DE2225240A1

DE2225240A1 - Verfahren zum Herstellen von Nickel hoher Reinheit aus geschwefelten Konzentraten

Info

Publication number: DE2225240A1
Application number: DE19722225240
Authority: DE
Inventors: Philippe; Gandon Louis; Bozec Christian Herve; Le Havre Lenoble (Frankreich). P
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-05-24
Filing date: 1972-05-24
Publication date: 1972-12-07
Also published as: FI54931C; AU462802B2; IT959519B; NO131895C; JPS5429969B1; DE2225240C3; LU65408A1; CA970574A; ES403090A1; NO131895B; GB1370259A; ZM8872A1; FI54931B; NL7206995A; DE2225240B2; FR2138332B1; FR2138332A1; GT197745591A; US3840446A; ZA723430B

Description

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562-18.800P 24. 5· 1972

"LE NICKEL", Paris 15 (Frankreich)

Verfahren zum Herstellen von Nickel hoher Reinheit aus geschwefelten Konzentraten

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Nickel hoher Reinheit,' d.h. mit weniger als 0,05 % Verunreinigungen, aus nickelhaltigen geschwefelten Konzentraten mit relativ starkem Gehalt an Verunreinigungen, wie Kobalt, Zink, Kupfer und Eisen, die aus einer Fällung von in einer Schwefelsäureauslaugungslösung von Lateriterzen enthaltenen Metallgehalten mit Schwefelwasserstoff stammen.

Es sind zahlreiche Verfahren zur Behandlung solcher geschwefelten Konzentrate bekannt, wie z.B. eines, das darin be-

562-(129/7I)-TpBk

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.» p —

steht, diese Sulfide durch Auslaugen unter Druck in Sulfate umzuwandeln und diese Sulfate dann durch Ausfällungen und Reduktionen mit Wasserstoff in ammoniakalischem Medium zu reinigen. Jedoch erfordert diese Technik eine große Anzahl von Autoklaven und ist. üblichen Schwierigkeiten der FiItrationsvorgänge unterworfen, ohne daß sie zu einem Erzeugnis hoher Reinheit führt. Außerdem verbraucht sie eine nicht vernachlässigbare Menge von Ammoniak, das sich in Form von Ammoniumsulfat wiederfindet, dessen Verwertung von fraglicher Rentabilität ist.·

Es wurden verschiedene Verfahren zur Behandlung von Nickelchloridlösungen vorgeschlagen. Jedoch basieren diese Verfahren sämtlich auf der Anwesenheit eines erheblichen freien Salzsäureüberschusses in der Lösung, was den. Kreis zur Wiedergewinnung dieser Verbindung erheblich kompliziert und die Kapazität der Raffiniereinrichtungen begrenzt. Meistens ist die Anwendung dieser Verfahren auf die Behandlung von relativ schwach mit metallischen Verunreinigungen beladenen Lösungen begrenzt. Die geläufigsten sind die, die einen Ionenaustausch durch Lösungsmittel vorsehen; sie weisen hauptsächlich folgende Nachteile auf: Verbrauch von teuren organischen Stoffen, Schwierigkeiten der Durchsatzregelung der verschiedenen flüssigen Phasen und Verunreinigung der wässerigen Lösungen, die allgemein für eine nachherige elektrolytische Behandlung bestimmt sind, durch die organischen Stoffe.

Allgemein beziehen sich die bekannten Verfahren jeweils nur auf einen der Verfahrensschritte in einer langen Verfahrensschrittfolge, die zu einem Metall hoher Reinheit, d.h. mit einem Gehalt an Nickel über 99,95 % führt. Damit ist eine große Zahl von Möglichkeiten für jeden der Verfahrensschritte gegeben, wodurch sich die Zahl der möglichen Verfahrenssehritt-

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folgen derart vervielfacht, daß es für Fachleute schwierig ist, hieraus die wirtschaftlichste Verfahrensschrittfolge für eine industrielle Verwertung zu bestimmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vollständiges Verfahren zum Herstellen von Nickel hoher Reinheit aus geschwefelten nickelhaltigen Konzentraten anzugeben, das aufgrund geringerer Investitionen und niedrigerer laufender Kosten niedrigere Umwandlungskosten als nach den bekannten Verfahren ermöglicht. Das erfindungsgemäße Verfahren soll eine Technik zum Reinigen des Nickels bieten, die nur eine geringe Menge chemischer Reagenzien verbraucht.. Weiter soll das Verfahren gemäß der Erfindung eine maximale Ausnutzung der Kapazitäten der Anlage für seine Durchführung ermöglichen. Daneben soll sich das erfindungsgemäße Verfahren leicht für eine Auswertung im industriellen Maßstab eignen.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst . wird, ist ein Verfahren zum Herstellen von Nickel hoher Reinheit aus geschwefelten Konzentraten, das durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

a) Trocknen und Rösten des geschwefelten Konzentrats bei oder nahe 90O⁰Cj

b) Auflösen des erhaltenen Erzeugnisses in Salzsäure;

c) Oxydation des in der so erhaltenen Lösung enthaltenen Eisens;

d) Entfernung der Verunreinigungen mittels Anionenaustauschharze des stark basischen quaternären Ammoniumtyps;

e) Neutralisation des schwachen Salzsäureüberschusses;

f) Elektrolyse der so gereinigten Niekelchloridlösung,

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wobei der Verfahrensschritt d) der Entfernung der Verunreinigungen mittels zweier Einheiten von in Reihe montierten Harzsäulen durchgeführt wird, die man zyklisch einer Regenerierung durch Spülen mit Salzsäure, Eluierung mit Wasser und Rekonditionierung durch eine reine Nickelchloridlösung unterwirft, und wobei die Eluierungslösung der ersten Einheit von Harzsäulen zum Eluieren der zweiten Säuleneinheit verwendet, dann mit Salzsäure versetzt, in einer dritten Einheit von Anionenaustauschharzsäulen gereinigt und nacheinander zum Spülen der zweiten Harzsäuleneinheit und der ersten Harzsäuleneinheit verwendet wird. Die beim Spülen der ersten Säuleneinheit erhaltene Salzsäurelösung wird vorzugsweise zu den Stellen der Anlage zurückgeführt, wo man Salzsäure einführen muß.

Vorzugsweise umfassen diese Harzsäuleneinheiten jeweils zwei Säulen oder Gruppen von Säulen, die in Reihe montiert sind. Wenn die erste Säule oder die erste Säulengruppe mit Verunreinigungen gesättigt ist, unterwirft man sie der Regene-. rierung in der oben angedeuteten Weise. Man tauscht sie dann mit der zweiten Säule oder der zweiten Säulengruppe aus.

Was die dritte Säulerieinheit betrifft, so kann ihre Regenerierung einfach durch Eluieren mittels Wasser erfolgen.

Das im Verfahrensschritt des Röstens der geschwefelten Konzentrate erzeugte Schwefeldioxid wird vorteilhaft wiedergewonnen und nach irgendeinem bekannten Verfahren in Schwefelsäure umgewandelt, um für die Schwefelsäureauslaugung einer neuen Lateritmenge zu dienen.

Das Chlor, das an der Anode im Lauf der Schlußelektrolyse frei wird, wird vorzugsweise wiedergewonnen und in HCl-Gas

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umgewandelt, das stromauf in das Verfahren zurückgeführt wird.

Die folgende Beschreibung soll nicht einschränkend sein, sondern nur zum besseren Verständnis der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen; die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung veranschaulichten Schemabildes näher

erläutert.

Ein geschwefeltes (Sulfid-) Konzentrat, das durch Ausfällung mittels Schwefelwasserstoff aus einer Schwefelsäureauslaugungslösung von nickelhaltigern Laterit erhalten wurde, ist in der Figur mit 1 bezeichnet und wird bei 2 z.B. in einem Rotationstrockner getrocknet und dann bei 3 z.B. in einem Ofen mit Wirbelbett oder in einem Drehofen geröstet. Selbstverständlich lassen sich durch entsprechendes Einrichten des Ofens und seiner Gas- und Staubwiedergewinnungskrei-* se die Schritte des Trocknens und Röstens zusammenhängend durchführen. Das Schwefeldioxid, das im Lauf dieser Reaktion frei wird, wird bei k in Schwefelsäure umgewandelt, die zur Laugung- des Laterits rückgeführt wird. Das erhaltene Rohoxid wird nach eventuellem Sieben und Zerkleinern mittels einer Salzsäurelösung bei 5 in einer. Einheit von Reaktionsgefäßen aufgelöst, die mit Systemen zur Kondensation und zum Rückfluß versehen sind; diese Reaktionsgefäße können montiert sein, um im Gleichstrom oder im Gegenstrom zu arbeiten. Im Lauf dieser Reaktion wird eine sehr schwache Menge von Schwefelwasserstoff bei 6 frei, das vorzugsweise zum wenigstens teilweisen Ausfällen des Zinks und Kupfers wiedergewonnen wird, die in den bei He und 17 angedeuteten Eluaten enthalten sind.

Die erhaltene Rohlösung wird vom Salzsäure-Reaktionsrückstand durch eine Filtration bei 7 getrennt. Diese Lösung

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wird anschließend bei 8 durch Lufteinblasen und anschließendes Chloreinblasen oder durch Zusatz von Wasserstoffperoxid behandelt, um das Ferro-Eisen in den Ferrizustand überzuführen; im Lauf dieses Vorgangs kann eine Ausfällung von Schwefelteilcheh auftreten, die im Zuge einer Klärung am Filter 9 beseitigt werden.

Die so oxydierte rohe Lösung läuft anschließend über eine erste Einheit von Ionenaustauschharzsäulen 10a, wovon die kleinste Elementareinheit aus zwei in Reihe arbeitenden Säulen besteht. Am Anfang erhält man eine erste, völlig gereinigte von Zink, Eisen, Kupfer und Kobalt freie Lösungsfraktion 11a, d.h. die man direkt in Stromabrichtung des Verfahrens weiterleitet, wie weiter unten noch erläutert wird. Am Ende einer bestimmten Betriebszeit treten die Verunreinigungen Kupfer und Kobalt auf. Man verfolgt den Verfahrensschritt bis zur Sättigung der Einheit 10a, was dem Erhalten eines Kobaltgehalts im Ausfluß gleich der Kobaltkonzentration in der Lösung entspricht, die in die Einheit 10a eintritt. Diese wird dann nach dem Zyklus von in der Figur durch unterbrochene Striche verbundenen Vorgängen regeneriert. Die teilweise gereinigte Lösung 11b, die man nach dem Auftreten von Kupfer und Kobalt zu sammeln beginnt, wird dann in einer zweiten Harzsäuleneinheit 12a behandelt. ·

Die verschiedenen Stufen des Regenerationsbetriebs sind die folgenden:

Bei 10b Spülen, d.h. Ausreiben der nickelhaltigen Imprägnierlösung. Dieser Vorgang erfolgt mittels einer verhältnismäßig konzentrierten Salzsäurelösung, die bereits dem Spülen von Harzsäulen der zweiten Einheit 12a gedient hat;

/-' bei—IOc. Elulerung der an dem Harz fixierten Verunreinigungen mit Wassers. Dieser Vorgang führt zu einer ersten Fraktion lld,

ORIGINAL JNSPECTED

die die weniger stark fixierten Elemente enthält, wenn die Konzentration an Cl~-Ionen schwach wird: das Nickel ganz sicher, aber auch das Kobalt und das Kupfer. Die Anwesenheit von Nickel in diesem Stadium erklärt sich teilweise durch die Tatsache, daß das Spülen bei 10b mittels eines Lösungsvolumens von Salzsäure durchgeführt wird, das unzureichend ist, um die Gesamtheit der Imprägnierlösung zu entfernen. Dies ist eine der Besonderheiten des Verfahrens gemäß der Erfindung, ein unvollständiges Spülen der Harzsäule anwenden zu können, denn man sieht weiter unten, daß diese Fraktion lld absichtlich für die Eluierung nach dem Spülen der zweiten Einheit 12a von Harzsäulen verwendet wird. Ein "anderer Grund der Anwesenheit von Nickel in der Fraktion lld ist der, daß die für das Spülen bei 10b verwendete Salzsäurelösung bewußt eine geringe Nickelmenge enthält, denn sie stammt aus dieser gleichen Fraktion lld, wie noch weiter unten erläutert wird.

Dieser Vorgang bei 10c liefert in einem zweiten Zeitabschnitt eine den grö-ßten Teil des in der Lösung vor der Reinigung vorhandenen Zinks enthaltende Fraktion He sowie etwas Kupfer, Kobalt und Eisen;

bei 1Od "Rekonditionierung" des Harzes, was eine Vorbehandlung mit einer Fraktion von gereinigter Lösung ist, die ausreicht, um das des Harz am Ende des EluierungsVorganges bei 10c imprägnierende Wasser zu ersetzen. Diese gereinigte Lösung wird stromab des Verfahrens entnommen, was in der Figur nicht dargestellt ist. Die zweite Einheit von Harzsäulen 12a ist der vorstehend erläuterten ähnlich, und ihre Regenerierung erfolgt nach der gleichen Folge von Verfahrensschritten, die hier mit 12b, 12c und 12d·bezeichnet sind. Die Lösung Ij5&i die daraus stammt, ist völlig gereinigt. /Zusammen" mit der reinen Fraktion Ha aus der ersten Einheit bildet sie eine Lösung 14. \

Jede der Einheiten 10a und 12a von Harzsäulen umfaßt zwei Säulen oder Gruppen von Säulen, die in Reihe montiert sind. Wenn die erste Säule oder erste Säulengruppe gesättigt ist, unterwirft man das Harz der vorstehend beschriebenen Regenerierung, dann.montiert man diese Säule oder Säulengruppe anstelle der zweiten Säule oder der zweiten Säulengruppe, während diese letztere an die Spitze der Einheit von Säulen wandert

Es sollen nun die verschiedenen Lösungen präzisiert werden, die für die Regenerierung der Einheiten 10a und 12a der Harzsäulen verwendet werden. Wie weiter oben schon erwähnt wurde, wird dieEluierung bei 10c der ersten Einheit 10a mit Wasser vorgenommen, die sich dabei ergebende Lösung Hd dient zur Eluierung der zweiten Einheit 12a bei 12c, eine Eluierung, die in einem unmittelbar anschließenden zweiten Zeitabschnitt mit Wasser erfolgt.

Das so.erhaltene Eluat l?c wird bei 15 durch Einführen 'von HCl-Gas mi-t Chlorionen angereichert, bis seine Konzentration an HCl etwa achtfach normal ist. Man läßt es anschließend über eine dritte Einheit l6a von Ionenaustauschharzsäulen laufen, die den ,größten Teil des Kobalts und des Kupfers sowie die Gesamtheit des Eisens- und des-'Zinks, die darin enthalten sind, zurückhält. ·

Die Regenerierung dieser dritten Einheit l6a bei 16b wird durch eine einfache Eluierung mit Wasser vorgenommen, die ein Eluat 17 liefert, das Kobalt, Kupfer, Eisen und Zink enthält, die vom Harz zurückgehalten wurden. Tatsächlich sind das Spülen und die Rekonditionierung in diesem Fall aufgrund der schwachen Konzentration von Nickel der in dieser Phase behandelten kobalthaltigen Lösung unnötig.

Das Eluat 17 kann von Eisen, Kupfer und Zink nach Jedem

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bekannten Verfahren befreit werden, und man erhält dann eine gereinigte Kobaltchlor!dlösung, die einen Handelswert aufweist. Das Kupfer kann durch Zementierung mittels Kobaltpulver oder durch Ausfällen mit Schwefelwasserstoff abgetrennt werden, der gleichzeitig das Zink mitrdßen würde. Das Eisen kann bei einem kontrollierten pH-Wert ausgefällt oder durch selektive Extraktion entfernt werden. Schließlich ist es auch möglich, das Kobalt, Kupfer, Eisen und Zink zu trennen, indem man die Eluierung bei l6'b selektiv vornimmt.

Die aus der Einheit l6a von Harzsäulen nach der Fixierung der Verunreinigungen kommende Lösung dient anschließend dem Spülen der zweiten Einheit 12a von Harzsäulen bei 12b.

Die von diesem Spülen bei 12b stammende Fraktion 13b wird zum Spülen der ersten Einheit 10a von Harzsäulen bei 10b ver- ■ wendet. Mari erhält dann eine Nickel enthaltende Salzsäure- . lösung lic, die bei 29 wieder verwendet wird, wie noch weiter unten angegeben wird.

Es soll bemerkt werden, daß man, wie oben für das Spülen IQp beschrieben, bei 12b ein unvollständiges Spülen vornimmt, da · es mittels einer aus der Fraktion l^c stammenden Lösung vorgenommen wird, die nach Zusatz von Salzsäure bei 15 und Entfernung des Kobalts, Kupfers, Eisens und Zinks bei l6a mit Nickel verunreinigt ist.

Die gereinigte Nickelchloridlösung 14 wird anschließend bei 18 durch eine Nickelkarbonattrübe 19 neutralisiert unä dann bei 2h in einem System von Wannen elektrolysiert, die mit Anodenabdeckungen versehen sind, die eine Wiedergewinnung des Chlorn ermöglichen, dessen Freisetzung mit 25 bezeichnet ist. Die Anoden bestehen aus Graphit oder aus mit Rutheniumoxid behandeltem Titan.

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Eine Verdampungselnrlchtung 26 ermöglicht das Evakuieren des in die Elektrolyse eintretenden Uberschußwassers. Die Elektrolyse führt zur Abscheidung von Nickelkathoden 27.

Das Chlor 25, das sich an der Anode entwickelt, wird wiedergewonnen und bei^ 28 in HCl-Gas umgewandelt, das stromauf des Verfahrens, z.B. bei 15 zur Erhöhung der Chlorionenkonzentration des kobalthaltigen Eluats 13c oder auch noch bei 29 zur Herstellung der Salzsäurelösung zurückgeführt wird, die der Reaktion mit dem Rohoxid dient, ein Verfahrensschritt, bei dem bei 30 eine Ergänzung an HCl erfolgt, die die Verluste in den Lösungen He, 17 und 23 kompensiert.

Die Nickelkarbonattrübe 19 wird aus einer Katholytfraktion 20 hergestellt, die aus der Elektrolyse bei 24 stammt, man nimmt mit Na₂CO, eine Ausfällung bei 21, dann eine Filtration und ein Waschen bei 22 derart vor, um mit den Mutterlaugen 23 das Natrium und einige andere Verunreinigungen zu entfernen, die die Neigung hätten, sich im Elektrolyt bei 24 anzusammeln.

Beispiel

Das Ausgangssulfidkonzentrat 1 wird durch Ausfällen der in der Schwefelsäureauslaugungslösung von Laterit, den man in einigen Teilen von Cuba oder Neukaledonien antrifft, enthaltenen Metallanteile mittels Schwefelwasserstoff erhalten.

^Dieses nasse Konzentrat wird einem Trocknen bei 2 unter-'worfen uncT entspricht nach diesem Vorgang folgender Analyse, die in Gewichtsprozent angegeben ist:

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-11 TABELLE I

ν Nl Cp - " Fe , Cu Zn S \

54,2 4,88 0,43 O,l6 0,99 35,4

Dieses trockene Erzeugnis wird bei 3 3-ⁿ einem Ofen des Wirbelbett-Typs bei einer mittleren Temperatur zwischen und 90O⁰C geröstet. Man erhält nach diesem autogenen, d.h. praktisch keine Wärme verbrauchenden Rösten ein Rohnickeloxid, das gegenüber Salzsäurelösungen sehr reaktiv ist und nur sehr geringe Mengen Schwefel enthält, wie die folgende Analyse in Prozent zeigt:

TABELLE II

Ni Co Fe Cu Zn S • 69,48 6,25 0,55 0,20 1,27 1,20

Dieses Oxid wird mit einem Durchsatz von 440 kg/h erhalten, wobei man gleichzeitig etwa 86Ο Nnr/h einer gasförmigen Mischung mit etwa l6 Volumenprozent S0~ wiedergewinnt; die Bedingungen zum Speisen des Ofens sind ziemlich genau 960 Nm-Vh eingeblasene Luft und 6OO kg/h trockenes Sulfid. ,

Dieses Oxid wird zerkleinert, bis das gesamte Gut durch ein Sieb mit Maschen von 0,400 mm durchgeht.

Dieses Produkt wird kontinuierlich in eine Batterie 5 von drei Behältern in Reihe mit Rühreinrichtungen, Heizeinrichtungen, Kühleinrichtungen und Rückflußeinrichtungen eingeführt, wobei gleichzeitig eine Salzsäurelösung eingeführt wird, mit der etwa 280 g/l HCl auf 56 g/l Nickel berechnet sind und die vom Spülen von Ionenaustauschharzsaulen stammt,

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wie noch beschrieben wird. Die Reaktionstemperatur von etwa 1O5°C wird dank des exothermen Charakters der Reaktion des Nickeloxids mit HCl leicht beibehalten. Die Reaktionsdauer ist in der Größenordnung von 6 Stunden. Man erhält so ein Nickelauflösungsausbringen*"von" rr.ehr als 99#. Der unlösliche Rückstand wird aus der Lösung durch Filtrieren bei 7 abgetrennt .

Die unreine Nickelchloridlösung, die eine geringe Menge freier Salzsäure enthält, wird dann durch Lufteinblasen und anschließend mit einer Menge von Wasserstoffperoxid mit Volumen, die gerade ausreichend ist, um das Ferroeisen in den Ferrizustand umzuwandeln, bei 8 behandelt. Im Lauf dieses Verfahrensschrittes bildet sich auch noch eine geringe Menge elementaren Schwefels, die durch Filtrieren bei 9 vor der Reinigungsbehandlung mit den Anionenaustauschharzen abgetrennt wird.

Die folgende Beschreibung gibt Lösungen an, deren repräsentativste Analysen in der Tabelle III zusammengefaßt sind.

Die Rohlösung wird in einem ersten Stadium in einer Einheit 10a aus zwei in Reihe montierten Säulen behandelt, von denen Jede mit 100 Litern stark basischen Anionenaustauschharzen des quaternären Ammoniumtyps, des Handelsnamens "IRA 400" (Rohm & Haas) beschickt ist und unter der Chloridform funktioniert. Die Lösung wird mit den Harzen bei einer Temperatur von etwa 70⁰C und mit einem Durchsatz von 10 Volumen je Harzvolumen und Stunde in Berührung gebracht. Man entnimmt der Einheit eine erste Fraktion lla von völlig gereinigter Lösung, dann eine zweite Fraktion 11b, von der das Zink und das Eisen eliminiert sind und die man so lange sammelt, wie die an erster Stelle angeordnete Harzsäule nicht gesättigt ist.

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-13.-

Wenn diese erste Säule gesättigt ist, wird sie den Vorgängen des Spülens, der Eluierung und Rekonditionierung unterworfen, wie sie weiter oben beschrieben werden. Dann wird sie an die zweite Stelle gesetzt, während die anfänglich an zweiter Stelle befindliche Säule die erste Stelle einnimmt.

Die vorstehende, teilweise gereinigte Fraktion 11b wird einem_zweiten Reinigungsstadium in einer der ersten gleichen Einheit 12a" von Harzsäulen, die unter gleichen Bedingungen arbeitet, unterworfen. Man erhält so eine völlig gereinigte Lösung 13a, die zusammen mit der ersten Fraktion 11a des ersten Verfahrensstadiums_die_gereinigte Lösung 14 bildet, deren Analyse man-in der „Tabelle III findet.

Parallel dazu werden die schon erläuterten Spül- und Eluierungsschritte vorgenommen. Typische Lösungsanalysen hier·· zu finden sich in der Tabelle III.

Die sich aus den beiden Reinigungsschritten ergebende und einen leichten Salzsäureüberschuß aufweisende gereinigte Lösung 14 wird bei l8 durch eine basische Nickelkarbonattrübe neutralisiert, die ausgehend von einer Fraktion der gereinigten Lösung, die auf Höhe der Elektrolyse entnommen wurde, mittels Natriumkarbonat hergestellt wurde; das so erhaltene Nickelkarbonat wird bei 22 bis zur fast völligen Entfernung der Natriumionen gewaschen, während die Fällungsmutterlaugen eine Entfernung der als Spuren vorliegenden Verunreinigungen ermöglichen, die sich in dieser "Entwässerung" anreichern würden.

Die neutralisierte Lösung wird bei 24 einer Elektrolyse mit unlöslichen Anoden bei hoher Stromdichte unterworfen. Die Hauptarbeitsbedingungen dieser Elektrolyse sind folgende:

2 0 9 8 5 0/0869 omomiAt inspected

TABELLE III

Analyse der wichtigsten Lösungen im Zuge des Verfahrens

K)

CD CD

cn

OO CT>

te

H O

■ν

m ο

	HCl (N)	Ni g/l	Co g/l	Cu s/i	Fe g/l	zn g/i	Bezugsziffern in der Beschrei bung und Zeichnuni;
HCl-Lösung zur Auflösung des Oxids	8,0	56,4	5,64	0,28	0,28	1,22 ,
Rohlösung nach Auflösung des Oxids	0,3	215	20,1	0,56	1,55	3,37	Ausgang von 5
Teilweise gereinigte Lösu	ig 0,3	215	7,5	0,23	«0,01	«0,01	11b
Gereinigte Lösung.	0,3	215	«0,01	«0,01	«0,01	«0,01	14
Neutralisierte gereinigte Lösung (Speisung der Elektrolyse)	pH Z	130	<0,01	<0,01	<0,01	«0,01	Ausgang von l8
Zn-Eluat	0,0!	0,02	0,06	0,11	0,02	1,32	He
Ni-, Co-, Cu-, Fe-Eluat nach HCl-Injektion	8,0	6,0	30	1,10	3,21	0,31	Ausgang von 15
Co-, Cu-, Fe-Eluat	1,1	0,12	18,0	0,62	2,00	0,20	17
Spüllösung nach Festlegün von Co + Cu + Fe am Harz	¹ 6,0	5,9	0,5	0,02	<0,01	«0,01	Ausgang von l6a
Zur Auflösung des Oxids rückgeführtes Spüleluat	6,0	60	6	0,3	0,3	1,3	lic

μ-·

-pr

NJ NJ Ol NJ

Temperatur
Spannung
Stromdichte
Anoden

Ni
H TBO,

pH Kathodenabteil
pH Anodenabteil

/o

8O⁰C

4,5 Volt 600 A/m² Graphit 130 g/i 30 g/l 3 bis 4 1,3 bis 1,5

Das entsprechende kathodische Ausbringen ist etwa 98

Die folgende Tabelle IV zeigt eine Analyse der bei 27 erhaltenen Nickelkathoden in Prozent:

TABELLE IV

Co'

0,005

Cu
0,005

Fe 0,003

Zn 0,002

Mn 0, 004

S 0,002

Die Elektrolysenwanne ist mit Anodenabdeckbehältern ausgerüstet, die die Wiedergewinnung des Chlors 25 ermöglichen, das sich an der Anode bildet, welches dann mit Wasserstoff zur Bildung von HCl zur Reaktion gebracht und danach stromauf im Verfahren wiederverwendet werden kann.

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INSPECTED

Claims

PatentansprUche

a) Trocknen (bei 2) und Rösten (bei 3) des geschwefelten Konzentrats (1) bei oder nahe 900⁰C;

b) Auflösen des erhaltenen Erzeugnisses in Salzsäure (bei 5);

c) Oxydation des in der so erhaltenen Lösung enthaltenen Eisens (bei 8);

d) Entfernung der Verunreinigungen mittels Anionenaustauschharze (bei 10a, 12a) des stark basischen quaternären Ammoniumtyps;

e) Neutralisation des schwachen SaIzsäureüberSchusses (bei 18);

f) Elektrolyse der so gereinigten Nickelchloridlösung

(bei 24);

wobei der Verfahrensschritt d) der Entfernung der Verunreinigungen mittels zweier Einheiten (lOa, 12a) von in Reihe montierten Harzsäulen durchgeführt wird, die man zyklisch einer Regenerierung durch Spülen mit Salzsäure (bei 10b, 12b), EIuierung mit Wasser (bei 10c, 12c) und Rekonditionierung durch eine reine NiekelChloridlösung (bei 1Od, 12d) unterwirft, und wobei die Eluierungslösung (lld) der ersten Einheit von Harzsäulen zum Eluieren (bei 12c) der zweiten Säuleneinheit verwendet, dann (bei 15) mit Salzsäure versetzt, in einer dritten Einheit (l6a) von Anionenaustauschharzsäulen gereinigt und nacheinander zum Spülen der zweiten Harzsäuleneinheit (bei 12b) und der ersten Harzsäuleneinheit (bei 10b) verwendet wird.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheiten (10a, 12a, 16a) von Harzsäulen je zwei in Reihe montierte Anionenaustauschersäulentelle aufweisen,wovon der erste der Regenerierung unterworfen wird, wenn er an Verunreinigungen gesättigt ist, und dann mit dem zweiten ausgetauscht wird.
/3· VeIFf äHren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß \iie dritte Einheit (l6a) von Anionenaustauschharzsäulen durch Eluieren mit Wasser (bei 16b) regeneriert wird. . .,
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das im Verfahrensschritt a) beim Rösten (bei 3) erzeugte Schwefeldioxidgas wiedergewinnt, es (bei 4) in Schwefelsäure umwandelt und diese zur Auslaugung von . nickelhaltigem Erz zwecks Gewinnung neuer Mengen von Ausgangssulfidkonzentraten · (1) verwendet.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das im Verfahrensschritt f) der Elektrolyse (bei 24) freigesetzte Chlor (25) wiedergewinnt, es (bei 28) in HCl-Gas umwandelt und als solches wieder in Umlauf setzt.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 3* dadurch gekenn-, zeichnet, daß/die vom Spülen (bei 10b) der ersten Harzsäuleneinheit (10a) stammende Lösung (lic) als Salzsäurequelle (bei 29) verwendet.

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