RU2591910C1 - Electrowinning of cobalt from aqueous sulphate solutions of cobalt and manganese under static conditions - Google Patents
Electrowinning of cobalt from aqueous sulphate solutions of cobalt and manganese under static conditions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2591910C1 RU2591910C1 RU2015109573/02A RU2015109573A RU2591910C1 RU 2591910 C1 RU2591910 C1 RU 2591910C1 RU 2015109573/02 A RU2015109573/02 A RU 2015109573/02A RU 2015109573 A RU2015109573 A RU 2015109573A RU 2591910 C1 RU2591910 C1 RU 2591910C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cobalt
- cathode
- manganese
- extraction
- titanium
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Способ относится к области извлечения веществ электроэкстракцией и может быть использован в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков.The method relates to the field of extraction of substances by electroextraction and can be used in non-ferrous and ferrous metallurgy, as well as for the treatment of industrial and domestic wastewater.
Известны способы очистки раствора кобальта от марганца сорбцией кобальта на анионите с последующей его десорбцией кислым раствором [Худяков И.Ф., Кляйн С.Э., Агеев Н.Г. Металлургия меди, никеля, сопутствующих элементов и проектирование цехов. М.: Металлургия, 1993, с. 167].Known methods for purifying a solution of cobalt from manganese by sorption of cobalt on anion exchange resin followed by its desorption with an acid solution [Khudyakov I.F., Klein S.E., Ageev N.G. Metallurgy of copper, nickel, related elements and design of workshops. M .: Metallurgy, 1993, p. 167].
Недостатком способа является необходимость обработки большого объема растворов, к тому же необходимо большое число стадий переработки для получения металлического кобальта, не содержащего примеси марганца.The disadvantage of this method is the need to process a large volume of solutions, in addition, a large number of processing steps are necessary to obtain cobalt metal that does not contain manganese impurities.
Наиболее близким техническим решением является способ извлечения кобальта и марганца из водных сульфатных растворов [Патент RU 2212460 С2 (МПК C22B 3/20, опубл. 20.09.2003)], включающий электролиз с выделением кобальта на катоде и осаждением марганца в составе анодного шлама, образующегося на свинцовом аноде.The closest technical solution is a method of extracting cobalt and manganese from aqueous sulfate solutions [Patent RU 2212460 C2 (
Недостатком способа является то, что выход по току и удельный расход электроэнергии не являются оптимальными, катодный кобальт содержит микропримеси, и сдирка катода затруднена.The disadvantage of this method is that the current efficiency and specific energy consumption are not optimal, the cathode cobalt contains microimpurities, and the cathode is difficult to grind.
Задачей изобретения является создание эффективного способа очистки растворов кобальта от марганца в технологии получения металлического кобальта.The objective of the invention is to provide an effective method for cleaning solutions of cobalt from manganese in the technology for producing metallic cobalt.
Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении изобретении, заключается в получении металлического кобальта высокой чистоты.The technical result that can be achieved by carrying out the invention is to obtain high purity cobalt metal.
Этот технический результат достигается тем, что в известном способе извлечения кобальта и марганца из водных сульфатных растворов, включающем электролиз с выделением кобальта на катоде и осаждением марганца в составе анодного шлама, образующегося на свинцовом аноде, электролиз проводят с использованием катода из титана и перфорированной перегородки, разделяющей катодное и анодное пространства, при рН=1,1-1,4 водного сульфатного раствора и силе тока 0,5-1,5 А.This technical result is achieved in that in the known method for extracting cobalt and manganese from aqueous sulfate solutions, including electrolysis with the release of cobalt at the cathode and the deposition of manganese in the composition of the anode sludge formed on the lead anode, the electrolysis is carried out using a cathode made of titanium and a perforated partition, separating the cathode and anode spaces, at pH = 1.1-1.4 aqueous sulfate solution and current strength of 0.5-1.5 A.
Сущность способа поясняется данными таблицы и фиг. 1-6, в которых указаны условия проведения электроэкстракции, результаты рентгено-спектрольного анализа катодного кобальта и фазового состава анодного шлама.The essence of the method is illustrated by the data of the table and FIG. 1-6, which indicate the conditions for electroextraction, the results of x-ray spectral analysis of cathode cobalt and the phase composition of the anode sludge.
Электроосаждение кобальта проводили из сульфатных растворов, для эксперимента использовали сульфат кобальта COSO4 и сульфат марганца MnSO4 марки х.ч., а также их кристаллогидраты CoSO4·7H2O и MnSO4·7H2O.The electrodeposition of cobalt was carried out from sulfate solutions; for the experiment, cobalt sulfate COSO 4 and manganese sulfate MnSO 4 of the pure grade and their crystalline hydrates CoSO 4 · 7H 2 O and MnSO 4 · 7H 2 O were used.
В данной работе процессы исследованы при pH 1,1-1,4, что соответствует аналогичным процессам реального производства.In this work, the processes were investigated at a pH of 1.1-1.4, which corresponds to similar processes of real production.
Исследования проводились в стационарном режиме.The studies were carried out in a stationary mode.
Концентрации ионов металлов в исходном электролите составляли, г/дм: 30-50 Co и 1 Mn.The concentration of metal ions in the starting electrolyte was, g / dm: 30-50 Co and 1 Mn.
Электролиз проводили в 3 стадии в течение, ч: I - 5-6, II - 5-6, III - 5-6.The electrolysis was carried out in 3 stages for, h: I - 5-6, II - 5-6, III - 5-6.
В конце каждой стадии контролировали силу тока и величину напряжения на ванне, температуру электролита, концентрации Co и Mn в растворе. Электрическая схема установки приведена на фиг. 1. Катод - титановый или алюминиевый, анод - свинцовый с содержанием до 1% серебра. Электроэкстракция кобальта в стационарном режиме проводилась из сульфатных растворов в электролизере ящичного типа объемом 400 см с перфорированной перегородкой из оргстекла, отделяющей катодное и анодное пространство электролита, или без нее. Электролит в процессе экстракции нагревался от комнатной температуры до 50-60°С.At the end of each stage, the current strength and the voltage across the bath, the temperature of the electrolyte, and the concentration of Co and Mn in the solution were controlled. The electrical circuit of the installation is shown in FIG. 1. The cathode is titanium or aluminum, the anode is lead with a content of up to 1% silver. The electroextraction of cobalt in a stationary mode was carried out from sulfate solutions in a box-type electrolyzer with a volume of 400 cm with or without a perforated plexiglass partition separating the cathode and anode space of the electrolyte. The electrolyte during the extraction was heated from room temperature to 50-60 ° C.
Концентрацию ионов контролировали:The concentration of ions was controlled:
- концентрацию марганца определяли объемным персульфатным методом;- the manganese concentration was determined by the volumetric persulfate method;
- концентрацию кобальта определяли колориметрическим методом с применением нитрозо-Р-соли и весовым с α- нитрозо-β-нафтолом.- the cobalt concentration was determined by the colorimetric method using nitroso-P-salt and weight with α-nitroso-β-naphthol.
Определение элементного состава поверхности катодного кобальта и анодного шлама проводили рентгеноспектральным анализом с применением растрового электронного микроскопа CAMSCAN MV 2300.The elemental composition of the surface of cathode cobalt and anode sludge was determined by X-ray spectral analysis using a CAMSCAN MV 2300 scanning electron microscope.
Примеры практического применения Practical examples
Пример 1 (таблица, фиг. 2-4)Example 1 (table, Fig. 2-4)
На фиг. 2 дана зависимость от времени массы катодного кобальта (Со) и анодного шлама (Аш), выделившихся при электроэкстракции: а - титановый катод и перегородка, б - титановый катод и без перегородки, - с перегородкой и алюминиевым и титановым катодами.In FIG. Figure 2 shows the time dependence of the mass of cathode cobalt (Co) and anode sludge (Al) released during electroextraction: a - a titanium cathode and a partition, b - a titanium cathode and without a partition, - with a partition and aluminum and titanium cathodes.
Из таблицы и фиг. 2 можно сделать следующие выводы:From the table and FIG. 2, we can draw the following conclusions:
- Из растворов с перегородкой при электроэкстракции на титановом катоде извлекается намного большая масса кобальта при силе тока 1,0-1,5 А по сравнению с экстракцией при силе тока 0,5 А.- From solutions with a baffle during electroextraction on a titanium cathode, a much larger cobalt mass is extracted at a current strength of 1.0-1.5 A compared to extraction at a current strength of 0.5 A.
- Из растворов без перегородки при электроэкстракции на титановом катоде извлекается намного большая масса кобальта при силе тока 1,5 А по сравнению с экстракцией при силах тока 0,5-1,0 А.- A much larger cobalt mass is extracted from solutions without a baffle during electroextraction on a titanium cathode at a current of 1.5 A compared to extraction at currents of 0.5-1.0 A.
- Из растворов с перегородкой при электроэкстракции на титановом катоде извлекается больше кобальта, чем при экстракции без перегородки.- More cobalt is extracted from solutions with a baffle during electroextraction on a titanium cathode than during extraction without a baffle.
- Из растворов с перегородкой и без перегородки при электроэкстракции на титановом катоде извлекается примерно одинаковая масса анодного шлама кобальта при силе тока 0,5-1,5 А.- From solutions with a baffle and without a baffle during electroextraction on a titanium cathode, approximately the same mass of anode cobalt slurry is extracted at a current strength of 0.5-1.5 A.
- Из растворов с перегородкой при силе тока 1,0 А при электроэкстракции на алюминиевом катоде извлекается несколько большая кобальта, чем при экстракции на титановом катоде.- From solutions with a baffle at a current strength of 1.0 A, a little more cobalt is extracted by electroextraction on an aluminum cathode than by extraction on a titanium cathode.
- Из растворов с перегородкой при силе тока 1,0 А при электроэкстракции на алюминиевом катоде извлекается большая масса анодного шлама, чем при использовании титанового катода.- A larger mass of anode sludge is extracted from solutions with a baffle at a current strength of 1.0 A during electroextraction on an aluminum cathode than with a titanium cathode.
На фиг. 3 даны результаты рентгеноспектрального анализа катодного кобальта, полученного при экстракции с перегородкой на титановом катоде при силе тока 1 А. Видно, что кобальт не содержит примеси марганца, лишь слегка окислен с поверхности, обращенной к раствору.In FIG. Figure 3 shows the results of X-ray spectral analysis of cathode cobalt obtained by extraction with a baffle on a titanium cathode at a current strength of 1 A. It can be seen that cobalt does not contain manganese impurities, only slightly oxidized from the surface facing the solution.
При использовании алюминиевого катода в составе катодного кобальта содержатся оксиды и гидроксосоли кобальта, марганца, алюминия и свинца.When using an aluminum cathode, the composition of the cathode cobalt contains oxides and hydroxosalts of cobalt, manganese, aluminum and lead.
Сдирка катода легче происходит при использовании титанового катода, чем с алюминиевого. Следует также иметь ввиду большую прочность и устойчивость против окисления титанового катода по сравнению с алюминиевым катодом.Cathode stripping is easier with a titanium cathode than with an aluminum cathode. It should also be borne in mind the greater strength and resistance against oxidation of the titanium cathode in comparison with the aluminum cathode.
На фиг. 4 дан рентгеноспектральный анализ анодного шлама, полученного при экстракции с перегородкой и титановом катоде при силе тока 1 А. Видно, что анодный шлам содержит оксиды и соли кобальта, марганца, свинца и серебра. Установлено, что такие анодные шламы являются катализаторами окислительных процессов.In FIG. Figure 4 shows an X-ray spectral analysis of the anode sludge obtained by extraction with a baffle and a titanium cathode at a current strength of 1 A. It is seen that the anode sludge contains oxides and salts of cobalt, manganese, lead, and silver. It has been established that such anode sludges are catalysts for oxidation processes.
Пример 2 (таблица, фиг. 5)Example 2 (table, Fig. 5)
На фиг. 5 дана зависимость от времени выхода по току кобальта из растворов:In FIG. 5 shows the dependence on the time of current output of cobalt from solutions:
а - с титановым катодом и перегородкой, б - с титановым катодом и без перегородки, с - с перегородкой и алюминиевым и титановым катодами.a - with a titanium cathode and a partition, b - with a titanium cathode and without a partition, c - with a partition and aluminum and titanium cathodes.
Из таблицы и фиг. 5 можно сделать следующие выводы:From the table and FIG. 5, we can draw the following conclusions:
- Из растворов с перегородкой при электроэкстракции на титановом катоде выход по току больше при силе тока 0,5 А по сравнению с экстракцией при силе тока 1,0-1,5 А.- From solutions with a baffle during electroextraction on a titanium cathode, the current efficiency is greater at a current strength of 0.5 A compared to extraction at a current strength of 1.0-1.5 A.
- Из растворов без перегородки при электроэкстракции на титановом катоде выход по току больше при силе тока 1,5 А по сравнению с экстракцией при силе тока 0,5-1,0 А.- From solutions without a baffle during electroextraction on a titanium cathode, the current efficiency is greater at a current of 1.5 A compared to extraction at a current of 0.5-1.0 A.
- Из растворов с перегородкой при электроэкстракции на титановом катоде выход по току на порядок больше, чем при электроэкстракции без перегородки.- From solutions with a baffle during electroextraction on a titanium cathode, the current efficiency is an order of magnitude greater than during electroextraction without a baffle.
- Из растворов с перегородкой и без перегородки при силе тока 1,0 А при электроэкстракции на алюминиевом и титановом катодах выход по току примерно одинаков.- From solutions with a baffle and without a baffle at a current strength of 1.0 A during electroextraction on aluminum and titanium cathodes, the current output is approximately the same.
Пример 3 (таблица, фиг. 6)Example 3 (table, Fig. 6)
На фиг. 6 дана зависимость от времени удельного расхода электроэнергии: а - с титановым катодом и перегородкой, б - с титановым катодом и без перегородки, с - с перегородкой и алюминиевым и титановым катодами.In FIG. Figure 6 shows the time dependence of the specific energy consumption: a - with a titanium cathode and a partition, b - with a titanium cathode and without a partition, c - with a partition and aluminum and titanium cathodes.
Из таблицы и фиг. 6 можно сделать следующие выводы:From the table and FIG. 6, we can draw the following conclusions:
- Из растворов с перегородкой при электроэкстракции на титановом катоде удельный расход электроэнергии меньше при силе тока 0,5-1,0 А по сравнению с экстракцией при силе тока 1,5 А.- From solutions with a baffle during electroextraction on a titanium cathode, the specific energy consumption is less at a current strength of 0.5-1.0 A compared to extraction at a current strength of 1.5 A.
- Из растворов без перегородки при электроэкстракции на титановом катоде удельный расход электроэнергии меньше при силе тока 0,5 и 1,5 А по сравнению с экстракцией при силе тока 1,0 А.- From solutions without a baffle during electroextraction on a titanium cathode, the specific energy consumption is less at a current strength of 0.5 and 1.5 A compared to extraction at a current strength of 1.0 A.
- Из растворов с перегородкой при электроэкстракции на титановом катоде удельный расход электроэнергии меньше, чем при электроэкстракции без перегородки.- Of solutions with a baffle during electroextraction on a titanium cathode, the specific energy consumption is less than with electroextraction without a baffle.
- Из растворов с перегородкой и без перегородки при силе тока 1,0 А при электроэкстракции на алюминиевом и титановом катодах удельный расход электроэнергии примерно одинаков в начальное время экстракции, а при времени больше 10 часов удельный расход электроэнергии меньше при электролизе на титановом катоде.- From solutions with a baffle and without a baffle at a current strength of 1.0 A during electroextraction on aluminum and titanium cathodes, the specific energy consumption is approximately the same at the initial extraction time, and when time is more than 10 hours, the specific energy consumption is less during electrolysis on a titanium cathode.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015109573/02A RU2591910C1 (en) | 2015-03-18 | 2015-03-18 | Electrowinning of cobalt from aqueous sulphate solutions of cobalt and manganese under static conditions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015109573/02A RU2591910C1 (en) | 2015-03-18 | 2015-03-18 | Electrowinning of cobalt from aqueous sulphate solutions of cobalt and manganese under static conditions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2591910C1 true RU2591910C1 (en) | 2016-07-20 |
Family
ID=56412751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015109573/02A RU2591910C1 (en) | 2015-03-18 | 2015-03-18 | Electrowinning of cobalt from aqueous sulphate solutions of cobalt and manganese under static conditions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2591910C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2677447C2 (en) * | 2017-02-13 | 2019-01-16 | Лидия Алексеевна Воропанова | Electroextraction of cobalt from aqueous solutions of cobalt and manganese sulfates in dynamic conditions |
CN115386727A (en) * | 2022-07-21 | 2022-11-25 | 珠海格力绿色再生资源有限公司 | Valuable metal recovery method for lithium battery |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1181777A (en) * | 1967-11-17 | 1970-02-18 | Int Nickel Ltd | Production of Electrolytic Nickel |
US4201648A (en) * | 1978-04-12 | 1980-05-06 | The International Nickel Co., Inc. | Nickel recovery from sulfur-deficient mattes |
WO2000053825A1 (en) * | 1999-03-10 | 2000-09-14 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'kombinat Severo Nikel' Rao 'norilsky Nikel' | Method for producing cathodic nickel |
RU2202460C2 (en) * | 2001-06-04 | 2003-04-20 | Орловский государственный технический университет | Apparatus for working variable-profile annular grooves |
RU2209839C2 (en) * | 2001-10-03 | 2003-08-10 | Воропанова Лидия Алексеевна | Electrochemical method of cleaning aqueous solutions of copper from manganese |
RU2361967C1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-07-20 | Открытое акционерное общество "Уралэлектромедь" | Method of compacted nickel electro-extraction |
-
2015
- 2015-03-18 RU RU2015109573/02A patent/RU2591910C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1181777A (en) * | 1967-11-17 | 1970-02-18 | Int Nickel Ltd | Production of Electrolytic Nickel |
US4201648A (en) * | 1978-04-12 | 1980-05-06 | The International Nickel Co., Inc. | Nickel recovery from sulfur-deficient mattes |
WO2000053825A1 (en) * | 1999-03-10 | 2000-09-14 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'kombinat Severo Nikel' Rao 'norilsky Nikel' | Method for producing cathodic nickel |
RU2202460C2 (en) * | 2001-06-04 | 2003-04-20 | Орловский государственный технический университет | Apparatus for working variable-profile annular grooves |
RU2209839C2 (en) * | 2001-10-03 | 2003-08-10 | Воропанова Лидия Алексеевна | Electrochemical method of cleaning aqueous solutions of copper from manganese |
RU2361967C1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-07-20 | Открытое акционерное общество "Уралэлектромедь" | Method of compacted nickel electro-extraction |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2677447C2 (en) * | 2017-02-13 | 2019-01-16 | Лидия Алексеевна Воропанова | Electroextraction of cobalt from aqueous solutions of cobalt and manganese sulfates in dynamic conditions |
CN115386727A (en) * | 2022-07-21 | 2022-11-25 | 珠海格力绿色再生资源有限公司 | Valuable metal recovery method for lithium battery |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105220181B (en) | Technique of the copper for high pure and ultra-fine copper powder is reclaimed from waste and old circuit board based on electrochemical process | |
CN103924085B (en) | Utilize Copper making spent acid from heavy metal sewage sludge, reclaim the method for copper zinc-nickel | |
US11267719B2 (en) | Preparation method of lithium hydroxide | |
CN106566927B (en) | High efficiency gradient process for separating and recovering for copper anode mud leachate | |
JP2016502602A (en) | Recovery of lead from mixed oxide materials. | |
CN102534660B (en) | Method for electrolytically refining crude lead | |
CN102839379A (en) | On-line treatment method of acidic etching solution | |
US10934192B2 (en) | Method of recovering copper from a dilute metal containing solution | |
RU2591910C1 (en) | Electrowinning of cobalt from aqueous sulphate solutions of cobalt and manganese under static conditions | |
CN109321745A (en) | Utilize the method for Treatment of Metal Surface waste preparation nickel plate | |
CN103628088B (en) | Method for separating cobalt from cobalt-containing alloy and cobalt sulfate product | |
WO2013139228A1 (en) | Method for preparing magnesium metal powder | |
CN104947155A (en) | Process for recovering copper from waste circuit board to prepare high purity and high strength copper foil based on electrochemical method | |
CN102851508B (en) | Method for producing electrolytic lead powder through alkali immersion rotational flow electrolysis of wet electrolytic zinc acid dipping residues | |
CN111477986A (en) | Method for preparing ternary lithium ion battery precursor by electrolyzing sodium sulfate waste liquid | |
CN106283109A (en) | The processing method of high ferro electrodeposition lean solution during a kind of wet-milling processing | |
CN102888624A (en) | Method for producing superfine zinc powder by performing cyclone electrolyzing on zinc-containing alkali liquor | |
CN102849802A (en) | Preparation method of manganese sulfate solution with ultralow calcium and magnesium impurity concentration | |
KR20040052844A (en) | The nickel collecting method from waste nickel fluid and oxidic acid nickel sludge | |
RU2677447C2 (en) | Electroextraction of cobalt from aqueous solutions of cobalt and manganese sulfates in dynamic conditions | |
RU2815375C1 (en) | Method for decopperization of sulfuric acid solutions of copper electrolyte production | |
RU2209839C2 (en) | Electrochemical method of cleaning aqueous solutions of copper from manganese | |
CN114774943B (en) | Method for separating and extracting iron and nickel by two-way electrolysis of iron-nickel alloy | |
RU2340707C1 (en) | Method for electrochemical reprocessing of tungsten or rhenium metal junk | |
CN114875449B (en) | Raffinate oil removal process for electrodeposited nickel production line |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170319 |