Solvent extraction of nickel(II) sulphate contaminants

• Autorzy: Gotfryd L.

Warianty tytułu

PL

Rozpuszczalnikowa zanieczyszczeń siarczanu niklu(II)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Potentials of the solvent extraction method for separation of contaminants, especially Co(II), from nickel(II) sulphate solutions have been reviewed. Properties of most important and commercially available organic preparations, making extractive separation of these elements possible, have been shortly characterized. On the basis of laboratory investigations, behaviour of cationic liquid ion exchangers, Cyanex 272 and Cyanex 302, used for Co(II) and Ni(II) separation, has been compared. Co-extraction isotherms of most important contaminants, including Zn(II), Cu(II) and Co(II), with Cyanex 272, from solutions of nickel(II) sulphate have been examined. Next, the extractant has been applied to purification of the so called crude nickel(II) sulphate or CNS from the contaminants. The CNS, a commercial product of technical grade, produced by Polish copper smelters, had been previously, before its further extractive purification treatment, prepared by leaching and dissolution in deionised water and by preliminary hydrometallurgical (oxy-hydrolytic) purification from iron(II), iron(III), arsenic(III), arsenic(V) and similar elements. Pilot apparatus with continuous flow of all media, applied to the CNS purification, consisted of 5 extractors of the mixer-settler type, joined together to make adequate counter-current system 1-2-0-2. Washing of the organic phase had not been applied because of purposeful preparation of the system merely for common, not selective, collecting of all metal ions, contaminating CNS. The system has reached an excellent purification level of nickel(II) sulphate. Obtained, as an additional product, the cobalt(II) sulphate concentrate (stripped solution) was almost totally neutralised (pH > 3.5).

PL

Dokonano przeglądu literaturowego potencjalnych metod ekstrakcyjnego oddzielania zanieczyszczeń, w szczególności Co(II), z roztworów siarczanu niklu(II). Krótko scharakteryzowano właściwości ważniejszych dostępnych na rynku preparatów organicznych, umożliwiających ekstrakcyjne oddzielanie tychże zanieczyszczeń. Na podstawie badań laboratoryjnych porównano zachowanie się ciekłych wymieniaczy jonowych, Cyanexu 272 oraz Cyanexu 302, wobec Co(II) i Ni(II). Wykorzystując Cyanex 272 zbadano izotermy współekstrakcji najważniejszych zanieczyszczeń, w tym Zn(II), Cu(II) i Co(II), z bogatych roztworów siarczanu niklu(II). Następnie, ekstrahent ten został zastosowany do głębokiego oczyszczenia surowego siarczanu niklu(II) (SSN), od tych zanieczyszczeń. SSN jest technicznej jakości produktem handlowym, produkowanym przez polskie huty. Przed obróbką ekstrakcyjną, został wstępnie przygotowany poprzez roztworzenie w gorącej wodzie zdemineralizowanej i hydrometalurgiczne (oksyhydrolityczne) oczyszczenie od żelaza(II), żelaza(III), arsenu(III), arsenu(V), itp. Aparatura pilotowa, o ciągłym przepływie mediów roboczych, zastosowana do oczyszczania SSN, składała się z 5 ekstraktorów typu mieszalnik-odstojnik, połączonych w odpowiedni układ przeciwprądowy typu 1-2-0-2. Nie zastosowano przemywania fazy organicznej ekstrahenta ze względu na świadome przygotowanie systemu wyłącznie do wspólnego, nie selektywnego, oddzielenia wszystkich jonów, zanieczyszczających SSN. Uzyskano znakomity poziom oczyszczenia siarczanu niklu(II). Pozyskany ponadto dodatkowy produkt, koncentrat siarczanu kobaltu(II) (roztwór poreekstrakcyjny) był niemal całkowicie neutralny (pH > 3,5).

Słowa kluczowe

EN

solvent extraction; Co/Ni separation; Cyanex 272; Cyanex 302; nickel(II) sulphate; cobalt(II) sulphate; solution purification

PL

siarczan niklu(II); zanieczyszczenia; ekstrakcyjne oddzielanie zanieczyszczeń

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Physicochemical Problems of Mineral Processing
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 39
• Strony: 117--128
• Opis fizyczny: bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Gotfryd L.

• Institute of Non-Ferrous Metals; Sowinskiego 5; 44-101 Gliwice; Poland, phone: (+ 048 32) 2 380 387,

Bibliografia

• AGATZINI-LEONARDOU S. AND TSAKIRIDIS P., (1997); Simultaneous Cobalt and Magnesium Extraction from Nickel Sulphate Solutions; Proc. of the XX IMPC - Aachen, 1997, September 21-26.
• BOOKLETS: I) Cyanex 272 Extractant; II) Cyanex 302 Extractant; III) Cyanex 301 Extractant; IV) Cyanex Extractants – Solvent Extraction Reagents; American Cyanamid Company - Phosphine Chemicals Division (ed.); V) DEHPA - Di(2-ethylhexyl) Phosphoric Acid - Metal Extractant - Rhodia Phosphorus Specialties - Product Information (www.rhodia-ppd.com).
• GOTFRYD L., SZYMANOWSKI J., (2004): Recovery of zinc(II) from acidic sulfate solutions. Simulation of counter-current extraction-stripping process; Physicochem. Probl. Min. Proc., 38 p.113-120.
• OGATA T., NAMIHISA S., FUDJII T.: US Patent No. 4 246 240: Process for Separating Cobalt and Nickel from a Solution Containing Cobalt and Nickel.
• PATENTS (USA): 4 196 076; 4 242 314; 4 348 367; 4 353 883; 4 382 016; 4 600 435; 5 028 403.
• PRESTON J. S., (1983): Recent Developments in the Separation of Nickel and Cobalt from Sulphate Solutions by Solvent Extraction; J. S. Afr. Inst. Min. Metall.; June.
• RICKELTON W. A., (1992): Novel uses for thiophosphinic acids in solvent extraction, J. Met., 5 p.52-54
• RICKELTON, W. A., BOYLE R. J., (1991): The selective recovery of zinc with new thiophosphinic acids, Solvent Extr. Ion Exch. 9 p. 73-8.4
• RICKELTON W. A., FLETT D. S., WEST D. W., (1984) Solvent Extr. Ion Exch. 2 p. 815-838.
• RITCEY,G.M., ASHBROOK,A.W. (1969): Separation of Nickel and Cobalt in Ammoniacal Solution by Liquid-Liquid Extration; Trans. Instn. Min. Metall. (Sect. C.: Mineral Process. Extr. Metall.) 78 p. C5-63.
• SOLE K. C. AND HISKEY J. B., (1992): Solvent Extraction Characteristics of Thiosubstituted Organophosphinic Acid Extractants; Hydrometallurgy 30 p. 345-365.
• SZYMANOWSKI J., COTÉ G., BLONDET I., BOUVIER C., BAUER D., SABOT J. L., (1997): Interfacial activity of bis(2-ethylhexyl)phosphoric acid in model liquid-liquid systems; Hydrometallurgy 44 p. 163-178.
• TAIT B. T., (1993): Cobalt-nickel Separation: the Extraction of Cobalt (II) and Nickel (II) by Cyanex 301, Cyanex 302 and Cyanex 272 ; Hydrometallurgy 32 p. 365-372.