DE2214911A1

DE2214911A1 - Verfahren zur Gewinnung von Nickel hoher Reinheit aus oxydierten Erzen

Info

Publication number: DE2214911A1
Application number: DE19722214911
Authority: DE
Inventors: Robert-Yves Sainte-Adresse; Dulong Bernard-Gay; Bozec Christian-Herve; Le Havre; Lemarinel (Frankreich). P
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-03-29
Filing date: 1972-03-27
Publication date: 1972-10-12
Also published as: SE374562B; JPS5333939B1; AR202082A1; BR7201835D0; NO128449B; FI54498B; NL7203775A; ES401278A1; GT197745588A; IT960468B; ZM6072A1; ZA722062B; BE781155A; PH9707A; GB1344954A; FR2131822B1; FI54498C; NL159727B; LU65048A1; DE2214911B2

Description

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562-18.527p 27. 3. 1972

"LE NICKEL", Paris (Prankreich)

Verfahren zur Gewinnung von Nickel hoher Reinheit aus

oxydierten Erzen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur hydrometallurgischen Behandlung von oxydierten Nickelerzen zwecks Extraktion dieses Metalls sowie anderer komerziell interessanter Gehalte, wie z. B. Kobalt, die allgemein mit solchen Erzen verquickt sind.

Es sind zahlreiche Verfahren zur Behandlung solcher Konzentrate von Nickelerzen bekannt. Jedoch beziehen sich diese bekannten Verfahren allgemein nur auf jeweils einen Verfahrensschritt der langen Kette von Verfahrensschritten, die zu einem Metall hoher Reinheit, d. h. mit mehr als 99,95$ Nickel führen. Es gibt also eine große Anzahl von Möglichkeiten für jeden dieser Verfahrensschritte, was die Zahl der für das gesamte Verfahren möglichen Kombinationen fast unbegrenzt vervielfacht, so daß sogar die Spezialisten auf diesem Fachgebiet kaum feststellen können, welches dieser Verfahren in industrieller Hinsicht das rentabelste ist.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vollständiges Verfahren zur Gewinnung von Nickel hoher Reinheit aus oxydierten Erzen dieses Metalls anzugeben, das einen geringeren Gestehungspreis als die bekannten Verfahren sowohl insofern, als die Investionen betroffen sind, als auch hinsichtlich der laufenden Kosten ermöglicht. Dabei soll gleichzeitig den Fachleuten eine vernünftige Auswahl unter zahlreichen möglichen Verfahrensweisen derart an die Hand gegeben werden, daß eine technologisch optimale Lösung erhältlich ist. Daneben bezweckt die Erfindung ein Verfahren dieser Art anzugeben, das sich vorteilhaft industriell auswerten läßt.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist ein Verfahren zur Gewinnung von Nickel hoher Reinheit aus oxydierten Erzen, das durch die Kombination folgender Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

a) Schwefelsäureauslaugung des Erzes und Neutralisierung der Auslauglösung bis zu einem pH-Wert zwischen 3,5 und 4,

b) Ausfällung von Nickelhydroxyd in dieser Lösung durch Zusatz eines Ausfällungsmittels und Filtration des erhaltenen Niederschlages,

c) Wiederauflösung des Niederschlages in einem leichten 'w*berschuß von Schwefelsäure und Entfernung des AuflösungsrUc'/.standes,

ä) Reinigung der erhaltenen Sulfat lösung durch Flüssig-r PlUssig-Austausch und Eluierung der organischen Phase mit Gewinnung des Kobalts,

e) Elektrolyse der erhaltenen Lösung.

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Vorteilhaft erfolgt der Flüssig-Flüssig-Austauseh im Verfahrensschritt d) mittels einer organischen Phase, die ein Sulfoniumthiocyanatjenthält, wie in der DT-OS 2 135 855 beschrieben ist.

Vorzugsweise bewirkt man die Ausfällung im Verfahrensschritt b) mittels Magnesiumoxyd oder Kalziumoxyd bzw. -hydroxyd oder Natriumkarbonat.

Für die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ist es vorteilhaft, den sich bei dem Elektrolyseverfahrensschritt e) ergebenden Anolyt für die selektive Auflösung von neuen i.'iederschlagsmengen des Verfahrensseh^lttes b) im Verfahrensschritt c) einzusetzen.

Ebenso kann die sich im Ausfällungs-Verfahrensschritt b) ergebende Lösung in an sich bekannter V/eise zwecks ',.'ie-dergewinnung des Ausfällun£csniittels und/oder der Schwefelsäure, die darin enthalten sind, behandelt werden.

Es wird im folgenden ein die Erfindung nicht beschränkendes, den besseren Verständnis der Erfindung dienendes Ausfür.ruHGsbeispiel beschrieben, das auch in der einzigen, das Verfahren schematisch wiedergebenden Figur näher veranschaulicht wird.

Ir-dem ir.an eine Tonne Laterit einer Schwefelsäureauslaugung unterwirft, erhält man eine Lösung von Sulfaten mit folgenden Metallgehalten:

- Ni : 12,0 kg

- Co : 1,3 kg

- Fe : 0,04 kg

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- Al :	0,22	kg
- Cu :	0,075	kg
- Zn :	0,46	kg
- Mn :	5,47	kg
- Mg i	4,98	kg

Nach Neutralisierung dieser Lösung 1, bis ihr pH-Wert in die Größenordnung von 2,5 bis 4 kommt, setzt man ihr Magnesia nit einem Gehalt von 13,85 kg reinem MgO zu. Dieser von einer Filtration 3 gefolgte Verfahrensschritt 2 liefert einerseits eine Lösung 4 von Magnesiumsulfat mit einem pH-Wert in der Größenordnung von 7 bis 8 mit 0,58 kg Mangan und 64,60 kg MgSO^, d. h. 13,05 kg metallischem Magnesium. Das bedeutet, daß 4,7 kg dieses Metalles aus der Anfangslösung extrahiert sind, wobei berücksichtigt ist, daß 8,35 kg Magnesiua bei 2 in Form von 13,85 kg MgO eingeführt sind.

Selbstverständlich kann man diese Lösung 4 in bekannter Weise behandeln, um Magnesia und Schwefelsäure wiederzugewinnen, die erneut für den Verfahrensschritt 2 der Ausfällung bzw. für die Auslaugung von neuen Erzmengen verwendet werden. Dieser Kreislauf ist in der Figur nicht dargestellt.

Die Filtration 3 liefert andererseits einen Niederschlag 5, den man bei 6 mittels 33,0 kg Schwefelsäure wieder auflöst, wobei sich diese Menge auf den reinen Stoff bezieht. 5,5 kg Säure stammen aus einer Zugabe von außen und der Beet, d. h. 27,5 kg aus einer weiter unten noch beschriebenen Rückführung,

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Eine Filtration 7 trennt den Auflösungsrückstand 8 ab, der, Jeweils auf eine Tonne Ausgangserz bezogen, 0,059 kg Eisen, 0,547 kg Mangan, 0,037 kg Magnesium und 0,159 kg Aluminium enthält.

Die verbleibende Lösung 8a, deren pH-Wert nahe 3 ist, wird bei 9 durch Flüssig-Flüssig-Austausch mittels einer organischen Phase gereinigt, die ein Sulfoniumthiocyanat enthält, wie in der genannten DT-PS 2 133 855 beschrieben ist. Nach einer selektiven Eluierung 10 dieser organischen Phase gewinnt man bei 11 die Gesamtheit des Zinks und des » Kupfers, die in der Ausgangslösung 1 enthalten sind, d. h. 0,46 kg bzw. 0,075 kg, sowie den Rest des Eisens, der bei der Filtration nicht entfernt war, d. h. 0,001 kg und au3erdem 0,05 kg Kobalt. Man gewinnt ebenfalls bei 12 in Form von Sulfaten 0,30 kg Nickel und 1,25 kg Kobalt, was einen Extraktionsausbringen von 96,2# des letzteren Metalls entspricht.

Die so gereinigte Lösung 13 unterwirft man bei 14 einer Elektrolyse mit unlöslichem Anoden unter Anwendung einer Stromdichte von 625 A/m und einer Spannung von etwa 6 Volt, wodurch man bei 15 Nickel einer Reinheit von 99,96# gewinnt. Die Menge des erhaltenen Metalls ist 11,46 kg, was einem Extraktionsausbringen von etwa 95,5# entspricht. Das Gesamtausbringen unter Berücksichtigung des bei 12 gewonnenen Nickels ist in der Größenordnung von

Der bei der Elektrolyse 14 verwendete Anolyt enthält in wesentlichen Schwefelsäure und Nickelsulfat. Er wird zur Stufe des Verfahrensschrittes 6 der selektiven Auflösung rückgeführt, wie weiter oben angedeutet wurde.

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Die Elektrolyse 14 ergibt gleichfalls Schlämme 16, die insbesondere 4,343 kg Mangan enthalten.

Es wäre für Fachleute ohne weiteres möglich, die oben gemachten Zahlenangaben dem Fall anzupassen, wo die Ausfällung im Verfahrensschritt 2 mittels Natriumkarbonats Na₂CO, oder gelöschten Kalks Ca(OH)₂ vorgenommen würde.

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Claims

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- 7 Patentansprüche

1. Verfahren zur Gewinnung von Nickel hoher Reinheit aus oxydierten Erzen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfahrensschritte:

a) Schwefelsäureauslaugung des Erzes und Neutralisierung der Auslauglösung bis zu einem pH-Wert zwischen etwa 5,5 und 4,

b) Ausfällung von Nickelhydroxyd in dieser Lösung durch Zusatz eines Ausfällungsmittels und Filtration des erhaltenen Niederschlages,

c) Wiederauflösung des Niederschlages in einem leichten Überschuß von Schwefelsäure und Entfernung des Auflösungsrückstandes,

d) Reinigung der erhaltenen Sulfatlösung durch Flüssig-Plüssig-Austausch und Eluierung der organischen Phase mit Gewinnung des Kobalts,

e) Elektrolyse der erhaltenen Lösung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Magnesia als Ausfällungsmittel verwendet wird.

J5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß frisch gelöschter Kalk als Ausfällungsmittel verwendet wird.

h. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Natriumkarbonat als Ausfällungsmittel verwendet wird.

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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Plüssig-Plüssig-A ustausch im Reinigungsverfahrensschritt d) durch Berührung der Lösung mit einer Sulfoniumthiocyanat enthaltenden organischen Phase erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,daß der sich im Verfahrensschritt e) der Elektrolyse ergebende Anolyt zum Verfahrensschritt c) zur Wiederauflösung neuer Niederschlagsmengen zurückgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Verfahrensschritt b) der Ausfällung erhaltene Lösung zur Wiedergewinnung des darin enthaltenen Ausfällungsmittels und/oder der darin enthaltenen Schwefelsäure behandelt wird.

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