Brevet FR2342346A1 — publié le 19770923

La présente invention concerne un procédé pour enlever par extraction liquide-liquide du cobalt d'une solution acide aqueuse contenant du cobalt et du nickel. Le procédé selon la présente invention est particulièrement intéressant lorsqu'on doit traiter des solutions contenant du cobalt et du nickel à l'état de sulfates, car, jusqu'à présent, ltélinu-natior ! du cblt de telles solutions par extraction liquide- liquide se faisait par des procédés plus coûteux et moins sélec- tifs. Ain. Ji, il est bien connu d'extraire le cobalt de solutions de lites avec du thiocyanate de sulfonium dilué dans de la di- isobutylcétone, mais ce procédé présente l'inconvénient que l'ex- tradant est trop soluble dans l'eau. Il est également connu d'extraire le cobalt d'une solution de sulfates contenant approximativement 5, 1 g Co/litre et 2,8 g Ni/ litre avec un liquide organique constitué d'une solution de 10 % en volume d'acide di (2-éthylhexyl) phosphorique et de 10 % en volume de"LIX-63"dans un diluant inerte dénommé "140 Flash Naphta", "LIX-63" étant un extractant à base d'alpha-hydroxyoxime vendu par la firme Général Mills, Inc., dans lequel l'alpha-hydroxyoxime présente la formule générale dans laquelle R et R* représentent des radicaux d'hydrocarbure et RI'représente un radical d'hydrocarbure ou de l'hydrogène. Ce procédé présente cependant l'inconvénient que le cobalt se laisse difficilement re-extraire du liquide organique ; sous ce rapport, on se reportera à l'avan-dernier paragraphe de l'article publié dans la revue"CIK Bulletin", février 1974, pages 87-92. Il a été trouvé maintenant que l'on peut éviter les difficultés propres aux procédés connus. La présente invention consiste en un procédé pour enlever du cobalt d'une solution acide aqueuse contenant du cobalt et du nickel par extraction liquide-liquide, selon lequel on effectue l'extraction avec un liquide organique contenant 65-98 % en volume d'un extractant cor centré à base d'alpha-hydroxyoxime tel que défini ci-dessous et 2-35 % en volume d'un acide organophosphorique de la formule générale dans laquelle R1 représente un radical alkyl, aryl ou aralkyl, le pH de la solution aqueuse étant maintenu à une valeur comprise entre 1 et 6. Par l'expression"extractant concentré à base d'alphahydroxyoxime"on entend le produit qui est vendu par la firme Général Hills, Inc. sous le nom de marque"LIX-63"ou tout autre produit qui présente approximativement la même composition et les mêmes propriétés que"LIX-63". L'alpha-hydroxyoxime présent dans "LIX-63"a été décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique no 3. 224.873 et"LIX-63"est caractérisé en ce qu'une solution de 1 en volume de"LIX-63"dans du xylène a une capacité de chargement maximum de 0,864 g. de cuivre par litre (Transactions Society of Mining Engineers, AIME, vol. 254, décembre 1973, p. 254, tabeau 2). Ainsi, le liquide organique utilisé pour l'extraction de cobalt selon la présente invention peut être constitué par exemple de 98 % en volume de"LIX-63"et de 2 % en volume d'un acide organophosphorique de la formule donnée, ou de 65 % en volume de "LIX-63"et de 35 % en volume d'un acide organophosphorique de la formule donnée, ou de 65 % en volume de"LIX-63", 2 % en volume d'un acide organophosphorique de la formule donnée et 33 % en volume d'un diluant organique inerte, ou d'une quantité de"LIX-63" comprise entre 65 et 98 % en volume, une quantité d'acide organophosphorique de la formule donnée comprise entre 2 et 35 % en volume et une quantité de diluant organique inerte comprise entre 0 et 33 % en volume. Il est uniquement nécessaire que le liquide organique contienne au moins 65 % en volume d'un extractant concentré à base d'alpha- hydroxyoxime tel que"LIX-63"et au moins 2 % en volume d'un acide organophosphorique de la formule donnée, et que le pH de la solution soit maintenu entre 1 et 6. Lorsque le liquide organique contient moins de 65 % en volume d'un extractant concentré à base d'alpha-hydroxyoxime, le rendement de re-extraction pour le cobalt est faible. Pour une teneur en acide organophosphorique inférieure à 2 % en volume, le rendement d'extraction pour cobalt n'est suffisant qu'au-dessus de pH 6, auquel pH le nickel est co-extrait dans une large mesure. En-dessous de pH 1 le cobalt n'est pas extrait, tandis qu'audessus de pH 6 le nickel est co-extrait dans une large mesure. Pour maintenir le pH dans le domaine requis, on peut utiliser un neutralisant à l'état dissous, à l'état solide ou en pulpe. Lorsqu'on utilise un diluant organique inerte, il va de soi que celui-ci doit être immiscible à l'eau. Des hydrocarbures aliphatiques et aromatiques tels que le benzène, le toluène, le xylène, le fuel oil et le kérosène sont des diluants appropriés. Il s'est avéré particulièrement avantageux d'ajouter au liquide organique au moins 2 % en volume de trichloroéthylène, parce qu'il a été trouvé que la présence de trichloroéthylène protège l'alphahydroxyoxime contre une perte rapide de sa puissance extractive lors de la re-extraction ultérieure à l'acide. En l'absence de trichloroéthylène, cette puissance extractive doit être souvent rétablie par un lavage laborieux alcalin ou à l'eau de l'extradant. Cependant, il n'est pas recommandable d'ajouter plus de 20 % en volume de trichloroéthylène, étant donné que les pertes par volatilisation deviennent alors élevées. Le trichloroéthylène fait également office de diluant. En tant qu'acide organophosphorique on utilisera avantageusement l'acide di (2-éthylhexyl) phosphorique. Il peut être utile d'ajouter au liquide organique un inhibiteur d'émulsion, de préférence un alcool aliphatique à longue chaîne tel que l'isodécanole. Le pH de la dite solution aqueuse sera de préférence maintenu entre 2,5 et 4,5. Après l'extraction, le cobalt peut être re-extrait du liquide organique à l'aide d'une solution aqueuse acide dont l'acidité est comprise entre 1 et 6 N. Le liquide organique ainsi décobalté peut être traité avec une solution aqueuse acide, dont l'acidité est supérieure à 6,9 N pour re-extraire la quantité mineure de nickel qui a été co-extraite avec le cobalt. Pour les re-extractions, on utilisera avantageusement des solutions d'acide chlorhydrique ou sulfurique. Le procédé ci-dessus convient également pour le traitement de solutions autres que des solutions de sulfates, par exemple pour le traitement de solutions de chlorures. Les exemples ci-dessous feront mieux comprendre le procédé de l'invention. Exemple 1 Une solution aqueuse titrant 100 g/litre de Ni et 20 g/litre de Co sous forme de sulfate est traitée avec un liquide organique contenant 80% en volume de"LIX 63"et 20% en volume d'acide di (2-éthylhexyl) phosphorique, le pH de la solution aqueuse étant maintenu égal à 4 et le rapport phase organique : phase aqueuse (O : A) étant égal à 1. Le raffinat obtenu titre 90 g/litre de Ni et 2 g/litre de Co, ce qui-correspond à un rendement d'extraction de 10 % pour le nickel et de 90 % pour le cobalt. Exemple 2 La solution aqueuse de l'exemple 1 est traitée avec un liquide organique contenant 80 % en volume de"LIX-63", 15 % en volume d'acide di (2-éthylhexyl) phosphorique et 5 % en volume de trichloroéthylène, le pH de la solution étant maintenu égal à 4 et le rapport O : A étant égal à 1. Le raffinat titre 92 g/litre de Ni et 0,75 g/litre de Co, ce qui correspond à un rendement d'extraction de 8 % pour le nickel et de 96,25 % pour le cobalt. Le cobalt est re-extrait de la phase organique avec de l'acide chlorhydrique 4 N, avec un rapport O : A égal à 2. L'éluat obtenu titre en g/litre : 38, 4 Co et 0,5 Ni. Le nickel est re-extrait de la phase organique décobaltée avec de l'acide sulfurique à 700 g/litre, avec un rapport O : A égal à 2. L'éluat obtenu titre en g/litre : 0,09 Co et 15, 45 Ni. En concentrant cet éluat, par exemple jusqu'à 1100 g/litre d'acide sulfu- rique, on obtient des cristaux de Nisi4 très purs et un acide qui e peut être recyclé vers la section d'élution. REVENDICATIONS. 1.-Procédé pour enlever du cobalt d'une solution acide aqueuse contenant du cobalt et du nickel par extraction liquideliquide caractérisé en ce qu'on effectue l'extraction à l'aide d'un liquide organique contenant : a) 65-98 % en volume d'un extractant concentré à base d'alphahydroxyoxime dont une solution à 1 % en volume dans du xylène a une capacité de chargement maximum d'approximativement 0,864 g. de cuivre par litre, et b) 2-35 % en volume d'un acide organophosphorique de la formule générale. dans laquelle R1 représente un radical alkyl,. aryl, ou aralkyl, le pH de la solution aqueuse étant maintenu à une valeur comprise entre 1 et 6. 2.-Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide organique contient 2-20 % en volume de trichloro- éthylène. 3.-Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise en tant qu'acide organophosphorique, l'acide di- (2-éthylhexyl) phosphorique. 4. -Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide organique contient un inhibiteur d'émulsion. 5. -Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on utilise en tant qu'inhibiteur de l'isodécanol. 6. -Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on maintient le pH de la solution aqueuse entre 2,5 et 4,5. 7.-Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on re-extrait le cobalt du liquide organique à l'aide d'une solution aqueuse acide dont l'acidité est comprise entre 1 et 6 N. 8.-Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on traite le liquide organique décobalté avec une solution aqueuse acide dont l'acidité est supérieure à 6,9 N pour reextraire la quantité mineure de nickel qui a été co-extraite avec le cobalt.