Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

В результате лабораторных экспериментов методами катионообменной и анионообменной экстракции получены кобальтовые соли по содержанию никеля, соответствующие марке «чда». Содержание других примесей составило, г-л-1: С1 - 0.005, № - 0.003, суммы Cu и Fe < 0.0005 и находилось в пределах, допустимых соответствующими ГОСТами на данную продукцию. Укрупненные лабораторные испытания разработанных способов [ 6 , 7] проводили в непрерывном режиме на каскаде лабораторных экстракторов смесительно-отстойного типа. Принципиальная схема 9-ступенчатой экстракционной установки представлена на рис. Исходный раствор Промывной раствор Реэкстрагент 1 1 1 р 1 2 3 4 5 6 7 8 9 р Рафинат t \ \ CoSO 4 ^ ___ Экстрагент 1Г Схема экстракционной конверсии хлорида кобальта в сульфат на каскаде экстракторов: 1-4 - камеры экстракции; 4, 5 - камеры промывки, 7-9 - камеры реэкстракции Экстракция по катионообменному механизму осуществлялась на 4 ступенях каскада из хлоридного раствора состава, г-л-1: Со - 55.0, № - 1.0, Ni - 0.020, С1 - 60.8 30%-м Cyanex-272 в натриевой форме. Для промывки экстракта и реэкстракции использовали растворы H 2 SO4. Исходный раствор подавали в четвертую камеру каскада, в первую камеру - оборотный экстрагент, в шестую камеру - промывной раствор, а в девятую камеру - реэкстрагент. Соотношение органической и водной фаз (О:В) составляло: на стадии экстракции -3:1, на стадии промывки -8:1, на стадии реэкстракции -1:5. Рафинат из 1-й камеры собирали в приемную емкость для утилизации. Промывной раствор из 5-й камеры подсоединяли к исходному раствору в 4-ю камеру, поэтому потери кобальта с промывными водами отсутствовали. Слив кобальтового реэкстракта, используемого в дальнейшем для выделения сульфата кобальта, осуществляли из 7-й камеры. Экстрагент, двигающийся противотоком к исходному раствору, после экстракции, промывки, реэкстракции и дополнительной обработки щелочью возвращали в цикл. В указанных режимах получен рафинат с остаточным содержанием кобальта <0.002 г-л-1, т.е. достигнуто практически 1 0 0 %-е извлечение кобальта из хлоридного раствора и наработан кобальтовый реэкстракт состава, г-л-1: Со - 57-59, № - 0.003, Ni - 0.002, С1 - 0.005, из которого после упаривания и сушки в течение 4^6 ч получен сульфат кобальта. Состав сульфата кобальта подтвержден методом рентгенографического анализа. Сульфат не был загрязнен катионами используемой соли экстрагента (в нашем случае - № ) и содержал лищь незначительные количества анионов исходной соли кобальта, которые находятся в пределах, допустимых ГОСТом 4462-78 на данную продукцию. По содержанию регламентированных примесей сульфат кобальта можно отнести к марке "ч". Аналогичным способом могут быть получены и другие соли кобальта, а также никеля. Конверсию кобальта по анионообменному механизму проводили на каскаде экстракторов, состоящем из 5 ступеней экстракции, 2 ступеней промывки и 2 ступеней реэкстракции из раствора, содержащего, г-л-1: кобальта - 55.4, ионов хлора - 65.4, цинка - 0.01, меди - 0.01 и железа - 0.01. Экстрагент - 35%-й раствор триаоктиламина в сульфатной форме в октиловом спирте, реэкстрагент - раствор№ОН (концентрация 1 моль-л- ). Изменение содержания ионов хлора по ступеням экстракционного каскада, г-л-1: 1 - 0.82, 2 - 0.71, 3 - 0.29, 4 - 0.15, 5 - 0.01 говорит о том, что на первой ступени происходит извлечение более 98% ионов хлора, Полученный рафинат - раствор сульфата кобальта, содержащий менее 0.01 г-л -1 ионов хлора и менее 0.001 г-л -1 суммы примесей цинка, меди и железа, пригоден для получения сухой соли сульфата кобальта известными способами. Таким образом, растворы хлорида кобальта, которые в больших объемах производятся на АО «Кольская ГМК, могут быть без предварительного электроосаждения кобальта использованы для получения его дихлорида и карбоната, а также других водорастворимых солей кобальта при использованием метода экстракционной конверсии. Литература 1. Освоение экстракционных технологий в ОАО «Кольская ГМК» при производстве кобальта и меди / А.В. Захаров, И.Э. Мальц, О.А. Хомченко, А.Г. Касиков // Цветные металлы. 2013. № 10. С. 51-55. 2. Пат. 2240287 Рос. Федерация, МПК7 C 01 G 51/06. Способ получения карбоната двухвалентного кобальта / Касиков А.Г., Анхимов А.А., Демидов К.А., Кшуманева Е.С., Романова Л.М., Спиридонов В.Р., Субач Г.И., Хомченко О.А.; Ин-т химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кол. науч. центра РАН. № 2003107372/15; заявл. 17.03.2003; опубл. 20.11.2004, Бюл.№ 32. 3. Пат. 2139307 Рос. Федерация, МПК 6 С09С 1/00. 98113450/1. Способ получения кобальтсодержащих пигментов / Герасимова Л.Г.,Склокин Л.И, Касиков А.Г.; Ин-т химии и технологии редких элементов и минер. сырья Кол. науч. центра РАН; заявл. 06.07.1998; опубл. 10.10.1999, Бюл. № 28. 138