BE1006277A3 - Werkwijze voor het hydrometallurgisch verwerken van een materiaal met oplosbare en onoplosbare bestanddelen zoals zinkhoudende vliegstof. - Google Patents

Werkwijze voor het hydrometallurgisch verwerken van een materiaal met oplosbare en onoplosbare bestanddelen zoals zinkhoudende vliegstof. Download PDF

Info

Publication number
BE1006277A3
BE1006277A3 BE9200867A BE9200867A BE1006277A3 BE 1006277 A3 BE1006277 A3 BE 1006277A3 BE 9200867 A BE9200867 A BE 9200867A BE 9200867 A BE9200867 A BE 9200867A BE 1006277 A3 BE1006277 A3 BE 1006277A3
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
solution
metal
acid
sep
process according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
BE9200867A
Other languages
English (en)
Inventor
Put John Willem Van
Jean H M Vliegen
Christian Clement Simon Canoo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UNION MINIERE SA
Original Assignee
UNION MINIERE SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UNION MINIERE SA filed Critical UNION MINIERE SA
Priority to BE9200867A priority Critical patent/BE1006277A3/nl
Priority to PCT/EP1993/002664 priority patent/WO1994008058A1/fr
Priority to AU51101/93A priority patent/AU5110193A/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1006277A3 publication Critical patent/BE1006277A3/nl
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0063Hydrometallurgy
    • C22B15/0065Leaching or slurrying
    • C22B15/0067Leaching or slurrying with acids or salts thereof
    • C22B15/0071Leaching or slurrying with acids or salts thereof containing sulfur
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/42Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
    • B01D61/44Ion-selective electrodialysis
    • B01D61/445Ion-selective electrodialysis with bipolar membranes; Water splitting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0063Hydrometallurgy
    • C22B15/0065Leaching or slurrying
    • C22B15/0078Leaching or slurrying with ammoniacal solutions, e.g. ammonium hydroxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B17/00Obtaining cadmium
    • C22B17/04Obtaining cadmium by wet processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/20Obtaining zinc otherwise than by distilling
    • C22B19/22Obtaining zinc otherwise than by distilling with leaching with acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/20Obtaining zinc otherwise than by distilling
    • C22B19/24Obtaining zinc otherwise than by distilling with leaching with alkaline solutions, e.g. ammonia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/28Obtaining zinc or zinc oxide from muffle furnace residues
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/30Obtaining zinc or zinc oxide from metallic residues or scraps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • C22B3/06Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • C22B3/12Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic alkaline solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/02Working-up flue dust
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

Men loogt het materiaal uit met een alkalische loog, waarbij men een oplossing bekomt van de oplosbare metaalinhoud van het materiaal, bijvoorbeeld zink, en een residu bevattende de onoplosbare metaalinhoud van het materiaal, bijvoorbeeld ijzeroxide. Men scheidt de oplossing van het residu en neutraliseert vervolgens de oplossing met een zuur, waarbij men een zoutoplossing bekomt en het opgelost metaal precipeert. Men scheidt het neerslag van de zoutoplossing en onderwerpt deze laatste aan een elektrodialyse met bipolaire membranen, waarbij men de loog en het zuur, die eerder verbruikt werden, terugwint.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Werkwiize voor het   hydrometallursisch   verwerken van een materiaal met   oplosbare   en   onoplosbare   bestanddelen zoals zinkhoudende vlieestof. 



   Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het hydrometallurgisch verwerken van een materiaal bevattende minstens een metaal, dat geen alkalimetaal is, onder een vorm die oplost in alkalisch midden, hierna eerste metaalfractie genoemd, en minstens een metaal onder een vorm die niet oplost in alkalisch midden, hierna tweede metaalfraktie genoemd, omvattende de volgende stappen a) men loogt het materiaal uit met een alkalische loog, waarbij men een oplossing bekomt van de eerste metaalfractie en een residu bevattende de tweede metaalfractie, b) men scheidt de oplossing van het residu, c) men scheidt de eerste metaalfractie af van de oplossing, d) men regenereert de in stap (a) verbruikte loog, en e) men zet de in stap (d) geregeneerde loog terug in stap (a). 



   De werkwijze van de uitvinding is vooral interessant voor het verwerken van zinkhoudende vliegstof die ontstaat bij de vervaardiging van staal, en van nikkel-, kobalt- en zinkhoudend cement, dat ontstaat bij de zuivering van een zinksulfaatoplossing waaruit zink elektrolytisch dient neergeslagen te worden. 



   Een werkwijze zoals hierboven gedefinieerd is beschreven in het artikel "Zinc and lead recovery from EAF dusts by caustic soda   process" door 1.   Frenay, S. Ferlay en J. Hissel, verschenen in "Disposal, recycling and recovery of electric furnace exhaust dust", p.   171-175,   gepubliceerd door Iron and Steel Society, AIME, 410 Commonwealth Drive, Warrendale, Pennsylvania 15086, USA, 1987. 



  In deze gekende werkwijze bestaat het te verwerken materiaal uit vliegstof die geproduceerd is bij de vervaardiging van staal in een elektrische boogoven. De eerste metaalfractie bevat zink onder de vorm van oxide en ferriet evenals lood, koper en silicium onder de vorm van oxide, terwijl de tweede metaalfractie ijzer onder de vorm van oxide bevat. 



  Vooraleer over te gaan tot stap (a), onderwerpt men het materiaal aan een magnetische scheiding, waarbij men een magnetisch deel bekomt dat het zinkferriet bevat en een nietmagnetisch deel dat het zinkoxide bevat. 



  In stap (a) loogt men het magnetisch deel met een oplossing van 450g   NaOl-PI   en het nietmagnetisch deel met een oplossing van 240g   NAOHA   en men voegt de pulpen, die men hierbij bekomt, samen tot een pulp. De voornaamste reakties die optreden bij de loging zijn : 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 ZnO+2NaOH- ZnFe204+2NaOH+2H20- PbO Si02 + 2NaOH In stap (b) onderwerpt men de pulp uit stap (a) aan centrifugatie om het residu te scheiden van de oplossing. 



  Stappen (c) en (d) worden gelijktijdig uitgevoerd in drie fasen. In een eerste fase voegt men kalk toe aan de oplossing, die uit stap (b) komt en die nog een geringe hoeveelheid fijne deeltjes in suspensie bevat. Zo precipiteert men silicium uit de oplossing als CaSi03, dat van de oplossing gescheiden wordt, en regenereert men een deel van de in stap (a) verbruikte loog volgens :   Na2SiO3 + Ca (OH)2 # 2NaOH + CaSiO3#     Tegelijkertijd   bekomt men een heldere oplossing, omdat het precipiterende CaSi03 de fijne deeltjes, die in de oplossing nog gesuspendeerd waren, meesleurt. 



  In een tweede fase behandelt men de heldere oplossing uit de eerste fase met zinkpoeder om lood en koper uit de oplossing te cementeren volgens : 
 EMI2.2 
 Zn+NaPbO- ZnO+Pb Zn+NaCuO ZnO+Cu en scheidt men het gevormde cement van de oplossing. 



  In een derde fase elektrolyseert men de oplossing uit de tweede fase, waarbij men zinkpoeder bekomt en tergelijkertijd een ander deel van de in stap (a) verbruikte loog regenereert volgens : 
 EMI2.3 
 NaZnC+HO- 2NaOH De uitgeputte elektrolyt wordt, na concentratie door indamping, terug ingezet in stap (a). 



  De aanwending van deze gekende werkwijze vereist dus de exploitatie van een installatie voor het elektrolytisch winnen van zinkpoeder. Welnu, het is geweten dat de exploitatie van een 
 EMI2.4 
 installatie voor het elektrolytisch winnen van metaalpoeder arbeidsintensief komt i nog dat fluctuaties in de metaalconcentratie van de elektrolyt erg storend werken en dat zulke fluctuaties onvermijdbaar zijn in deze gekende werkwijze, omdat de samenstelling van de vliegstoffen sterk varieert in de tijd. 



  Vanzelfsprekend dient men ook een installatie voor het elektrolytisch winnen van metaalpoeder aan te schaffen of te bouwen, vooraleer men met deze gekende werkwijze van start kan gaan. 



  Bovendien vereist deze gekende werkwijze een omslachtige behandeling van de loogoplossing, omdat men zuiver zinkpoeder wil produceren. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   Doel van deze uitvinding is een werkwijze te brengen zoals hierboven gedefinieerd, die noch een omslachtige behandeling van de loogoplossing vereist, noch de exploitatie en dus ook niet de bouw van een installatie voor het elektrolytisch winnen van metaalpoeder, en die dus niet gevoelig is voor fluctuaties in de voeding. 



   Te dien einde scheidt men volgens de uitvinding in stap (c) de eerste metaalfractie   af van   de oplossing door de oplossing met zuur te neutraliseren, waarbij men enerzijds een neerslag bekomt bevattende de eerste metaalfractie en anderzijds een zoutoplossing, en door het neerslag te scheiden van de zoutoplossing, regenereert men in stap (d) de in stap (a) verbruikte loog door de zoutoplossing te onderwerpen aan een elektrodialyse met bipolaire membranen, waarbij men tegelijkertijd het in stap (c) verbruikte zuur regenereert, en zet men het in stap (d) geregenereerde zuur terug in stap (c). 



  Men bekomt dus als eindprodukten het residu uit stap (b) en het neerslag uit stap (c). Men kan achteraf dat neerslag en eventueel ook dat residu gemakkelijk valoriseren door ze op een gepaste plaats in te brengen in een bestaande stroom of omloop van een bestaande metaalwinningsinstallatie. Wanneer het te verwerken materiaal bijvoorbeeld uit zinkhoudende vliegstof uit de siderurgie bestaat, dan zal het residu van stap (b) voornamelijk uit ijzeroxide bestaan en het neerslag uit stap (c) voornamelijk uit een zinkverbinding, bijvoorbeeld zinkoxide.

   In dit geval kan het residu van stap (b) eventueel achteraf ingezet worden in de agglomeratie van een hoogovenbedrijf en ligt het voor de hand om het neerslag van stap (e) achteraf in te zetten ter vervanging van gecalcineerde blende als neutralisans in de omloop voor de zuivering van de zinksulfaatoplossing van een elektrolytische zinkfabriek, waarbij het zink uit het neerslag uiteindelijk terechtkomt in het   geraffineerd   zink en waarbij de andere metalen, die eventueel in het neerslag aanwezig zijn, zoals bijvoorbeeld koper en lood, terechtkomen in de cementen en residus, bijvoorbeeld het kopercement en het loodsulfaatresidu, die sowieso in een elektrolytische zinkfabriek gevormd worden.

   Wanneer het te verwerken materiaal bijvoorbeeld uit een nikkel-, kobalt- en zinkhoudend cement bestaat, dan zal het residu van stap (b) hoofdzakelijk uit nikkel en kobalt bestaan en het neerslag van stap (c), zoals in voorgaand geval, hoofdzakelijk uit een zinkverbinding, bijvoorbeeld zinkhydroxide ; hier is het natuurlijk aangewezen om het residu van stap (b) achteraf in te zetten als vertrekmateriaal in een installatie voor de vervaardiging van nikkel en/of kobalt, terwijl men aan het neerslag van stap (c) dezelfde bestemming zal geven als in voorgaand geval. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



  Het is duidelijk dat men met de werkwijze van de uitvinding een omslachtige behandeling van de loogoplossing vermijdt. Hierbij komt nog dat de scheiding tussen loogoplossing en residu in stap (b) niet perfekt dient te zijn of niet voltooid dient te worden door precipitatie van   CaSiOg,   zoals in de hoger besproken gekende werkwijze, omdat de residufractie, die met de loogoplossing in stap (c) zou binnenkomen, alleszins in het neerslag zou terechtkomen en dus niet zou kunnen hinderen in stap   (d) ;   dat er wat residu in het neerslag terechtkomt is geenszins hinderlijk, aangezien het neerslag toch voorbestemd is om achteraf in een zuiveringsomloop ingebracht te worden. 



  Het is ook duidelijk dat de werkwijze van de uitvinding, doordat ze minstens   een   hoogwaardig   non-ferrometaalconcentraat   als eindprodukt aflevert, de mogelijkheid biedt om de kapaciteit van reeds bestaande installaties voor het vervaardigen van non-ferrometalen optimaal te benutten. 



  Tenslotte vermijdt men met de werkwijze van de uitvinding de exploitatie van een installatie voor het elektrolytisch winnen van metaalpoeder. De werkwijze van de uitvinding is dus ook niet gevoelig voor fluctuaties in de voeding. 



  De werkwijze van de uitvinding omvat wel een elektrodialyse met bipolaire membranen, maar zulke operatie vraagt zeer weinig toezicht en is dus veel minder arbeidsintensief dan het elektrolytisch winnen van metaalpoeder. 



   Wanneer het te verwerken materiaal in water oplosbare halogeniden bevat zoals bijvoorbeeld NaCI, KCI en CaC12, dan kan het nuttig zijn om deze halogeniden uit het materiaal te verwijderen door wassen met bijvoorbeeld koud of warm water, alvorens het materiaal aan de alkalische loging te onderwerpen. Anders zou de loogoplossing steeds maar rijker worden aan halogenide-ionen en het neerslag zou erdoor gecontamineerd worden, hetgeen meestal niet gewenst is, zeker niet als het om een zinkhoudend neerslag gaat dat bestemd is om achteraf als neutralisans gebruikt te worden. 



   Wanneer het te verwerken materiaal naast een verbinding die gemakkelijker oplost in alkalisch midden, bijvoorbeeld   ZnO,   ook een verbinding bevat die moeilijker oplost in alkalisch midden, bijvoorbeeld   ZnFe204,   dan zijn er verschillende mogelijkheden. 



  Men kan dan de alkalische loging uitvoeren in gematigde voorwaarden, bijvoorbeeld in de voorwaarden voorzien voor de loging van het niet-magnetisch deel in de hoger besproken gekende werkwijze, zodat alleen de gemakkelijker oplosbare verbinding oplost en de moeilijker oplosbare verbinding in het residu achterblijft. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 



  Men kan dan echter ook de alkalische loging uitvoeren in strenge voorwaarden, bijvoorbeeld in de voorwaarden voorzien voor de loging van het magnetisch deel in de hoger besproken gekende werkwijze, zodat men beide verbindingen oplost. 



  Indien het mogelijk is om het materiaal door   een   of andere techniek op te splitsen in een deel dat de gemakkelijker oplosbare verbinding bevat en een deel dat de moeilijker oplosbare verbinding bevat, dan kan men die techniek toepassen en het ene deel in gematigde voorwaarden en het andere in strenge voorwaarden logen, zoals dit ook voorzien is in de hoger besproken gekende werkwijze. 



  In geval van aanwezigheid van   ZnFe204   kan men ook het materiaal reducerend roosten, alvorens het te logen, om het ferriet in een gemakkelijker oplosbare vorm om te zetten, zoals vermeld in de artikels "The Caron Zinc process"door J. W. van Put et al. gepubliceerd in "Production and processing of fine particles, 1988,27th Annual Conference of Metallurgists   ofCIM,   August   28-31", p, 691-700, "Techno-economic feasibility ofzinc   and lead recovery from electric arc furnace baghouse dust"door J. G. Eacott et al. gepubliceerd in CIM Bulletin, September 1984, p. 75-81 en "Recovery of heavy metals from electric arc furnace steelmaking dusts" door E. Radha Krishnan, 1984 ASM Metals Congress, Detroit, Michigan 15-20 September 1984, paper 8408-002. 



  Bij de keuze tussen die diverse mogelijkheden zullen een aantal factoren een rol spelen, zoals het gehalte aan de lastiger oplosbare verbinding van het materiaal, de intrinsieke waarde ervan en de vereisten gesteld aan het residu. 



   Wanneer het te verwerken materiaal een in alkalisch midden oplosbare siliciumverbinding bevat en men dus in stap (a) een oplossing bekomt die silicaat bevat, dan kan men in stap (c) het silicium uit de oplossing neerslaan samen met de andere metalen van de eerste metaalfractie, maar het kan ook nuttig zijn om tussen stap (b) en stap (c) het silicium uit de oplossing te verwijderen door het met calciumoxid of calciumhydroxide te precipiteren als CaSi03 en door het geprecipiteerd CaSi03 van de oplossing te scheiden. 



   In stap (c) zal men normalerwijze zwavelzuur gebruiken. Men kan er natuurlijk ook zoutzuur gebruiken, maar dit houdt het risico in dat het neerslag gecontamineerd kan worden met chloride-ionen, hetgeen, zoals reeds hoger vermeld, niet gewenst is als het gaat om een zinkhoudend neerslag dat bestemd is om achteraf als neutralisans gebruikt te worden. 



   Het kan wel nuttig zijn om in stap (c) te neutraliseren met koolstofdioxide, bijvoorbeeld door inblazen in de oplossing van koolstofdioxidehoudend hoogovengas, omdat men dan carbonaten neerslaat en omdat carbonaten, zoals bijvoorbeeld zinkcarbonaat, doorgaans gemakkelijker af te filtreren zijn dan de overeenkomstige hydroxiden, bijvoorbeeld zinkhydroxide, die men bekomt bij neutralisatie met bijvoorbeeld zwavelzuur. De zoutoplossing, die men bekomt bij 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 neutralisatie met koolstofdioxide is een carbonaatoplossing, bijvoorbeeld een oplossing van natriumcarbonaat, wanneer men in stap (a) met natriumhydroxide geloogd heeft, of een oplossing van kaliumcarbonat wanneer men met kaliumhydroxide geloogd heeft.

   Zulke carbonaatoplossing kan minder geschikt zijn om ge lektrodialyseerd te worden met bipolaire membranen dan bijvoorbeeld een   sulfaat-,   chloride-ofnitraatoplossing. Daarom kan het nuttig zijn om, in geval van neutralisatie met C02 in stap (c), tussen stap (c) en stap (d) de carbonaatoplossing om te zetten in een sulfaat-,   chloride- ofnitraatoplossing, bij   voorkeur een sulfaatoplossing, en deze oplossing te elektrodialyseren in stap (d). Het koolstofdioxidegas, dat vrijkomt bij de omzetting van de carbonaatoplossing, kan eventueel gerecycleerd worden naar stap (c) en het zuur, dat geregenereerd wordt in stap (d), kan terug gebruikt worden bij de   omzetting   van carbonaatoplossing. 



   Voor uitvoering van stap (d) kan men beroep doen op gekende technieken zoals bijvoorbeeld het   AQUATECH   systeem van Allied Corporation, 7 Powderhom Drive, Mt. 



  Bethel, NJ 07060, in Europa gecommercialiseerd door de firma Coming. Inlichtingen over het AQUATECH   Tm   systeem worden gegeven in catalogi van beide voomoemde   firma's.   



  Voor meer algemene   infonnatie   over het terugwinnen van zuren en basen uit zoutoplossingen door elektrodialyse met bipolaire membranen wordt verwezen naar de artikels   "AQUATECHTH   membrane technology for recovery   of acid/base values from   salt streams" door K. N. Mani et al., gepubliceerd in Desalination, 68 (1988), p.   149-166,"Application   of ion-exchange membranes to   hydrometallurgy"door   Toshikatsu Sata, gepubliceerd in Extraction Metallurgy'89, p. 977-1001, Proceedings of an IMM Conference, London 10- 13/7/1989   en "Solution purification" door D. S. Flett,   gepubliceerd in Hydrometallurgy, 30 (1992) p. 327-344. 



   Hiema volgt er een beschrijving van een mogelijke uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding. Deze beschrijving wordt gegeven als niet-beperkend voorbeeld en is   ge llustreerd   door bijgaand schema. 



  Deze uitvoeringsvorm omvat een loogstap   1,   een eerste vast-vloeistofscheidingsstap 2, een neutralisatiestap 3, een tweede vast-vloeistofscheidingsstap 4, een elektrodialysestap 5 waarin uit een zoutoplossing loog en zuur herwonnen worden, een indampingsstap 6 waarin de in stap 5 herwonnen loog geconcentreerd wordt, twee wasstappen 7 en 8 waarin de in stap 2 afgescheiden vaste stof gewassen wordt en een wasstap 9 waarin de in stap 4 afgescheiden vaste stof gewassen wordt. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



  Vliegstof 10, bekomen bij de vervaardiging van staal in een elektrische boogoven en bevattende ongeveer 20% Zn, 4 % Pb, 22 % Fe en eventueel geringe hoeveelheden Cu, wordt in   1   met loog 11 bevattende ongeveer 300 g NaOH/l geloogd bij   950C   en gedurende 2h. 



  Uit pulp 12, bekomen in   1   en bestaande uit loogoplossing en residu, wordt in 2 het residu 13 verwijderd. 



  Residu 13 wordt in 7 gewassen met een deel 14 van de in 6 geconcentreerde herwonnen loog. 



  Loog 11 wordt gevormd door wasloog 15 en het ander deel 16 van de in 6 geconcentreerde herwonnen loog. Het met loog gewassen residu 17 wordt in 8 gewassen met vers water 18 en met een deel 19 van het in 6 herwonnen water. Het met water gewassen residu 20, dat in wezen uit ijzeroxide en zinkferriet bestaat, kan eventueel achteraf gevaloriseerd worden in een siderurgisch bedrijf. Het waswater 21 wordt ingezet in neutralisatiestap 3. 



  Loogoplossing 22 uit stap 2, die ongeveer 40 g   Zn/I   bevat, wordt in 3 geneutraliseerd met de zure oplossing 23, die uit stap 5 komt en ongeveer 100 g   H2S041   en 150 g   Na2S04fl   bevat. 



  Tegelijkertijd wordt loogoplossing 22 in 3 verdund met water 24, dat samengesteld is uit het waswater 21, het waswater 25 uit stap 9 en een deel 26 van het in 6 herwonnen water dat onmiddellijk naar 3 gerecycleerd wordt. 



  Uit de pulp 27, bekomen in 3 en bestaande uit natriumsulfaatoplossing en neerslag, wordt in 4 het neerslag 28 verwijderd. 



  Neerslag 28 wordt in 9 gewassen met vers water 29 en met een deel 30 van het in 6 herwonnen water. Het met water gewassen neerslag 31, dat hoofdzakelijk uit zinkhydroxide en/of zinkoxide bestaat en daarnaast lood en eventueel een weinig koper onder de vorm van hydroxide en/of oxide bevat, kan achteraf ingezet worden als neutralisans in de omloop voor de zuivering van de zinksulfaatoplossing van een elektrolytische zinkfabriek. Het waswater 25 wordt, zoals hoger reeds vermeld, ingezet in stap 3. 



  De natriumsulfaatoplossing 32 uit stap 4 wordt in stap 5 onderworpen aan elektrodialyse met bipolaire membranen en hierbij ontbonden in de reeds vermelde oplossing 23, die ongeveer 100 g   H2S041   en 150 g   Na2S04/l   bevat, en in oplossing 33 die ongeveer 150 g NaOH/l bevat. 



  Oplossing 34 wordt in 6 door indamping geconcentreerd tot ongeveer 300 g   NaOH/I   geconcentreerde loog en het herwonnen water worden gerecycleerd zoals hoger beschreven. 



  Voor de verwerking van   1   ton vliegstof per uur, hebben de diverse materiaalstromen ongeveer de volgende uurdebieten : 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 
 EMI8.1 
 
<tb> 
<tb> 11 <SEP> 2, <SEP> 975 <SEP> m3
<tb> 12 <SEP> 2, <SEP> 976 <SEP> m3
<tb> 13 <SEP> 0, <SEP> 287 <SEP> m3
<tb> 14 <SEP> 0, <SEP> 216 <SEP> m3
<tb> 15 <SEP> 0, <SEP> 216 <SEP> m3 <SEP> 
<tb> 16 <SEP> 2, <SEP> 760 <SEP> m3
<tb> 17 <SEP> 0, <SEP> 287 <SEP> m3 <SEP> 
<tb> 18 <SEP> 0, <SEP> 072 <SEP> m3 <SEP> 
<tb> 19 <SEP> 0, <SEP> 144 <SEP> m3 <SEP> 
<tb> 20 <SEP> 645 <SEP> kg <SEP> 
<tb> 21 <SEP> 0, <SEP> 216 <SEP> m3
<tb> 22 <SEP> 2, <SEP> 904 <SEP> m3
<tb> 23 <SEP> 10, <SEP> 930 <SEP> m3 <SEP> 
<tb> 24 <SEP> 3, <SEP> 087 <SEP> m3
<tb> 25 <SEP> 0, <SEP> 117m3 <SEP> 
<tb> 26 <SEP> 2, <SEP> 754 <SEP> m3
<tb> 27 <SEP> 16, <SEP> 920 <SEP> m3
<tb> 28 <SEP> :

   <SEP> 355 <SEP> kg <SEP> 
<tb> 29 <SEP> 0, <SEP> 039 <SEP> m3 <SEP> 
<tb> 30 <SEP> 0, <SEP> 078 <SEP> m3 <SEP> 
<tb> 31 <SEP> : <SEP> 355 <SEP> kg <SEP> 
<tb> 32 <SEP> 16, <SEP> 880 <SEP> m3 <SEP> 
<tb> 33 <SEP> 5, <SEP> 950 <SEP> m3 <SEP> 
<tb> 
 
 EMI8.2 
 De enige grondstof die er verbruikt wordt is dus water, en dit a rato van 0, m3/ton vliegstof/uur. 



  Een variante van de werkwijze volgens de uitvinding, waarvoor eveneens beschemÜng gevraagd wordt, bestaat hierin, - dat, in plaats van te vertrekken van een materiaal bevattende minstens een metaal, dat geen alkalimetaal is, onder een vorm die oplost in alkalisch midden en minstens een metaal onder een vorm die niet oplost in alkalisch midden, men vertrekt van een materiaal bevattende minstens een metaal, dat geen alkalimetaal is, onder een vorm die oplost in zuur midden en minstens een metaal onder een vorm die niet oplost in zuur midden, 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 - dat, in plaats van alkalische loog in te zetten in stap (a), men in deze stap zuur inzet, - dat, in plaats van de oplossing met zuur te neutraliseren in stap (c), men in deze stap de oplossing met een alkalische loog neutraliseert, en - dat, in plaats van het in stap (d)

   geregeneerde loog en zuur terug in te zetten respectievelijk in stap (a) en stap (c), men dit loog en zuur terug inzet respectievelijk in stap (c) en stap (a). 



  Deze variante heeft op de hoger beschreven werkwijze van de uitvinding het voordeel dat ze toelaat om in stap (a) met een verdund zuur te logen, bijvoorbeeld met zwavelzuur van 5-50 g/l   of zoutzuur   van 5-10 g/l, terwijl men in de hoger beschreven werkwijze verplicht is om in stap (a) met geconcentreerde   alkaliloog   te werken, bijvoorbeeld met natrium hydroxide 
 EMI9.1 
 van 300gll of hydroxide van 400 g/l, hetgeen de filtreerbaarheid van de alkalische loogpulp niet ten goede komt en een concentratie van de in stap (d) herwonnen alkaliloog noodzakelijk maakt. 



  Ze heeft echter wel het nadeel dat, wanneer men in stap (a) met zwavelzuur of het lood, dat eventueel in het te verwerken materiaal aanwezig, in het loogresidu achterblijft. 



  Het is dan ook aangewezen om deze variante te gebruiken, wanneer het te verwerken materiaal, bijvoorbeeld zinkhoudende vliegstof, weinig of geen lood bevat of wanneer om welke reden dan ook de aanwezigheid van lood in het loogresidu niet stoort. 



  Wanneer het te verwerken materiaal zink bevat, loogt men bij voorkeur met zwavelzuur. 



  Het spreekt vanzelf dat men onder de hoger gebruikte uitdrukking "een metaal onder een vorm die niet oplost in zuur midden" ook dient te begrijpen : een metaal onder een vorm die traag oplost in het zuur dat men gebruikt voor de loging. 



  Het is ook duidelijk dat de aard en de concentratie van het zuur, de loogduur en de loogtemperatuur dienen aangepast te worden aan de samenstelling van het te behandelen materiaal en aan het doel dat men voor ogen heeft. Vertrekt men bijvoorbeeld van een zinkhoudende vliegstof en is het de bedoeling om een loogresidu te bekomen, dat zo weinig 
 EMI9.2 
 mogelijk zink bevat, dan zal men nonnalerwijze in andere omstandigheden moeten logen dan wanneer het de bedoeling is om een loogoplossing te bekomen, die zo weinig mogelijk ijzer bevat. De optimale loogvoorwaarden dienen dan ook in elk concreet geval, experimenteel bepaald te worden, en het is evident dat de man van de techniek hiertoe in staat is.

Claims (15)

  1. CONCLUSIES 1. Werkwijze voor het hydrometallurgisch verwerken van een materiaal bevattende minstens een metaal, dat geen alkalimetaal is, onder een vorm die oplost in alkalisch midden, hierna eerste metaalfractie genoemd, en minstens een metaal onder een vorm die niet oplost in alkalisch midden, hierna tweede metaalfraktie genoemd, omvattende de volgende stappen (a) men loogt het materiaal uit met een alkalische loog, waarbij men een oplossing bekomt van de eerste metaalfractie en een residu bevattende de tweede EMI10.1 metaalfractie, (b) men scheidt de oplossing van het residu, (c) men scheidt de eerste metaalfractie af van de oplossing, (d) men regenereert de in stap (a) verbruikte loog, en (e) men zet de in stap (d) geregeneerde loog terug in stap (a), met het kenmerk, - dat men in stap (c)
    de eerste metaalfractie afscheidt van de oplossing door de oplossing met zuur te neutraliseren, waarbij men enerzijds een neerslag bekomt bevattende de eerste metaalfractie en anderzijds een zoutoplossing, en door het neerslag te scheiden van de zoutoplossing, - dat men in stap (d) de in stap (a) verbruikte loog regenereert door de zoutoplossing te onderwerpen aan een elektrodialyse met bipolaire membranen, waarbij men tegelijkertijd het in stap (c) verbruikte zuur regenereert, en - dat men het in stap (d) geregenereerde zuur terug inzet in stap (c)
  2. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men in stap (a) loogt met een oplossing van NaOH of KOH.
  3. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of2, met het kenmerk, dat men de oplossing in stap (c) neutraliseert met een oplossing van zwavelzuur.
  4. 4. Werkwijze volgens conclusie 1 of2, met het kenmerk, dat men in stap (c) de oplossing neutraliseert door er koolstofdioxidegas in te blazen, waarbij men als zoutoplossing een carbonaatoplossing bekomt. <Desc/Clms Page number 11>
  5. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat men de carbonaatoplossing omzet in een sulfaat-, chloride-ofnitraatoplossing, dat men deze oplossing elektrodialyseert in stap (d) en dat men het zuur dat gevormd wordt in stap (d) terug gebruikt bij de omzetting van de carbonaatoplossing.
  6. 6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat men een materiaal verwerkt, waarvan de eerste metaalfractie zink en eventueel minstens een van de elementen lood, koper en cadmium bevat en waarvan de tweede metaalfractie ijzer bevat.
  7. 7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat men een zinkhoudende vliegstof uit de siderurgie verwerkt.
  8. 8. Werkwijze volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat men een materiaal verwerkt, waarvoor de eerste metaalfractie zink bevat en de tweede metaalfraktie nikkel en/ofkobalt.
  9. 9. Werkwijze volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat men een materiaal verwerkt waarvan de eerste metaalfractie silicium bevat, waarbij men in stap (a) een oplossing bekomt die silicaat bevat, en dat men in stap (c), vooraleer de oplossing met zuur te neutraliseren, het silicium uit de oplossing verwijdert door het met calciumoxid of calciumhydroxide te precipiteren als CaSi03 en door het geprecipiteerd CaSi03 van de oplossing te scheiden.
  10. 10. Variante van de werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, - dat, in plaats van te vertrekken van een materiaal bevattende minstens een metaal, dat geen alkalimetaal is, onder een vorm die oplost in alkalisch midden en minstens een metaal onder een vorm die niet oplost in alkalisch midden, men vertrekt van een materiaal bevattende minstens een metaal, dat geen alkalimetaal is, onder een vorm die oplost in zuur midden en minstens een metaal onder een vorm die niet oplost in zuur midden, - dat, in plaats van alkalische loog in te zetten in stap (a), men in deze stap zuur inzet, - dat, in plaats van de oplossing met zuur to neutraliseren in stap (c), men in deze stap de oplossing met een alkalische loog neutraliseert, en - dat, in plaats van de in stap (d)
    geregeneerde loog en zuur terug in te zetten respectievelijk in stap (a) en stap (c), men dit loog en zuur terug inzet respectievelijk in (c) en (a). <Desc/Clms Page number 12>
  11. 11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat men in stap (a) loogt met een oplossing van zwavelzuur.
  12. 12. Werkwijze volgens conclusie 10 of 11, met het kenmerk, dat men in stap (c) neutraliseert met een oplossing van NaOH of KOH.
  13. 13. Werkwijze volgens een der conclusies 10-12, met het kenmerk, dat men een materiaal verwerkt, dat zink en eventueel minstens een van de elementen koper en cadmium bevat onder een in zuur oplosbare vorm en dat ijzer bevat onder een in zuur onoplosbare vorm.
  14. 14. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk dat het materiaal arm is aan of vrij is van lood.
  15. 15. Werkwijze volgens conclusie 13 of 14, met het kenmerk, dat men een zinkhoudende vliegstof uit de siderurgie verwerkt.
BE9200867A 1992-10-05 1992-10-05 Werkwijze voor het hydrometallurgisch verwerken van een materiaal met oplosbare en onoplosbare bestanddelen zoals zinkhoudende vliegstof. Expired - Fee Related BE1006277A3 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9200867A BE1006277A3 (nl) 1992-10-05 1992-10-05 Werkwijze voor het hydrometallurgisch verwerken van een materiaal met oplosbare en onoplosbare bestanddelen zoals zinkhoudende vliegstof.
PCT/EP1993/002664 WO1994008058A1 (fr) 1992-10-05 1993-09-30 Procede de traitement hydrometallurgique de sous-produits zinciferes
AU51101/93A AU5110193A (en) 1992-10-05 1993-09-30 Method for hydrometallurgical processing of zincky byproducts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9200867A BE1006277A3 (nl) 1992-10-05 1992-10-05 Werkwijze voor het hydrometallurgisch verwerken van een materiaal met oplosbare en onoplosbare bestanddelen zoals zinkhoudende vliegstof.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1006277A3 true BE1006277A3 (nl) 1994-07-12

Family

ID=3886470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE9200867A Expired - Fee Related BE1006277A3 (nl) 1992-10-05 1992-10-05 Werkwijze voor het hydrometallurgisch verwerken van een materiaal met oplosbare en onoplosbare bestanddelen zoals zinkhoudende vliegstof.

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU5110193A (nl)
BE (1) BE1006277A3 (nl)
WO (1) WO1994008058A1 (nl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2116216B1 (es) * 1996-03-07 1999-09-16 Ingenieria 10 S A L Metodo para el tratamiento del polvo de aceria inertizando o reciclando sus residuos y transformando el cinc recuperable en oxido de cinc de alta pureza.
ES2130072B1 (es) * 1997-05-28 1999-11-16 Recuperaciones Medioambientale Procedimiento de recuperacion de zinc a partir de polvo de aceria.
ES2258941B1 (es) * 2006-05-16 2007-06-01 Panyga Chemicals, S.L. Proceso para la obtencion de zinc a partir de polvos de humos de aceria.

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2305645A1 (de) * 1973-02-06 1974-08-08 Purmetall Fa Verfahren zum eliminieren von zink und zinkverbindungen
DE2726783A1 (de) * 1976-06-15 1977-12-29 Mx Processer Reinhardt Verfahren zur extraktion von metallen aus einer mischung von metallhydroxiden
EP0040659A1 (en) * 1980-05-28 1981-12-02 National Research Development Corporation Heavy metal recovery in ferrous metal production processes
US4614543A (en) * 1985-01-31 1986-09-30 Amax Inc. Mixed lixiviant for separate recovery of zinc and lead from iron-containing waste materials
EP0244910A1 (en) * 1986-05-06 1987-11-11 Hoogovens Groep B.V. Separation of non-ferrous metals from iron-containing powdery material
US4954168A (en) * 1989-05-15 1990-09-04 Amax Inc. Reclaiming of aluminum-chromium waste materials from etching operations
DE4033232A1 (de) * 1989-10-20 1991-04-25 Ecometal Srl Verfahren zur selektiven gewinnung von blei, zink und calcium aus materialien, in denen sie als in wasser nicht loesliche oxide oder salze enthalten sind

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2305645A1 (de) * 1973-02-06 1974-08-08 Purmetall Fa Verfahren zum eliminieren von zink und zinkverbindungen
DE2726783A1 (de) * 1976-06-15 1977-12-29 Mx Processer Reinhardt Verfahren zur extraktion von metallen aus einer mischung von metallhydroxiden
EP0040659A1 (en) * 1980-05-28 1981-12-02 National Research Development Corporation Heavy metal recovery in ferrous metal production processes
US4614543A (en) * 1985-01-31 1986-09-30 Amax Inc. Mixed lixiviant for separate recovery of zinc and lead from iron-containing waste materials
EP0244910A1 (en) * 1986-05-06 1987-11-11 Hoogovens Groep B.V. Separation of non-ferrous metals from iron-containing powdery material
US4954168A (en) * 1989-05-15 1990-09-04 Amax Inc. Reclaiming of aluminum-chromium waste materials from etching operations
DE4033232A1 (de) * 1989-10-20 1991-04-25 Ecometal Srl Verfahren zur selektiven gewinnung von blei, zink und calcium aus materialien, in denen sie als in wasser nicht loesliche oxide oder salze enthalten sind

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Disposal, recycling and recovery of electric furnace exhaust dust: Frenay et al. , "Zinc and Lead Recovery from EAF Dusts by Caustic Soda Process", p 171-175, AIME, Warrendale, Penn., US 1987 *
JOURNAL OF MEMBRANE SCIENCE nr. 61, 1991, AMSTERDAM NL bladzijden 239 - 252 , XP000220283 CHIAO ET AL. 'Bipolar membranes for purification of acids and bases' *

Also Published As

Publication number Publication date
AU5110193A (en) 1994-04-26
WO1994008058A1 (fr) 1994-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8323377B2 (en) Recovery of metals from oxidised metalliferous materials
KR100727719B1 (ko) 산화물 광석 여과 슬러리로부터 니켈 및 코발트의레진-인-펄프 회수방법
JP5149163B2 (ja) 電炉その他の炉から排出される酸化亜鉛とジンクフェライトを含むダストや残滓の処理工程
JP2008531842A (ja) ニッケル鉄の生成
KR102514227B1 (ko) 리튬 회수 방법
US9194023B2 (en) Recovery of gold from roaster calcine leach tailings
EA010771B1 (ru) Извлечение никеля и кобальта из смоляного потока элюата
EP3887559A1 (en) Recovery of vanadium from alkaline slag materials
US4108639A (en) Process for recovering platinum group metals from ores also containing nickel, copper and iron
US20110283831A1 (en) Process for the Recovery of Nickel and/or Cobalt from a Leach Solution
CN111519026A (zh) 一种浸出二次包裹金赤铁矿的方法
US5082493A (en) Processing of carbon steel furnace dusts
US3961941A (en) Method of producing metallic lead and silver from their sulfides
BE1006277A3 (nl) Werkwijze voor het hydrometallurgisch verwerken van een materiaal met oplosbare en onoplosbare bestanddelen zoals zinkhoudende vliegstof.
US3634070A (en) Process for recovery of copper and other metals from source materials
JPS63100139A (ja) 亜鉛湿式製錬から生じる残渣の処理方法
US5961691A (en) Recovery of lead and others metals from smelter flue dusts
EP2902510A1 (en) A new method for leaching of electric arc furnace dust (EAFD) with sulphuric acid
Li et al. An innovative approach to separate iron oxide concentrate from high-sulfur and low-grade pyrite cinders
Flett Solution purification
CZ298583B6 (cs) Zpusob prepracování prachu z oceláren
CN109652657A (zh) 一种含铜、铅、锌、硫的低品位硫酸渣综合利用的方法
Borra et al. Recovery of rare earths from bauxite residue (Red Mud)
JPS59193230A (ja) GaおよびIn微量含有物質からのGaおよびInの回収方法
US2823113A (en) Process of treating vanadium and molybdenum ores

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: S.A. UNION MINIERE N.V.

Effective date: 19951031