NO791741L - Fremgangsmaate til fremstilling av ekstremt fint kobolt-metallpulver - Google Patents
Fremgangsmaate til fremstilling av ekstremt fint kobolt-metallpulverInfo
- Publication number
- NO791741L NO791741L NO791741A NO791741A NO791741L NO 791741 L NO791741 L NO 791741L NO 791741 A NO791741 A NO 791741A NO 791741 A NO791741 A NO 791741A NO 791741 L NO791741 L NO 791741L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- cobalt
- solution
- chloride
- approx
- pentamine
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000843 powder Substances 0.000 title description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 title description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- NSYALVBBDKTCLE-UHFFFAOYSA-K chloropentamminecobalt chloride Chemical compound N.N.N.N.N.[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Co+3] NSYALVBBDKTCLE-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 37
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 28
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 21
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 11
- NHWGPUVJQFTOQX-UHFFFAOYSA-N ethyl-[2-[2-[ethyl(dimethyl)azaniumyl]ethyl-methylamino]ethyl]-dimethylazanium Chemical compound CC[N+](C)(C)CCN(C)CC[N+](C)(C)CC NHWGPUVJQFTOQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 9
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 9
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 9
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 8
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 claims description 8
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JAWGVVJVYSANRY-UHFFFAOYSA-N cobalt(3+) Chemical compound [Co+3] JAWGVVJVYSANRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims description 4
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 7
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 6
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 6
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 5
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L cobalt dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021503 Cobalt(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 description 1
- -1 cobalt amine sulphates Chemical class 0.000 description 1
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L cobalt(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Co+2] ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G51/00—Compounds of cobalt
- C01G51/20—Complexes with ammonia
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
- B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
- B22F9/20—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds
- B22F9/22—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds using gaseous reductors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0407—Leaching processes
- C22B23/0446—Leaching processes with an ammoniacal liquor or with a hydroxide of an alkali or alkaline-earth metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0453—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B23/0461—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical methods
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
"Fremgangsmåte til fremstilling av ekstremt, fint koboltmetallpulver"
Description
Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte til fremstilling av koboltmetallpulver med ekstremt fin partikkelstørrelse fra en uren koboltkilde, spesielt fremstilling av slikt pulver ved redusering av et svart bunnfall som fås ved digerering av en koboltpentamin-kloridoppløsning.
Det er kjent at man kan separere kobolt fra nikkel ved en fremgangsmåte som går ut på å fremstille pentaminsulfatkompleks av de to metallioner i oppløsning (tysk patentskrift 2 319 703). Imidlertid har det vist seg at oppløselige koboltaminsulfater bare kan reduseres under trykk mens de ennå er i oppløsning og ved hjelp av katalysatorer. Man får derved imidlertid ikke et kobolt-pulver med fin partikkelstørrelse. Videre er det ikke mulig ved rekrystallisering av koboltaminsulfåtene helt å fjerne små mengder forurensninger, under ca. 2 vektprosent. For ytterligere rensing må man anvende mer komplekse metoder.
Det amerikanske patentskrift 3 928 530 beskriver en fremgangsmåte til separering av nikkel og kobolt ved at man danner pentaminkloridkompleks i oppløsning inneholdende ammoniumklorid i høy konsentrasjon og utfeller koboltpentaminkloridet ved basisk pH-verdi. Et slikt system egner seg imidlertid ikke for separering av kobolt fra kationiske forurensninger såsom jern, mangan, kobber etc, ettersom også disse forurensninger utfelles ved basisk pH-verdi.
Ifølge det tyske patentskrift 1 583 864 gjenvinnes kobolt fra skrap ved oppløsning av skrapet i HC1- og MgC^-oppløsning, etterfulgt av fjerning av Fe- og Cr-forurensninger ved utfelling ved moderat lav pH-verdi (2-4) og ekstrahering av et kobolt- kloridkompleks med en lang kjede av tertiært amin i et aromatisk oppløsningsmiddel. Koboltkloridet strippes deretter fra ekstra-heringsmiddelet og kan omdannes til koboltmetall ved overføring til koboltoksyd eller kobolthydroksyd, som reduseres til kobolt, f.eks. i hydrogenatmosfære.
Mens denne fremgangsmåte muliggjør fjerning av ikke ønskede kationiske forurensninger, f.eks. Fe og Cr, krever den anvendelse av organiske ekstraherings- og oppløsningsmidler og nødvendiggjør anvendelse av et strippingtrinn for separering av ekstrahert kobolt fra den organiske fase.
Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til fremstilling av koboltmetallpulver med ekstremt fin partikkel-størrelse (opp til omkring 0,8 ym gjennomsnittlig partikkelstør-relse beregnet fra B.E.T. overflaten) ved reduksjon av det svarte bunnfall som fås ved digerering av rent koboltpentamin (med mindre enn 1,0 vektprosent kationske forbindelser og mindre enn 1 pro-mille jern) i utspedd ammoniumhydroksydoppløsning.
Fortrinnsvis fremstilles det rene koboltpentaminklorid ved hjelp av minst en rekrystallisering av rått koboltpentaminklorid, som fremstilles ved oppløsning av en koboltkilde i en hydrogen-kloridoppløsning, etterfulgt av tilsetning av ammoniumhydroksyd for dannelse av kobolt-(II)pentaminklorid, oksydering av kobolt-(II)pentaminkloridet til kobolt(III)pentaminklorid og tilsetning av hydrogenklorid for redusering av pH-verdien til under 1,0 samt utfelling av koboltpentaminkloridet.
Det resulterende koboltmetallpulver med ekstremt fin par-tikkelstørrelse har som regel kationforurensninger i mindre mengde enn 100 ppm og kan anvendes f.eks. som utgangsmateriale ved fremstilling av cementerte,karbider. Oppfinnelsen, som erkarakterisert vedde trekk som fremgår av kravene, vil bli nærmere be-skrevet i det følgende.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, som således gir anvisning på fremstilling av koboltmetallpulver med ekstremt fin partikkel-størrelse (0,6-0,8 ym gjennomsnittlig partikkelstørrelse som beregnet fra B.E.T.-overflaten), går ut fra fast koboltpentaminklorid. Dette koboltpentaminklorid har fortrinnsvis et innhold av kationforurensninger på mindre enn 1,0 vektprosent og mindre enn 1000 ppm Fe. Med kationforurensninger forstås her de som kan konstateres ved hjelp av spektrografisk kvalitativ og kvantitativ analyse og innbefatter f.eks. jern, mangan, kobber, aluminium, krom, magnesium, kalsium etc. Slike forurensninger stammer fra for formålet egnede koboltkilder ved gjennomføring av fremgangsmåten, f.eks. oppslemninger og utlutingsoppløsninger fra prosesser for gjenvinning av wolfram eller cementerte karbider og urene pulvere. Så rent koboltpentaminklorid at det har kationforurensninger med mindre enn 1,0 vektprosent og mindre enn 1000 ppm Fe, som er ønskelig ved utførelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan man få ved i det minste én rekrystallisering av rått koboltpentaminklorid, dvs. koboltpentaminklorid som inneholder opp til 2 vektprosent kationforurensninger totalt. Når slikt rått koboltpentaminklorid inneholder mellom ca. 1 og 2 vektprosent kationforurensninger, er vanligvis ett rekrystalli-seringstrinn tilstrekkelig til å minske forurensningsnivået til under 1,0 vektprosent og 1000 ppm Fe. Rekrystalliseringen gjen-nomføres ved at man tilsetter tilstrekkelig mengde koboltpentaminklorid til en vannoppløsning innehollende omkring 1-6% ammoniakk for å få ca. 100-500 g/l koboltpentaminklorid. Det foretrekkes at oppløsningen oppvarmes noe, f.eks. til omkring 80-90°C, for å
lette hovedsakelig fullstendig oppløsning av koboltpentaminkloridet. Oppløsningens pH-verdi minskes deretter til mindre enn ca. 1,0 ved tilsetning av hydrogenklorid for utfelling av rent koboltpentaminklorid .
Ved en spesielt hensiktsmessig utførelsesform av fremgangsmåten fremstilles det rå koboltpentaminklorid ved hjelp av følgende fremgangsmåtetrinn, nemlig 1) oppløsning av en koboltkilde i hydrogenkloridoppløsning, slik at man får en oppløsning av omkring 60-150 g/l kobolt i 1- til 6-molær hydrogenkloridoppløsning med en pH-verdi på omkring 0,1-1,5, 2) tilsetning av ammoniumhydroksyd til en konsentrasjon av ca. 100-150 g/l ammoniumklorid og en pH-verdi på ca. 9,2-10, 3) oksydering av kobolt(II)ionene til kobolt(III) for dannelse av oppløselig kobolt(III)pentaminklorid, f.eks. ved lufting eller kontakt med oksyderende midler, f.eks. hydrogenperoksyd, eller en kombinasjon av disse forholdsregler, vanligvis i et tidsrom på omkring 1-10 h og fortrinnsvis omkring 2-8 h, 4) oppvarming av oppløsningen til moderat temperatur, f.eks. omkring 80-90°C, slik at hovedsakelig alt koboltpentaminkloridet går i oppløsning, og 5) tilsetning av tilstrekkelig mengde hydrogenklorid til å redusere pH-verdien til mindre enn
1,0 for utfelling av rått koboltpentaminklorid.
Etter den første oppløsning av koboltkilden og før til-setningen av ammoniumhydroksyd til oppløsningen kan det være nødvendig å fjerne uoppløselig slam, som vanligvis inneholder tantal, titan og wolfram, fra koboltkilden, inklusive merkbare mengder avfall eller slam fra gjenvinningsprosesser med cementerte karbider. Separering av bunnfall eller slam fra oppløsninger i ett eller flere av de ovennevnte fremgangsmåtetrinn kan utføres ved filtrering, etterfulgt av vasking av filtratet. Oppvarmede slammasser kjøles passende til en temperatur under 50°C før fil-treringen.
Det rene koboltpentaminklorid som man får ved en eller flere rekrystalliseringer av det rå koboltpentaminklorid, omdannes til koboltmetallpulver med ekstremt fin partikkelstørrelse på følgende måte: 1) Fremstilling av en oppløsning av omkring 100-500 g/l koboltpentaminklorid i en 1-6%'s ammoniakkoppløsning, 2) fjerning av uoppløselige forurensninger fra koboltpentaminkloridoppløs-ningen, slik at man får et innhold av kationforurensninger på mindre enn 100 ppm, 3) digerering av koboltpentaminoppløsningen i ca. 2-10 h ved en temperatur på omkring 80-100°C for dannelse av et svart bunnfall, 4) fraskilling av det svarte bunnfall fra oppløsningen og 5) oppvarming av det svarte bunnfall i reduserende atmosfære i et tidsrom og ved en temperatur som er tilstrekkelig til redusering av bunnfallet til koboltmetallpulver, som får ekstremt fin partikkelstørrelse med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på opptil ca. 0,8 ym og et innhold av kationske forurensninger på mindre enn 100 ppm.
Reduksjonen gjennomføres typisk i hydrogenatmosfære i et tidsrom på fra ca. 1 til ca. 6 h ved en temperatur i området 350°C-600°C.
I det følgende gis noen eksempler som illustrerer oppfinnelsen og bl.a. viser forekommende forurensningsnivåer, kobolt-partikkelstørrelse og koboltutbytter.
Eksempel
Omdannelse av koboltkloridoppløsning
til rått koboltpentaminklorid
400 1 koboltkloridoppløsning som fremstilles ved digerering av wolframkarbidavfall i HC1, spes med avionisert vann til en
densitet på 1,252 og en pH-verdi på 0 ved 22°C, idet konsentra-sjonen av koboltklorid er omkring 115 g/l. Deretter tilsettes ammoniumhydroksyd for øking av pH-verdien til omkring 9,3 ved 50°C, hvorved densiteten blir ca. 1,038 og mengden av oppløsning ca. 560 1. Oppløsningen luftes deretter i en luftstrøm med
480 l/min i tre timer, hvoretter 12 1 hydrogenperoksyd tilsettes og luftingen fortsetter i ytterligere 3 h. Deretter tilsettes ytterligere 12 1 hydrogenperoksyd, og oppløsningen -luftes ytterligere en time. Den oksyderte oppløsning varmes deretter opp til 90°C og holdes på denne temperatur i 15 minutter, hvoretter 225 1 saltsyre tilsettes for reduksjon av pH-verdien til 0,4 ved 35°C. Oppløsningen digereres deretter ved 90 -2°C i en time under stadig omrøring. Den digererte oppløsning avkjøles deretter langsomt til under 70°C, hvoretter den hurtig avkjøles ved hjelp av kjølevann til 35°C. Avkjøling med kjølevann opphører da, omrøringen av-sluttes, og bunnfallet tillates å sette seg. En del av morluten fjernes ved dekantering. Gjenværende morlut filtreres deretter bort og helles tilbake i den dekanterte morlut. Man får 260 kg bunnfall i form av rått koboltpentaminklorid. 70 kg av dette rå koboltpentaminklorid tilsettes deretter 760 1 avionisert vann ved omkring 60°C, hvoretter 70 1 ammoniumhydroksyd tilsettes under rysting og man får en pH-verdi på omkring 10 ved 30°C. Under fortsatt omrøring oppvarmes oppslemningen deretter til ca. 65°C til det rå pentaminklorid er oppløst, hvorved anan får .877 1 oppløsning med en pH-verdi på 9 ,1 og en densitet ..på 1,008 ved 60°C. Oppløsningen filtreres deretter, og 215 1 30 prosents saltsyre tilsettes, hvorved man får 1035 1 oppløsning med en pH-verdi på ca. 0,3 ved 82°C. Oppløsningen digereres J. to timer under rysting og avkjøles deretter langsomt til .litt under 70°C og hurtigavkjøles med kjølevann til ca. 28°C. Bunnfallet'"blir deretter tillatt å felles ut, og en del av morluten dekanteres fra. Gjenværende morlut filtreres, hvorved man får omkring 52,8 kg rent krystallinsk koboltpentaminklorid.
Omdannelse av rent koboltpentaminklorid til koboltutfelling 60 kg rent koboltpentaminklorid tilsettes under rysting til 685 1 avionisert vann ved ca. 60°C. Under fortsatt xysting tilsettes 104 1 ammoniumhydroksyd slik at man får en.pH-verdi på 10,0 ved 30°C og et totalt volum på 816 1. Oppløsningen oppvarmes under fortsatt rysting til 60°C, slik at det rene koboltpentaminklorid oppløses. Den resulterende oppløsning har en pH-verdi på 9,3 og en densitet på 1,008 ved 60°C. Oppløsningen filtreres deretter ved omkring 40°C og oppvarmes til omkring 90°C og digereres ved denne temperatur i 6 h. Volumet holdes mellom 665 og 705 1 under digereringen ved tilsetning av avionisert vann. Ved slutten av digereringen er pH-verdien 6,4 ved 80°C. Under fortsatt rysting avkjøles oppløsningen langsomt til 70°C, hvoretter den raskt avkjøles med kjølevann til 40°C. Koboltbunnfallet blir tillatt å utfelles, og en del av morvæsken dekanteres fra. Det gjenværende slam i beholderen vaskes for fjerning av klorid ved tilsetning av 520 1 varmt avionisert vann og 5,6 1 ammoniumhydroksyd samt rysting i omkring 5 minutter etter at slammet er varmet opp til ca. 80°C. Koboltbunnfallet blir deretter igjen tillatt å sette seg og utskilt ved filtrering. Koboltbunnfallet røres deretter igjen opp i 260 1 varmt avionisert vann og blir igjen tillatt å utfelles, hvoretter morluten dekanteres fra og bunnfallet utfiltreres.
Overføring av koboltutfellingen til koboltmetallpulver
Det våte koboltutfellingsfiltrat reduseres til koboltmetallpulver ved at man setter 200 grams satser i ildfaste skåler som mates inn i en hydrogenreduksjonsovn med 450°C i en innmatnings-takt på 10 minutter pr. skål, noe som gir en total reduksjonstid i ovnen på omkring 1,5 h pr. skål.
De følgende tabeller illustrerer oppnådde resultater ifølge oppfinnelsen.
Claims (6)
1. Fremgangsmåte til fremstilling av koboltmetallpulver med ekstremt fin partikkelstørrelse, spesielt med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på opptil 0,8 ym, fortrinnsvis 0,6-0,8 ym, karakterisert ved at man
a) lager en oppløsning av ca. 100-500 g/l koboltpentaminklorid med mindre enn ca. 0,1-1 vektprosent kationske forurensninger og mindre enn ca. 1000 deler pr. million (ppm) jern i en 1-6 vektprosent <1> s ammoniakkoppløsning,
b) digererer koboltpentaminkloridoppløsningen i omkring 2-10 h ved en temperatur på ca. 80-100°C for dannelse av et svart bunnfall,
c) separerer det svarte bunnfall fra oppløsningen og
d) varmer opp det svarte bunnfall i reduserende atmosfære i et tidsrom og ved en temperatur som er tilstrekkelig til å redusere bunnfallet til koboltmetallpulver med ekstremt fin partikkel-størrelse.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at koboltpentaminkloridet dannes ved i det minste én rekrystallisering av rått koboltpentaminklorid inneholdende mellom 1 og 2 vektprosent kationske forurensninger fra en vannopplø sning inneholdende ca. 10-60 g/l ammoniakk.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at det rå koboltpentaminklorid dannes ved at man:
a) digererer en koboltkilde i en 1-6-molær hydrogenklorid-oppløsning for å få ca. 60-150 g/l kobolt og en pH-verdi på ca.
1-1,5,
b) tilsetter ammoniumhydroksyd for å få en konsentrasjon på ca. 100-150 g/l ammoniumklorid og en pH-verdi på ca. 9,2-10,
c) oksyderer kobolt(II)ionene til kobolt(III) for å danne et oppløselig kobolt(III)pentaminklorid,
d) varmer opp oppløsningen til omkring 80-90°C for å oppløse hovedsakelig alt koboltpentaminkloridet,
e) tilsetter hydrogenkloridsyre for å redusere pH-verdien til under 1,0 samt feller ut rått koboltpentaminklorid.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at oksyderingen gjennomføres ved lufting av oppløsningen i et tidsrom på mellom 2 og 8 h.
5. Fremgangsmåte som angitt i krav lf karakterisert ved at reduksjonen av bunnfallet til koboltmetallpulver gjennomføres ved oppvarming av bunnfallet i en våtgass-atmosfære i omkring 1-6 h ved en temperatur på omkring 350-600°C.
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at man etter dannelsen av koboltpentaminklorid-opplø sningen og før digerering av oppløsningen fjerner uoppløse-lige forurensninger fra opplø sningen slik at man får et innhold av kationske forurensninger på mindre enn 100 ppm.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US91159578A | 1978-05-31 | 1978-05-31 | |
| US06/010,769 US4184868A (en) | 1978-05-31 | 1979-02-09 | Method for producing extra fine cobalt metal powder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO791741L true NO791741L (no) | 1979-12-03 |
Family
ID=26681576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO791741A NO791741L (no) | 1978-05-31 | 1979-05-28 | Fremgangsmaate til fremstilling av ekstremt fint kobolt-metallpulver |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4184868A (no) |
| DE (1) | DE2922235A1 (no) |
| FR (1) | FR2427395A1 (no) |
| GB (1) | GB2023112B (no) |
| NO (1) | NO791741L (no) |
| SE (1) | SE427475B (no) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4218240A (en) * | 1979-05-14 | 1980-08-19 | Gte Products Corporation | Method for producing cobaltic hexammine compounds and cobalt metal powder |
| US4214895A (en) * | 1979-05-14 | 1980-07-29 | Gte Sylvania Incorporated | Method for producing cobalt metal powder |
| US4278463A (en) * | 1980-03-28 | 1981-07-14 | Gte Products Corporation | Process for recovering cobalt |
| US4409019A (en) * | 1982-12-10 | 1983-10-11 | Gte Products Corporation | Method for producing cobalt metal powder |
| US4612039A (en) * | 1985-10-31 | 1986-09-16 | Gte Products Corporation | Production of pure cobalt metal powder |
| US4690710A (en) * | 1985-10-31 | 1987-09-01 | Gte Products Corporation | Process for producing cobalt metal powder |
| US4840775A (en) * | 1987-10-13 | 1989-06-20 | Gte Products Corporation | Method for removing sodium and chloride from cobaltic hydroxide |
| US4840776A (en) * | 1987-10-13 | 1989-06-20 | Gte Products Corporation | Method for removing sodium and ammonia from cobalt |
| US4798623A (en) * | 1988-02-19 | 1989-01-17 | Gte Products Corporation | Method for producing fine cobalt metal powder |
| US4804407A (en) * | 1988-05-13 | 1989-02-14 | Gte Products Corporation | Method for recovering cobalt from hexammine cobaltic (111) solutions |
| WO1990006200A1 (fr) * | 1988-11-25 | 1990-06-14 | Institut Metallurgii Imeni A.A.Baikova Akademii Nauk Sssr | Procede de fabrication de poudres metalliques dispersees |
| US6511756B1 (en) | 1997-10-23 | 2003-01-28 | Nippon Zeon Co., Ltd. | Thermoplastic dicyclopentadiene-base open-ring polymers, hydrogenated derivatives thereof, and processes for the preparation of both |
| CN114192792B (zh) * | 2021-11-30 | 2024-02-02 | 海朴精密材料(苏州)有限责任公司 | 一种制备高纯钴的方法及应用 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA605985A (en) * | 1960-09-27 | F. Matson Raphael | Separation of iron impurity from cobalt-bearing solutions | |
| GB1210503A (en) | 1966-11-14 | 1970-10-28 | Brandhurst Company Ltd | Improvements in or relating to the recovery of constituents from nickel alloy scrap |
| US3751558A (en) * | 1972-01-14 | 1973-08-07 | American Metal Climax Inc | Process of separating cobalt from nickel by means of ammonia |
| GB1427317A (en) | 1972-04-18 | 1976-03-10 | Nat Res Dev | Recovery of nickel and cobalt |
| US3903245A (en) * | 1973-07-09 | 1975-09-02 | Freeport Minerals Co | Enhanced cobalt recovery in the distillation of ammoniacal carbonate solutions of nickel and cobalt |
| US3928530A (en) * | 1973-07-19 | 1975-12-23 | Int Nickel Co | Selective precipitation of cobalt and nickel amine complexes |
| CA1089654A (en) * | 1977-03-07 | 1980-11-18 | Barry N. Doyle | Production of ultrafine cobalt powder from dilute solution |
-
1979
- 1979-02-09 US US06/010,769 patent/US4184868A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-05-17 SE SE7904356A patent/SE427475B/sv unknown
- 1979-05-25 GB GB7918376A patent/GB2023112B/en not_active Expired
- 1979-05-28 NO NO791741A patent/NO791741L/no unknown
- 1979-05-28 FR FR7913536A patent/FR2427395A1/fr active Granted
- 1979-05-31 DE DE19792922235 patent/DE2922235A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE427475B (sv) | 1983-04-11 |
| SE7904356L (sv) | 1979-12-01 |
| GB2023112B (en) | 1982-08-18 |
| GB2023112A (en) | 1979-12-28 |
| FR2427395A1 (fr) | 1979-12-28 |
| DE2922235A1 (de) | 1979-12-06 |
| FR2427395B3 (no) | 1982-04-30 |
| US4184868A (en) | 1980-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4229270A (en) | Process for the recovery of metal values from anode slimes | |
| AU2013362874B2 (en) | Method for producing a solid scandium-containing material of enhanced scandium content | |
| US4233063A (en) | Process for producing cobalt powder | |
| AU2021441266A1 (en) | Extraction of metals from lithium-ion battery material | |
| WO2013077296A1 (ja) | 高純度硫酸ニッケルの製造方法 | |
| NO791741L (no) | Fremgangsmaate til fremstilling av ekstremt fint kobolt-metallpulver | |
| JP7612176B2 (ja) | ニッケルまたはコバルト水溶液の製造方法 | |
| AP1072A (en) | Selective precipitation of nickel and cobalt. | |
| CN101186969A (zh) | 一种从合金中分离稀土、铁、铜、钴和钨的方法 | |
| CN111180819A (zh) | 一种电池级Ni-Co-Mn混合液和电池级Mn溶液的制备方法 | |
| US4094753A (en) | Recovery of gallium from gallium compounds | |
| US4278463A (en) | Process for recovering cobalt | |
| JP2010138490A (ja) | 亜鉛の回収方法等 | |
| US4071422A (en) | Process for concentrating and recovering gallium | |
| EP0028638B1 (en) | Method for producing cobalt metal powder | |
| US4214896A (en) | Process for producing cobalt metal powder | |
| US4214894A (en) | Method for producing cobalt metal powder | |
| US5939042A (en) | Tellurium extraction from copper electrorefining slimes | |
| WO2023017590A1 (ja) | コバルトおよびニッケルの回収方法 | |
| CN113215407A (zh) | 一种从铜镉渣中生产金属铜粉方法 | |
| JP7011794B2 (ja) | コバルトおよびニッケルの回収方法 | |
| CN110541074B (zh) | 白合金中提取锗和钴的提取方法 | |
| JP2012224481A (ja) | セレンの分離方法 | |
| JPH10158752A (ja) | 銀の抽出回収方法 | |
| NO770818L (no) | Fremgangsm}te til utvinning av sink. |