СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОБАЛЬТА, НИКЕЛЯ И МЕДИ ИЗ АММИАЧНО- КАРБОНАТНЫХ РАСТВОРОВ

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОБАЛЬТА, НИКЕЛЯ И МЕДИ ИЗ АММИАЧНО- КАРБОНАТНЫХ РАСТВОРОВ


RU (11) 2023034 (13) C1

(51) 5 C22B3/20, C22B15:00, C22B23:00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4932226/02 
(22) Дата подачи заявки: 1991.02.04 
(45) Опубликовано: 1994.11.15 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 622861, кл. C 22B 23/04, 1978. 
(71) Заявитель(и): Сибирский технологический институт; Институт химии и химической технологии СО АН СССР 
(72) Автор(ы): Пашков Г.Л.; Исаев И.Д.; Миронов В.Е.; Когай Т.И.; Дроздов С.В.; Стаценко И.В.; Михнев А.Д. 
(73) Патентообладатель(и): Сибирский технологический институт 

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОБАЛЬТА, НИКЕЛЯ И МЕДИ ИЗ АММИАЧНО- КАРБОНАТНЫХ РАСТВОРОВ 

Использование: цветная металлургия, а конкретнее производство или очистка кобальта, никеля и меди. Сущность: выделение кобальта, никеля и меди из аммиачно-карбонатных растворов проводят нагреванием исходного раствора до 70 - 80°С, добавлением при перемешивании раствора серы в воднои растворе гидроксида натрия или аммиака. Затем отгоняют аммиак при 80°С до его остаточной концентрации в растворе 50 - 65 г/л, отделяют осадок, содержащий медь и кобальт, от раствора, содержащего никель, фильтрованием с последующим извлечением кобальта из осадка аммиачно-карбонатным раствором при температуре 60 - 70°С при соотношении жидкого к твердому 1 : 15, при извлечении кобальта из осадка используют аммиачно-карбонатный раствор с концентрацией аммиака и углекислоты 120 и 80 г/л соответственно. 1 з.п. ф-лы, 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в других отраслях промышленности при производстве или очистке кобальта, никеля и меди.

В гидрометаллургии известны способы выделения кобальта, никеля и меди из аммиачно-карбонатных растворов. Известен способ выделения кобальта из кобальт-никель-медных растворов окислением кобальта кислородом воздуха в присутствии активированного угля с последующей фильтрацией раствора и насыщением его аммиаком до концентрации 13-15%. Но низкая растворимость образующегося при окислении карбонатогексааминкобальта (5-6 г/л кобальта) затрудняет применение этого способа.

Известен способ восстановления кобальта (III) медным скарпом или кобальтовым порошком, позволяющим при отгонке аммиака и углекислого газа осадить основной карбонат кобальта, содержащий 1% меди из кобальт-медных аммиачно-карбонатных растворов. Но применение этого способа к кобальт-никель-медным растворам приводит к совместному осаждению кобальта и никеля в виде основных карбонатов. Шнеерсон и др. предложили способ очистки от меди раствора никеля и кобальта путем обработки их серой в инертной атмосфере при температуре 150-180оС и интенсивном перемешивании. Сульфид меди при незначительном соосаждении кобальта отделяется практически нацело. Но создание инертной атмосферы существенно усложняет процесс.

Известен способ увеличения извлечения кобальта при дистилляции аммиачно-карбонатных растворов никеля и кобальта, заключающийся в том, что водный аммиачно-карбонатный раствор никеля и кобальта подвергают прямой дистилляции с добавлением 0,1-0,8 молей на моль кобальта соединений, способных образовывать сульфидные ионы. Но этим способом нельзя отделить кобальт от никеля, так как при примененных авторами условиях дистилляции кобальт и никель выделяются из раствора вместе.

Следует сказать, что в литературе нет способов разделения тройных никель-кобальт-медных смесей, находящихся в аммиачно-карбонатных растворах без существенных потерь этих металлов. Приводимые в литературе способы относятся к разделению систем: никель-кобальт, кобальт-медь, медь-никель.

Наиболее близким техническим решением является способ очистки кобальтового раствора от никеля и других металлов, осаждением элементарной серой в присутствии таких восстановителей, как мочевина, ронгалит, уксусный ангидрид, углекислый аммоний. В раствор вводят 0,5-2 г-экв восстановителя и 0,5-5 г элементарной серы на 1 г-экв никеля в растворе.

Недостатками этого способа являются применение в качестве осадителя двух веществ: восстановителя и элементарной серы, осаждение меди и никеля в виде сульфидов, что затрудняет их дальнейшее разделение, длительное время проведения процесса.

Целью предложенного способа является выделение кобальта, никеля и меди в виде индивидуальных соединений из высококонцентрированных по кобальту, никелю и меди аммиачно-карбонатных растворов.

Предложенный способ отличается тем, что для достижения поставленной цели используется раствор серы в водном аммиаке или водном гидроксиде натрия при одновременной дистилляции раствора до остаточной концентрации аммиака 50-65 г/л, при этом восстановителем выступают полисульфиды, образующиеся в серощелочных или сероаммиачных растворах.

Способ отличается также тем, что в раствор вводят 1-3 г серы на 1 г меди, что позволяет уменьшить расход серы.

Способ отличается также тем, что при действии на аммиачно-карбонатный кобальт никель-медный раствор раствором серы в водном аммиаке или гидроксиде натрия с одновременной его дистилляцией до остаточной концентрации аммиака 50-65 г/л удается осадить медь в виде сульфида, а кобальт в виде основного карбоната. Это позволяет отделить кобальт от меди обработкой осадка аммиачно-карбонатным раствором при температуре 60-70оС.

Способ отличается также тем, что уменьшается время процесса осаждения в 2-4 раза.

Таким образом сопоставление прототипа и заявляемого решения критерию "Существенные отличия".

Способ осуществляется следующим образом. Исходный аммиачно-карбонатный раствор, содержащий (г/л) кобальта 10-25, никеля 5-30, меди 5-20, аммиака 80-120, углекислоты 50-80, нагревают до 70-80оС и при перемешивании добавляют раствор серы в водном гидроксиде натрия или водном аммиаке в количестве 1-2,5 г серы на 1 г меди (Исходная концентрация серы в аммиаке или гидроксиде натрия 100-200 г/л). Раствор продолжают перемешивать при температуре 80оС в течение 0,5-1 ч для отгонки аммиака до остаточной концентрации 50-65 г/л. Первоначальный объем раствора сохраняют добавлением воды, нагретой до 80оС. Образовавшийся осадок после фильтрации и промывки поступает на извлечение кобальта аммиачно-карбонатным раствором. В фильтре остается никель. Почти полное отделение кобальта от меди достигается при перемешивании осадка с аммиачно-карбонатным раствором с концентрацией аммиака и углекислоты 120 и 80 г/л соответственно при температуре 60-70оС в течение 2-х ч. Соотношение т:ж=1:15.

Результаты осаждения металлов приведены в табл. 1 и 2. Результаты выщелачивания кобальта приведены в табл. 3. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОБАЛЬТА, НИКЕЛЯ И МЕДИ ИЗ АММИАЧНО-КАРБОНАТНЫХ РАСТВОРОВ, включающий осаждение серой, отличающийся тем, что, с целью обеспечения выделения кобальта, никеля и меди в виде индивидуальных соединений из высококонцентрированных по кобальту, никелю и меди аммиачно-карбонатных растворов, исходный раствор нагревают до 70 - 80oС, при перемешивании добавляют раствор серы в водном растворе гидроксида натрия или аммиака, отгоняют аммиак при 80oС до его остаточной концентрации в растворе 50 - 65 г/л, отделяют осадок, содержащий медь и кобальт, от раствора, содержащего никель, фильтрованием с последующим извлечением кобальта из осадка аммиачно-карбонатным раствором при 60 - 70oС при соотношении жидкого к твердому 1 : 15.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что извлечение кобальта из осадка проводят аммиачно-карбонатным раствором с концентрацией аммиака и углекислоты 120 и 80 г/л соответственно.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru