BG110872A - An electrochemical method for extracting nickel and cobalt from oxidized ores - Google Patents

An electrochemical method for extracting nickel and cobalt from oxidized ores Download PDF

Info

Publication number
BG110872A
BG110872A BG10110872A BG11087211A BG110872A BG 110872 A BG110872 A BG 110872A BG 10110872 A BG10110872 A BG 10110872A BG 11087211 A BG11087211 A BG 11087211A BG 110872 A BG110872 A BG 110872A
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
nickel
pulp
space
cobalt
ore
Prior art date
Application number
BG10110872A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG66558B1 (en
Inventor
Стоян МИТОВ
Божидар МАШЕВ
Original Assignee
Стоян МИТОВ
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 Стоян МИТОВ filed Critical Стоян МИТОВ
Priority to PCT/BG2008/000013 priority Critical patent/WO2010022481A1/en
Priority to BG110872A priority patent/BG66558B1/en
Publication of BG110872A publication Critical patent/BG110872A/en
Publication of BG66558B1 publication Critical patent/BG66558B1/en

Links

Abstract

This method is used for extracting nickel and cobalt from oxidized ores, in which the main amount of the contained in the ore nickel replaces the bivalent iron in the indicated minerals. By this method is secured high degree of nickel and cobalt extracting from ores with scanty content of these minerals. The method includes processing of ore-vitriolic solution pulp in the cathode space of an electrolysis cell, in order to reduce the contained in the Fe2O3 ore ferric iones (Fe3+) to ferrous iones (Fe2+), at what the iron, nickel and cobalt pass into the vitriolic solution. According to the invention, the ore-vitriolic solution pulp is with a concentration 50 to 250 g/l, and the processing of the pulp in the electrolysis cell cathode space is carried out at temperatures 55 - 85 Co, with maintained reduction-oxidizing potential within the range 200-300 Mv. The pulp processed in the cathode space is fed into the anode space of the electrolysis cell, where the ferric iones (Fe3+) are oxidized to ferrous iones (Fe2+), after what the pulp is taken out of the electrolysis cell anode space, and to it is added ammonia to sediment the iron, and neutralize the free sulphuric acid. The vitriolic solution is separated from the solid remainder, and the nickel and cobalt are extracted from the solution.

Description

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТАTECHNICAL FIELD
Изобретението се отнася до електрохимичен метод за извличане на никел и кобалт от окислени руди и по-специално окислени руди, съдържащи нонтронитови серпентинити, хлорит, магнетит, хематит, гьотит, ярозит, в които основното количество никел, съдържащ се в рудата, замества двувалентното желязо в посочените минерали.The invention relates to an electrochemical method for the extraction of nickel and cobalt from oxidized ores, and in particular oxidized ores containing non-nitronite serpentinite, chlorite, magnetite, hematite, goethite, jarosite, in which the major amount of nickel contained in the ore is substituted by ore, in these minerals.
ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАBACKGROUND OF THE INVENTION
KR 890002035 В разкрива метод за електрохимично извличане на никел от бедни латеритови руди, провеждан в електролитна клетка, снабдена със сепаратор между катодната и анодна камера. Никелът се извлича от 0,01-10,0 mol разтвор на сярна киселина при продухване на газ от серниста киселина. Анодната камера съдържа 0,0110,0 mol разтвор на сярна киселина.KR 890002035 B discloses a method for the electrochemical extraction of nickel from poor lateritic ores conducted in an electrolytic cell equipped with a separator between the cathode and anode chamber. Nickel is recovered from 0.01-10.0 mol sulfuric acid solution by purging sulfuric acid gas. The anode chamber contains 0.0110.0 mol of sulfuric acid solution.
В статията на Hwa Lee at al. “Electrochemical leaching of nickel from low-grade laterites”, HYDROMETALLURGY, Elsevier Scientific Publishing Cy. Amsterdam, NL, vol.In the article by Hwa Lee at al. “Electrochemical nickel leaching from low-grade laterites”, HYDROMETALLURGY, Elsevier Scientific Publishing Cy. Amsterdam, NL, vol.
77, 2005, No 3-4, p. 263-268, е описан метод за електрохимично извличане на никел от77, 2005, No 3-4, p. 263-268, describes a method for electrochemical extraction of nickel from
латерити с ниско съдържание на никел, при който пулп от финозърнести частици на рудата и разтвор на сярна киселина (0,5М) се подлага на обработка в катодното пространство на електролизна клетка в присъствие на редуктор, при което ферийоните (Fe3+) от съдържащия се в рудата БегОз се редуцират до феройони (Fe2+), а никелът преминава в разтвора.low nickel lateerite in which the fine-grained ore slurry and sulfuric acid solution (0.5M) are treated in the cathode space of an electrolytic cell in the presence of a reducer, wherein the ferriions (Fe 3+ ) of the containing are reduced to ferroions (Fe 2+ ) in the BeOH3 ore and nickel is passed into the solution.
Недостатък на известните методи е ниска степен на извличане на никел и кобалт при преработване на бедни на тези метали окислени руди и по-специално нонтронитови серпентинити, в които основното количество никел, съдържащ се в рудата, замества двувалентното желязо в присъстващите минерали.A disadvantage of the known methods is the low degree of extraction of nickel and cobalt in the processing of oxidized ores poor in these metals, and in particular nontronite serpentinite, in which the major amount of nickel contained in the ore replaces the ferrous iron in the minerals present.
ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОSUMMARY OF THE INVENTION
Предмет на изобретението е електрохимичен метод за извличане на никел и кобалт от окислени руди, който осигурява висока степен на извличане на никела и кобалта от бедни на тези метали руди.The subject of the invention is an electrochemical method for the extraction of nickel and cobalt from oxidized ores, which provides a high degree of extraction of nickel and cobalt from scrap of these metals.
Електрохимичният метод за извличане на никел и кобалт от окислени руди включва обработване на пулп от руда и сярнокисел разтвор в катодното пространство на електролизна клетка за редуциране на ферийоните (Fe3+) от съдържащия се в рудатаThe electrochemical method for the extraction of nickel and cobalt from oxidized ores involves treating a pulp of ore and a sulfuric acid solution in the cathode space of an electrolysis cell to reduce ferriions (Fe 3+ ) from the ore contained
Λ IΛ I
БегОз до феройони (Fe ) , при което в сярнокиселия разтвор преминава желязото, никелът и кобалтът. Съгласно изобретението пулпът от руда и сярнокисел разтвор е с концентрация от 50 до 250 g/1, а обработването на пулпа в катодното пространство на електролизна клетка се провежда при температура от 55 до 85°С и поддържане на редукционно-окислителен потенциал от 200 до 300 Mv. Обработеният в катодното пространство пулп се подава в анодното пространство на електролизната клетка,Run to ferroions (Fe), in which iron, nickel and cobalt pass into the sulfuric solution. According to the invention, the slurry of ore and sulfuric acid solution is at a concentration of 50 to 250 g / l, and the treatment of the pulp in the cathode space of an electrolytic cell is carried out at a temperature of 55 to 85 ° C and maintaining a reduction-oxidation potential of 200 to 300 Mv. The pulp treated in the cathode space is fed into the anode space of the electrolysis cell,
2+ 2+ където феройоните (Fe ) се окисляват до феройони (Fe ), след което пулпът се извежда от анодното пространство на електролизната клетка и към него се добавя2+ 2+ where ferroions (Fe) are oxidized to ferroions (Fe), after which the pulp is removed from the anode space of the electrolysis cell and added to it
амоняк за утаяване на желязото и неутрализиране на свободната сярна киселина. Сярнокиселият разтвор се разделя от твърдия остатък и никелът и кобалтът се извличат от разтвора.ammonia to precipitate iron and neutralize free sulfuric acid. The sulfuric solution is separated from the solid residue and nickel and cobalt are recovered from the solution.
При един предпочитан вариант на изпълнение на изобретението катодното пространство се зарежда с порция пулп от сярнокисел разтвор и руда, а анодното пространство се зарежда с порция вече обработен в катодното пространство пулп и при работа на електролизната клетка процесът на редукция на Fe3+ до Fe2+ в катодното пространство и процесът на окисление на Fe2+ до Fe3+ в анодното пространство сеIn a preferred embodiment of the invention, the cathode space is charged with a portion of sulfuric acid solution and ore, and the anode space is charged with a portion already treated in the cathode space of the pulp and, when the electrolytic cell is operating, the process of reducing Fe 3+ to Fe 2 + in the cathode space and the oxidation process of Fe 2+ to Fe 3+ in the anode space is
извършват едновремено.perform at the same time.
При един вариант на изпълнение на изобретението анодното и катодното пространство на електролизната вана са разделени с мембрана.In one embodiment of the invention, the anode and cathode spaces of the electrolysis bath are separated by a membrane.
При друг вариант на изпълнение на изобретението анодното и катодното пространство са отделени с непроницаема преграда, като електрическата верига се затваря през солеви мост.In another embodiment of the invention, the anode and cathode spaces are separated by an impermeable barrier and the electrical circuit is closed through a salt bridge.
Предимствата на метода за извличане на никел и кобалт от окислени руди и поспециално от нонронитови серпентинити се изразява в следното: При обработването на пулп от руда и сярнокисел разтвор в катодното пространство на електролизна клетка при посочените температура и редукционно-окислителен потенциал, осигуряващи редукция на Fe3+ от съдържащия се в рудата Fe2O3 до Fe2+, се нарушава структурата на кристалната решетка на магнетита и другите железни и магнезиеви минерали, което улеснява проникването на сярнокиселия разтвор в минералите, ускорява десорбцията на никела и кобалта от тези минерали и разтварянето им в сярнокиселия разтвор. В резултат се увеличава степента на извличане на никела и кобалта в сярнокиселия ·♦ ·· ·The advantages of the method for the extraction of nickel and cobalt from oxidized ores and, in particular, from nonronite serpentinites are expressed in the following: When treating a pulp of ore and sulfuric acid solution in the cathode space of an electrolytic cell at the indicated temperature and reducing redox oxidative Fe 3+ from the Fe 2 O3 to Fe 2+ contained in the ore, the structure of the crystalline lattice of magnetite and other iron and magnesium minerals is disturbed, which facilitates the penetration of the sulfuric acid solution in the minerals, narrowly breaks down the desorption of nickel and cobalt from these minerals and dissolves them in the sulfuric acid solution. As a result, the extraction rate of nickel and cobalt in sulfuric acid is increased · ♦ ·· ·
• ·• ·
.......3 разтвор. Следващото обработване на пулпа в анодното пространство на електролизна клетка, където Fe2+ се окислява до Fe3+, осигурява по-пълно протичане на хидролизата на ферийоните и съответно по-пълно очистване на разтвора от желязо при по-ниски стойности на pH, което от своя страна намалява вероятността от хидролиза на част от никела и увеличаване на степента на неговото извличане........ 3 solution. Subsequent treatment of the slurry in the anode space of an electrolytic cell, where Fe 2+ is oxidized to Fe 3+ , provides a more complete flow of ferric hydrolysis and, accordingly, a more complete purification of the iron solution at lower pH values, which in turn, it reduces the likelihood of hydrolysis of a portion of nickel and increasing its recovery rate.
ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОEXAMPLES FOR THE IMPLEMENTATION OF THE INVENTION
Преработваният охрен нонтронитов серпентинит с обща формула (Na,K,Ca)Fe2[(Si,Al)40io](OH)2nH20 съдржа РезО4 36,68% и S1O2 35,84%, ниска концентрация на Mgo - 6.26%, и ниска концентрация на полезни компоненти: Ni - 0,712 % и Co - 0,034%., които заместват желязото в структурата на минерала. Средното съдържание на Fe е 29,6 %.Processed ochron nontronite serpentinite of the general formula (Na, K, Ca) Fe2 [(Si, Al) 40io] (OH) 2nH20 contains ResO4 36.68% and S1O2 35.84%, low Mgo concentration - 6.26%, and low concentration of useful components: Ni - 0.712% and Co - 0.034%., which replace iron in the mineral structure. The average Fe content is 29.6%.
Рудата се подлага на смилане и към фракция -0,080 mm се подава вода в съотношение теч.:тв. - 4:1. Сместа се разпулпира и към получения пулп се добавя сярна киселина до концентрация 50-250 g/1.The ore is milled and water is fed to a fraction of -0.080 mm in a liquid: mp. - 4: 1. The mixture was dispersed and sulfuric acid was added to the resulting slurry to a concentration of 50-250 g / l.
Обработването на пулпа се осъществява в електролизна клетка с катод от олово или неръждаема стомана или титан или неблагороден метал с покритие от платина. Анодът може да е от олово или неблагороден метал с покритие от платина.The treatment of the pulp is carried out in an electrolysis cell with a cathode of lead or stainless steel or titanium or base metal with a platinum coating. The anode may be lead or base metal with a platinum coating.
При един вариант на изпълнение анодното и катодното пространство са разделени с мембрана от филтърно платно. Пулпът от окислена руда и сярнокисел разтвор с концентрация на сярна киселина от 50 до 250 g/Ι се подава в катодното пространство на електролизната клетка и се обработва при атмосферно налягане в продължение на 2-4 часа при температура 55-85°С, постоянно разбъркване и поддържане на редукционно-окислителен потенциал от 200 до 300 mV, осигуряващ редуцирането на Fe3+ от съдържащия се в рудата БегОз до Fe2+. Анодната и катодната плътност на тока е от 200 до 600 А/m2 и напрежението на клетката е от 4 до 7,5 V. При електрохимичната редукция на Fe3+ до Fe2+ се нарушава структурата на кристалната решетка на магнетита и другите железни и магнезиеви минерали. В резултат се ускорява процесът на разтваряне на никела и кобалта в сярнокиселия разтвор и се увеличава степента на извличане на тези метали. В сярнокиселия разтвор преминава и желязото.In one embodiment, the anode and cathode spaces are separated by a filter cloth membrane. The slurry of oxidized ore and sulfuric acid solution with a sulfuric acid concentration of 50 to 250 g / Ι is fed into the cathode space of the electrolysis cell and treated at atmospheric pressure for 2-4 hours at 55-85 ° C, with constant stirring. and maintaining a reduction-oxidation potential of 200 to 300 mV, providing for the reduction of Fe 3+ from the ore contained in the BeO3 to Fe 2+ . The anode and cathodic current density is from 200 to 600 A / m 2 and the cell voltage is from 4 to 7.5 V. The electrochemical reduction of Fe 3+ to Fe 2+ disrupts the crystal lattice structure of magnetite and other iron and magnesium minerals. As a result, the process of dissolution of nickel and cobalt in the sulfuric acid solution is accelerated and the rate of extraction of these metals increases. Iron also passes into the sulfuric acid solution.
При използване на мембрана за разделяне на катодното от анодното пространство не е необходимо специално регулиране на водните нива за предотвратяване на проникването им от едната камера в другата.When using a membrane to separate the cathode from the anode space, no special adjustment of the water levels is required to prevent them from penetrating from one chamber to another.
При друг предпочитан вариант на изпълнение на изобретението се използва електролизна клетка, в която анодното и катодното пространство са отделени с непроницаема преграда и електрическата верига се затваря през солеви мост. Обработването на пулпа от окислена руда и сярнокисел разтвор с концентрация на сярна киселина от 50 до 250 g/Ι се провежда в катодното пространство на електролизна клетка в продължение на 2-4 часа при температура 55 - 85°С, непрекъснато разбъркване и поддържане на редукционно-окислителен потенциал от 200 до 300 mV, осигуряващ редуцирането на Fe3+ от съдържащия се в рудата Fe2O3 до Fe2+. Анодната и катодната плътност на тока е от 10 до 20 А/m и напрежението на клетката е от 10 до 20 V. При тази обработка в катодното пространство на електролизната клетка Fe3+ се редуцира до Fe2+. В резултат в разтвора преминават желязото, никелът и кобалтът. Обработеният в катодното пространство пулп се подава в анодното пространство на електрилизната клетка, където Fe2+ се окислява до Fe3+.In another preferred embodiment, an electrolytic cell is used in which the anode and cathode spaces are separated by an impermeable barrier and the electrical circuit is closed through a salt bridge. The treatment of the pulp of oxidized ore and sulfuric acid solution with a concentration of sulfuric acid from 50 to 250 g / Ι is carried out in the cathode space of the electrolysis cell for 2-4 hours at a temperature of 55-85 ° C, continuous stirring and maintaining the -oxidation potential of 200 to 300 mV, ensuring the reduction of Fe 3+ from the Fe 2 O3 contained in the ore to Fe 2+ . The anode and cathode current densities are from 10 to 20 A / m and the cell voltage is from 10 to 20 V. During this treatment, the Fe 3+ cell cathode space is reduced to Fe 2+ . As a result, iron, nickel and cobalt pass into the solution. The pulp treated in the cathode space is fed into the anode space of the electrolysis cell, where Fe 2+ is oxidized to Fe 3+ .
И при двата варианта на изпълнение на изобретението процесът на разтваряне на никела и кобалта се извършва в редукционна среда, създадена в катодното пространство на електролизна клетка чрез поддържане на редукционно-окислителен потенциал в границите 200-300 mV, а анодното пространство е запълнено с порция пулп, който вече е обработен в катодното пространство на електролизната клетка. В началото на процеса, когато в катодното пространство на електролизната клетка се обработва първата порция пулп от сярнокисел разтвор и окислена руда, анодното пространство е запълнено със сярнокисел разтвор със същата концентрация на сярна киселина, както в катодното пространство. След това анодната камера и катоднатаIn both embodiments of the invention, the process of dissolving nickel and cobalt is carried out in a reducing medium created in the cathode space of an electrolytic cell by maintaining a reduction-oxidation potential in the range 200-300 mV, and the anode space is filled with a portion of pulp , which has already been processed in the cathode space of the electrolysis cell. At the beginning of the process, when the first portion of pulp of sulfuric acid solution and oxidized ore is processed in the cathode space of the electrolysis cell, the anode space is filled with sulfuric acid solution with the same sulfuric acid concentration as in the cathode space. Then the anode chamber and the cathode
камера се зареждат едновременно с пулп: в анодната камера се прехвърля вече обработена в катодната камера порция пулп, а катодната камера се зарежда с нова порция пулп. Двата процеса — разтваряне и окисление, се извършват едновременно в една електролизна клетка. Така, електролизната клетка работи при режим, при който процесът на обработване на порция пулп в катодното пространство за редуциране на Fe3+ до Fe2+ и разтваряне на никела и кобалта се извършва едновременно с процеса на окисление на Fe2+ до Fe3+ в анодното пространство, в което се намира порция пулп, който вече е обработен в катодното пространство. Така при преминаване на разтвор от едната камера в другата се предотвратява разреждане на разтворите.the chamber is charged simultaneously with the pulp: a portion of the pulp already processed into the cathode chamber is transferred to the anode chamber, and the cathode chamber is charged with a new portion of the pulp. Both dissolution and oxidation processes are carried out simultaneously in an electrolytic cell. Thus, the electrolysis cell operates in a mode in which the process of processing a portion of the pulp in the cathode space to reduce Fe 3+ to Fe 2+ and dissolve the nickel and cobalt simultaneously with the process of oxidation of Fe 2+ to Fe 3+ in the anode space containing a portion of pulp already processed in the cathode space. Thus, when passing a solution from one chamber to another, dilution of the solutions is prevented.
Изведеният от анодното пространство пулп се нагрява до температура 75-85°С и към него се добавя амоняк в количество, стехиометрично на съдържанието на желязо и свободната сярна киселина. В резултат се утаява основното количество желязо и се неутрализира свободната сярна киселина.The pulp derived from the anode space is heated to a temperature of 75-85 ° C and ammonia is added thereto in an amount stoichiometric to the content of iron and free sulfuric acid. As a result, the major amount of iron is precipitated and the free sulfuric acid is neutralized.
След разделяне на течната от твърда фаза количеството на желязото в получения разтвор е до 2-3 g/Ι. От разтвора се извличат никел и кобалт чрез конвенционални методи като йонообменна екстракция, течна екстракция, утаяване, кристализация.After separation of the liquid from the solid phase, the amount of iron in the solution obtained is up to 2-3 g / Ι. Nickel and cobalt are extracted from the solution by conventional methods such as ion exchange extraction, liquid extraction, precipitation, crystallization.
Степента на извличане на никела е 90 - 92 % и на кобалта 80-86 % при пеработване на много бедни на никел и кобалт окислени руди.The extraction rate of nickel is 90-92% and of cobalt 80-86% in case of very poor oxidation of nickel and cobalt.
Методът съгласно изобретението се пояснява със следните конкретни примери, които не го ограничават.The method according to the invention is illustrated by the following specific examples which do not limit it.
Пример 1. Методът съгласно изобретението се използва за преработване на окислена никелова руда, съдържаща нонтронитови серпентинити, хлорит и магнетит, Рудата съдържа никел 0,74%, желязо 35-38%, кобалт 0,051 %, магнезий 1,95 %, алуминий 1,29 %. Никелът не е представен от собствени минерали, а замества двувалентното желязо в посочените минерали.Example 1. The method according to the invention is used for the processing of oxidized nickel ore containing nontronite serpentinite, chlorite and magnetite, the ore contains nickel 0.74%, iron 35-38%, cobalt 0.051%, magnesium 1.95%, aluminum 1, 29%. Nickel is not represented by its own minerals, but replaces ferrous iron in these minerals.
Рудата се подлага на смилане и към фракция -0.080 ппп се подава вода в съотношение теч.:тв. = 4:1. След разпулпиране се добавя сярна киселина до концентрация 250 g/1.The ore is milled and water is fed to a fraction of -0.080 ppb in a liquid: mp. = 4: 1. After pulping, sulfuric acid was added to a concentration of 250 g / l.
Обработването на пулпа се осъществява в електролизна клетка с катод от неръждаема стомана и анод олово, които са с еднаква площ. Катодното пространство и анодно пространство са разделени с мембрана от филтърно платно.The treatment of the pulp is carried out in an electrolytic cell with a stainless steel cathode and anode lead, which have the same area. The cathode space and the anode space are separated by a filter cloth membrane.
Порция пулп се подава в катодното пространство на електролизната клетка, а анодното пространство се зарежда с вече обработена в катодното пространство порция пулп. Обработването на двете порции пулп се извършва едновременно в продължение на 4 часа при температура 60°С и при непрекъснато разбъркване. Катодната и анодна плътност на тока е 400 А/m и напрежение на клетката е 7,5 V. При тези условия в катодното пространство на електролизната клетка се създава редукционна среда и се поддържа редукционно-окислителен потенциал от 250 до 300 mV. В резултат под въздействието на електрически ток Fe3+ се редуцира до Fe2+ и в разтвора преминават желязото, никелът и кобалтът. Едновременно с това в анодното пространство, в което е заредена порция вече обработен в катодното пространство пулп, Fe2+ се окислява до Fe3+. След провеждане на горните процеси порцията пулп се извежда от анодното пространство извън електролизната клетка, обработената в катодното пространство порция пулп се прехвърля с помпа в анодното пространство и катодното пространство се зарежда с нова порция пулп от руда и сярнокисел разтвор.A portion of the pulp is fed into the cathode space of the electrolysis cell, and the anode space is charged with a portion of the pulp already treated in the cathode space. The treatment of the two portions of the pulp is carried out simultaneously for 4 hours at 60 ° C and with constant stirring. The cathodic and anode current density is 400 A / m and the cell voltage is 7.5 V. Under these conditions, a reducing medium is created in the cathode space of the electrolysis cell and a reduction-oxidation potential of 250 to 300 mV is maintained. As a result, under the influence of electric current, Fe 3+ is reduced to Fe 2+ and iron, nickel and cobalt are passed into the solution. At the same time, in the anode space, in which a charged portion has already been processed into the cathode space of the pulp, Fe 2+ is oxidized to Fe 3+ . After carrying out the above processes, a portion of the pulp is removed from the anode space outside the electrolytic cell, the portion of the pulp treated in the cathode space is transferred by pump into the anode space, and the cathode space is filled with a new portion of pulp from ore and sulfuric acid solution.
Резултатите от химичен анализ показват следното: След филтруване католитьт съдържа никел 1.2 g/Ι; желязо 24 g/Ι.; твърдият остатък съдържа никел 0,15 % и желязоThe results of the chemical analysis show the following: After filtration, the catholyte contains nickel 1.2 g / Ι; iron 24 g / Ι .; the solid residue contains 0.15% nickel and iron
13,5 %. След филтруване анолитът съдържа никел 1,15 g/Ι и желязо 23 g/Ι; твърдият остатък съдържа никел 0,15% и желязо 14,2%. Тези данни показват, че в анодното пространство не се променя състава на пулпа, а само се окислява вече разтвореното желязо.13.5%. After filtration, the anolyte contains nickel 1.15 g / Ι and iron 23 g / Ι; the solid residue contains nickel 0.15% and iron 14.2%. These data show that the composition of the pulp does not change in the anode space but only oxidizes the dissolved iron.
Разходът на енергия е 11600 киловатчаса (kW h) за тон никел.Energy consumption is 11600 kWh (kW h) per tonne of nickel.
След извеждане на пулпа от анодното пространство на електролизната клетка се провежда етап на утаяване на разтвореното желязо. Пулпът се нагрява до температура 80°С и се подава 25 % разтвор на амоняк за утаяване на разтвореното желязо иAfter removal of the pulp from the anode space of the electrolytic cell, a step of precipitating the dissolved iron is carried out. The pulp is heated to 80 ° C and 25% ammonia solution is supplied to precipitate the dissolved iron and
неутрализация на свободната сярна киселина. След разделяне на течната от твърза фаза чрез филтрация разтворът съдържа никел 1,05 g/Ι, кобалт 0,1 g/Ι. желязо 2,7 g/1, магнезий 0,480 g/Ι, алуминий 0,081 g/Ι. Твърдият остатък съдържа никел 0,116 % и кобалт 0,0076 %. Степента на извличане на никела е 92 % и на кобалта 85%.neutralization of free sulfuric acid. After separation of the liquid from the solid phase by filtration, the solution contains nickel 1.05 g / Ι, cobalt 0.1 g / Ι. iron 2.7 g / l, magnesium 0.480 g / l, aluminum 0.081 g / l. The solid residue contained nickel 0.116% and cobalt 0.0076%. The nickel recovery rate is 92% and cobalt 85%.
Загубата на първоначалната маса на рудата е от 30 до 60%The loss of the original ore mass is from 30 to 60%
Разтворът се подлага на тристепенна екстракция с LIX84-I. Предварително се коригира pH до 2,8-3,2. Набогатения екстрагент се регенерира в две степени с разтвор на сярна киселина.The solution was subjected to three-step extraction with LIX84-I. Adjust the pH to 2.8-3.2 in advance. The rich extractant is regenerated in two steps with a sulfuric acid solution.
Пример 2. Методът съгласно изобретението се използва за преработване на окислена никелова руда, съдържащи нонтронитови серпентинити, хлорит и магнетит. Съдържанието на никел е 0,74%, желязо 35-38% кобалт 0,051% магнезий 1,95% , алуминий 1,29%. Никелът не е представен от собствени минерали, а заместваExample 2 The process of the invention is used to process oxidized nickel ore containing non-nitronite serpentinite, chlorite and magnetite. Nickel content is 0.74%, iron 35-38% cobalt 0.051% magnesium 1.95%, aluminum 1.29%. Nickel is not represented by its own minerals, but substitutes
двувалентното желязо в посочените минерали.ferrous iron in the said minerals.
Рудата се подлага на смилане и към фракция -0,080 mm се подава вода в съотношение теч.:тв. = 4:1. След разпулпиране се добавя сярна киселина до концентрация 250 g/1.The ore is milled and water is fed to a fraction of -0.080 mm in a liquid: mp. = 4: 1. After pulping, sulfuric acid was added to a concentration of 250 g / l.
Обработването на пулпа се осъществява в електролизна клетка с катод олово и анод олово, които са с еднаква площ. Катодното пространство и анодно пространство са разделени с непроницаема мембрана и елекрическата връзка се осъществява през течен солеви мост с високо съпротивление.The pulp is treated in an electrolytic cell with lead cathode and anode lead, which have the same area. The cathode space and the anode space are separated by an impermeable membrane and the electrical connection is made through a high-resistance liquid salt bridge.
Порция пулп се подава в катодното пространство на електролизната клетка, а анодното пространство се зарежда с вече обработена в катодното пространство порция пулп. Обработването на двете порции пулп се извършва едновременно в продължение на 4 часа при температура 60°С и при непрекъснато разбъркване. Катодната и аноднаA portion of the pulp is fed into the cathode space of the electrolysis cell, and the anode space is charged with a portion of the pulp already treated in the cathode space. The treatment of the two portions of the pulp is carried out simultaneously for 4 hours at 60 ° C and with constant stirring. The cathode and the anode
плътност на тока е 16 А/m и напрежение на клетката е 19 V. При тези условия в катодното пространство на електролизната клетка се създава редукционна среда и се поддържа редукционно-окислителен потенциал от 250 до 270 mV. В резултат под въздействието на електрически ток Fe3+ се редуцира до Fe2+ и в разтвора преминават желязото, никелът и кобалтът. Едновременно с това в анодното пространство, в което е заредена порция вече обработен в катодното пространство пулп, Fe2+ се окислява до Fe3+. След провеждане на горните процеси порцията пулп се извежда от анодното пространство извън електролизната клетка, обработената в катодното пространство порция пулп се прехвърля с помпа в анодното пространство и катодното пространство се зарежда с нова порция пулп от руда и сярнокисел разтвор.current density is 16 A / m and cell voltage is 19 V. Under these conditions, a reducing medium is created in the cathode space of the electrolysis cell and a reduction-oxidation potential of 250 to 270 mV is maintained. As a result, under the influence of electric current, Fe 3+ is reduced to Fe 2+ and iron, nickel and cobalt are passed into the solution. At the same time, in the anode space, in which a charged portion has already been processed into the cathode space of the pulp, Fe 2+ is oxidized to Fe 3+ . After carrying out the above processes, a portion of the pulp is removed from the anode space outside the electrolytic cell, the portion of the pulp treated in the cathode space is transferred by pump into the anode space, and the cathode space is filled with a new portion of pulp from ore and sulfuric acid solution.
Разходът на енергия е 7600 kW h за тон никел.Energy consumption is 7600 kWh per tonne of nickel.
Изведеният от анодното пространство пулп се подгрява до температура 80°С и към него се подава 25% разтвор на амоняк. След филтрация разтворът съдържа никел 0,98 g/Ι, кобалт 0,1 g/Ι, желязо 2,5 g/Ι, магнезий 0,300 g/Ι, алуминий 0,05 g/1.The pulp discharged from the anode space was heated to 80 ° C and a 25% ammonia solution was fed thereto. After filtration, the solution contains nickel 0.98 g / Ι, cobalt 0.1 g / Ι, iron 2.5 g / Ι, magnesium 0.300 g / Ι, aluminum 0.05 g / 1.
Степента на извличане е никела е 87 % и на кобалта 81 %.The extraction rate is nickel is 87% and cobalt is 81%.
Разтворът се подлага на тристепенна екстракция с LIX84-I за извличане на никела и кобалта, като предварително се коригира pH до 2,8-3,2. Набогатеният екстрагент се регенерира в две степени с разтвор на сярна киселина.The solution was subjected to three-step extraction with LIX84-I to extract nickel and cobalt, adjusting the pH to 2.8-3.2 in advance. The rich extractant is regenerated in two steps with a sulfuric acid solution.
Пример 3. Методът съгласно изобретението се използва за преработване на окислена никелова руда, съдържаща нонтронитови серпентинити, хлорит и магнетит. Съдържанието на никел е 0,74%, желязо 35-38% кобалт 0,051% магнезий 1,95% , алуминий 1,29%. Никелът не е представен от собствени минерали, а замества двувалентното желязо в посочените минерали.EXAMPLE 3 The process of the invention is used to process oxidized nickel ore containing non-nitronite serpentinite, chlorite and magnetite. Nickel content is 0.74%, iron 35-38% cobalt 0.051% magnesium 1.95%, aluminum 1.29%. Nickel is not represented by its own minerals, but replaces ferrous iron in these minerals.
Рудата се подлага на смилане и към фракция -0,080 mm се подава вода в съотношение теч.:тв. = 4:1. След разпулпиране се добавя сярна киселина до концентрация 150 g/1.The ore is milled and water is fed to a fraction of -0.080 mm in a liquid: mp. = 4: 1. After pulping, sulfuric acid was added to a concentration of 150 g / l.
Използва се електролизна клетка с катод олово и анод олово, които са с еднаква площ. Катодното пространство и анодно пространство са разделени с непроницаема мембрана и елекрическата връзка се осъществява през течен солеви мост с високо съпротивление.An electrolytic cell with lead cathode and anode lead having the same area is used. The cathode space and the anode space are separated by an impermeable membrane and the electrical connection is made through a high-resistance liquid salt bridge.
Порция пулп се подава в катодното пространство на електролизната клетка, а анодното пространство се зарежда с вече обработена в катодното пространство порция пулп. Обработването на двете порции пулп се извършва едновременно в продължение на 4 часа при температура 60°С и при непрекъснато разбъркване. Катодната и анодна • · плътност на тока е 4 А/m2 и напрежение на клетката е 10,2 V. При тези условия в катодното пространство на електролизната клетка се създава редукционна среда и се поддържа редукционно-окислителен потенциал от 220 до 250 mV. В резултат под Fe3+ се редуцира до Fe2+ и в разтвора преминават желязото, никелът и кобалтът. Едновременно с това в анодното пространство, в което е заредена порция вече обработен в катодното пространство пулп, Fe2+ се окислява до Fe3+. След провеждане на горните процеси порцията пулп се извежда от анодното пространство извън електролизната клетка, обработената в катодното пространство порция пулп се прехвърля с помпа в анодното пространство и катодното пространство се зарежда съсA portion of the pulp is fed into the cathode space of the electrolysis cell, and the anode space is charged with a portion of the pulp already treated in the cathode space. The treatment of the two portions of the pulp is carried out simultaneously for 4 hours at 60 ° C and with constant stirring. The cathode and anode current density is 4 A / m 2 and the cell voltage is 10.2 V. Under these conditions, a reducing medium is created in the cathode space of the electrolysis cell and a reduction-oxidation potential of 220 to 250 mV is maintained. As a result, Fe 3+ is reduced to Fe 2+ and iron, nickel and cobalt are passed into the solution. At the same time, in the anode space, in which a charged portion has already been processed into the cathode space of the pulp, Fe 2+ is oxidized to Fe 3+ . After performing the above processes, a portion of the pulp is removed from the anode space outside the electrolytic cell, the portion of the pulp treated in the cathode space is transferred by pump to the anode space and the cathode space is charged with
свежа порция пулп от руда и сярнокисел разтвор.fresh portion of ore pulp and sulfuric acid solution.
Разходът на енергия в този пример е 1940 kW h за тон никел.The energy consumption in this example is 1940 kW h per tonne of nickel.
Резултатите от химичен анализ показват следното: След филтруване католитът съдържа никел 1,2 g/Ι и желязо 23 g/Ι.; твърдият остатък съдържа никел 0,06 % и желязоThe results of the chemical analysis show the following: After filtration, the catholyte contains nickel 1.2 g / Ι and iron 23 g / Ι; the solid residue contains 0.06% nickel and iron
17,5 %. След филтруване анолитът съдържа никел 1,2 g/Ι и желязо 23 g/Ι; твърдият остатък съдържа никел 0,06 % и желязо 17,6 %. Тези данни показват, че в анодното пространство не се променя състава на пулпа, а само се окислява вече разтвореното желязо.17.5%. After filtration, the anolyte contains nickel 1.2 g / Ι and iron 23 g / Ι; the solid residue contains 0.06% nickel and 17.6% iron. These data show that the anode space does not change the composition of the pulp, but only oxidizes the dissolved iron.
Изведеният от анодното пространство пулп се нагрява до температура 80°С и към него се подава 25% разтвор на амоняк. След филтрация разтворът съдържа никел 1,14 g/Ι, желязо 2,8 g/Ι, магнезий 0,390 g/Ι, кобалт 0,1 g/Ι.The pulp discharged from the anode space is heated to a temperature of 80 ° C and a 25% ammonia solution is fed thereto. After filtration, the solution contains nickel 1.14 g / Ι, iron 2.8 g / Ι, magnesium 0.390 g / Ι, cobalt 0.1 g / Ι.
Степента на извличане е никела е 96 % и на кобалта 86 %.The recovery rate is nickel is 96% and cobalt is 86%.
Разтворът се подлага на тристепенна екстракция с LIX84-I за извличане на никела и кобалта при условия, описани в Пример 1.The solution was subjected to three-step extraction with LIX84-I to extract nickel and cobalt under the conditions described in Example 1.
При използването на солеви мост разходът на енергия е много нисък. Освен това камерите имат по-голям работен обем поради липса на мембрана, което дава възможност за по-добро разбъркване на пулпа в камерите.When using a salt bridge, the energy consumption is very low. In addition, the chambers have a larger working volume due to the lack of a membrane, which allows for better mixing of the pulp in the chambers.

Claims (4)

  1. ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИPatent Claims
    1. Електрохимичен метод за извличане на никел и кобалт от окислени руди, включващ обработване на пулп от руда и сярнокисел разтвор в катодното пространство на електролизна клетка за редуциране на ферийоните (Fe3+) от съдържащия се в рудата Fe2O3 до феройони (Fe2+), при което в сярнокиселия разтвор преминава желязото, никелът и кобалтът, характеризиращ се с това, че пулпът от руда и сярнокисел разтвор е с концентрация от 50 до 250 g/1, а обработването на пулпа в катодното пространство на електролизна клетка се провежда при температура от 55 до 85°С и поддържане на редукционно-окислителен потенциал от 200 до 300 Mv, като обработеният в катодното пространство пулп се подава в анодното пространство на електролизната клетка, където феройоните (Fe2+) се окисляват до феройони (Fe2+), след което пулпът се извежда от анодното пространство на електролизната клетка и към него се добавя амоняк за утаяване на желязото и неутрализиране на свободната сярна киселина, сярнокиселият разтвор се разделя от твърдия остатък и никелът и кобалтът се извличат от разтвора.1. Electrochemical method for the extraction of nickel and cobalt from oxidized ores, comprising treating a pulp of ore and a sulfuric acid solution in the cathode space of an electrolytic cell to reduce ferions (Fe 3+ ) from the Fe 2 O3 contained in the ore to Feroions 2+ ), in which iron, nickel and cobalt pass into the sulfuric acid solution, characterized in that the ore slurry and the sulfuric acid solution have a concentration of 50 to 250 g / l and the treatment of the pulp in the cathode space of the electrolytic cell is carried out at a temperature of 55 to 85 ° C and subc holding the reduction-oxidation potential from 200 to 300 Mv, the pulp treated in the cathode space being fed into the anode space of the electrolysis cell, where the ferroions (Fe 2+ ) are oxidized to ferroions (Fe 2+ ), after which the pulp is removed from the anode space of the electrolysis cell and to it ammonia is added to precipitate the iron and neutralize the free sulfuric acid, the sulfuric acid solution is separated from the solid residue and nickel and cobalt are recovered from the solution.
  2. 2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че катодното пространство се зарежда с порция пулп от сярнокисел разтвор и руда, а анодното пространство се зарежда с порция вече обработен в катодното пространство пулп и при работа на електролизната клетка процесът на редукция на Fe3+ до Fe2+ в катодното пространство и процесът на окисление на Fe2+ до Fe3+ в анодното пространство се извършват едновремено.Method according to claim 1, characterized in that the cathode space is charged with a portion of sulfuric acid solution and ore, and the anode space is charged with a portion already treated in the cathode space of the pulp and during the operation of the electrolytic cell the process of Fe reduction 3+ to Fe 2+ in the cathode space and the oxidation process of Fe 2+ to Fe 3+ in the anode space are performed simultaneously.
  3. 3. Метод съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че анодното пространство и катодното пространство на електролизната клетка са разделени с мембрана.A method according to claims 1 and 2, characterized in that the anode space and the cathode space of the electrolysis cell are separated by a membrane.
  4. 4. Метод съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че анодното и катодното пространство на електролизната вана са разделени с непроницаема преграда и електрическата верига се затваря през солеви мост.The method according to claims 1 and 2, characterized in that the anode and cathode spaces of the electrolysis bath are separated by an impermeable barrier and the electrical circuit is closed through a salt bridge.
BG110872A 2008-08-28 2008-08-28 An electrochemical method for extracting nickel and cobalt from oxidized ores BG66558B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/BG2008/000013 WO2010022481A1 (en) 2008-08-28 2008-08-28 Electrochemical method for nickel and cobalt extraction from oxide ores
BG110872A BG66558B1 (en) 2008-08-28 2008-08-28 An electrochemical method for extracting nickel and cobalt from oxidized ores

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG110872A BG66558B1 (en) 2008-08-28 2008-08-28 An electrochemical method for extracting nickel and cobalt from oxidized ores

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG110872A true BG110872A (en) 2011-08-31
BG66558B1 BG66558B1 (en) 2017-01-31

Family

ID=45877104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG110872A BG66558B1 (en) 2008-08-28 2008-08-28 An electrochemical method for extracting nickel and cobalt from oxidized ores

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG66558B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
BG66558B1 (en) 2017-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2013346480B2 (en) Recovering lead from a mixed oxidized material
KR101861885B1 (en) Improved method of ore processing
EA014105B1 (en) Processing of nickel ore or concentrates with sodium chloride
JP2005060813A (en) Method for refining copper raw material containing copper sulfide mineral
BG62180B1 (en) Chloride assisted hydrometallurgical extraction of nickel and cobalt from sulphide ores
EP2268852A1 (en) Electrochemical process for the recovery of metallic iron and sulfuric acid values from iron-rich sulfate wastes, mining residues and pickling liquors
RU2357012C1 (en) Extraction method of noble metals from wastes of radio-electronic industry
JP4079018B2 (en) Method for purifying cobalt aqueous solution
WO2010022480A1 (en) Method for nickel and cobalt extraction from oxide ores
RU2628946C2 (en) PREPARATION METHOD OF PURE ELECTROLYTIC CONDUCTOR CuSo4 FROM MULTICOMPONENT SOLUTIONS AND ITS REGENERATION, WHEN PRODUCING CATHODE COPPER BY ELECTROLYSIS WITH INSOLUBLE ANODE
JP4316582B2 (en) Method for producing metallic nickel from crude nickel sulfate
EA020759B1 (en) Method of processing nickel bearing raw material
JP2011021219A (en) Method for recovering copper from copper/iron-containing material
CA2162820A1 (en) Recovery of manganese from leach solutions
BR112015027356B1 (en) bioleaching and solvent extraction process with selective recovery of copper and zinc from polymetallic sulfide concentrates
RU2252270C1 (en) Method for reprocessing of fused copper-nickel sulfide ores containing cobalt, iron and platinum group metals
BG110872A (en) An electrochemical method for extracting nickel and cobalt from oxidized ores
WO2010022481A1 (en) Electrochemical method for nickel and cobalt extraction from oxide ores
JP2007224400A (en) Method of recovering electrolytic iron from aqueous ferric chloride solution
MX2013008030A (en) Process for simultaneously lixiviating and recovering manganese dioxide in an electrolytic cell.
RU2204620C2 (en) Method of reprocessing iron oxide based sediments containing precious metals
CN109536714A (en) A kind of synthetical recovery zinc method of iron content cobalt zinc waste residue
RU2319754C1 (en) Method of reprocessing of the materials containing minerals, in which nickel is present in protoxide form
Trinh et al. Selective Recovery of Copper from Industrial Sludge by Integrated Sulfuric Leaching and Electrodeposition. Metals 2021, 11, 22
CN109594102A (en) A kind of nickeliferous leachate integrated treatment method for removing iron