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Verfahren zur Trennung von Kobalt und Nickel vom Eisen Es ist bekannt,
daß eine gewisse Trennung von Kobalt und Nickel vom Eisen in diese Metalle enthaltenden
Chlorid- oder Sulfatlaugen mit Hilfe von Natriumsulfidlösung möglich ist. In der
Zeitschrift »Metall und Erz«, XVI, zgzg, S. 27o, ist ausgeführt, daß man bei Zusatz
von Nag S-Lösung Fe S, Ni S, Co S ausfällen kann und, wenn man die Fällung vorzeitig
abbricht und die Lösung mit Niederschlag erhitzt, eine Umsetzung nach der Gleichung
Fe S +CoS04= Co S +FeS04 mehr oder weniger vollständig verläuft und sich ein Gemisch
von Co S-Ni S mit wenig Fe S neben Fe S 047 Lauge ergibt. .
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Nach den gemachten Angaben lag ursprünglich eine Lösung vor, die zunächst
unter H2 S-Entwicklung neutralisiert wurde. Charakteristisch für diese Reaktion
ist Folgendes: Einerlei, wie die Fällung ausgeführt wird, kann man eine Vorausfällung
von Co + Ni vor dem Fe ohne Mitfällen eines Teiles des Fe als Fe S nicht erreichen,
wie auch eine Nachbehandlung des Niederschlags mit Säure zur Herauslösung des Fe
S keinesfalls ein Fe-freies oder nur Fe-armes Co-Ni-Sulfid ergibt, dagegen wieder
beträchtliche Mengen Co-Ni löst. Auch die obengenannte, nach der eigentlichen Fällung
durch Erhitzung vorgenommene Umsetzung mit Co S 04 kann nicht quantitativ verlaufen,
auch wenn man den Zusatz der Nag S-Lösung genau bemißt. Die Verhältnisse werden
um so ungünstiger, je größer die vorhandene Fe-Menge gegenüber der vorhandenen Co-Ni-Menge
ist. Bei vollständiger Ausfällung des Co-Ni aus einer Lösung mit 2o bis 25 g Fe
und 15 9 Cool waren von
22,6 g Fe 3,2 g Fe im Sulfidniederschlag,
entsprechend einem Fe-Gehalt von 4,4 %.
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Im Betrieb wurde bei der bisherigen Arbeitsweise so verfahren, daß
zunächst für jede Lösung festgestellt wurde, wieviel Na, S-Lösung nötig war, um
gerade Co und Ni auszufällen, ohne Rücksicht darauf, wieviel Fe hierbei mitfiel.
Alsdann wurde nur ein Teil dieser gefundenen Menge zugesetzt und auf mindestens
8o° erhitzt. In dem dann verbleibenden Sulfidniederschlag wurde das Verhältnis von
Co-Ni zu Fe bestimmt und so lange die Menge der über dem Niederschlag stehenden
Flüssigkeit, z. B. durch Zugabe von Co SO" verändert, bis das günstigste
Verhältnis zwischen Co-Ni und Fe im Sinn der obengenannten Reaktion erreicht war.
Es wurde nun gefunden, daß für jedes Verhältnis von Co-Ni zu Fe in der zu fällenden
Lösung ein bestimmter Prozentsatz der ursprünglich zur kalten Ausfällung des Co-Ni
festgestellten Menge von Na, S gebraucht wurde, was gestattete, Tabellen für diese
Fällungen aufzustellen, nach denen im Betrieb gearbeitet werden konnte. Dieser Prozentsatz
beträgt bei Laugen mit 3o bis 4o g Fe und 5 g Co-Ni/1 z. B. 5o bis 6o °/o Na, S.
Es gelang nach diesem Verfahren die Gewinnung von Co-Ni-Fe-Sulfiden, die auf 4o
Teile Co-Ni 2 bis 4 Teile Fe enthielten.
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Immerhin war es so gelungen, aus Fe-reichen Laugen das Co-Ni vom größten
Teil des Fe zu befreien, was nach den sonst üblichen Trennungsverfahren (Oxyzlation
des Fe mit Cl-Verbindungen und Ausfällung der großen Fe-Mengen mit Soda oder Kalk,
wobei bei dem ungünstigen Verhältnis zwischen Fe und Co-Ni starke Verluste an Co-Ni
in den sehr großen Fe-Schlammmengen in Kauf genommen werden mußten) vollständig
unwirtschaftlich gewesen wäre.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bedeutet nun eine wesentliche Verbesserung
der bisher üblichen Trennungsweise.
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Es ist nämlich erkannt worden, daß sich bei Einhaltung eines bestimmten
pH-Wertes die Mitfällung des Fe weitgehend vermeiden läßt bzw. die Fällung so verläuft,
daß das ausfallende Fe S in einer Form anfällt, die seine Umsetzung bei Erhitzung
der Lösung mit Niederschlag praktisch quantitativ ermöglicht. Bei auf Grund dieser
Erkenntnis angestellten Versuchen hat es sich gezeigt, daß der nach dem bisherigen
Verfahren bei Beginn der Fällung, nach Neutralisation cer ursprünglich sauren Lösung,
vorhandene pH-Wert für die Trennung von Co-Ni vom Fe ungünstig ist und mit fortschreitendem
Zusatz von Nag S-Lösung durch Verschiebung nach der alkalischen Seite immer u-günstiger
wird.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht nun darin, daß während der
Fällung und Nacherhitzung ein pH-Wert von 3 bis 4 aufrechterhalten wird. Dieser
Wert ergibt sich aus folgenden Gründen: Der günstigste pH-Wert für die Fällung von
Co ist 3,9, für die Fällung von Ni 4,2. Bei einem Wert von 4,3 aber fällt
bereits zuviel Fe aus. Da nun durch die Zugabe von Na, S der pH-Wert dauernd erhöht
wird, ist es notwendig, etwas unter 4,2 zu bleiben, woraus sich der günstige Wert
von 4 ergibt. Andererseits wird aber die Fällung um so einfacher, je weiter man
unter 4 ist, weil dann der pH-Wert nicht cauerad kontrolliert zu werden braucht.
Unter 3,0 fallen aber Kobalt und Nickel bereits zu langsam aus, so eaß der
Wert von 3 die zweckmäßige untere Grenze ist.
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Daraus ergibt sich weiterhin, daß je nach der anteiligen Menge von
CoNi bzw. Fe in der Lösung der pH-Wert praktisch etwas anders eingestellt werfen
kann. Versuche ergaben als günstige Grenzen für ei-ie Lauge, die beispielsweise
_. 3o g Fe und 3 g Co+Ni/1 enthält 3,o bis 4 PH 2. zo g Fe und 3 g Co +Ni/l enthält
3,4 bis 4 PH 3. 3 g Fe und zo g Co+Ni/l enthält 3,7 bis 4 p$ 4. 3 g Fe und
30 g Co +Ni/1 enthält 3,85 bis 4 PH Man erreicht mit dem Verfahren gemäß
der Erfindung CoNiS-Niederschläge, die praktisch frei von Fe sind, auch bei der
Verarbeitung vo-i CoNi-armen, Fe-reichen Erzen.