2COOH+2NH4NO3 CoC 2 O 4 · 2H 2 O + 2H 2 NCH 2 COOH + 2NH 4 NO 3
[Co(N2H4)2(NH3)4]SO4+(NH4)2C2O4+4H2SO4+2H2O→[Co (N 2 H 4 ) 2 (NH 3 ) 4 ] SO 4 + (NH 4 ) 2 C 2 O 4 + 4H 2 SO 4 + 2H 2 O →
СоС2O4·2Н2O+2N2H6SO4+3(NH4)2SO4 CoC 2 O 4 · 2H 2 O + 2N 2 H 6 SO 4 +3 (NH 4 ) 2 SO 4
Отработанные растворы химического кобальтирования стали, алюминия, сплавов, пластических масс, стекла, керамики являются токсичными отходами производства из-за высокого содержания в них кобальта (II) (Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов V-VIII групп /Под ред. В.А.Филова. - Л.: Химия, 1989, с.442). Они содержат в качестве основных компонентов кобальт (II), восстановитель (алкиламино-бораны, борогидрид, дитионит, гидразин, гидразинборан, гипофосфит, формальдегид), продукт окисления восстановителя кобальтом (II), лиганд для связывания кобальта (II) в комплекс (аммиак, этилендиамин, малонат, лактат, тартрат, аминоуксусная кислота, цитрат), а также буферирующие вещества (аммиак и соли аммония, ацетат), вспомогательные вещества (Лататуев В.И., Ганай Г.Н., Денисов А. Д. Металлические покрытия химическим методом. - Барнаул: Алт. кн. из-во, 1968, 208 с. Шалкаускас М., Вашкялис А. Химическая металлизация пластмасс. - Л.: Химия, 1972, с.123. Горбунова К.М., Никифорова А.А., Садаков Г.А. Физико-химические основы процесса химического кобальтирования. - М.: Наука, 1974, 219 с. Садаков Г.А. Гальванопластика. - М.: Машиностроение, 1987, с.55, 62. Гальванотехника. Справочник (под ред. Гинберга А.М., Иванова А.Ф., Кравченко Л.Л. - М.: Металлургия, 1987, с.396. Большаков А.М., Сергеева О.В. и др. // Журнал неорганической химии, 2003, Т.48, №7, с.1216), и имеют состав, например:Spent solutions of chemical cobaltation of steel, aluminum, alloys, plastics, glass, and ceramics are toxic waste products due to the high content of cobalt (II) in them (Harmful chemicals. Inorganic compounds of elements of groups V-VIII / Ed. B.A. Filov. - L.: Chemistry, 1989, p. 422). They contain cobalt (II) as the main components, a reducing agent (alkylamino boranes, borohydride, dithionite, hydrazine, hydrazineborane, hypophosphite, formaldehyde), the oxidizing agent of the reducing agent with cobalt (II), a ligand for binding of cobalt (II) to the complex (ammonia, ethylenediamine, malonate, lactate, tartrate, aminoacetic acid, citrate), as well as buffering substances (ammonia and ammonium salts, acetate), auxiliary substances (Latatuev V.I., Ganay G.N., Denisov A.D. method. - Barnaul: Alt. Prince of-from, 1968, 208 pp. Schalkau skas M., Vashkyalis A. Chemical metallization of plastics. - L .: Chemistry, 1972, p. 123. Gorbunova KM, Nikiforova AA, Sadakov GA Physico-chemical basis of the process of chemical cobaltation - M .: Nauka, 1974, 219 pp. G. Sadakov, Galvanoplasty. - M.: Mechanical Engineering, 1987, p. 55, 62. Electroplating. Handbook (edited by A. Ginberg, A. F. Ivanov, Kravchenko L.L. - M .: Metallurgy, 1987, p. 396. Bolshakov AM, Sergeeva OV and others // Journal of inorganic chemistry, 2003, T. 48, No. 7, p. 1216), and have a composition, for example:
Для получения дигидрата оксалата кобальта (II) в реакционном водном растворе необходимо устанавливать оптимальное мольное соотношение кобальт (II): оксалат. Из растворов, в которых на 1,0 моль кобальта (II) приходится менее 0,9 моля оксалата, дигидрат оксалата кобальта (II) в кислой среде выделяется с выходом менее 85%, а щелочной среде из раствора может выделяться целевой продукт, загрязненный другими соединениями кобальта. Из кислых растворов, в которых на 1,0 моль кобальта (II) приходится 0,9 или более молей оксалата, выделяется дигидрат оксалата кобальта (II) с высоким выходом по кобальту (II), но выход целевого продукта по оксалату при большом мольном избытке оксалата снижается, что ведет к непроизводительному расходованию этого реагента. Из нейтральных и щелочных растворов, в которых на 1,0 моль кобальта (II) приходится более 4,5 моля оксалата, дигидрат оксалата кобальта (II) выделяется с пониженным выходом по кобальту (II), что связано с образованием растворимых в воде оксалатокобальтатов (II)To obtain cobalt (II) oxalate dihydrate in a reaction aqueous solution, it is necessary to establish the optimal molar ratio of cobalt (II): oxalate. From solutions in which 1.0 mol of cobalt (II) accounts for less than 0.9 mol of oxalate, cobalt (II) oxalate dihydrate is released in an acidic medium with a yield of less than 85%, and the target product contaminated with others can be released from the solution cobalt compounds. From acidic solutions in which 1.0 mol of cobalt (II) accounts for 0.9 or more moles of oxalate, cobalt (II) oxalate dihydrate is isolated with a high yield of cobalt (II), but the yield of the target product with oxalate with a large molar excess oxalate is reduced, which leads to unproductive consumption of this reagent. From neutral and alkaline solutions, in which 1.0 mol of cobalt (II) accounts for more than 4.5 moles of oxalate, cobalt (II) oxalate dihydrate is isolated with a reduced yield of cobalt (II), which is associated with the formation of water-soluble oxalate cobaltates ( II)
CoC2O4·2Н2O+С2O4 2-+[СО(С2O4)2]2-+2Н2O.CoC 2 O 4 · 2H 2 O + C 2 O 4 2- + [CO (C 2 O 4 ) 2 ] 2- + 2H 2 O.
Следовательно, для получения чистого дигидрата оксалата кобальта (II) с высоким выходом в реакционном водном растворе необходимо устанавливать мольное соотношение кобальт (II): оксалат, равное 1,0:(0,9-4,5). Заданное мольное соотношение кобальт (II): оксалат устанавливают путем растворения в отработанном растворе химического кобальтирования щавелевой кислоты, оксалатов натрия, калия, аммония или путем прибавления водных растворов с массовой долей названных веществ от 5 до 50% в количестве, рассчитанном по результатам анализа отработанного раствора химического кобальтирования на содержание кобальта (II).Therefore, in order to obtain pure cobalt (II) oxalate dihydrate in high yield in the reaction aqueous solution, it is necessary to establish a cobalt (II): oxalate molar ratio of 1.0: (0.9-4.5). The predetermined molar ratio of cobalt (II): oxalate is established by dissolving oxalic acid, sodium, potassium, ammonium oxalates in an spent solution of chemical cobaltation or by adding aqueous solutions with a mass fraction of these substances from 5 to 50% in the amount calculated according to the analysis of the spent solution chemical cobalt on the content of cobalt (II).
Для получения дигидрата оксалата кобальта (II) в реакционном водном растворе необходимо поддерживать оптимальное значение рН. Это связано с тем, что дигидрат оксалата кобальта (II) плохо растворим в воде (Справочник по растворимости, T.1, кн.1. - М. - Л.: Из-во АН СССР, 1961, с.51), но его растворимость возрастает в присутствии сильных кислот (при низких значениях рН раствора)To obtain cobalt (II) oxalate dihydrate in a reaction aqueous solution, it is necessary to maintain an optimal pH value. This is due to the fact that cobalt (II) oxalate dihydrate is poorly soluble in water (Solubility Handbook, T.1, book 1. - M. - L .: Iz-v AN SSSR, 1961, p. 51), but its solubility increases in the presence of strong acids (at low pH values of the solution)
СоС2O4·2H2О+2H+↔Co2++Н2С2O4+2Н2О,CoC 2 O 4 · 2H 2 O + 2H + ↔Co 2+ + H 2 C 2 O 4 + 2H 2 O,
а также при высоких значениях рН раствора в присутствии веществ, связывающих кобальт (II) в растворимый комплекс, например аммиака. Поэтому для достижения высокого выхода дигидрата оксалата кобальта (II) необходимо готовить реакционный водный раствор с рН от 0,0 до 8,0. Заданное значение рН в реакционном водном растворе устанавливают путем прибавления к отработанному раствору химического кобальтирования сильных минеральных кислот (предпочтительно серной, азотной, соляной), их водных растворов или оснований (предпочтительно гидроксидов натрия, калия), их водных растворов.as well as at high pH values of the solution in the presence of substances that bind cobalt (II) to a soluble complex, for example ammonia. Therefore, to achieve a high yield of cobalt (II) oxalate dihydrate, it is necessary to prepare a reaction aqueous solution with a pH from 0.0 to 8.0. The desired pH value in the reaction aqueous solution is established by adding to the spent solution chemical cobaltation of strong mineral acids (preferably sulfuric, nitric, hydrochloric), their aqueous solutions or bases (preferably sodium, potassium hydroxides), their aqueous solutions.
Для получения дигидрата оксалата кобальта (II) в качестве реагента, являющегося источником оксалата, можно использовать растворимые в воде твердые вещества: безводную щавелевую кислоту и дигидрат щавелевой кислоты ГОСТ 22180-76, ТУ 6-36-0204229-1047-91, средние и кислые оксалаты щелочных металлов (лития ТУ 6-09-04-3-83, натрия ГОСТ 5839-77, ТУ 6-09-09-71-77, калия ГОСТ 5868-78, рубидия ТУ 6-09-04-5-83, цезия ТУ 6-09-04-239-82), оксалат аммония ГОСТ 5712-78, оксалаты метиламмония ТУ 6-09-07-906-77, ТУ 6-09-07-908-77 и другие. Однако предпочтительнее использовать вещества, имеющие невысокую стоимость: щавелевую кислоту, оксалат натрия, оксалат калия, оксалат аммония, что позволяет получать дигидрат оксалата кобальта (II) с более низкой себестоимостью. Для получения дигидрата оксалата кобальта (II) можно использовать не только твердую щавелевую кислоту, оксалат натрия, оксалат калия, оксалат аммония, но и водные растворы этих веществ. Насыщенные при 20°С водные растворы щавелевой кислоты и оксалата калия содержат 8,7 и 26,7% этих веществ соответственно. Более концентрированные водные растворы (до 50%) щавелевой кислоты и оксалатов получают при нагревании до температуры 50-90°С. Растворы, содержащие щавелевую кислоту, оксалат натрия, оксалат калия, оксалат аммония в концентрациях ниже 5%, применять нежелательно, так как это вызывает чрезмерное разбавление реакционного раствора и снижает выход дигидрата оксалата кобальта (II).To obtain cobalt (II) oxalate dihydrate as a reagent, which is a source of oxalate, water-soluble solids can be used: anhydrous oxalic acid and oxalic acid dihydrate GOST 22180-76, TU 6-36-0204229-1047-91, medium and acid alkali metal oxalates (lithium TU 6-09-04-3-83, sodium GOST 5839-77, TU 6-09-09-71-77, potassium GOST 5868-78, rubidium TU 6-09-04-5-83 , cesium TU 6-09-04-239-82), ammonium oxalate GOST 5712-78, methyl ammonium oxalates TU 6-09-07-906-77, TU 6-09-07-908-77 and others. However, it is preferable to use substances having a low cost: oxalic acid, sodium oxalate, potassium oxalate, ammonium oxalate, which allows to obtain cobalt (II) oxalate dihydrate with a lower cost. To obtain cobalt (II) oxalate dihydrate, not only solid oxalic acid, sodium oxalate, potassium oxalate, ammonium oxalate can be used, but also aqueous solutions of these substances. Aqueous solutions of oxalic acid and potassium oxalate saturated at 20 ° C contain 8.7 and 26.7% of these substances, respectively. More concentrated aqueous solutions (up to 50%) of oxalic acid and oxalates are obtained by heating to a temperature of 50-90 ° C. Solutions containing oxalic acid, sodium oxalate, potassium oxalate, ammonium oxalate in concentrations below 5% are undesirable, since this causes excessive dilution of the reaction solution and reduces the yield of cobalt (II) oxalate dihydrate.
Кристаллизацию дигидрата оксалата кобальта (II) из реакционного водного раствора можно проводить при любой температуре от температуры замерзания до температуры кипения раствора. Если проводить кристаллизацию при температуре окружающего воздуха (от 0 до 30°С), то не требуется затрачивать дополнительную энергию, но в этом случае для достижения максимального выхода целевого продукта реакционный водный раствор необходимо выдерживать в течение 0,5-30 суток. Если же проводить кристаллизацию при повышенной температуре (от 70 до 105°С), то минимальная остаточная концентрация кобальта (II) в растворе может быть достигнута уже через 10-60 минут после смешивания реагентов, но проведение процесса в таких условиях требует дополнительных затрат на энергию.Crystallization of cobalt (II) oxalate dihydrate from the reaction aqueous solution can be carried out at any temperature from the freezing temperature to the boiling point of the solution. If crystallization is carried out at ambient temperature (from 0 to 30 ° C), then it is not necessary to expend additional energy, but in this case, to achieve the maximum yield of the target product, the reaction aqueous solution must be kept for 0.5-30 days. If crystallization is carried out at elevated temperature (from 70 to 105 ° C), then the minimum residual cobalt (II) concentration in the solution can be reached within 10-60 minutes after mixing the reagents, but carrying out the process under such conditions requires additional energy costs .
Различные отработанные растворы химического кобальтирования существенно отличаются друг от друга по химическому составу (они содержат разные вещества-восстановители, лиганды для связывания кобальта (II) в комплекс, буферирующие вещества, стабилизаторы раствора), поэтому для каждого вида отработанного раствора химического кобальтирования существуют свои оптимальные условия, при которых дигидрат оксалата кобальта (II) кристаллизуется из реакционного водного раствора с наиболее высоким выходом и без примеси посторонних веществ. Эти оптимальные условия включают оптимальный интервал мольных соотношений кобальт (II): оксалат и значений рН. По экспериментальным данным для получения дигидрата оксалата кобальта (II) из отработанного раствора химического кобальтирования, содержащего кобальт (II), диметиламиноборан, борную кислоту, уксусную кислоту, ацетат натрия, оптимальными условиями являются: мольное соотношение кобальт (II): оксалат, равное 1,0:(0,9-4,5), и значение рН от 0,0 до 7,5; для получения дигидрата оксалата кобальта (II) из отработанного раствора химического кобальтирования, содержащего кобальт (II), диметиламиноборан, борную кислоту, молочную кислоту, цитрат натрия, оптимальными условиями являются: мольное соотношение кобальт (II): оксалат, равное 1,0:(0,9-3,5), и значение рН от 0,0 до 6,5; для получения дигидрата оксалата кобальта (II) из отработанного раствора химического кобальтирования, содержащего кобальт (II), диметиламиноборан, борную кислоту, малоновую кислоту, сульфат натрия, оптимальными условиями являются: мольное соотношение кобальт (II): оксалат, равное 1,0:(0,9-4,0), и значение рН от 0,0 до 8,0; для получения дигидрата оксалата кобальта (II) из отработанного раствора химического кобальтирования, содержащего кобальт (II), гидразин, аммиак, оптимальными условиями являются: мольное соотношение кобальт (II): оксалат, равное 1,0:(1,0-3,0), и значение рН от 1,0 до 7,5; для получения дигидрата оксалата кобальта (II) из отработанного раствора химического кобальтирования, содержащего кобальт (II), гипофосфит натрия, фосфит натрия, цитрат натрия, хлорид аммония, аммиак, оптимальными условиями являются: мольное соотношение кобальт (II): оксалат, равное 1,0:(1,0-2,9), и значение рН от 0,3 до 7,0; для получения дигидрата оксалата кобальта (II) из отработанного раствора химического кобальтирования, содержащего кобальт (II), гипофосфит натрия, фосфит натрия, аминоуксусную кислоту, аммиак, оптимальными условиями являются: мольное соотношение кобальт (II): оксалат, равное 1,0:(1,0-2,9), и значение рН от 0,3 до 6,5.Different spent solutions of chemical cobaltation differ significantly from each other in chemical composition (they contain different reducing agents, ligands for binding cobalt (II) to the complex, buffering agents, stabilizers of the solution), therefore, for each type of spent solution of chemical cobalting there are optimal conditions in which cobalt (II) oxalate dihydrate crystallizes from the reaction aqueous solution with the highest yield and without impurity of foreign substances. These optimal conditions include the optimal range of molar ratios of cobalt (II): oxalate and pH values. According to experimental data, to obtain cobalt (II) oxalate dihydrate from an spent chemical cobalt solution containing cobalt (II), dimethylaminoborane, boric acid, acetic acid, sodium acetate, the optimal conditions are: the cobalt (II) molar ratio: oxalate equal to 1, 0: (0.9-4.5), and a pH value of from 0.0 to 7.5; to obtain cobalt (II) oxalate dihydrate from a spent chemical cobalt solution containing cobalt (II), dimethylaminoborane, boric acid, lactic acid, sodium citrate, the optimal conditions are: cobalt (II) molar ratio: oxalate equal to 1.0 :( 0.9-3.5), and a pH value of from 0.0 to 6.5; to obtain cobalt (II) oxalate dihydrate from a spent chemical cobalt solution containing cobalt (II), dimethylaminoborane, boric acid, malonic acid, sodium sulfate, the optimal conditions are: cobalt (II) molar ratio: oxalate equal to 1.0 :( 0.9-4.0), and a pH value of from 0.0 to 8.0; to obtain cobalt (II) oxalate dihydrate from a spent chemical cobalt solution containing cobalt (II), hydrazine, ammonia, optimal conditions are: cobalt (II) molar ratio: oxalate equal to 1.0: (1.0-3.0 ), and a pH value of from 1.0 to 7.5; to obtain cobalt (II) oxalate dihydrate from a spent chemical cobalt solution containing cobalt (II), sodium hypophosphite, sodium phosphite, sodium citrate, ammonium chloride, ammonia, optimal conditions are: cobalt (II) molar ratio: oxalate equal to 1, 0: (1.0-2.9), and a pH value of from 0.3 to 7.0; to obtain cobalt (II) oxalate dihydrate from a spent chemical cobalt solution containing cobalt (II), sodium hypophosphite, sodium phosphite, aminoacetic acid, ammonia, optimal conditions are: the cobalt (II) molar ratio: oxalate equal to 1.0 :( 1.0-2.9), and the pH value is from 0.3 to 6.5.
Пример 1.Example 1
В 100 мл отработанного раствора химического кобальтирования с концентрацией сульфата кобальта (II) 19,4 г/л, гипофосфита натрия 18 г/л, фосфита натрия 50 г/л, цитрата натрия 37 г/л, хлорида аммония 44 г/л, аммиака 7,5 г/л растворяют при перемешивании 3,5 г моногидрата оксалата калия ГОСТ 5868-78 марки «чда» и прибавляют при перемешивании концентрированную серную кислоту до достижения рН 2,4. Раствор оставляют для кристаллизации на 15 часов при температуре 18-22°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 40, промывают водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 99%.In 100 ml of the spent chemical cobalt solution with a concentration of cobalt (II) sulfate of 19.4 g / l, sodium hypophosphite 18 g / l, sodium phosphite 50 g / l, sodium citrate 37 g / l, ammonium chloride 44 g / l, ammonia 7.5 g / l is dissolved with stirring 3.5 g of potassium oxalate monohydrate GOST 5868-78 brand "chda" and concentrated sulfuric acid is added with stirring until a pH of 2.4 is reached. The solution is left to crystallize for 15 hours at a temperature of 18-22 ° C. The precipitate is filtered off under reduced pressure on a POR 40 glass filter, washed with water and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 99%.
Найдено, %: Со - 31,5; С2O4 2- - 47,7.Found,%: Co - 31.5; C 2 O 4 2- - 47.7.
Вычислено для СоС2O4·Н2О, %: Со - 32,21; С2O4 2- - 48,10.Calculated for CoC 2 O 4 · H 2 O,%: Co - 32.21; C 2 O 4 2- - 48.10.
Пример 2.Example 2
К 100 мл отработанного раствора химического кобальтирования с концентрацией хлорида кобальта (II) 16,2 г/л, гипофосфита натрия 12 г/л, фосфита натрия 55 г/л, цитрата натрия 41 г/л, хлорида аммония 42 г/л, аммиака 8,5 г/л прибавляют 8,0 мл концентрированной соляной кислоты, нагревают раствор до температуры 90-95°С, прибавляют 2,8 г моногидрата оксалата калия ГОСТ 5868-78 марки «ч» и нагревают при той же температуре в течение 20 минут. Через 15 часов осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 100, промывают водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 97%.To 100 ml of the spent chemical cobalt solution with a concentration of cobalt (II) chloride of 16.2 g / l, sodium hypophosphite 12 g / l, sodium phosphite 55 g / l, sodium citrate 41 g / l, ammonium chloride 42 g / l, ammonia 8.5 g / l add 8.0 ml of concentrated hydrochloric acid, heat the solution to a temperature of 90-95 ° C, add 2.8 g of potassium oxalate monohydrate GOST 5868-78 grade “h” and heat at the same temperature for 20 minutes. After 15 hours, the precipitate was filtered off under reduced pressure on a POR 100 glass filter, washed with water and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 97%.
Найдено, %: Со - 31,9; С2O4 2- - 47,9.Found,%: Co - 31.9; C 2 O 4 2- - 47.9.
Пример 3.Example 3
В 100 мл отработанного раствора химического кобальтирования с концентрацией сульфата кобальта (II) 8,3 г/л, гидразина 4,9 г/л, аммиака 80 г/л при перемешивании растворяют 1,54 г дигидрата щавелевой кислоты ТУ 6-36-0204229-1047-91 марки «технический» и в полученный раствор при перемешивании прибавляют концентрированную серную кислоту до достижения рН 1,6. Раствор оставляют для кристаллизации на 20 часов при температуре 20-25°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 40, промывают водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 87%.1.54 g of oxalic acid dihydrate TU 6-36-0204229 are dissolved in 100 ml of a spent chemical cobalt solution with a concentration of cobalt (II) sulfate of 8.3 g / l, hydrazine 4.9 g / l, ammonia 80 g / l with stirring -1047-91 of the technical grade and concentrated sulfuric acid is added to the resulting solution with stirring until a pH of 1.6 is reached. The solution is left to crystallize for 20 hours at a temperature of 20-25 ° C. The precipitate is filtered off under reduced pressure on a POR 40 glass filter, washed with water and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 87%.
Найдено, %: Со - 32,0; С2O4 2- - 47,6.Found,%: Co - 32.0; C 2 O 4 2- - 47.6.
Пример 4.Example 4
К 100 мл отработанного раствора химического кобальтирования с концентрацией хлорида кобальта (II) 5,4 г/л, гипофосфита натрия 15 г/л, фосфита натрия 60 г/л, аминоуксусной кислоты 27 г/л, аммиака 20 г/л прибавляют при перемешивании 4,0 мл концентрированной серной кислоты, 2,1 г дигидрата щавелевой кислоты ГОСТ 22180-76 марки «ч» и нагревают раствор до слабого кипения в течение 10 минут. Через 2 суток осадок отфильтровывают на бумажном фильтре «синяя лента», промывают водой и высушивают при температуре 130-140°С до постоянной массы. Выход 73%.To 100 ml of the spent chemical cobalt solution with a concentration of cobalt (II) chloride of 5.4 g / l, sodium hypophosphite 15 g / l, sodium phosphite 60 g / l, aminoacetic acid 27 g / l, ammonia 20 g / l are added with stirring 4.0 ml of concentrated sulfuric acid, 2.1 g of oxalic acid dihydrate GOST 22180-76 grade "h" and heat the solution to a gentle boil for 10 minutes. After 2 days, the precipitate is filtered on a blue ribbon paper filter, washed with water and dried at a temperature of 130-140 ° C to constant weight. Yield 73%.
Найдено, %: Со - 32,0; С2O4 2- - 47,8.Found,%: Co - 32.0; C 2 O 4 2- - 47.8.
Пример 5.Example 5
К 100 мл отработанного раствора химического кобальтирования с концентрацией сульфата кобальта (II) 6,5 г/л, гипофосфита натрия 11 г/л, фосфита натрия 64 г/л, аминоуксусной кислоты 24 г/л, аммиака 18 г/л при перемешивании прибавляют сначала раствор 0,63 г дигидрата щавелевой кислоты ГОСТ 22180-76 марки «ч» в 5 мл воды, затем концентрированную серную кислоту до достижения рН 3,2. Раствор оставляют для кристаллизации на 10 суток при температуре 20-25°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 40, промывают сначала водой, затем этанолом и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 93%.To 100 ml of the spent chemical cobalt solution with a concentration of cobalt (II) sulfate 6.5 g / l, sodium hypophosphite 11 g / l, sodium phosphite 64 g / l, aminoacetic acid 24 g / l, ammonia 18 g / l are added with stirring first, a solution of 0.63 g of oxalic acid dihydrate GOST 22180-76 grade “h” in 5 ml of water, then concentrated sulfuric acid until a pH of 3.2 is reached. The solution is left to crystallize for 10 days at a temperature of 20-25 ° C. The precipitate is filtered off under reduced pressure on a POR 40 glass filter, washed first with water, then with ethanol and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 93%.
Найдено, %: Со - 32,1; С2O4 2- - 48,0.Found,%: Co - 32.1; C 2 O 4 2- - 48.0.
Пример 6.Example 6
К 100 мл отработанного раствора химического кобальтирования с концентрацией сульфата кобальта (II) 7,8 г/л, диметиламиноборана 0,8 г/л, борной кислоты 18 г/л, уксусной кислоты 15 г/л, ацетата натрия 32 г/л прибавляют 5,0 мл концентрированной серной кислоты и в полученном растворе при перемешивании растворяют 1,8 г моногидрата оксалата аммония ГОСТ 5712-78 марки «ч». Раствор нагревают до слабого кипения в течение 10 минут. Через 3 суток осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 16, промывают сначала водой, затем ацетоном и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 80%.To 100 ml of the spent chemical cobalt solution with a concentration of cobalt (II) sulfate of 7.8 g / l, dimethylaminoborane 0.8 g / l, boric acid 18 g / l, acetic acid 15 g / l, sodium acetate 32 g / l are added 5.0 ml of concentrated sulfuric acid and 1.8 g of grade “h” grade ammonium oxalate monohydrate GOST 5712-78 is dissolved in the resulting solution with stirring. The solution is heated to a gentle boil for 10 minutes. After 3 days, the precipitate was filtered off under reduced pressure on a POR 16 glass filter, washed first with water, then with acetone and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 80%.
Найдено, %: Со - 31,6; С2O4 2- - 47,5.Found,%: Co - 31.6; C 2 O 4 2- - 47.5.
Пример 7.Example 7
В 100 мл отработанного раствора химического кобальтирования с концентрацией сульфата кобальта (II) 7,6 г/л, диметиламиноборана 0,5 г/л, борной кислоты 21 г/л, уксусной кислоты 16 г/л, ацетата натрия 30 г/л при перемешивании растворяют 1,3 г оксалата натрия ГОСТ 5839-77 марки «хч». Раствор оставляют для кристаллизации на 3 суток при температуре 20-25°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 16, промывают водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 88%.In 100 ml of the spent chemical cobalt solution with a concentration of cobalt (II) sulfate of 7.6 g / l, dimethylaminoborane 0.5 g / l, boric acid 21 g / l, acetic acid 16 g / l, sodium acetate 30 g / l at 1.3 g of sodium oxalate GOST 5839-77 brand "hch" is dissolved by stirring. The solution is left to crystallize for 3 days at a temperature of 20-25 ° C. The precipitate is filtered off under reduced pressure on a POR 16 glass filter, washed with water and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 88%.
Найдено, %: Со - 32,5; С2O4 2- - 47,7.Found,%: Co - 32.5; C 2 O 4 2- - 47.7.
Пример 8.Example 8
К 100 мл отработанного раствора химического кобальтирования с концентрацией сульфата кобальта (II) 7,9 г/л, диметиламиноборана 0,7 г/л, борной кислоты 18 г/л, уксусной кислоты 18 г/л, ацетата натрия 29 г/л при перемешивании прибавляют сначала 6 мл нагретого до температуры 80°С 28%-ного раствора щавелевой кислоты ГОСТ 22180-76 марки «ч», затем 3,0 мл концентрированной соляной кислоты. Раствор оставляют для кристаллизации на 3 суток при температуре 18-20°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 40, промывают водой и высушивают на воздухе при температуре 100-110°С до постоянной массы. Выход 97%.To 100 ml of the spent chemical cobalt solution with a concentration of cobalt (II) sulfate of 7.9 g / l, dimethylaminoborane 0.7 g / l, boric acid 18 g / l, acetic acid 18 g / l, sodium acetate 29 g / l at First, with stirring, 6 ml of a 28% solution of oxalic acid GOST 22180-76 grade “h”, heated to a temperature of 80 ° C, are added, then 3.0 ml of concentrated hydrochloric acid. The solution is left to crystallize for 3 days at a temperature of 18-20 ° C. The precipitate is filtered off under reduced pressure on a POR 40 glass filter, washed with water and dried in air at a temperature of 100-110 ° C to constant weight. Yield 97%.
Найдено, %: Со - 32,0; С2O4 2- - 48,0.Found,%: Co - 32.0; C 2 O 4 2- - 48.0.
Пример 9.Example 9
В 100 мл отработанного раствора химического кобальтирования с концентрацией хлорида кобальта (II) 6,5 г/л, диметиламиноборана 0,8 г/л, борной кислоты 21 г/л, уксусной кислоты 19 г/л, ацетата натрия 24 г/л при перемешивании растворяют 1,26 г дигидрата щавелевой кислоты ГОСТ 22180-76 марки «ч». Раствор оставляют для кристаллизации на 5 суток при температуре 18-23°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 16, промывают водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 92%.In 100 ml of the spent chemical cobalt solution with a concentration of cobalt (II) chloride of 6.5 g / l, dimethylaminoborane 0.8 g / l, boric acid 21 g / l, acetic acid 19 g / l, sodium acetate 24 g / l at 1.26 g of oxalic acid dihydrate, GOST 22180-76, grade “h”, are dissolved by stirring. The solution is left to crystallize for 5 days at a temperature of 18-23 ° C. The precipitate is filtered off under reduced pressure on a POR 16 glass filter, washed with water and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 92%.
Найдено, %: Со - 31,9; С2O4 2- - 48,0.Found,%: Co - 31.9; C 2 O 4 2- - 48.0.
Пример 10.Example 10
В 100 мл отработанного раствора химического кобальтирования с концентрацией сульфата кобальта (II) 7,8 г/л, диметиламиноборана 1,0 г/л, борной кислоты 22 г/л, уксусной кислоты 17 г/л, ацетата натрия 26 г/л при перемешивании растворяют 0,76 г дигидрата щавелевой кислоты ГОСТ 22180-76 марки «ч». Раствор оставляют для кристаллизации на 20 часов при температуре 0-2°С. Осадок отфильтровывают на бумажном фильтре «синяя лента», промывают водой и высушивают при температуре 130-140°С до постоянной массы. Выход 99%.In 100 ml of the spent chemical cobalt solution with a concentration of cobalt (II) sulfate of 7.8 g / l, dimethylaminoborane 1.0 g / l, boric acid 22 g / l, acetic acid 17 g / l, sodium acetate 26 g / l at 0.76 g of oxalic acid dihydrate, GOST 22180-76, grade “h”, is dissolved by stirring. The solution is left to crystallize for 20 hours at a temperature of 0-2 ° C. The precipitate is filtered on a blue ribbon paper filter, washed with water and dried at a temperature of 130-140 ° C to constant weight. Yield 99%.
Найдено, %: Со - 32,3; C2O4 2- - 47,4.Found,%: Co - 32.3; C 2 O 4 2- - 47.4.
Пример 11.Example 11
В 100 мл отработанного раствора химического кобальтирования с концентрацией ацетата кобальта (II) 26,6 г/л, диметиламиноборана 0,7 г/л, борной кислоты 20 г/л, молочной кислоты 21 г/л, цитрата натрия 30 г/л при перемешивании растворяют 2,26 г дигидрата щавелевой кислоты ГОСТ 22180-76 марки «чда». Раствор оставляют для кристаллизации на 4 суток при температуре 20-25°С. Осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 40, промывают сначала водой, затем ацетоном и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 97,5%.In 100 ml of the spent chemical cobalt solution with a concentration of cobalt (II) acetate of 26.6 g / l, dimethylaminoborane 0.7 g / l, boric acid 20 g / l, lactic acid 21 g / l, sodium citrate 30 g / l at 2.26 g of oxalic acid dihydrate GOST 22180-76 of the grade “chda” are dissolved by stirring. The solution is left to crystallize for 4 days at a temperature of 20-25 ° C. The precipitate is filtered off on a POR 40 glass filter, washed first with water, then with acetone and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 97.5%.
Найдено, %: Со - 31,8; С2O4 2- - 47,7.Found,%: Co - 31.8; C 2 O 4 2- - 47.7.
Пример 12.Example 12
В 100 мл отработанного раствора химического кобальтирования с концентрацией сульфата кобальта (II) 13,0 г/л, диметиламиноборана 0,7 г/л, борной кислоты 15 г/л, малоновой кислоты 28 г/л, сульфата натрия 14 г/л при перемешивании растворяют 1,58 г дигидрата щавелевой кислоты ГОСТ 22180-76 марки «ч» и прибавляют 2,0 мл концентрированной серной кислоты. Раствор оставляют для кристаллизации на 2 суток при температуре 20-23°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 40, промывают водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 98,6%.In 100 ml of the spent chemical cobalt solution with a concentration of cobalt (II) sulfate of 13.0 g / l, dimethylaminoborane 0.7 g / l, boric acid 15 g / l, malonic acid 28 g / l, sodium sulfate 14 g / l at 1.58 g of oxalic acid dihydrate GOST 22180-76 grade “h” are dissolved by stirring and 2.0 ml of concentrated sulfuric acid are added. The solution is left to crystallize for 2 days at a temperature of 20-23 ° C. The precipitate is filtered off under reduced pressure on a POR 40 glass filter, washed with water and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 98.6%.
Найдено, %: Со-32,0; С2O4 2--47,6.Found,%: Co-32.0; C 2 O 4 2- -47.6.
Полученный в примерах 1-12 дигидрат оксалата кобальта (II) представляет собой мелкокристаллическое вещество розового цвета, которое плохо растворимо в воде, муравьиной и уксусной кислотах, диметилсульфоксиде, диметилформамиде, этаноле, ацетоне, тетрахлориде углерода, бензоле, растворимо в сильных минеральных кислотах и водном растворе аммиака, разлагается щелочами.Obtained in examples 1-12, cobalt (II) oxalate dihydrate is a pink crystalline substance that is poorly soluble in water, formic and acetic acids, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, ethanol, acetone, carbon tetrachloride, benzene, soluble in strong mineral acids and water ammonia solution, decomposed by alkalis.
Приведенные примеры показывают, что заявленный способ позволяет с выходом 99% получить дигидрат оксалата кобальта (II), точно соответствующий формуле СоС2O4·2Н2О. Для получения дигидрата оксалата кобальта (II) заявленным способом используют отработанные растворы химического кобальтирования различного состава, что расширяет ассортимент материалов, применяемых для получения этого вещества, и снижает материальные затраты на получение целевого продукта.The above examples show that the claimed method allows to obtain cobalt (II) oxalate dihydrate with a yield of 99%, exactly corresponding to the formula CoC 2 O 4 · 2H 2 O. To obtain cobalt (II) oxalate dihydrate by the claimed method, used solutions of chemical cobalting of various compositions are used, which expands the range of materials used to obtain this substance, and reduces the material costs of obtaining the target product.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005125881/04A RU2295514C1 (en) | 2005-08-15 | 2005-08-15 | Method for preparing cobalt (ii) oxalate dihydrate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005125881/04A RU2295514C1 (en) | 2005-08-15 | 2005-08-15 | Method for preparing cobalt (ii) oxalate dihydrate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2295514C1 true RU2295514C1 (en) | 2007-03-20 |
Family
ID=37994055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005125881/04A RU2295514C1 (en) | 2005-08-15 | 2005-08-15 | Method for preparing cobalt (ii) oxalate dihydrate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2295514C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115229176A (en) * | 2022-06-17 | 2022-10-25 | 北京科技大学 | Preparation method of sphere-like cobalt oxalate particles |
-
2005
- 2005-08-15 RU RU2005125881/04A patent/RU2295514C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115229176A (en) * | 2022-06-17 | 2022-10-25 | 北京科技大学 | Preparation method of sphere-like cobalt oxalate particles |
CN115229176B (en) * | 2022-06-17 | 2024-05-07 | 北京科技大学 | Preparation method of quasi-spherical cobalt oxalate particles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7956208B2 (en) | Preparation of platinum (II) complexes | |
JPH03500881A (en) | Method for producing bidentate ligands | |
DE1248654B (en) | Process for the production of phosphonic acids and their salts | |
US7888390B2 (en) | Preparation of platinum(II) complexes | |
RU2295514C1 (en) | Method for preparing cobalt (ii) oxalate dihydrate | |
SK8997A3 (en) | Process for the preparation of 5-amino-2,4,6-triiodine-1,3- -benzenedicarboxylic acid | |
RU2617778C1 (en) | Hemihydrate dodecahydro-klose-dodecaborate melamine and its method of preparation | |
RU2384564C2 (en) | Method of producing dihydrate of cobalt (ii) oxalate | |
RU2391348C1 (en) | Method of preparing aqueous solution of zinc complex of disodium or dipotassium salt of hydroxyethylidenediphosphonic acid | |
RU2256647C2 (en) | Method for preparing nickel oxalate | |
RU2152389C1 (en) | Method of synthesis of 3,5-diamino-1,2,4-triazole nitrate | |
Kuzman et al. | The role of mono-and dicarboxylic acids in the building of oxomolybdates containing {MoO 4},{Mo 2 O 5},{Mo 2 O 6},{Mo 3 O 8},{Mo 5 O 17},{Mo 5 O 18},{Mo 8 O 26}, and {SiMo 12 O 40} units | |
RU2314260C2 (en) | Method of production of hexahydrate of cobalt (ii)-ammonium sulfate | |
CN110078771B (en) | Preparation method of iridium catalyst | |
JP2003002865A (en) | METHOD FOR PRODUCING alpha,alpha-BIS(HYDROXYMETHYL)CARBOXYLIC ACID | |
RU2259347C1 (en) | Method of production of zinc oxalate dihydrate | |
RU2352575C1 (en) | Method of obtaining ethylenediammonium bis(1-hydroxyethane-1,1-diphosphonato(2-))cuprate(+2), zincate(+2) and nickelate(+2) | |
US5442095A (en) | Catalysts, process for their preparation, and their use | |
RU1549009C (en) | Method of synthesis of alkaline and alkaline-earth metal decavandates | |
JP6037517B2 (en) | New production method of non-cyanide gold compounds | |
RU2314313C1 (en) | Method for preparing copper (ii), zinc (ii), nickel (ii) and cobalt (ii) nitrilotri-(methylenephosphonates)(2-) | |
JP2012116805A (en) | Water-soluble bismuth compound crystal and method of producing the same | |
RU2256648C1 (en) | Method for preparing copper (ii) salts with dicarboxylic acids | |
JP3927835B2 (en) | Process for producing iodinated aromatic compound diacetate | |
JPH092810A (en) | Production of nickel hypophosphite |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090816 |