Разработка экстракционных процессов извлечения кобальта из медно-никелевого и вторичного сырья

• Автор: Дьякова, Людмила Владимировна
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Апатиты
• Количество страниц: 165 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1 ОБЗОР МЕТОДОВ ВЫДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ КОБАЛЬТСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ

1.1. Характеристика сырья

1.2. Основные способы переработки кобальтсодержащего сырья

1.2.1. Обоснование необходимости очистки растворов от меди.

1.3. Экстракционные методы извлечения кобальта из растворов от выщелачивания кобальтсодержащих материалов.

1.4. Промышленные технологические схемы извлечения цветных

металлов из многокомпонентных растворов.

Глава 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Аппаратура, методы исследований.

2.2. Подготовка исходных экстрагентов.
2.3. Подготовка исходных водных растворов
2.3.1. Растворы от выщелачивания кобальтового концентрата.
2.3.2. Растворы автоклавного выщелачивания дополнительного концентрата
2.3.3. Растворы выщелачивания конвертерных шлаков
2.3.4. Осаждение меди из хлоридных растворов.
Глава 3 РАЗРАБОТКА ЭКСТРАКЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ БЕДНОГО МЕДНОНИКЕЛЕВОГО СЫРЬЯ.
3.1. Разработка экстракционной технологии извлечения кобальта,
никеля и меди из дополнительного флотационного концентрата
3.2. Разработка экстракционной гидрохлоридной схемы извлечения
кобальта, цветных металлов и железа из шлаков
Глава 4 ВЫБОР ЭКСТРАГЕНТА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА ЭКСТРАКЦИОННОЙ СМЕСИ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОБАЛЬТА ИЗ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ХЛОРИДНЫХ РАСТВОРОВ
4.1. Определение оптимального состава экстракционной смеси
4.2. Изучение распределения тяжелых цветных металлов и железа при экстракции из хлоридных растворов в присутствии кобальта
4.3. Влияние природы и концентрации высаливателей на экстракцию кобальта II из хлоридных растворов смесями на основе третичных
аминов
4.4. Определение степени соэкстракции металловвысаливателей
4.5. Определение оптимальных условий промывки экстрактов от
примесей
Глава 5 УКРУПНЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ГИДРОХЛОРИДНОЙ ТЕХНОЛОГИИ КОБАЛЬТОВОГО КОНЦЕНТРАТА.
5.1. Проведение укрупненных лабораторных испытаний
5.2. Описание технологической схемы экстракционного получения чистого раствора хлорида кобальта на опытнопромышленной установке 4 Глава 6 РАЗРАБОТКА И УКРУПНЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ
ПРОЦЕССА ЭКСТРАКЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОБАЛЬТА ИЗ РАСТВОРОВ ОТ ГИДРОХЛОРИРОВПАНИЯ ВТОРИЧНЫХ КОБАЛЬТСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ
6.1. Оптимизация условий экстракционной переработки растворов гидрохлорирования вторичного сырья.
6.2. Испытания схемы экстракционной очистки растворов от железа,
меди и молибдена очистная экстракция.
6.3. Испытание экстракционной схемы получения чистых растворов хлорида кобальта из рафинатов после очистной экстракции
Выводы
Библиографический список используемой литературы
Приложение
Введение
Актуальность


Причем шлаки необходимо рассматривать не только, как дополнительный источник цветных металлов, но и как сырье для получения железа в виде, например, оксидов или железного порошка. Для организации эффективных процессов получения кобальта и сопутствующих цветных металлов кобальтсодержащее сырье необходимо подвергнуть полному растворению. В кобальтовом концентрате, получаемом при переработке медноникелевых руд, кобальт находится в высшей степени окисления. Однако оксиды и гидроксиды трехвалентного кобальта растворяются хуже подобных соединений двухвалентного кобальта, поэтому в процессах выщелачивания необходимо использовать восстановители. Но этот способ характеризуется большим расходом дорогостоящей щавелевой кислоты для восстановления кобальта трехвалентного до двухвалентного, необходимостью повторного растворения осадка в кислоте для получения сульфата кобальта, загрязнением получаемого продукта щавелевой кислотой, необходимостью его отмывки и, как следствие, дополнительными потерями кобальта. Снижение расхода реагентов и ускорение процесса растворения с максимальным извлечением кобальта в раствор может быть достигнуто за счет обжига гидроксида с получением оксида кобальта, в котором суммарное содержание кобальта трехвалентного должно быть минимальным . Образующийся оксид кобальта, в отличие от трех валентного кобальта, растворяется в кислотах значительно быстрее и с меньшим расходом восстановителя. На комбинате Североникель в качестве восстановителя использовали сернистый газ . На Норильском комбинате в качестве восстановителя применяли растворы гипосульфита натрия, получая при этом раствор с содержанием до 0 гл кобальта . Кроме описанных восстановителей, рекомендуется использовать РеН и нитрит натрия . В связи с тем, что извлечение кобальта из сульфатных растворов затруднено, во многих технологических схемах предлагается проводить разделение в хлоридных средах. В отличие от серной кислоты, растворение кобальтового концентрата в соляной кислоте возможно и без введения дополнительного восстановителя, т. В этом случае необходим избыток соляной кислоты, являющейся источником хлориона. Существует ряд технологий кобальта, разработанных институтом Гипроникель и основанных на растворении кобальтового концентрата в соляной кислоте , с получением растворов для последующего экстракционного извлечения кобальта. Однако все эти схемы и, в частности, технологическая схема, предложенная М. Л.Навтановичем, имели существенный недостаток выделение газообразного хлора, как на стадии вскрытия кобальтового концентрата соляной кислотой, так и при электролитическом получении кобальта из хлоридных растворов с нерастворимым анодом . Выделение газообразного хлора вызывает необходимость сбора этого агрессивного газа, его сушки или привязки технологии кобальтового концентрата к другим технологическим процессам, в которых хлор может быть утилизирован. Согласно многим схемам, производится только металлический кобальт, хотя большая его часть используется потребителями в виде солей или оксидов. Осуществить связывание хлора в процессе вскрытия возможно путем обработки кобальтового концентрата в присутствии восстановителей. Однако использование большинства восстановителей, нашедших применение на практике при растворении кобальтового концентрата в серной кислоте, при солянокислотном выщелачивании нежелательно. Так, применение серосодержащих реагентов приводит к получению сульфатнохлоридных растворов, переработка которых затруднена. Проблема с выделением хлора на стадии выщелачивания была решена благодаря способу, разработанному в ИХТРЭМС КНЦ РАН Его суть состоит в том, что процесс проводится в присутствии твердофазных восстановителей, в качестве которых используются достаточно активные металлы или их сплавы, способные реагировать с образующимся хлором, но не мешающие вместе с тем последующему экстракционному извлечению кобальта. Продукты обеих реакций способны энергично взаимодействовать друг с другом, что, вопервых, препятствует выделению в атмосферу газообразного хлора и водорода, а, вовторых, ускоряет протекание процесса вскрытия кобальтового концентрата.