Método para la separación de zinc, hierro, calcio, cobre y manganeso a partir de soluciones acuosas de cobalto y/o níquel.

Un método para separar los metales que forman la impureza de zinc,

hierro, cobre, calcio y / o de manganeso dela solución acuosa de los metales del producto cobalto y níquel por extracción, por medio del cual se obtiene unproducto refinado que contiene los metales del producto, caracterizado porque antes de la extracción, se precargala solución de extracción con cobalto y níquel y porque después de la extracción, se lava la solución de extraccióncon una solución acuosa que contiene cloruros, agua o una mezcla de los mismos, por medio del cual sereemplazan los metales del producto en la solución de extracción por los metales que forman la impureza.

Método para la separación de zinc, hierro, calcio, cobre y manganeso a partir de soluciones acuosas de cobalto y/o níquel.

La invención se refiere a un método para la separación de zinc, hierro, calcio, cobre y manganeso por medio de extracción líquido-líquido a partir de soluciones acuosas que contienen cobalto y níquel.

El zinc, hierro, calcio, manganeso y cobre entran en procesos hidrometalúrgicos dentro de las materias primas. En cuanto a la calidad del producto final y el proceso, es importante eliminar estas impurezas. Los contenidos de impurezas varían dependiendo del método de pretratamiento de la materia prima utilizada.

Para la separación de las impurezas de las soluciones acuosas que contienen cobalto y níquel, existen en general varias alternativas de procesamiento, una de los cuales se describe en este documento. En las soluciones utilizadas basadas en la extracción líquido - líquido, los iones de metal alcalino, de metal alcalinotérreo y / o de amonio que se utilizan como neutralizadores terminan en un producto refinado.

En los procesos de extracción líquido - líquido que se basan en el mecanismo de extracción de intercambio catiónico, los metales se transfieren a partir de las soluciones acuosas a una solución de extracción orgánica insoluble en agua de acuerdo con la siguiente ecuación química (1) (la línea superior se describe la solución orgánica) :

De acuerdo con la ecuación de la reacción (1) , los contenidos en equilibrio de las fracciones de la reacción se determinan principalmente por el pH de la solución acuosa. Para llevar el equilibrio deseado hacia el lado de los productos de reacción, los iones hidrógeno liberados en la solución acuosa deben ser neutralizados. En general, los neutralizadores utilizados comprenden ya sea amoníaco o hidróxidos alcalinos. Los cationes de los neutralizadores pueden causar problemas con un precipitado o con contaminaciones en las etapas posteriores del proceso. Para evitar esto, se ha presentado, entre otros, un proceso de extracción similar al de la patente AU667539B. De acuerdo con la patente, se separan los metales nobles cobalto y níquel por medio de iones transmisores de manera que, en una extracción previa, se pone en contacto una solución de extracción previamente neutralizada con una solución acuosa que contiene iones transmisores. En la solución de extracción, estos iones transmisores reemplazan los iones amonio o iones de metales alcalinos, que se mueven hacia la solución acuosa que se transporta fuera del proceso. La solución de extracción, que ahora contiene los iones transmisores, se pone en contacto con la solución acuosa que contiene metales nobles. En la solución de extracción, los metales nobles, a su vez, reemplazan los iones transmisores, que terminan en la solución acuosa. La solución acuosa que contiene los iones transmisores vuelve a la extracción previa, por lo que el ion transmisor no se consume esencialmente en el proceso. Si es necesario, se pueden añadir iones transmisores para reemplazar las pérdidas. En un proceso de extracción similar al de esta patente, el ion transmisor termina en el producto refinado de extracción.

Los documentos WO 01/48252 A1 y GB 2 324 792 A describen procesos en los cuales se separa la impureza de cobalto por medio de extracción a partir de soluciones de níquel.

Se ha inventado ahora un método de acuerdo con la Reivindicación 1. Las otras reivindicaciones presentan algunas formas de realización preferidas de la invención.

Las ventajas del método mejorado, en comparación con el proceso descrito anteriormente, incluyen un proceso más sencillo sin iones transmisores y circulación de los mismos, por lo que los iones transmisores no terminan en el producto refinado ni contaminan los productos, y una oportunidad de mejorar la efectividad total del proceso de extracción mediante la explotación de las aguas de lavado que contienen cloruro.

La invención se refiere a un método para la separación de las impurezas de zinc, hierro, calcio, cobre y / o manganeso a partir de soluciones acuosas que contienen cobalto y níquel. La solución acuosa que contiene sales metálicas se pone en contacto por mezcla con la solución de extracción, que se carga previamente con iones de cobalto y níquel, por lo que el cobalto y el níquel en la solución de extracción son reemplazados con los metales que forman la impureza y la solución acuosa, que ahora se denomina producto refinado, se limpia de impurezas después de esta etapa. Parte del producto refinado se puede utilizar para cargar previamente la solución de extracción con iones de cobalto y de níquel poniéndolo en contacto con la solución de extracción previamente neutralizada. Los iones de cobalto y de níquel reemplazan los iones de metal alcalino, de metal alcalinotérreo y / o de amonio que se utilizan en la neutralización previa. El proceso de acoplamiento evita preferiblemente que los iones de metal alcalino, de metal alcalinotérreo y / o de amonio que se utilizan en la neutralización de la extracción terminen en el producto refinado de la extracción. Después de esta etapa de precarga, se transporta fuera del proceso la solución acuosa que contiene dichos iones de metal alcalino, de metal alcalinotérreo y / o de amonio, pero sin cobalto ni níquel, como desecho.

Precarga significa la extracción del producto metálico en la solución de extracción. En general, la precarga se lleva a cabo por medio de un reactivo de extracción de intercambio catiónico a un pH más alto antes de la etapa real de extracción de las impurezas metálicas en un pH más bajo. En la etapa real de extracción, se lleva a cabo un intercambio de iones entre dicho metal del producto en la solución de extracción y el metal de la impureza en la solución acuosa, transfiriendo el metal que forma la impureza a la solución de extracción y transfiriendo el metal del producto a la solución acuosa. El intercambio iónico se basa en una selectividad más alta del metal que forma la impureza del reactivo de extracción que aquella del metal del producto al mismo pH de la solución acuosa.

En los procesos basados en sulfato, se utilizan normalmente reactivos de extracción de intercambio catiónico. Tales reactivos de extracción comercialmente importantes incluyen reactivos de extracción que contienen fósforo ácido, reactivos de extracción a base de ácidos carboxílicos y reactivos de extracción basados en hidroxi oxima.

Después de la etapa de extracción, se lava la solución de extracción en una etapa separada de lavado para eliminar los iones de cobalto o de níquel que quedan en la solución de extracción. Este acoplamiento permite el uso de cloruros metálicos que forman impurezas para mejorar el lavado. Los iones de cobalto o de níquel que quedan en la solución de extracción se reemplazan por iones que forman las impurezas y se mueven a la solución acuosa que contiene cloruro. Se transporta el agua de lavado a la etapa de precarga mencionada anteriormente, por lo cual los iones cloruro presentes escapan a los desechos y se recupera el cobalto y el níquel en la solución de extracción.

Después de la etapa de lavado, se extraen nuevamente las impurezas en la solución acuosa preferiblemente por medio de ácido clorhídrico.

Las ventajas de este método en comparación con los procesos anteriores comprenden: los iones de metal alcalino, de metal alcalinotérreo y de amonio utilizados en la neutralización no terminan en el producto refinado de extracción, un proceso más sencillo sin iones transmisores y su circulación, por lo que los iones transmisores ni acaban en el producto refinado ni contaminan los productos y la oportunidad de mejorar la efectividad total del proceso de extracción mediante la utilización de las aguas de lavado que contienen cloruro.

La solución de alimentación es una solución acuosa que contiene cobalto y níquel como iones bivalentes, siendo preferiblemente el contraión un ion sulfato. El contenido de cobalto de la solución de alimentación puede ser, por ejemplo, de 0 - 5 g / L y su contenido de níquel, por ejemplo, de 50 - 130 g / L. Además, la solución puede contener como impurezas, por ejemplo, 0 - 1 g / L de hierro, por ejemplo, 0 - 10 g / L de zinc, por ejemplo, 0 - 0, 6 g / L de calcio, por ejemplo, 0 - 10 g / L de cobre y, por ejemplo, 0 -10 g / L de manganeso. Estas concentraciones y las impurezas son solo indicativas y no limitan la aplicabilidad de la invención.

El reactivo de extracción, que se utiliza en la solución de extracción insoluble en agua, es preferiblemente un reactivo de extracción de intercambio catiónico, tal como ácido di-2-etilhexilo fosfórico con el nombre comercial de, por ejemplo,... [Seguir leyendo]

1. Un método para separar los metales que forman la impureza de zinc, hierro, cobre, calcio y / o de manganeso de la solución acuosa de los metales del producto cobalto y níquel por extracción, por medio del cual se obtiene un producto refinado que contiene los metales del producto, caracterizado porque antes de la extracción, se precarga la solución de extracción con cobalto y níquel y porque después de la extracción, se lava la solución de extracción con una solución acuosa que contiene cloruros, agua o una mezcla de los mismos, por medio del cual se reemplazan los metales del producto en la solución de extracción por los metales que forman la impureza.

2. Un método de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizado porque se lava la solución de extracción con una solución para nueva extracción que contiene cloruros metálicos.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque se transporta el agua de lavado de la etapa de lavado de la solución de extracción a una etapa de precarga.

4. Un método de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1 - 3, caracterizado porque se neutraliza la solución de extracción usando iones de metal alcalino, de metal alcalinotérreo y / o de amonio, y se evita que esos iones terminen en el producto refinado de extracción por medio de un proceso de acoplamiento.

5. Un método de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1 - 4, caracterizado porque se usa el producto refinado de extracción en la precarga de la solución de extracción.

6. Un método de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1 - 4, caracterizado porque se usa el producto refinado de la extracción en la precarga de la solución de extracción.

7. Un método de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1 - 6, caracterizado porque el reactivo de 20 extracción es el ácido dialquil fosfórico.

8. Un método de acuerdo con la Reivindicación 7, caracterizado porque el reactivo de extracción es el ácido di- (2etil-hexil) fosfórico.

9. Un método de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1 - 6, caracterizado porque el reactivo de extracción es el monoalquil éster del ácido alquil fosfónico.

10. Un método de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1 - 6, caracterizado porque el reactivo de extracción es el ácido dialquil fosfínico.

11. Un método de acuerdo con cualquiera de las Reivindicacione.

4. 10, caracterizado porque la solución de extracción se neutraliza en la etapa de precarga.