DE200372C - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
- M 200372 KLASSE 40 α. GRUPPE
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur getrennten Gewinnung von Kupfer
und Nickel aus nickelreichen metallurgischen Halbprodukten (Nickelkupfer, Stein usw.),
die in bekannter Weise durch Konzentration von schwefelhaltigem Kupfernickelerz erzeugt
werden und neben erheblichen Mengen Schwefel im wesentlichen aus Kupfer und Nickel bestehen.
ίο Das neue Verfahren setzt sich aus drei Phasen zusammen, die in ihren Einzelheiten
an sich bekannt sind. Es besteht darin, daß nach dem Rösten des gemahlenen Kupfernickelsteins
die zurückbleibenden Metalloxyde mit stark verdünnter Schwefelsäure ausgelaugt werden, wobei im wesentlichen Kupfersulfat
abgeschieden wird, während Nickeloxydul von der stark verdünnten Säure nicht wesentlich angegriffen wird. Ist hierbei, gegebenenfalls
nach Wiederholung des Vorganges, der Kupfergehalt des Gutes auf etwa 12 Prozent herabgegangen, so wird in der
folgenden Arbeitsphase der kupferärmere, nur 12 bis 5 Prozent Cu enthaltende Rückstand
mit starker Schwefelsäure erhitzt und geröstet, bis wenigstens eine teilweise Zersetzung
eintritt, worauf wiederum zwecks weiterer Abscheidung von Kupfersulfat mit
schwacher Schwefelsäure ausgelaugt wird.
Dieser Arbeitsvorgang kann ebenfalls mehrfach, d. h. so lange wiederholt werden, bis
der Kupfergehalt des Gutes unter 5 Prozent gesunken ist. Ist dies geschehen, so wird in
der dritten Phase das Gut mit Salzsäure oder einem Äquivalent derselben, z. B. Kochsalz
und Schwefelsäure, behandelt, um den Kupferrest in Form von Chlorid dem Nickel durch Auslaugung zu entziehen.
Werden die durch Rösten des Kupfernickelsteins erhaltenen Sauerstoffverbindungen
von Kupfer und Nickel von mehr als 12 Prozent Kupfergehalt in der ersten Arbeitsphase
mit schwacher Schwefelsäure behandelt, so löst sich zunächst fast nur Kupferoxyd in
der Säure auf, während das Nickeloxydul als solches zurückbleibt. Das Gut wird dadurch
ärmer an Kupfer. Beim folgenden Rösten des Gutes mit Schwefelsäure wird, wenn Kupfer in größerer Menge vorhanden
ist, das Kupferoxyd schneller in Kupfersulfat verwandelt als das Nickeloxydul in Nickelsulfat.
Durch Zersetzung dieser Sulfate während der Röstung bildet sich Kupferoxyd und
.Nickeloxydul, von denen ersteres teilweise durch schwache Schwefelsäure als Sulfat ausgelaugt
werden kann, während letzteres durch die Säure kaum angegriffen wird. Ist durch diese Behandlung des Gutes der Kupfergehalt
unter 5 Prozent gesunken, so wird schließlich mittels Salzsäure o. dgl. das restliche
Kupferoxyd in Chlorid verwandelt und mit Wasser ausgelangt. Der Rückstand ist nahezu
reines Nickeloxydul.
Die zum Auslaugen in der ersten und zweiten Arbeitsphase zu verwendende Schwefeisäure
darf nicht mehr als 5 bis 10 Prozent -
freie Säure enthalten. Nur bei so schwacher Säure kann der größte Teil des Kupfers
ausgelaugt werden, ohne daß viel Nickel aufgelöst wird. Die Lösung enthält dann ungefähr ι Teil Nickel und io Teile Kupfer.
Bei Verwendung einer stärkeren Säurelösung wird die Nickelmenge eine größere, aus der
so gewonnenen Lösung wird durch Eindampfen und Auskristallisierenlassen marktfähiges
reines Kupfersulfat hergestellt.
Die verbleibende Mutterlauge wird abgedampft. Das ungefähr 55 bis 60 Prozent
Nickel und 12 bis 18 Prozent Kupfer enthaltende
Trockengut wird mit Schwefelsäure von etwa 60 Prozent freier Säure in solcher Menge gemischt, daß genügend Säure vorhanden
ist, um mit dem ganzen vorhandenen Kupfer Kupfersulfat zu bilden, worauf die Masse langsam bis zu einer niedrigen Rothitze
erhitzt und' bei dieser Temperatur für eine kurze Zeit geröstet wird.
Infolge der eintretenden Reaktion verbindet sich die freie Säure 'mit Kupfer und
Nickel zu Sulfaten dieser Metalle, und zwar wird vorzugsweise Kupfersulfat gebildet.
Wenn das Gut eine Temperatur von etwa 700 bis 800 ° C. erreicht, so fangen die Sulfate
an sich zu zersetzen, aber das Kupfersulfat wird nicht in derselben Weise wie das
Nickelsulfat angegriffen, so daß, wenn nach vollständiger oder beinahe vollständiger Zersetzung
der Sulfate das Gut aus dem Ofen herausgenommen und mit schwacher Schwefelsäure
ausgelaugt wird, wiederum eine Lösung (10 Teile Kupfer und 1 Teil Nickel)
erhalten wird, welche bei der Kristallisation marktfähiges reines Kupfersulfat liefert. Die
Mutterlauge von dieser zweiten Lauge ist von derselben Beschaffenheit wie die oben
erwähnte Mutterlauge. Diese zweite Arbeitsphase kann so oft wiederholt werden, bis ein
Rückstand von etwa 70 Prozent Nickel und 3 bis 5 Prozent Kupfer verbleibt.
Dieser Rückstand wird mit Salzsäure oder' einem Gemisch aus Kochsalz und Schwefelsäure
gemischt und bis zu einer schwachen Rotglut erhitzt, wodurch Chloride von Nickel
und Kupfer gebildet werden. Da jedoch Nickelchlorid weit leichter durch die Hitze
zersetzt wird als Kupferchlorid, so kann das Rösten bis zu einem Punkt fortgesetzt werden,
wo ein Maximum an Kupfer und ein Minimum an Nickel als Chlorid vorhanden ist. Das Gut wird dann aus dem Ofen herausgenommen
und mit Wasser, gegebenenfalls auch mit einer schwachen Säure ausgelaugt,
bis alles Kupferchlorid aufgenommen ist und der Rückstand aus Nickeloxydul be-
,·- steht, in welchem noch etwa Y2- Prozent
Kupfer enthalten ist. Die Behandlung mit Salzsäure kann wiederholt werden, in welchem
Falle ein noch reineres Nickeloxydul bis zu einem Gehalt von etwa T] Prozent
Nickel und Y10 Prozent Kupfer erhalten werden
kann.
Beim Auslaugen der gemischten Oxyde mit schwacher Schwefelsäure wird das Kupfer
aufgelöst, so lange Nickeloxydul nicht in solchem Überschuß vorhanden ist, daß die
Kupferoxyde gegen die Wirkung der Säure geschützt sind. Dies tritt ein, wenn der
Kupferanteil bis auf 12 bis 15 Prozent heruntergedrückt
ist. Danach ist die Trennung von Kupfer durch Auslaugen mittels verdünnter Schwefelsäure nicht mehr möglich.
Röstet man aber das Gut dann in einem Ofen mit konzentrierter Schwefelsäure, so bilden
sich zunächst die Metallsulfate, die durch fortgesetztes Rösten zu Oxyden reduziert
werden, von denen das Kupferoxyd mittels sehr schwacher Säure wieder ausgelaugt wird.
Auch diese Arbeitsphase läßt sich so oft, bis der Kupfergehalt auf unter 5 Prozent herabgedrückt ist, mit Erfolg wiederholen; jedesmal
wenn das Gut mit Schwefelsäure geröstet wird, kann darauf ein Teil des Kupfers mit
einer Säure ausgezogen werden, welche so schwach ist, daß sie vor dem Rösten keinen
Einfluß auf das Material gehabt hätte.
Das gewonnene Nickeloxydul wird auf gebräuchlichem Wege zu metallischem Nickel
reduziert. Anstatt der Röstung mit Säure kann auch deren chemisches Äquivalent, z. B.
zweifach schwefelsaures Natrium, verwendet werden, welches beim Erhitzen Schwefelsäure
abgibt. Anstatt Salzsäure kann im letzten Stadium des Verfahrens zweifach schwefelsaures
Natrium und Chlornatrium verwendet werden, welche beim Erhitzen Salzsäure bilden.
Je geringer der Kupfergehalt ist, desto ungünstiger ist das Ergebnis der zweiten Arbeitsphase,
und es muß die Behandlung mit Salzsäure eintreten, wenn das Kupfer nicht mehr als 3 bis 5 Prozent beträgt.
Claims (2)
- Patent-Ansprüche:i. Verfahren zur getrennten Gewinnung von Kupfer und Nickel durch Rösten und Auslaugen von Kupfernickelstein o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß das geröstete Gut zunächst zur Abscheidung von Kupfersulfat mit schwacher Schwefelsäure ausgelaugt wird und alsdann der Rückstand gegebenenfalls wiederholt mit starker Schwefelsäure geröstet und behufs Abscheidung von Kupfersulfat mit schwacher Schwefelsäure ausgelaugt wird, worauf gegebenenfalls der Rückstand mit Salzsäure oder deren Äquivalenten erhitztwerden kann, um Kupferchlorid zu erzeugen, das durch Auslaugen abgeschieden wird.
- 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch ι für Röstgut mit 12 bis 15 Prozent Kupfergehalt, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung des Rückstandes mit starker Schwefelsäure bis zur Zersetzung der Sulfate durchgeführt wird, so daß bei der nachfolgenden Auslaugung mittels schwacher Schwefelsäure Kupfersulfat gewonnen wird.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE200372C true DE200372C (de) |
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DE (1) | DE200372C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0052595A1 (de) * | 1980-11-17 | 1982-05-26 | Boliden Aktiebolag | Verfahren zur Trennung und Gewinnung von Nickel und Kupfer aus komplexen Materialien |
-
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EP0052595A1 (de) * | 1980-11-17 | 1982-05-26 | Boliden Aktiebolag | Verfahren zur Trennung und Gewinnung von Nickel und Kupfer aus komplexen Materialien |
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