Спосіб одержання оцтовокислого кобальту

Способ получения уксуснокислого кобальта взаимодействием полупродукта металлургии - технического оксида кобальта (II) с уксусной кислотой при нагревании, включающий очистку, фильтрование и выделение целевого продукта кристаллизацией, отличающийся тем, что взаимодействие ведут при массовом отношении исходных компонентов Со2+: уксусная кислота - 1:(1,9-1,95), а на стадии очистки в полученный раствор одновременно добавляют гидроксид Со ПИ), в количестве 1-1,2 моля на 12 моль Fe в растворе, и оксид кобальта (II), в количестве 0,02 моля СоО на 1 моль Со в растворе. тур, что требует сложного аппаратурного оформления. Наиболее близок к заявляемому способ получения уксуснокислого кобальта [3], заключающийся в растворении технического оксида кобальта СоО (II) - полупродукта цветной металлургии в уксусной кислоте при соотношении Со2* : НАс = 1:(2,20-2,29), очистке от примесей смесью диметилглиоксима и нафтеновой кислоты с последующей фильтрацией и кристаллизацией раствора. Способ обеспечивает получение ацетата кобальта реактивной квалификации при низкой себестоимости продукта, однако имеет существенный недостаток: использование органических комплексообразователей раздражающего действия вызывает аллергические реакции и ухудшает условия труда обслуживающего персонала. С > ел ел оо О 15578 Кроме того, способ не обеспечивает с табильных пок азателей качес тва продукта по с од ержанию нерас творимых в вод е веществ. Целью заявляемого изобретения является исключение-токсичных выделений в ок ру жаю щ у ю^с ред у и у лу чш ение ус ловий труда за счет исключения из производс тва вещес тв органического происх ожд ения. Пос тавленная цель дос тигаетс я пу тем рас творения тех нического оксид а кобальта (И) - полупродукта металлу ргии в уксусной кис лоте при массовом с оотношении компонентов Со : НАс = 1 :(1,9-1, 95) и нагревании с пос ледующей очис ткой полученного раствора пу тем обработки его гид рокс ид ом кобальта (III) в количес тве 1-1,2 моля на 1 моль 2+ Fe при од новременном д ополнительном введ ении окс ида Со (II) в количес тве 0, 02 2+ моля СоО (II) на 1 моль Со в рас творе, фильтрацией и выделением продукта кристаллизацией. Гид роксид кобальта (III) бе3 ру т из расчета (1-1,2) моля Со * на моль примес и железа, содержащегося в рас творе. Пред лагаемая совоку пнос ть признаков по с равнению с прототипом позволяет иск лючить применение органических комллек сообразователей д ля очис тки и сократить на стадии рас творения расх од уксусной кис лоты. Существенными отличиями способа являются: - осуществление взаимодейс твия исход ных компонентов при массовом с оотноше 2+ нии Со : уксусная кис лота - 1:(1,90-1,95); - проведение очис тки полученного рас твора ацетата кобальта пу тем од новремен ного введ ения гид роксид а кобальта (III) и оксида Со (И), взятого в количестве 0,02 моля 2+ СоО на соль Со в рас творе. Соотношение исход ных реагентов обеспечивает получе ние рас твора ацетата кобальта с рН = (4,85, 5). В вед ение в так ой рас твор одновременно оксида кобальта (II) и гид ро ксида кобальта (III), по-видимому, привод ит к с ложному взаимод ейс твию ионов Fe , 2+ 3+ Ni , Со с образованием основных ацета тов, гидро кси до в же леза (III)» н и кел я (111) коллоид ной с тепени д ис перс нос ти, которые ос ажд аютс я на окс ид е кобальта (II) как на коллекторе. Таким образом, обнару жено с войс тво гидроксида кобальта (111) в сочетании с оксидом кобальта (II) в заявляемых условиях осуществлять э ффективную очис тку рас твора от примес ей железа, никеля, нерас творимых в вод е веществ. Использование только гид рокс ид а кобальта (III) не позволяет д ос тичь нужного резу льтата: образующ иес я коллоид ные ос адки пос ле фильтрации час тично ос таются в рас творе и при крис талли за ци и с в яз ыв аю т Со А с 2 в н еп р оч н ы е комплекс ы, загрязняя продукт. 5 Сущность заявляемого способа иллюс триру етс я примерами. В опыте ис пользу ют тех нический окс ид кобальта - полу проду кт металлургии в соответс твии с ТУ 48-0401106/0-87, отвечающий с ледующим требова10 ниям: Массовая доля Со, %, не менее 74 Массовая доля Fe, %, не более 0,10 Массовая доля NI, %, не более 0,25 П р и м е р 1. В лабораторный рас твор, 15 с набженный обратным холодильником, загружают 80 г окс ид а кобальта (II) - полупрод у к та м е та л л у р г и и ( с о д е р ж а н и е С о сос тавляет 78 мас.% ), 410 мл д ис тиллированной вод ы и 120 г уксусной кис лоты. Сус 20 пензию при перемеш ивании нагревают д о .температу ры Т - 75-80°С. Прод олжительнос ть с интеза 3, 5 ч. В полученный рас твор ацетата кобальта объемом 520 мл, содержа3 2+ 2 щий 115 г/дм Со и 14,2 г/дм свободной 25 уксусной кис л*оты, добавляют 1 г оксид а кобальта(II) и 0,08 г гид роксида кобальта (III) и выд ерж ивают при перемеш ивании при температуре (75-80)°С в течение 3, 5 часов, пос ле чего очищенный рас твор отфильтро30 вывают от нерас творимого ос татка и подают на крис таллизацию. Масса выделенных кристаллов - 98, 7 г. Маточный рас твор с сод ер3 жанием Со , равном 70 г/дм , возвращ ают в цик л иа рас творение. 35 Метод ика провед ения примеров 2-11 аналогична, изменяется с оотношение реагирующих компонентов на с тад иях с интеза и очис тк и. Ус ловия провед ения опытов и полученные результаты представлены в таб 40 лице. Оптимальным ус ловием с ох ранения качес тва продукта при исключении ис пользования органических комплекс ообразователей д ля очис тки рас твора является: 45 - ос ущ ес твление взаимод ейс твия ис х од ных компонентов при массовом соотнош ени и С о . у к с у с н ая к ис ло та , ра вн о м 1:(1.9-1,95): - ос ущес твление очис тки пу тем введ е50 ния гидроксида кобальта в количестве, близком к с тех иометричес кому отнош ению к примеси железа в рас творе, мольное соот2+ 3+ нош ение Fe ; Co - 1: 0-1.2) и окс ида кобальта в расчете 0,02 моль СоО (II) на 1 моль 55 Со в рас творе. При с од ержании уксус ной кис лоты более 1,95 кг на 1 кг Со количес тво с вобод ной 3 кис лоты с тановится более 40 г/дм , что делает невозможным очис тку раствора от примеси железа (пример 5). 15578 При количестве уксусной кислоты, меньдение большего количества СоО - нецелесообразно (пример 3). шем заявляемого, идет гидролиз соли, снижается выход целевого продукта и его качество (примеры 6,7). Таким образом, настоящий способ поПри количестве гидроксида кобальта, 5 зволяет по сравнению с известным: - снизить расход уксусной кислоты; меньшем, чем 1 моль Со на 1 моль железа в растворе, не достигается требуемая сте- исключить применение органических пень очистки (пример 7,10). Введение извеществ раздражающего действия, предот бытка гидрокс ида кобальта вратив токсичные выделения, и тем самым, нецелесообразно (пример 9,11). При введе* 10 улучшить условия труда обслуживающего ний на стадии очистки оксида кобальта (II) в персонала; количестве менее 0,02 моль на 1 моль Со2+ в - повысить качество продукта за счет растворе снижается степень очистки от снижения содержания примесей нераство примесей никеля и железа (пример 2), вверимых в воде веществ. 15 Массоп/п Остаточ- Кол-во вводимог Кол-во вое со ная кис отноше- лотность 3 ние г/дм Со НАс Про 1:2.20 Со(ОНЬ г моль/ t моль 29 тотип 1 Мольное вводимо- соотного СоО, г Содержание примесей в Выход Содержа готовом продукте. % проду кта ние ос мае. % нов ного в еществ а мае. % шение 2f Co СоО Fe NI нераств в воде вещества 0 0005 0.02 0,02 95.0 Примечание 99,8 ; 1 1.90 1 1.90 14. 2 ' 0,08 1 1.5 1.0.02 0.0005 0,02 0.005 95.5 99.9 2 14.5 0.08 1 0.75 10.01 0.0008 0.023 0.005 95,2 99.5 3 1 1,90 14,4 0,08 1 2 25 1.0.03 0.0005 1.018 0.005 95.0 99.7 4 1 1.95 18.0 0.08 1 1.5 1.0.02 0,0005 0.02 0.005 96,0 100,0 5 1 2.00 52.0 0.08 1 1.5 1:0.02 0.001 0.025 0.005 96.0 99,5 Недостаточно СоО для сорбции Избыток кислоты. затруднена очистка 6 7 1 1.85 1 1.90 4.0 0.08 14.0 0.06 1 0,8 1.5 1.5 • 1:0.02 1:0.02 0.001 0.025 0.005 93,0 98,0 Идет гидролиз соли 0.0012 0,023 0.005 95.0 99.5 Недостаток Со(ОН)з і ДЛЯ ОЧИСТКИ 8 1:1.90 14.5 0.095 1.2 ' 1,5 1:0.02 0.0005 0,02 0.005 95,2 99,5 9 1:1.90 14.3 0,11 1,43 1.5 10.02 0.0005 0.02 0.005 95.0 99.8 Избыток Со ( ОНЬ нецелесоо бразен • 10 1:1.90 14.3 0,07 0,9 1.5 10,02 0.0008 0,02 0.005 95.5 99.5 Недостаток Со(ОН) з 11 1:1,90 14.5 0.1 1.3 1.5 1:0,02 0.0005 0.02 0.005 .95.5 99.5 для о чис тк и Избыток Со ( ОНЬ ! 0.0005 0.02 0,005 нецелесоо бразен • ГОСТ 5861-79 99.5101,5 Упорядник Замовлення 4190 Техред М.Моргентал Коректор М.Керецман Тираж . Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101