RU2314260C2 - Method of production of hexahydrate of cobalt (ii)-ammonium sulfate - Google Patents
Method of production of hexahydrate of cobalt (ii)-ammonium sulfate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2314260C2 RU2314260C2 RU2006103041/15A RU2006103041A RU2314260C2 RU 2314260 C2 RU2314260 C2 RU 2314260C2 RU 2006103041/15 A RU2006103041/15 A RU 2006103041/15A RU 2006103041 A RU2006103041 A RU 2006103041A RU 2314260 C2 RU2314260 C2 RU 2314260C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cobalt
- solution
- sulfate
- ammonium
- chloride
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ, а именно к способу получения гексагидрата сульфата кобальта (II)-аммония, и может применяться для извлечения кобальта (II) из отходов производства - отработанных растворов для электроосаждения кобальта и отработанных растворов химического кобальтирования. Целевой продукт, получаемый заявленным способом, может использоваться для окрашивания стекла и керамики, для приготовления электролитов кобальтирования, в качестве кобальтового микроудобрения в сельском хозяйстве, микроэлементной добавки к поливитаминным препаратам и кормам животных, а также для получения различных соединений кобальта.The invention relates to the chemical technology of inorganic substances, and in particular to a method for producing cobalt (II) -ammonium sulfate hexahydrate, and can be used to extract cobalt (II) from production waste - spent solutions for electrodeposition of cobalt and spent chemical cobalt solutions. The target product obtained by the claimed method can be used for staining glass and ceramics, for the preparation of cobalt electrolytes, as cobalt micronutrient fertilizer in agriculture, a microelement supplement to multivitamin preparations and animal feeds, as well as for the production of various cobalt compounds.
Известно, что из водных растворов, содержащих сульфат кобальта (II) и сульфат аммония, кристаллизуется двойная соль - гексагидрат сульфата кобальта (II)-аммония (NH4)2Co(SO4)2·6H2O (Benrath A. // Zeitschrift anorg. allgem. Chem., 1932, Bd.208, S.169).It is known that from aqueous solutions containing cobalt (II) sulfate and ammonium sulfate, a double salt crystallizes - cobalt (II) -ammonium sulfate hexahydrate (NH 4 ) 2 Co (SO 4 ) 2 · 6H 2 O (Benrath A. // Zeitschrift anorg. Allgem. Chem., 1932, Bd. 208, S. 169).
Известен способ получения крупных монокристаллов гексагидрата сульфата кобальта (II)-аммония из водного раствора, содержащего сульфат кобальта (II) и сульфат аммония (Соболева Л.В., Кирпичникова Л.Ф. // Кристаллография, 2001, Т.46, №2, С.350).A known method of producing large single crystals of cobalt (II) -ammonium sulfate hexahydrate from an aqueous solution containing cobalt (II) sulfate and ammonium sulfate (Soboleva L.V., Kirpichnikova L.F. // Crystallography, 2001, Vol. 46, No. 2 , P. 350).
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ получения гексагидрата сульфата кобальта (II)-аммония, включающий приготовление реакционного водного раствора, содержащего кобальт (II), аммоний, сульфат, кристаллизацию целевого продукта из раствора, отделение кристаллов от раствора (Реми Г. Курс неорганической химии. Т.2. - М.: Мир, 1974, С.298). Реакционный водный раствор содержит сульфат кобальта (II) и сульфат аммония. Способ основан на химической реакции:Closest to the claimed invention is a method for producing cobalt (II) -ammonium sulfate hexahydrate, including the preparation of a reaction aqueous solution containing cobalt (II), ammonium, sulfate, crystallization of the target product from solution, separation of crystals from solution (Remy G. Inorganic chemistry course T.2. - M.: Mir, 1974, S.298). The reaction aqueous solution contains cobalt (II) sulfate and ammonium sulfate. The method is based on a chemical reaction:
CoSO4+(NH4)2SO4+6Н2O → (NH4)2Co(SO4)2·6H2O.CoSO 4 + (NH 4 ) 2 SO 4 + 6H 2 O → (NH 4 ) 2 Co (SO 4 ) 2 · 6H 2 O.
Недостатком способа по прототипу является необходимость дополнительных материальных затрат на реагент - сульфат кобальта (II).The disadvantage of the prototype method is the need for additional material costs for the reagent - cobalt sulfate (II).
Целью заявленного изобретения является повышение выхода гексагидрата сульфата кобальта (II)-аммония при сохранении его чистоты, утилизация жидких кобальтсодержащих отходов производства, расширение арсенала способов извлечения кобальта из отходов производства кобальтовых покрытий.The aim of the claimed invention is to increase the yield of cobalt (II) -ammonium sulfate hexahydrate while maintaining its purity, utilization of liquid cobalt-containing production waste, expanding the arsenal of methods for extracting cobalt from waste production of cobalt coatings.
Поставленная цель достигается тем, что способ получения гексагидрата сульфата кобальта (II)-аммония включает приготовление реакционного водного раствора, содержащего кобальт (II), аммоний, сульфат, кристаллизацию целевого продукта из раствора, отделение кристаллов от раствора. Новым в этом способе является то, что для приготовления реакционного водного раствора в качестве источника кобальта (II) используют отработанный раствор для электроосаждения кобальта и/или отработанный раствор химического кобальтирования. В качестве отработанного раствора для электроосаждения кобальта желательно использовать отработанный раствор, содержащий в качестве основных компонентов сульфат кобальта (II), борную кислоту, хлорид натрия, или отработанный раствор, содержащий в качестве основных компонентов сульфат кобальта (II), борную кислоту, сульфат аммония, или отработанный раствор, содержащий в качестве основного компонента хлорид кобальта (II), или отработанный раствор, содержащий в качестве основных компонентов хлорид кобальта (II), борную кислоту, или отработанный раствор, содержащий в качестве основных компонентов сульфат кобальта (II), аминоуксусную кислоту, борную кислоту, или отработанный раствор, содержащий в качестве основных компонентов сульфат кобальта (II), хлорид аммония, гипофосфит натрия. В качестве отработанного раствора химического кобальтирования желательно использовать отработанный раствор, содержащий в качестве основных компонентов хлорид кобальта (II), гипофосфит натрия, фосфит натрия, цитрат натрия, хлорид аммония, или отработанный раствор, содержащий в качестве основных компонентов сульфат кобальта (II), диметиламиноборан, борную кислоту, уксусную кислоту, ацетат натрия. Отработанный раствор химического кобальтирования желательно предварительно концентрировать упариванием. Готовят реакционный водный раствор с массовой долей аммония предпочтительно от 5 до 15%, массовой долей сульфата предпочтительно от 10 до 45%, имеющий рН предпочтительно от 0,3 до 7,5. Кристаллизацию целевого продукта желательно вести из реакционного водного раствора с конечной температурой от -5 до 35°С.This goal is achieved in that the method of producing cobalt (II) -ammonium sulfate hexahydrate includes the preparation of a reaction aqueous solution containing cobalt (II), ammonium, sulfate, crystallization of the target product from solution, separation of crystals from solution. New in this method is that for the preparation of the reaction aqueous solution, the spent solution for electrodeposition of cobalt and / or the spent chemical cobalt solution are used as a source of cobalt (II). As a waste solution for cobalt electrodeposition, it is desirable to use a waste solution containing cobalt (II) sulfate, boric acid, sodium chloride as the main components, or a waste solution containing cobalt (II) sulfate, boric acid, ammonium sulfate as the main components, or a spent solution containing cobalt (II) chloride as a main component, or a spent solution containing cobalt (II) chloride, boric acid as a main component, or spent a solution containing cobalt (II) sulfate, aminoacetic acid, boric acid as the main components, or an spent solution containing cobalt (II) sulfate, ammonium chloride, sodium hypophosphite as main components. It is advisable to use a waste solution containing cobalt (II) chloride, sodium hypophosphite, sodium phosphite, sodium citrate, ammonium chloride, or an spent solution containing cobalt (II) sulfate, dimethylaminoborane as the main components, as a waste solution of chemical cobaltation. , boric acid, acetic acid, sodium acetate. The spent chemical cobalt solution is preferably pre-concentrated by evaporation. A reaction aqueous solution is prepared with a mass fraction of ammonium preferably from 5 to 15%, a mass fraction of sulfate, preferably from 10 to 45%, having a pH preferably from 0.3 to 7.5. The crystallization of the target product is preferably carried out from the reaction aqueous solution with a final temperature of from -5 to 35 ° C.
Способ получения гексагидрата сульфата кобальта (II)-аммония заключается в приготовлении реакционного водного раствора, содержащего в качестве основных компонентов кобальт (II), аммоний и сульфат, путем прибавления к отработанному раствору для электроосаждения кобальта, отработанному раствору химического кобальтирования или их смеси друг с другом хотя бы одного вещества из группы, состоящей из сульфата аммония, серной кислоты, аммиака, корректировании (при необходимости) значения рН реакционного водного раствора путем прибавления серной кислоты или аммиака, кристаллизации целевого продукта из раствора (предпочтительно при обычной или пониженной температуре), отделении осадка от раствора, промывании (при необходимости) осадка растворителем, высушивании (при необходимости) осадка целевого продукта.The method for producing cobalt (II) -ammonium sulfate hexahydrate consists in preparing a reaction aqueous solution containing cobalt (II), ammonium and sulfate as the main components, by adding to the spent solution for electrodeposition of cobalt, the spent solution of chemical cobaltation or a mixture of them with each other at least one substance from the group consisting of ammonium sulfate, sulfuric acid, ammonia, adjusting (if necessary) the pH of the reaction aqueous solution by adding sulfuric acid acid or ammonia, crystallization of the target product from the solution (preferably at normal or low temperature), separating the precipitate from the solution, washing (if necessary) the precipitate with a solvent, drying (if necessary) the precipitate of the target product.
Способ получения гексагидрата сульфата кобальта (II)-аммония основан на химических реакциях, например:The method for producing cobalt (II) -ammonium sulfate hexahydrate is based on chemical reactions, for example:
CoCl2+(NH4)2SO4+H2SO4+6Н2О → (NH4)2Co(SO4)2·6H2O+2HClCoCl 2 + (NH 4 ) 2 SO 4 + H 2 SO 4 + 6Н 2 О → (NH 4 ) 2 Co (SO 4 ) 2 · 6H 2 O + 2HCl
Со(Н2NSO3)2+2(NH4)2SO4+6H2O → (NH4)2Co(SO4)2·6H2O+2H2NSO3NH4 Co (H 2 NSO 3 ) 2 + 2 (NH 4 ) 2 SO 4 + 6H 2 O → (NH 4 ) 2 Co (SO 4 ) 2 · 6H 2 O + 2H 2 NSO 3 NH 4
[Co(H2NCH2COO)2]+(NH4)2SO4+H2SO4+6H2O → (NH4)2Co(SO4)2·6H2O+2H2NCH2COOH[Co (H 2 NCH 2 COO) 2 ] + (NH 4 ) 2 SO 4 + H 2 SO 4 + 6H 2 O → (NH 4 ) 2 Co (SO 4 ) 2 · 6H 2 O + 2H 2 NCH 2 COOH
2Na[Co(OOCCH2C(OH)(COO)CH2COO)]+2(NH4)2SO4+3H2SO4+2Na [Co (OOCCH 2 C (OH) (COO) CH 2 COO)] + 2 (NH 4 ) 2 SO 4 + 3H 2 SO 4 +
12H2O → 2(NH4)2Co(SO4)2·6H2O+2НООССН2С(ОН)(СООН)СН2СООН+Na2SO4 12H 2 O → 2 (NH 4 ) 2 Co (SO 4 ) 2 · 6H 2 O + 2HOOCCH 2 C (OH) (COOH) CH 2 COOH + Na 2 SO 4
Na2[Co(OOCCH2CH2COO)2]+(NH4)2SO4+2H2SO4+6H2O →Na 2 [Co (OOCCH 2 CH 2 COO) 2 ] + (NH 4 ) 2 SO 4 + 2H 2 SO 4 + 6H 2 O →
(NH4)2Co(SO4)2·6H2O+Na2SO4+2НООССН2СН2СООН.(NH 4 ) 2 Co (SO 4 ) 2 · 6H 2 O + Na 2 SO 4 + 2HOOCCH 2 CH 2 COOH.
Отработанные растворы для осаждения кобальта и его сплавов электрохимическим и химическим методами токсичны из-за высокого содержания в них кобальта (II) (Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов V-VIII групп / под ред. Филова В.А. - Л.: Химия, 1989, С.442). Указанные отходы производства подлежат нейтрализации путем удаления из них кобальта, что требует значительных материальных затрат. Экономически более выгодно извлекать кобальт (II) из отработанных растворов в форме чистых соединений, имеющих коммерческую ценность. Заявленное изобретение позволяет получать из отработанных растворов, содержащих кобальт (II), чистый кристаллический гексагидрат сульфата кобальта (II)-аммония, который применяется в промышленности и сельском хозяйстве. В качестве реагентов для получения целевого продукта в заявленном способе используют нетоксичные и недорогие вещества: сульфат аммония, серную кислоту, аммиак.Spent solutions for the deposition of cobalt and its alloys by electrochemical and chemical methods are toxic due to the high content of cobalt (II) in them (Harmful chemicals. Inorganic compounds of elements of groups V-VIII / under the editorship of V. Filov - L.: Chemistry 1989, p. 422). These production wastes must be neutralized by removing cobalt from them, which requires significant material costs. It is more economical to recover cobalt (II) from spent solutions in the form of pure compounds of commercial value. The claimed invention allows to obtain from spent solutions containing cobalt (II) pure crystalline cobalt (II) ammonium sulfate hexahydrate, which is used in industry and agriculture. As reagents to obtain the target product in the claimed method using non-toxic and inexpensive substances: ammonium sulfate, sulfuric acid, ammonia.
Для получения гексагидрата сульфата кобальта (II)-аммония желательно использовать отработанные растворы для электроосаждения кобальта (отработанные электролиты гальванического кобальтирования, отработанные электролиты для осаждения сплавов кобальт-фосфор, кобальт-бор, кобальт-кремний и других, отработанные электролиты для осаждения кобальта и его сплавов в гальванопластике), отработанные растворы химического кобальтирования (Шалкаускас М., Вашкялис А. Химическая металлизация пластмасс. - Л.: Химия, 1972, С.123. Кудрявцев Н.Т. Электролитические покрытия металлами. - М.: Химия, 1979, С.295. Беленький М.А., Иванов А.Ф. Электроосаждение металлических покрытий. Справочник. - М.: Металлургия, 1985, С.106. Садаков Г.А. Гальванопластика. - М.: Машиностроение, 1987, С.57. Гальванотехника. Справочник / под ред. Гинберга A.M., Иванова А.Ф., Кравченко Л.Л. - М.: Металлургия, 1987, С.201. Большаков A.M., Сергеева О.В., Большакова Л.Д. RU 2198242, опубл. 2003), которые имеют состав, например:To obtain cobalt (II) -ammonium sulfate hexahydrate, it is desirable to use spent solutions for cobalt electrodeposition (spent electrolytes of galvanic cobaltation, spent electrolytes for deposition of cobalt-phosphorus, cobalt-boron, cobalt-silicon and others, spent electrolytes for deposition of cobalt alloy in electroplating), spent solutions of chemical cobaltting (Shalkauskas M., Vashkyalis A. Chemical metallization of plastics. - L .: Chemistry, 1972, P.123. Kudryavtsev NT Electrolytic metal coatings. - M.: Chemistry, 1979, P.295. Belenky MA, Ivanov AF. Electrodeposition of metal coatings. Handbook. - M.: Metallurgy, 1985, p. 106. Sadakov G.A. Electroplating. - M.: Mechanical Engineering, 1987, p. 57. Electroplating. Handbook / edited by Ginberg AM, Ivanov AF, Kravchenko L. L. - M .: Metallurgy, 1987, S. 201. Bolshakov AM, Sergeeva O.V., Bolshakova L.D. RU 2198242, publ. 2003), which have a composition, for example:
илиor
илиor
илиor
илиor
илиor
илиor
илиor
илиor
илиor
илиor
илиor
Растворимость гексагидрата сульфата кобальта (II)-аммония в воде увеличивается с ростом температуры (Справочник по растворимости. T.1. Кн.1. - М.-Л.: Из-во АН СССР, 1961, С.228. Перельман Ф.М., Зворыкин А.Я. Кобальт и никель. - М.: Наука, 1975, С.65. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. - М.: Химия, 1989, С.54), поэтому наиболее высокий выход целевого продукта достигается, если вести его кристаллизацию из реакционного водного раствора с конечной температурой от температуры замерзания раствора до 35°С.The solubility of cobalt (II) -ammonium sulfate hexahydrate in water increases with temperature (Solubility Handbook. T.1. Book 1. - M.-L .: Izv. AN SSSR, 1961, P.228. F. Perelman. M., Zvorykin A.Ya. Cobalt and Nickel. - M .: Nauka, 1975, p.65. Lurie, Yu.U. Handbook of Analytical Chemistry. - M .: Chemistry, 1989, p. 54), therefore the highest the yield of the target product is achieved if it is crystallized from the reaction aqueous solution with a final temperature from the freezing temperature of the solution to 35 ° C.
Гексагидрат сульфата кобальта (II)-аммония хорошо растворим в воде. Снизить его растворимость и, следовательно, повысить выход целевого продукта можно, увеличивая концентрации ионов аммония и сульфата в реакционном водном растворе. По экспериментальным данным, оптимальным является интервал концентраций ионов аммония от 5 до 15 мас.% и ионов сульфата от 10 до 45 мас.%. При более низких, чем указанные выше концентрациях этих ионов в растворе выход гексагидрата сульфата кобальта (II)-аммония может быть недостаточно большим, а при более высоких - вместе с целевым продуктом может кристаллизоваться сульфат аммония.Cobalt (II) -ammonium sulfate hexahydrate is readily soluble in water. It is possible to reduce its solubility and, therefore, increase the yield of the target product by increasing the concentration of ammonium and sulfate ions in the reaction aqueous solution. According to experimental data, the optimal range is the concentration range of ammonium ions from 5 to 15 wt.% And sulfate ions from 10 to 45 wt.%. At lower than the above concentrations of these ions in solution, the yield of cobalt (II) -ammonium sulfate hexahydrate may not be large enough, and at higher concentrations, ammonium sulfate can crystallize with the target product.
Хотя растворимость гексагидрата сульфата кобальта (II)-аммония в воде мало меняется в широком интервале рН, значение рН реакционного водного раствора, полученного с использованием отработанного раствора кобальтирования и содержащего кроме кобальта (II) аммония и сульфата, также другие вещества (неорганические и органические лиганды, буферирующие вещества, восстановители, продукты их распада, примеси и другие), заметно влияет на качество и выход продукта. Из растворов с рН выше 7,5 могут выпадать в осадок гидроксосоли кобальта (II) или гидроксид кобальта (II):Although the solubility of cobalt (II) -ammonium sulfate hexahydrate in water varies little over a wide pH range, the pH of the reaction aqueous solution obtained using a spent cobalt solution and containing, in addition to cobalt (II) ammonium and sulfate, also other substances (inorganic and organic ligands , buffering agents, reducing agents, their decomposition products, impurities and others), significantly affects the quality and yield of the product. From solutions with a pH above 7.5, cobalt (II) hydroxosalt or cobalt (II) hydroxide may precipitate:
(n+1)Со2++2Cl-+2nОН- → CoCl2·nCo(OH)2 ↓(n + 1) Co 2+ + 2Cl - + 2nOH - → CoCl 2 · nCo (OH) 2 ↓
(m+1)Co2++SO4 2-+2mОН- → CoSO4·mCo(OH)2 ↓(m + 1) Co 2+ + SO 4 2- + 2mOH - → CoSO 4 · mCo (OH) 2 ↓
Co2++2ОН- → Co(OH)2 ↓,Co 2+ + 2OH - → Co (OH) 2 ↓,
которые загрязняют целевой продукт, либо могут образовываться растворимые или нерастворимые в воде комплексы кобальта (II):which contaminate the target product, or cobalt (II) complexes soluble or insoluble in water may form:
Со2++6NH4 ++6ОН- → [Co(NH3)6]2++6Н2OCo 2+ + 6NH 4 + + 6OH - → [Co (NH 3 ) 6 ] 2+ + 6H 2 O
Со2++2НООССН2CH2СООН+4ОН- → [Со(ООССН2СН2СОО)2]2-+4Н2OCo 2+ + 2HOOCCH 2 CH 2 COOH + 4OH - → [Co (OOCCH 2 CH 2 COO) 2 ] 2- + 4H 2 O
Со2++НООССН2С(ОН)(СООН)СН2СООН+3ОН- →Co 2+ + HOOCCH 2 C (OH) (COOH) CH 2 COOH + 3OH - →
[Со(ООССН2С(ОН)(СОО)СН2СОО)]-+3H2O,[Co (OOCCH 2 C (OH) (COO) CH 2 COO)] - + 3H 2 O,
что снижает выход целевого продукта и ухудшает его качество. В кислой среде такая опасность отсутствует, выход и чистота целевого продукта высоки, но осадок, полученный из реакционного водного раствора с очень высокой концентрацией ионов водорода, может содержать заметные количества адсорбированной кислоты, для удаления которой из кристаллов требуется дополнительное промывание растворителем, что снижает выход целевого продукта. Поэтому для получения чистого гексагидрата сульфата кобальта (II)-аммония с высоким выходом желательно готовить реакционный водный раствор с рН от 0,3 до 7,5.which reduces the yield of the target product and degrades its quality. In an acidic environment there is no such danger, the yield and purity of the target product are high, but the precipitate obtained from the reaction aqueous solution with a very high concentration of hydrogen ions may contain appreciable amounts of adsorbed acid, which requires additional solvent washing to remove crystals, which reduces the yield of the target product. Therefore, to obtain pure cobalt (II) -ammonium sulfate hexahydrate in high yield, it is desirable to prepare a reaction aqueous solution with a pH from 0.3 to 7.5.
Пример 1 (по прототипу).Example 1 (prototype).
Смешивают раствор 14,0 г гептагидрата сульфата кобальта (II) ГОСТ 4462-78 марки «ч» в 20 мл воды и раствор 6,6 г сульфата аммония ГОСТ 3769-78 марки «чда» в 12,5 мл воды. Полученный раствор оставляют для кристаллизации на 3 суток при температуре 18-20°С. Осадок отделяют от раствора и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 59,2%.A solution of 14.0 g cobalt (II) sulfate heptahydrate GOST 4462-78 grade "h" in 20 ml of water and a solution of 6.6 g of ammonium sulfate GOST 3769-78 grade "chda" in 12.5 ml of water are mixed. The resulting solution is left to crystallize for 3 days at a temperature of 18-20 ° C. The precipitate is separated from the solution and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 59.2%.
Найдено, %: Со - 14,9; N - 7,0; SO4 2- - 48,2.Found,%: Co - 14.9; N - 7.0; SO 4 2- - 48.2.
Вычислено для (NH4)2Co(SO4)2·6H2O, %: Со - 14,91; N - 7,09; SO4 2- - 48,61.Calculated for (NH 4 ) 2 Co (SO 4 ) 2 · 6H 2 O,%: Co - 14.91; N - 7.09; SO 4 2- - 48.61.
Пример 2 (по прототипу).Example 2 (prototype).
Получение целевого продукта проводят аналогично примеру 1, но раствор оставляют для кристаллизации на 100 часов при температуре 0-2°С. Выход 70,4%.Obtaining the target product is carried out analogously to example 1, but the solution is left to crystallize for 100 hours at a temperature of 0-2 ° C. The yield of 70.4%.
Найдено, %: Со - 14,9; N - 6,9; SO4 2- - 48,3.Found,%: Co - 14.9; N, 6.9; SO 4 2- - 48.3.
Пример 3.Example 3
Смешивают 100 мл отработанного электролита гальванического кобальтирования с концентрацией сульфата кобальта (II) 194 г/л, хлорида натрия 16 г/л, борной кислоты 35 г/л и 100 мл 34%-ного раствора сульфата аммония ГОСТ 3769-78 марки «ч». Раствор с рН 5,0 оставляют для кристаллизации на 20 часов при температуре 25-27°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 40 и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 78,5%.Mix 100 ml of spent galvanic cobalt electrolyte with a concentration of cobalt (II) sulfate 194 g / l, sodium chloride 16 g / l, boric acid 35 g / l and 100 ml of 34% solution of ammonium sulfate GOST 3769-78 brand “h” . A solution with a pH of 5.0 is left to crystallize for 20 hours at a temperature of 25-27 ° C. The precipitate is filtered off under reduced pressure on a POR 40 glass filter and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 78.5%.
Найдено, %: Со - 14,8; N - 7,0; SO4 2- - 48,3.Found,%: Co - 14.8; N - 7.0; SO 4 2- - 48.3.
Вычислено для (NH4)2Co(SO4)2·6H2O, %: Со - 14,91; N - 7,09; SO4 2- - 48,61.Calculated for (NH 4 ) 2 Co (SO 4 ) 2 · 6H 2 O,%: Co - 14.91; N - 7.09; SO 4 2- - 48.61.
Пример 4.Example 4
Получение целевого продукта проводят аналогично примеру 3, но раствор оставляют для кристаллизации на 40 часов при температуре (-1)-1°С. Выход 93,3%.Obtaining the target product is carried out analogously to example 3, but the solution is left to crystallize for 40 hours at a temperature of (-1) -1 ° C. Yield 93.3%.
Найдено, %: Со - 14,9; N - 6,9; SO4 2- - 48,2.Found,%: Co - 14.9; N, 6.9; SO 4 2- - 48.2.
Пример 5.Example 5
В 100 мл отработанного раствора химического кобальтирования с концентрацией сульфата кобальта (II) 7,8 г/л, диметиламиноборана 0,8 г/л, борной кислоты 18 г/л, уксусной кислоты 15 г/л, ацетата натрия 32 г/л при перемешивании прибавляют 10,0 мл концентрированной серной кислоты ГОСТ 4204-77 марки «ч», нагревают раствор до температуры 70-75°С, прибавляют 38,6 г сульфата аммония ГОСТ 3769-78 марки «ч» и перемешивают до растворения соли. Раствор с рН 0,35 оставляют для кристаллизации на 2 суток при температуре 0-2°С. Раствор сливают, осадок отжимают на бумажном фильтре и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 84,6%.In 100 ml of the spent chemical cobalt solution with a concentration of cobalt (II) sulfate of 7.8 g / l, dimethylaminoborane 0.8 g / l, boric acid 18 g / l, acetic acid 15 g / l, sodium acetate 32 g / l at 10.0 ml of concentrated sulfuric acid GOST 4204-77 grade “h” are added with stirring, the solution is heated to a temperature of 70-75 ° C, 38.6 g of ammonium sulfate GOST 3769-78 grade “h” are added and stirred until the salt dissolves. A solution with a pH of 0.35 is left to crystallize for 2 days at a temperature of 0-2 ° C. The solution is drained, the precipitate is squeezed out on a paper filter and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 84.6%.
Найдено, %: Со - 14,8; N - 6,9; S042" - 48,1.Found,%: Co - 14.8; N, 6.9; S04 2 "- 48.1.
Пример 6.Example 6
В 100 мл отработанного раствора химического кобальтирования с концентрацией хлорида кобальта (II) 19,5 г/л, диметиламиноборана 0,5 г/л, борной кислоты 20 г/л, цитрата натрия 22 г/л, молочной кислоты 22 г/л при перемешивании растворяют 38,5 г сульфата аммония ГОСТ 9097-82 и при перемешивании прибавляют 20,0 мл концентрированной серной кислоты ГОСТ 4204-77 марки «ч». Раствор с рН 0,45 оставляют для кристаллизации на 2 суток при температуре 26-28°С. Раствор сливают, осадок отжимают на бумажном фильтре и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 65,7%.In 100 ml of the spent chemical cobalt solution with a concentration of cobalt (II) chloride 19.5 g / l, dimethylaminoborane 0.5 g / l, boric acid 20 g / l, sodium citrate 22 g / l, lactic acid 22 g / l at 38.5 g of ammonium sulfate GOST 9097-82 are dissolved by stirring and 20.0 ml of concentrated sulfuric acid GOST 4204-77 of the grade “h” are added with stirring. A solution with a pH of 0.45 is left to crystallize for 2 days at a temperature of 26-28 ° C. The solution is drained, the precipitate is squeezed out on a paper filter and dried in air at room temperature to constant weight. The yield of 65.7%.
Найдено, %: Со - 14,3; N - 6,6; SO4 2- - 48,2.Found,%: Co - 14.3; N, 6.6; SO 4 2- - 48.2.
Пример 7.Example 7
Получение целевого продукта проводят аналогично примеру 6, но раствор оставляют для кристаллизации на 3 суток при температуре 1-3°С. Выход 94,8%.Obtaining the target product is carried out analogously to example 6, but the solution is left to crystallize for 3 days at a temperature of 1-3 ° C. Yield 94.8%.
Найдено, %: Со - 14,3; N - 6,8; SO4 2- - 48,4.Found,%: Co - 14.3; N, 6.8; SO 4 2- - 48.4.
Пример 8.Example 8
В 100 мл нагретого до 80°С отработанного электролита гальванического кобальтирования с концентрацией сульфата кобальта (II) 77,5 г/л, сульфата аммония 66 г/л, борной кислоты 30 г/л при перемешивании растворяют 31,4 г сульфата аммония ГОСТ 3769-78 марки «ч». Раствор с рН 5,2 оставляют для кристаллизации на 25 часов при температуре 0-2°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 100 и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 96,7%.In 100 ml of spent electrolyte of galvanic cobaltation heated to 80 ° C with a concentration of cobalt (II) sulfate of 77.5 g / l, ammonium sulfate 66 g / l, boric acid 30 g / l, 31.4 g of ammonium sulfate are dissolved with stirring GOST 3769 -78 mark "h". A solution with a pH of 5.2 is left to crystallize for 25 hours at a temperature of 0-2 ° C. The precipitate is filtered off under reduced pressure on a POR 100 glass filter and dried in air at room temperature to constant weight. The yield of 96.7%.
Найдено, %: Со - 14,7; N - 6,9; SO4 2- - 48,5.Found,%: Co - 14.7; N, 6.9; SO 4 2- - 48.5.
Пример 9.Example 9
Смешивают два нагретых до 50°С раствора: 100 мл отработанного электролита гальванического кобальтирования с концентрацией хлорида кобальта (II) 192 г/л, борной кислоты 31 г/л и раствор 81 г сульфата аммония ГОСТ 10873-73 в 100 мл воды. Полученный раствор с рН 4,9 оставляют для кристаллизации на 4 суток при температуре 1-3°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 100 и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 98,5%.Two solutions heated to 50 ° C are mixed: 100 ml of spent galvanic cobalt electrolyte with a concentration of cobalt (II) chloride of 192 g / l, boric acid 31 g / l and a solution of 81 g of ammonium sulfate GOST 10873-73 in 100 ml of water. The resulting solution with a pH of 4.9 is left to crystallize for 4 days at a temperature of 1-3 ° C. The precipitate is filtered off under reduced pressure on a POR 100 glass filter and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 98.5%.
Найдено, %: Со - 14,7; N - 6,6; SO4 2- - 48,3.Found,%: Co - 14.7; N, 6.6; SO 4 2- - 48.3.
Пример 10.Example 10
Смешивают 100 мл отработанного электролита гальванического кобальтирования с концентрацией хлорида кобальта (II) 125 г/л и 150 мл 30%-ного раствора сульфата аммония, приготовленного из реактива ГОСТ 3769-78 марки «ч». Полученный раствор с рН 4,9 оставляют для кристаллизации на 2 суток при температуре 10-12°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 100 и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 94,0%.Mix 100 ml of spent electrolyte of galvanic cobalting with a concentration of cobalt (II) chloride of 125 g / l and 150 ml of a 30% solution of ammonium sulfate prepared from the reagent GOST 3769-78 brand "h". The resulting solution with a pH of 4.9 is left to crystallize for 2 days at a temperature of 10-12 ° C. The precipitate is filtered off under reduced pressure on a POR 100 glass filter and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 94.0%.
Найдено, %: Со - 14,8; N - 7,0; SO4 2- - 48,2.Found,%: Co - 14.8; N - 7.0; SO 4 2- - 48.2.
Пример 11.Example 11
К 100 мл отработанного раствора химического кобальтирования с концентрацией хлорида кобальта (II) 16 г/л, гипофосфита натрия 6,0 г/л, фосфита натрия 51 г/л, цитрата натрия 37 г/л, хлорида аммония 44 г/л прибавляют 6,0 мл концентрированной серной кислоты ГОСТ 4203-77 марки «ч» и нагревают раствор до слабого кипения в течение 10 минут. В полученном горячем растворе при перемешивании растворяют 10,6 г сульфата аммония ГОСТ 3769-78 марки «ч». Раствор с рН 0,45 оставляют для кристаллизации на 23 часа при температуре 0-2°С. Раствор сливают, кристаллы отжимают на бумажном фильтре и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 79,4%.To 100 ml of the spent chemical cobalt solution with a concentration of cobalt (II) chloride of 16 g / l, sodium hypophosphite 6.0 g / l, sodium phosphite 51 g / l, sodium citrate 37 g / l, ammonium chloride 44 g / l, add 6 , 0 ml of concentrated sulfuric acid GOST 4203-77 brand "h" and heat the solution to a gentle boil for 10 minutes. In the resulting hot solution, 10.6 g of grade "h" grade ammonium sulfate is dissolved with stirring. A solution with a pH of 0.45 is left to crystallize for 23 hours at a temperature of 0-2 ° C. The solution is drained, the crystals are squeezed out on a paper filter and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 79.4%.
Найдено, %: Со - 14,9; N - 6,9; SO4 2- - 48,2.Found,%: Co - 14.9; N, 6.9; SO 4 2- - 48.2.
Пример 12.Example 12
К 100 мл нагретого до 85°С отработанного электролита гальванического кобальтирования с концентрацией сульфата кобальта (II) 99 г/л, аминоуксусной кислоты 45 г/л, борной кислоты 25 г/л, триэтиламиноборана 0,7 г/л прибавляют 1,0 мл концентрированной серной кислоты ГОСТ 4204-77 марки «ч» и в полученном растворе при перемешивании растворяют 32 г сульфата аммония ГОСТ 3769-78 марки «ч». Раствор с рН 0,85 оставляют для кристаллизации на 2 суток при температуре 3-5°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 100 и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 97,0%.To 100 ml of spent electrolyte of galvanic cobaltation heated to 85 ° C with a concentration of cobalt (II) sulfate of 99 g / l, aminoacetic acid 45 g / l, boric acid 25 g / l, triethylaminoborane 0.7 g / l add 1.0 ml concentrated sulfuric acid GOST 4204-77 grade "h" and in the resulting solution with stirring, dissolve 32 g of ammonium sulfate GOST 3769-78 grade "h". A solution with a pH of 0.85 is left to crystallize for 2 days at a temperature of 3-5 ° C. The precipitate is filtered off under reduced pressure on a POR 100 glass filter and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 97.0%.
Найдено, %: Со - 14,6; N - 6,9; SO4 2- - 48,5.Found,%: Co - 14.6; N, 6.9; SO 4 2- - 48.5.
Пример 13.Example 13
Смешивают 100 мл отработанного электролита гальванического кобальтирования с концентрацией сульфата кобальта (II) 120 г/л, хлорида аммония 101 г/л, гипофосфита натрия 12 г/л, фосфита натрия 5,8 г/л и 100 мл раствора, содержащего 56 г сульфата аммония ГОСТ 3769-78 марки «ч» и 3,5 г серной кислоты ГОСТ 4204-77 марки «ч». Полученный раствор с рН 0,50 оставляют для кристаллизации на 20 часов при температуре 20-22°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 100 и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 95,2%.Mix 100 ml of spent galvanic cobalt electrolyte with a concentration of cobalt (II) sulfate 120 g / l, ammonium chloride 101 g / l, sodium hypophosphite 12 g / l, sodium phosphite 5.8 g / l and 100 ml of a solution containing 56 g of sulfate ammonium GOST 3769-78 grade "h" and 3.5 g of sulfuric acid GOST 4204-77 grade "h". The resulting solution with a pH of 0.50 is left to crystallize for 20 hours at a temperature of 20-22 ° C. The precipitate is filtered off under reduced pressure on a POR 100 glass filter and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 95.2%.
Найдено, %: Со - 14,8; N - 7,0; SO4 2- - 48,4.Found,%: Co - 14.8; N - 7.0; SO 4 2- - 48.4.
Гексагидрат сульфата кобальта (II)-аммония - кристаллическое вещество красно-коричневого цвета. Соль хорошо растворяется в воде, водном растворе аммиака, растворяется в этиленгликоле, глицерине, разлагается водными растворами щелочей, немного растворяется в диметилсульфоксиде, плохо растворяется в этаноле, ацетоне, уксусной кислоте, диметилформамиде, тетрахлориде углерода, гексане, бензоле.Cobalt (II) -ammonium sulfate hexahydrate is a crystalline substance of red-brown color. Salt is well soluble in water, aqueous ammonia, soluble in ethylene glycol, glycerol, decomposed with aqueous alkali solutions, slightly soluble in dimethyl sulfoxide, slightly soluble in ethanol, acetone, acetic acid, dimethylformamide, carbon tetrachloride, hexane, benzene.
Как видно из приведенных примеров 3-13, заявленный способ позволяет получать чистый целевой продукт состава (NH4)2Co(SO4)2·6H2O с высоким выходом, что достигается путем создания оптимальных условий для его кристаллизации из реакционного водного раствора. Снижение себестоимости целевого продукта достигается за счет использования для его получения разнообразных отработанных растворов для осаждения кобальта электрохимическим и химическим методами.As can be seen from the above examples 3-13, the claimed method allows to obtain a pure target product of the composition (NH 4 ) 2 Co (SO 4 ) 2 · 6H 2 O with a high yield, which is achieved by creating optimal conditions for its crystallization from the reaction aqueous solution. Reducing the cost of the target product is achieved through the use of various waste solutions for its production for the deposition of cobalt by electrochemical and chemical methods.
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006103041/15A RU2314260C2 (en) | 2006-02-02 | 2006-02-02 | Method of production of hexahydrate of cobalt (ii)-ammonium sulfate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006103041/15A RU2314260C2 (en) | 2006-02-02 | 2006-02-02 | Method of production of hexahydrate of cobalt (ii)-ammonium sulfate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006103041A RU2006103041A (en) | 2007-08-20 |
RU2314260C2 true RU2314260C2 (en) | 2008-01-10 |
Family
ID=38511607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006103041/15A RU2314260C2 (en) | 2006-02-02 | 2006-02-02 | Method of production of hexahydrate of cobalt (ii)-ammonium sulfate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2314260C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2542287C1 (en) * | 2013-07-30 | 2015-02-20 | Открытое акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Method of obtaining cobalt (ii)-ammonium phosphates |
-
2006
- 2006-02-02 RU RU2006103041/15A patent/RU2314260C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
РЕМИ Г. Курс неорганической химии. - М.: Мир, 1974, т.2, с.298. * |
СОБОЛЕВА Л.В., КИРПИЧНИКОВА Л.Ф. Выращивание монокристаллов R 2 Me(SO 4 ) 2 ·6H 2 O на основании данных фазовых диаграмм. R 2 SO 4 - MeSO 4 - H 2 O (R=K, (NH 4 ); Me=Ni, Co). Кристаллография, 2001, т.46, №2, с.350-353. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2542287C1 (en) * | 2013-07-30 | 2015-02-20 | Открытое акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Method of obtaining cobalt (ii)-ammonium phosphates |
RU2542287C9 (en) * | 2013-07-30 | 2015-05-10 | Открытое акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Method of obtaining cobalt (ii)-ammonium phosphates |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006103041A (en) | 2007-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60312261T2 (en) | Solution for electroless nickel plating | |
CN101734708A (en) | Preparation method of cyanide-free gold sodium sulfite complex for gold plating | |
KR20120091187A (en) | Method for the synthesis of ergothioneine and the like | |
WO2007087434A2 (en) | Method for the production of copper and zinc mono-and bi-metallic imidazolates | |
RU2314260C2 (en) | Method of production of hexahydrate of cobalt (ii)-ammonium sulfate | |
KR101899015B1 (en) | Process for the production of l-carnitine tartrate | |
CN106967124A (en) | The synthesis of phosphorus platinum compounds and method of purification and application thereof | |
RU2310610C2 (en) | Method of production of the nickel-ammonium sulfate hexahydrate | |
CN109678745A (en) | A kind of refining methd of low titanium ferrous glycine | |
CN107686458A (en) | A kind of synthetic method of sodium polydithio-dipropyl sulfonate | |
US4980071A (en) | Substituted thioureas for the separation of complexly bound heavy-metal ions | |
US4212708A (en) | Gold-plating electrolyte | |
RU2582680C1 (en) | COMPLEXONATES OF ETHYLENEDIAMINE-β-PROPIONIC ACIDS WITH DIVALENT METALS: COPPER, ZINC, NICKEL AND COBALT, AND METHODS FOR PRODUCTION THEREOF | |
RU2535834C2 (en) | Method of obtaining nickel(ii)-ammonium phosphates | |
CN102502570A (en) | Production method of medical sodium metavanadate | |
RU2352575C1 (en) | Method of obtaining ethylenediammonium bis(1-hydroxyethane-1,1-diphosphonato(2-))cuprate(+2), zincate(+2) and nickelate(+2) | |
RU2307793C2 (en) | Method of production of the zinc-ammonium sulfate hexahydrate | |
JP4194513B2 (en) | Method for producing dolomite | |
RU2322436C1 (en) | Method of preparing compounds of copper(ii) with amino carboxylic acids | |
RU2304574C1 (en) | Method of production of dioxa oxalate cuprate (ii) of ethylene diammonium | |
RU2295514C1 (en) | Method for preparing cobalt (ii) oxalate dihydrate | |
RU2391348C1 (en) | Method of preparing aqueous solution of zinc complex of disodium or dipotassium salt of hydroxyethylidenediphosphonic acid | |
RU2337878C1 (en) | Method for obtaining dodecahydrate aluminium-ammonium sulphate | |
RU2542287C1 (en) | Method of obtaining cobalt (ii)-ammonium phosphates | |
RU2280647C2 (en) | Method for preparing copper (ii) bis-(1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate (1-)) from production waste |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090203 |