Электрохимическая очистка хлоридных растворов кобальтового производства от микропримесей

ИХТРЭМС КНЦ РАН им. И.В.Тананаева

При выщелачивании гидратных кобальтовых концентратов АО «Кольская ГМК» соляной кислотой в присутствии восстановителя образуются концентрированные кобальт-никелевые растворы, содержащие примеси Fe(II), Cu(I), Mn(II), Pb(II), As(III) и Sb(III). Для последующего получения высокомарочного кобальта методом электроэкстракции требуется глубокая очистка кобальтовых растворов от ряда примесей, содержание которых в католите не должно превышать 0.1 мг/л [1]. Применение жидкостной экстракции позволило провести эффективное отделение кобальта от Ni, Mn, Pb и основной части Fe и после проведения гидролитической очистки получить растворы, пригодные для электроэкстракции кобальта. Однако после извлечения кобальта образуются растворы хлорида никеля, содержащие почти весь свинец, поступление которого в никелевое производство приводит к увеличению его концентрации в кобальтовых концентратах и никелевом католите.

Для удаления свинца из растворов хлорида никеля на практике обычно используют метод его гидролитического осаждения в присутствии окислителя, однако этот процесс эффективно проходит только после значительного разбавления исходных растворов по никелю[2], что отрицательно влияет на водный баланс производства.

С целью извлечения свинца в настоящей работе опробован метод цементации и электрохимического осаждения. Для цементационной очистки хлоридного никелевого рафината от примеси свинца использовали активный порошок никеля, железо или смесь порошка никеля и серы. Цементацию свинца проводили из раствора, состава, в г?/л : Ni - 190; Fe -2.9, Co - 21,2, Mn - 0.71, Pb - 0.45, Cl-280. Эксперименты показали, что несмотря на 10-кратный избыток цементатора, максимальная степень осаждения свинца не превысила 14%.

Для удаления из раствора примеси свинца был испытан вариант электролиза без разделяющей мембраны между анодным и катодным пространством. Анодом служил никелевый электрод, а в качестве катода использовали железный электрод. В зависимости от разности потенциалов и времени электролиза извлечение свинца в катодный осадок составило 80-99%. Из-за близости потенциалов разряда никеля и свинца катодный осадок содержал также значительное количество никеля. Для отделения никеля от свинца проводили электрохимическое растворение катодного осадка в щелочном растворе. При этом свинец переходил в раствор, а никель в шлам.

Установлена также возможность глубокой электролитической очистки от Pb(II), As(III) и Sb(III) растворов солянокислотного выщелачивания кобальтовых концентратов, что может способствовать упрощению экстракционной очистки и получению более чистых растворов, поступающих на электроэкстракцию кобальта.

Литература

1.Касиков А.Г., Затицкий Б.Э., Демидов К.А. и др. //Химическая технология 2005. №3.С.13-17.

2.Резник И.Д., Ермаков Г.П., Шнеерсон Я.М. Никель. М. «Наука и технологии» 2003. Т.3. 608 с.