2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University 10.25515/pmi.2017.4.435 pmi-11326 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/11326 Металлургия и обогащение Metallurgy and concentration Electrowinning of cobalt from sulfate-chloride and sulfate solutions of cobalt and manganese under dynamic conditions Электроэкстракция кобальта из сульфатно-хлоридных и сульфатных растворов кобальта и марганца в динамических условиях Khomenko L. P. Хоменко Л. П. Khomenko L. P. l.p.homenko@gmail.com Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (Россия) North Caucasus Mining-Metallurgical Institute (State Technological University) (Russia) Voropanova L. A. Воропанова Л. А. Voropanova L. A. lidia_metall@mail.ru Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (Россия) North Caucasus Mining-Metallurgical Institute (State Technological University) (Russia) Gagieva Z. A. Гагиева З. А. Gagieva Z. A. zalina-sarmat@mail.ru ОАО «ГМК «Норильский никель» (Россия) OJSC «MMC «Norilsk niskel» (Russia) 24 08 2017 2017 226 435 445 09 03 2017 12 05 2017 24 08 2017 © 2017 Л. П. Хоменко, Л. А. Воропанова, З. А. Гагиева © 2017 L. P. Khomenko, L. A. Voropanova, Z. A. Gagieva 2017 Л. П. Хоменко, Л. А. Воропанова, З. А. Гагиева L. P. Khomenko, L. A. Voropanova, Z. A. Gagieva Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0) https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/11326

Разработана конструкция электролизера для проведения электроэкстракции в динамических условиях. Исследована зависимость результатов электроэкстракции кобальта и марганца из сульфатных и сульфатно-хлоридных растворов в динамических условиях с использованием титанового катода и свинцового анода с 1 % серебра. Установлено, что лучшие результаты экстракции по выходу по току и удельному расходу электроэнергии получены при электролизе из сульфатных растворов при небольшой концентрации марганца в электролизере без перфорированной перегородкой, отделяющей катодное и анодное пространства.

The design of an electrolyzer for electrowinning in dynamic conditions is developed. The dependence of the results of electrowinning of cobalt and manganese from sulfate and sulfate-chloride solutions under dynamic conditions using a titanium cathode and a lead anode with 1 % of silver was studied. It was found that the best extraction results for the current yield and the specific energy consumption were obtained by electrolysis from sulfate solutions at a low concentration of manganese in an electrolyser without a perforated baffle plate separating the cathode and anode spaces.

 Ключевые слова кобальт марганец водный раствор катод анод электроэкстракция анодный шлам Keywords cobalt manganese water solution cathode anode electrowinning anode slurry Борбот В.Ф. Новые процессы в металлургии никеля и кобальта / В.Ф.Борбот, И.Ю.Лещ. М.: Металлургия, 1976. 359 с. Borbot V.F., Leshch I.Yu. New processes in metallurgy of nickel and cobalt. Moscow: Metallurgiya, 1976, р. 359 (in Russian). Вольдман Г.М. Теория гидрометаллургических процессов / Г.М.Вольдман, А.Н.Зеликман М.: Металлургия, 1993. 400 с. Vol'dman G.M., ZelikmanA.N. Theory of hydrometallurgical processes. Moscow: Metallurgiya, 1993, р. 400 (in Russian). Воропанова Л.А. Возможности электрохимического процесса очистки водных растворов кобальта от примеси мар-ганца / Л.А.Воропанова, Л.П.Хоменко // Известия вузов. Цветная металлургия. 2006. № 4. С.40-44. Voropanova L.A., Khomenko L.P. Possibilities of electrochemical process of cleaning water solutions of cobalt from manganese admixture. Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya. 2006. N4, р.40-44 (in Russian). Воропанова Л.А. Кинетические параметры процесса электроэкстракции кобальта из водных растворов сульфатов кобальта и марганца / Л.А.Воропанова, Л.П.Хоменко // Журнал прикладной химии. 2007. Т. 80. Вып. 5. С. 755-760. Voropanova L.A., Khomenko L.P. Kinetic parameters of the process of electrowinning of cobalt from water solutions of cobalt and manganese sulfates. Zhurnal prikladnoi khimii. 2007. N80. Iss.5, р. 755-760 (in Russian). Воропанова Л.А. Электроэкстракция кобальта из водных растворов сульфатов кобальта и марганца в статических условиях / Л.А.Воропанова, Л.П.Хоменко, З.А.Гагиева // Естественные и технические науки. 2015. № 11. С. 485-496. Voropanova L.A., Khomenko L.P., Gagieva Z.A. Electrowinning of cobalt from water solutions of cobalt and manganese sulfates under static conditions. Estestvennye i tekhnicheskie nauki. 2015. N11, р. 485-496 (in Russian). Воропанова Л.А. Электроэкстракция кобальта сульфатно-хлоридных и сульфатных растворов кобальта и марганца в статических условиях / Л.А.Воропанова, Л.П.Хоменко // Записки Горного института. 2016. Т. 217. С. 125-131. Voropanova L.A., Khomenko L.P. Electrowinning of cobalt sulfate-chloride and sulfate solutions of cobalt and manganese under static conditions. Zapiski Gornogo instituta. 2016. Vol. 217, р. 125-131 (in Russian). Воропанова Л.А. Кинетический анализ электрохимического процесса очистки водных растворов сульфатов кобальта от примеси марганца в производстве металлического кобальта / Л.А.Воропанова, Л.П.Хоменко // Цветная металлургия. 2006. № 6. С. 2-7. Voropanova L.A., Khomenko L.P. Kinetic analysis of the electrochemical process for the purification of water solutions of cobalt sulfates from the manganese impurity in the production of metallic cobalt. Tsvetnaya metallurgiya. 2006. N6, р. 2-7 (in Russian). Воропанова Л.А. Электрохимический процесс очистки водных растворов кобальта от примеси марганца / Л.А.Воропанова, Л.П.Хоменко // Цветная металлургия. 2006. № 7. С. 6-12 Voropanova L.A., Khomenko L.P. Electrochemical process of purification of water solutions of cobalt from an impurity of manganese. Tsvetnaya metallurgiya. 2006. N7, р. 6-12 (in Russian). Патент 2205236 РФ. Электрохимический способ очистки водных растворов никеля от марганца / Л.А.Воропанова, Л.П.Хоменко. Опубл. 27.05.2003. Бюл. № 15. Voropanova L.A., Khomenko L.P. Patent 2205236 RF. Electrochemical method for purification of water solutions of nickel from manganese. Opubl. 27.05.2003. Byul. N15 (in Russian). Патент 2209839 РФ. Электрохимический способ очистки водных растворов меди от марганца / Л.А.Воропанова, Л.П.Хоменко. Опубл. 10.08.2003. Бюл. № 22. Voropanova L.A., Khomenko L.P. Patent 2209839 RF. Electrochemical method for purification of water solutions of copper from manganese. Opubl. 10.08.2003. Byul. N22 (in Russian). Патент 2212460 РФ. Электрохимический способ очистки водных растворов кобальта от марганца / Л.А.Воропанова, Л.П.Хоменко. Опубл. 20.09.2003. Бюл. № 26. Voropanova L.A., Khomenko L.P. Patent 2212460 RF. Electrochemical method for purification of water solutions of cobalt from manganese. Opubl. 20.09.2003. Byul. N26 (in Russian). Проблемы электролиза меди и никеля / Г.Н.Шиврин, Т.А.Головицкая, С.А.Илюшин, А.А.Колманов. Рязань: НП «Голос губернии», 2011. 352 с. Shivrin G.N., Golovitskaya T.A., Ilyushin S.A., Kolmanov A.A. Problems of copper and nickel electrolytic process. Ryazan': NP «Golos gubernii», 2011, р. 352 (in Russian). Резник И.Д. Кобальт / И.Д.Резник, С.И.Соболь, В.М.Худяков. М.: Машиностроение, 1995. Ч. 2. С.351-397. Reznik I.D., Sobol' S.I., Khudyakov V.M. Cobalt. Moscow: Mashinostroenie, 1995. Part.2, р.351-397 (in Russian). Худяков И.Ф. Металлургия меди, никеля, сопутствующих элементов и проектирование цехов / И.Ф.Худяков, С.Э.Кляйн, Н.Г.Агеев. М.: Металлургия, 1993. 432 с. Khudyakov I.F., Klyain S.E., Ageev N.G. Metallurgy of copper, nickel, associated elements and design of workshops. Moscow: Metallurgiya, 1993, р. 432 (in Russian).