DE2504783C3 - Verfahren zur Erzeugung von Nickel aus einer nickelhaltigen Legierung - Google Patents
Verfahren zur Erzeugung von Nickel aus einer nickelhaltigen LegierungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung von Nickel aus nickeihaltigen Legierungen,
insbesondere aus Ferro-Nickel. Der Begriff »Feivo-Nikkel«
wird in der folgenden Beschreibung einfachheitshalber verwendet, doch ist das erfindungsgemäße
Verfahren ebenfalls auf andere nickelhaltige Stoffe, wie beispielsweise Abfälle bzw. Schrott von nichtrostendem
Stahl, anwendbar.
Es sind verschiedene Verfahren bekannt, die die Wiedergewinnung des Nickels in Form des Oxids, des
Metalls oder eines Salzes aus Ferro-Nickel ermöglichen, welches seinerseits durch Erschmelzen von Nickeloxiderzen
erhalten werden kann. Außer den pyrometallurgischen Raffinierverfahren findet sich nur ein einziges
hydrometallurgisches Verfahren, das gegenwärtig seiner Einführung in industriellem Maßstab nahe ist.
Dieses Verfahren sieht eine oxydierende Schwefelsäureauslaugung des Ferro-Nickels in Gegenwart von
Kupfer als Katalysator und die Abtrennung des Eisens in Form von Jarosit vor. Jedoch weist dieses Verfahren
außer seiner Kompliziertheit — die Bildung von Jarosit erfordert besondere Arbeitsbedingungen — den Nachteil
auf, zum Erhalten einer Nickelsulfatlösung zu führen, die sich lediglich zur Weiterverarbeitung durch
Elektrolyse anbietet und insbesondere nicht in einfacher Weise zum Erhalten von Nickeloxid führen kann, das ein
von Eisenhüttenleuten sehr geschätztes Produkt ist. Zu diesem doppelten Nachteil kommt noch der hinzu, daß
dieses Verfahren allein auf Ferro-Nickelsorten mit hohem Nickelgehalt, z. B. in der Größenordnung von 85
bis 90%, anwendbar ist.
Die seitens der Anmelderin durchgeführten Arbeiten richteten sich auf die Entwicklung eines hydrometallurgischen
Verfahrens, das von den Nachteilen dieses bekannten Verfahrens frei ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung von Nickel anzugeben, das auf
alle Ferro-Nickelsorten unabhängig von ihren Gehalten an Eisen und an Nickel anwendbar ist und keine
besonders weitgetriebene Zerkleinerung des Ausgangsmaterials erfordert. Gleichzeitig soll mit diesem
Verfahren die Aufgabe gelöst werden, daß sich schon im ersten Behandlungsschritt die Abtrennung des Eisens in
einer ökologisch annehmbaren Form sowie die Beseitigung gewisser Verunreinigungen wie z. B. Chrom,
Aluminium und Kieselsäure erreichen lassen. Schließlich soll mit der Erfindung die Aufgabe gelöst werden, im
Zuge des Verfahrens ein leicht zum Oxid oder Metall umwandelbares Nickelsalz zu erhalten.
Der Grundgedanke der Erfindung beruht darauf, daß man eine salpetersaure Auslaugung des Ferro-Nickels
vornimmt, die zum Erhalten einer Nickelnitratlösung führt, die man anschließend einer Behandlung zur
Extraktion des Nickels unterwirft.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur
Erzeugung von Nickel aus einer nickeihaltigen Legierung, wie dem Ferro-Nickel, durch oxydierende
Säureauslaugung, bei der Nickel als Salz gelöst und Eisen als unlösliche Verbindung ausgefällt und abgetrennt
wird, mit dem Kennzeichen, daß man das Auslaugen der nickeihaltigen Legierung beliebiger
Zusammensetzung mittels Salpetersäure durchführt und
die so erhaltene, von der unlöslichen Eisenverbindung befreite Nickelnitratlösung zur Gewinnung des darin
enthaltenen Nickelgehalts einer weiteren Behandlung unterwirft
Erfindungsgemäß erfolgt vorteilhaft die Salpetersäure-Auslaugung
des vorab in Kornforn> zerkleinerten
Ferro-Nickels bei einer Temperatur von 80 bis 100° C
unter Verwendung einer wäßrigen Salpetersäurelösung mit einer zwischen 1 N und 14 N und vorzugsweise
zwischen 5 N und 10 N liegenden Normalität Es genügt
für den guten Gang dieser Auslaugung, daß die Ferro-Nickelteilchen mittlere Abmessungen in der
Größenordnung von 1 mm aufweisen.
Allgemein führt man die Salpetersäure-Auslaugung gemäß der Erfindung in Gegenwart von Luft durch, sie
kann jedoch auch in Anwesenheit von in den Reaktionsbehälter eingeblasenem Sauerstoff ablaufen.
Die während der Auslaugung gebildeten nitrosen Dämpfe können zur Wirtschaftlichkeit des Verfahrens
vorteilhaft wiedergewonnen und in Salpetersäure umgewandelt werden, die sich dann zur Auslaugung
neuer Mengen von Ferro-Nickel verwenden läßt.
Die Auslaugung gemäß der Erfindung führt zum Erhalten einer konzentrierten Nickelnitratlösung, die
mehr als 100 g/l Nickel enthält, und dies mit ausgezeichneten Ausbeuten, nämlich wenigstens gleich
99,6%. Das Verhältnis Fe/Ni in dieser Lösung liegt unter V100 und beweist somit die Selektivität der Auslaugung
gemäß der Erfindung, die eine Abtrennung des Eisens vom Nickel in einem einzigen Behandlungsschritt
ermöglicht.
Das Eisen reagiert allgemein im Lauf dieses Auslaugungsverfahrensschritts in einem ersten, vorübergehenden
Schritt zu Ferronitrat, einer Verbindung, die sich schnell in Goethit der Formel FeO(OH)
umwandelt, der als Niederschlag ausfällt. Diese Umwandlung des Eisens in Goethit erfolgt jedoch
direkt, wenn man die Auslaugung gemäß der Erfindung in Gegenwart von Sauerstoff durchführt.
Es sei hier zunächst auf einen der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens hingewiesen, der darauf
beruht, daß die Ausfällung des Eisens in Form von Goethit von einer Freisetzung nitroser Dämpfe nach
der folgenden Reaktionsgleichung begleitet ist:
τ
3(NO3)2Fe + 4H2O —3FeO(OH) + 5HNO3 + NO
(D
Diese Dämpi'e können in einer geeigneten Anlage zu
Salpetersäure nach folgender Gleichung rekombiniert werden:
2NO+ 3/2O2 + H2O- 2HNO3
(2)
55
so daß die Gesamtmenge an verbrauchter Sa'petersäure
für den Reaktionsangriff des Eisens vernachlässigbar gering ist.
Das Nickel wird seinerseits durch die Salpetersäure als Nitrat nach der folgenden Gleichung aufgelöst:
8HN03->3(N03)2Ni
(3)
und die so entstandenen nitrosen Dämpfe werden in Umlauf rückgeführt.
Daraus ergibt sich, daß der tatsächliche Verbrauch an Salpetersäure im Lauf dieses Auslaugungsverfahrensschritts,
von unvermeidlichen Verlusten abgesehen, lediglich der Umwandlung des im Ferro-Nickel-Ausgangsstoff
enthaltenen Nickels in Nickelnitrat entspricht Dies stellt offenbar einen erheblichen Vorteil
unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten dar.
Der erhaltene Goethit-Niederschlag eignet sich besonders für Filtrier- oder Dekantiervorgänge und
kann so leicht von der Nickelnitratlösung getrennt werden. Außerdem ist der Goethit die Form des
Eisenoxids, die handelsüblich am leichtesten zu verwerten ist.
Die vom Goethit-Niederschlag befreite Nickelnitratlösung wird anschließend erfindungsgemäß einer
Behandlung unterworfen, die zur Extraktion des darin enthaltenen Nickels dient
Diese Behandlung umfaßt vorteilhaft einen ersten Reinigungsschritt zur Beseitigung der noch darin
enthaltenen metallischen Verunreinigungen aus der Lösung. Es sei darauf hingewiesen, daß dieser
Reinigungsverfahrensschritt dadurch vereinfacht ist, daß die Salpetersäureauslaugung des Ferro-Nickels zum
Erhalten einer Nickelnitratlösung führt, die bereits von einigen Verunreinigungen, insbesondere Chrom, Aluminium
und Kieselsäure befreit ist.
Die Reinigungsbehandlung der Nickelnitratlösung kann an sich nach irgendeiner bekannten Technik, z. B.
durch Flüssig-Flüssig-Austausch mittels einer ein Sulfoniumthiocyanat enthaltenden organischen Phase
durchgeführt werden. Diese Reinigung kann ebenfalls durch Behandlung der Lösung mittels eines kationischen
Lösungsmittels wie z. B. einer Alkylphosphorsäure und/oder durch eine Kobaltabtrennung mittels eines
basischen Nickel(III)-karbonats erfolgen.
Die so erhaltene gereinigte Lösung wird anschließend entweder einer direkten Pyrohydrolyse oder einer
Kristallisation von Nickelnitrat-Hexahydrat,
Ni(NO3J2 · 6 H2O,
mit anschließender Pyrolyse dieses Nitrats nach an sich bekannten Verfahren, die hier nicht näher erläutert
werden, unterworfen. Die eine oder die andere dieser Behandlungen führt zum Erhalten einerseits von
Nickeloxid, dessen Reinheit selbstverständlich Funktion des vorherigen Reinigungsgrades der Nickelnitratlösung
ist, und andererseits von nitrosen Dämpfen, die vorteilhaft zur Wirtschaftlichkeit des Verfahrens
zwecks Rückbildung von Salpetersäure wiedergewonnen werden.
Die so erzeugte Salpetersäure kann zur Auslaugung neuer Mengen von Ferro-Nickel dienen, so daß der
effektive Verbrauch dieser Säure dann weitestgehend reduziert wird. Das erhaltene Nickeloxid kann man
etwa nach Sinterung direkt verwerten, es kann jedoch auch zur Erzeugung von reinem Nickel weiterbehandelt
werden.
So wird nach einer ersten Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens das Nickeloxid einer
klassischen Reduktionsbehandlung unterworfen, die mehr oder weniger hartes Nickel lieferi, das durch
Elektroraffination mit löslichen Anoden zur Erzeugung von reinem Nickel führt.
Nach einer zweiten Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Nickeloxid einer Auflösung
mittels Salzsäure unterworfen, die zum Erhalten einer Nickelchloridlösung führt, die anschließend nach irgendeinem
bekannten Verfahren gereinigt und einer Elektrolyse unterworfen wird, die zu Nickel hoher
Reinheit führt. Die Reinigung der Nickelchloridlösung
kann beispielsweise mittels Entfernung der Verunreinigungen
durch Ionenaustauschharz und Elektrolyse der so gereinigten Lösung erfolgen.
Die folgende, nicht einschränkend /u verstehende
Beschreibung dient /um besseren Verständnis der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es
wird außerdem durch die Zeichnung veranschaulicht, worin zeigt
(ig. 1 schematisch die verschiedenen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens und
F i g. 2 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung der Salpetersäureauslaugung im Zuge des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
Wie man in F i g. 1 erkennt, wird das auf eine Korngröße von etwa 1 mm zerkleinerte Ferro-Nickel 1
im Reaktionsbehälter 2 einer Auslaugung mittels 7 N-Salpetersäure unterworfen, die einerseits eine
Lösung 3 von Nickelnitrat und andererseits einen Niederschlag 4 ergibt, der bei 5 dekantiert wird. Dieser
Dekantiervorgang liefert Goethit 6 und eine Nickelnitratlösung 7. die der Lösung 3 zugesetzt wird.
Die nitroscn Dämpfe 8. die durch die Auslaugung im Reaktionsbehälter 2 frei werden, leitet man unverzüglich
nach Zusatz von Sauerstoff oder Luft in den Auslaugungsbehälter zurück.
Die Nickelnitratlösung 3 wird bei 9 einer teilweisen Reinigung mittels kationischer Lösungsmittel und dann
bei 10 einer Kobaltabtrennungsbehandlung mittels basischen Nickel(III)-karbonats unterworfen.
Die so erhaltene gereinigte Lösung 11 wird anschließend bei 12 einer Pyrolyse unterworfen, die
Nickeloxid 13 und nitrose Dämpfe 14 ergibt. Diese Dämpfe werden bei 15 in Salpetersäure 16 ungewan
delt. die nach Zusatz vnn frischer Salpetersäure 17 in
den Auslaugungsreaktionsbehälter 2 eingeführt wird.
Nach einer ersten Ausführungsart, die im linken Teil der F i g. 1 veranschaulicht ist, wird das Nickeloxid 13
bei 19 reduziert, so daß man Nickel 20 erhält, das zu Scheiben geformt durch Elektroraffination bei 21
gereinigt werden kann, so daß man reines Nickel 22 erhält.
Nach einer anderen Ausführungsart, die im rechten
Teil der Fig.! veranschaulicht ist, wird das Nickeloxid
13 bei 23 in Salzsäure aufgelöst, und die erhaltene Lösung wird bei 24 einer zusätzlichen Reinigung durch
Überleiten über lonenaustauschharze gereinigt, worauf die Lösung bei 25 elektrolysiert wird, so daß man reines
Nickel 26 erhält. In diesem Fall ist natürlich die besondere Reinigung der Nickelnitratlösung bei 9, 10
nicht unbedingt erforderlich.
Die Salpetersäureauslaugung gemäß der Erfindung kann vorteilhaft in der in Fig. 2 dargestellten
Vorrichtung durchgeführt werden.
Diese Vorrichtung umfaßt einen vertikalen Reaktionsbehälter 30, der aus zwei untereinander über einen
Kegelstumpfteil verbundenen zylindrischen Teilen, und zwar dem unteren Teil 32 mit geringerem Durchmesser
und dem oberen Teil 35 mit größerem Durchmesser besteht. In den oberen Teil 35 des Reaktionsbehälters
tritt ein Axialrohr 31 ein, das im unteren Teil 32 des Reaktionsbehälters mündet, dessen Basis mit einem
horizontalen Rost versehen ist, unterhalb dessen ein Zuleitungsrohr 33 zum Einführen von Salpetersäure und
ein Zuleitungsrohr 34 für in Umlauf geführte nitrose Dämpfe münden. Der obere Teil 35 des Reaktionsbehälters
ist außerdem in geringem Abstand von seinem oberen Ende mit einer Oberlaufleitung 36 versehen, die
in einem Dekantierbehälter 37 mündet, der an seinem Boden in ein Rohr 38 zum Ablassen des im
Dekantierbehälter abgesetzten Anteils übergeht. Der obere Teil des Dekantierbehälters 37 ist weiter auf der
Höhe oder etwas unterhalb des Niveaus der Mündung
■■j der Überlaufleitung 36 mit einer Überlaufleitung 39
versehen, die ebenfalls etwas nach unten geneigt ist und von der ein Ablaufrohr 40 mit einem Ventil abzweigt.
Diese Überlaufleitung 39 mündet bei 42 in einer Umlauflciuing 41 für die aus dem Reaktionsbehälter 30
κι kommenden nitrosen Dämpfe, welche Leitung 41 vom höchsten Punkt des Reaktionsbehälters 30 ausgeht und
jenseits der Anschlußstelle 42 der Überlaufleitung 39 eine Abzweigleitung 43 aufweist, die zum Einführen von
Sauerstoff dient. Die Leitung 41 mündet in dem Zuleitungsrohr 34 für die in Umlauf geführten nitrosen
Dämpfe, wobei eine Turbine 44 an der Verbindungsstelle der Leitung 43 und des Rohres 34 vorgesehen ist.
Die Betriebsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist vorteilhafterweise folgende:
Das Ferro-Nickel 1 wird in den Reaktionsbehälter30,
der auf einer Temperatur von 95 bis 1000C gehalten ist,
mittels des Axialrohrs 31 eingeführt, das das Ferro-Nikkel in den unleren Teil 32 des Reaktionsbehälters leitet,
der die Reaktionszone bildet.
Der Reaktionsbehälter wird außerdem durch das Zuleitungsrohr 33 mit 7 N-Salpetersäure und durch das
Zuleitungsrohr 34 mit einer Mischung von Salpetersäure und Nickelnitrat gespeist, deren Ursprung noch näher
erläutert wird. Die Einführung dieser Lösungen wird so
jo reguliert, daß sich der gebildete Goethit in Suspension
in der Mischung aus Salpetersäure und Nickelnitrat befindet, wobei die Schaffung der Suspension einen
besseren Kontakt der Reaktionspartner und damit einen höheren Wirkungsgrad des Verfahrens sichert.
Das eventuell durch den Strom der durch die Rohre 33 und 34 eingeführten Lösungen mitgerissene Ferro-Nickel
trennt sich vom Goethit im oberen Teil 35 des Reaktionsbehälters, der »Beruhigungsteil« genannt
werden kann: Das Verhältnis zwischen dem Durchmes-
4(i ser des Reaktionsbehälters in dieser Zone und dem
Durchsatz der Lösungen wird tatsächlich derart reguliert, daß das Ferro-Nickel in die Reaktionszonc 32
zurückfällt, während der immer noch in Suspension in der Flüssigkeit befindliche Geothit durch diese zur
Überlaufleitung 36 mitgerissen wird, die im Dekantierbehälter 37 mündet.
Dieser Dekantierbehälter ermöglicht das Erhalten eines Absetzmassenanteils von wenigstens 50 Gew.-%
an Feststoffen, die man durch das unten anschließende Rohr 38 abläßt und einem nicht dargestellten Filter
zuführt, auf dem das Waschen des Goethitkuchens erfolgt.
Der aufschwimmende und überlaufende Anteil im Dekantierbehälter 37, der durch die Überlaufleitung 39
abläuft und im wesentlichen aus Nickelnitratlösung besteht, wird zum größten Teil durch das Ablaufrohr 40
zwecks anschließender Reinigung der Nickelnitratlösung erfaßt Ein kleinerer Teil dieser Lösung strömt bei
42 in die Umlaufleitung 41, die die nitrosen Dämpfe, die im Reaktionsbehälter 30 gebildet wurden, mitführt und
in der ebenfalls die Sauerstoffeinführleitung 43 mündet
44 ausgesetzt, wo die Synthese der Salpetersäure erfolgt Die Mischung von Salpetersäure und Nickelnitrat die diese Turbine verläßt, wird anschließend durch
das Zuleitungsrohr 34 in den Reaktionsbehälter 30 eingeführt
Is wird tin i"ii ill" hingewiesen, chili sich clic1 vorstehend
beschriebene· Vorrichtung besonders /iir konlinuic'ili
cli!cn Durchführung des Auslaugiingsverfalircns gemiiH
der Erfindung mil kontinuierlicher Einspeisung m>ii
I'eno-Nickcl 1 durch d;is Kohl Jl und von Salpetersäure
nebsl einer gewissen /umischung von Nickclnitrai
durch die /uleitungsrohre 33 imcl 34 anbietet.
Das folgende Heispiel dient der Erläuterung der Erfindung, ohne diese beschränken /ti sollen. Das
Beispiel bezieht sich auf die Salpctersäiireauslaugung
eines I'erm-Nickels 25 in (iegcim art von Sauerstoff.
Man führt das Verfahren kontinuierlich in der oben beschriebenen Vorrichtung unter Verwendung von
7 N-Salpetcrsäurc mit einem Durchsalz von 250 ml/h
und unter Einführen von 85 g/h Icrro-Nickcl folgender
Zusammensetzung in den Reaktionsbehälter durch:
Ni
Co
fc
Co
fc
27.67%
0.59%
71.01%
Der Reaktionsbehälter wird auf einer Temperatur von 95 bis 98"C gehalten, und man bläst in diesen
Sauerstoff mil einem Durchsalz von 120 l/h ein.
Man selzl das Verfahren 24 Stunden innereien obigen
Bedingungen fort und erhält eine Lösung mit einem pi I Wen \on 4 und der folgenden initiieren Zusammensetzung:
| Ni | 1 38 g/l |
| Co | 3.0 g/l |
| Cu | 0.05 g/1 |
| Ie | 0.38 g/l |
| Cr | 0,097 g/l |
Der Auslaugiingsrückstand enthält nach dem Waschen:
Ni 0,08% Fe 56,0% NO, 2,24%
Diese Ergebnisse entsprechen einem Aufschlußwirkungsgrad
des Nickels von 99,6%, wobei die Auslaugungslösung im übrigen weniger als 0,3% Eisen enthält,
was einem Verhältnis F-'e/Ni von 0,28% entspricht.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Verfahren zur Erzeugung von Nickel aus einer nickeihaltigen Legierung wie dem Ferro-Nickel,
durch oxydierende Säureauslaugung, bei der Nickel als Salz gelöst und Eisen als unlösliche Verbindung
ausgefällt und abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das Auslaugen der
nickeihaltigen Legierung beliebiger Zusammensetzung mittels Salpetersäure durchführt und die so
erhaltene, von der unlöslichen Eisenverbindung befreite Nickelnitratlösung zur Gewinnung des darin
enthaltenen Nickelgehalts einer weiteren Behandlungunterwirft.
2. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet,
daß die Salpetersäureauslaugung bei einer Temperatur von 80 bis 1000C mit legierungsteilchen
mittlerer Abmessungen in der Größenordnung von 1 mm mittels Salpetersäure einer Normalität von
1 N bis 14 N, vorzugsweise 5 N bis 10 N, erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Salpetersäureauslaugung in
Gegenwart von Sauerstoff erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Auslaugung
stammenden nitrosen Dämpfe zwecks Umwandlung in Salpetersäure rückgewonnen werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der
Nickelnitratlösung eine Reinigung nach irgendeiner für diesen Lösungstyp bekannten Art und eine
anschließende Pyrohydrolyse der gereinigten Lösung sowie eine Verarbeitung des so erhaltenen
Nickeloxids zu Nickel umfaßt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der
Nickelnitratlösung nacheinander eine Reinigung mittels für diesen Lösungstyp an sich bekannter
Maßnahmen, eine Kristallisation des Nickelnitrats mit anschließender Pyrolyse und eine Verarbeitung
des erhaltenen Nickeloxids zu Nickel umfaßt.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitung des Nickeloxids
aus einer Reduktion zu Nickel besteht.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß sie in Kombination folgende Teile umfaßt: Einen aus zwei zylindrischen Teilen
(32, 35) bestehenden vertikalen Reaktionsbehälter (30), wovon der untere Teil (32) einen geringeren
Durchmesser aufweist; ein in den oberen Teil (35) des Reaktionsbehälters (30) eintretendes und im
unteren Teil (32) mündendes Axialrohr (31); einen horizontalen Rost am Boden des Reaktionsbehälters
(30) und unterhalb des Rostes zwei Zuleitungsrohre (33,34), das eine Rohr (33) für frische Salpetersäure
und das andere Rohr (34) für Umlaufsäurelösung; einen Dekantierbehälter (37); eine Überlaufleitung
(36) zwischen dem Dekantierbehälter (37) und dem oberen Teil (35) des Reaktionsbehälters (30); eine
das Oberende und den Boden des Reaktionsbehälters (30) außenseitig verbindende Umlaufleitung
(41); eine mit einem Ablaufrohr (40) verzweigte Überlaufleitung (39) zwischen der Umlaufleitung b5
(41) und dem Dekantierbehälter (37); eine in der Umlaufleitung (41) mündende Sauerstoffeinführleitung
(43) uml eine Turbine (44) im Inneren der Umlaufleitung (41) stromab der Mündung der
Sauerstoffeinführleitung (43).
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| US4670051A (en) * | 1985-03-19 | 1987-06-02 | Hydrochem Developments Ltd. | Oxidation process for releasing metal values in which nitric acid is regenerated in situ |
| US4834793A (en) * | 1985-03-19 | 1989-05-30 | Hydrochem Developments Ltd. | Oxidation process for releasing metal values in which nitric acid is regenerated in situ |
| JPH04223609A (ja) * | 1990-12-25 | 1992-08-13 | Victor Co Of Japan Ltd | 分流器制御回路 |
| ZA922589B (en) * | 1991-04-15 | 1992-12-30 | De Beers Ind Diamond | A process using an acidic medium containing nitric acid |
| US8206973B2 (en) * | 2003-09-04 | 2012-06-26 | Gotohti.Com Inc | Automated biological growth and dispensing system |
| US7799296B2 (en) * | 2003-12-04 | 2010-09-21 | Ovonic Battery Company, Inc. | Method of producing a nickel salt solution |
| BRPI0605892B1 (pt) * | 2006-12-29 | 2015-09-01 | Vale Sa | Processo de recuperação de níquel e cobalto a partir de um eluato de resina de troca iônica |
| EP2722408A3 (de) * | 2007-05-02 | 2014-07-09 | Drinkard Metalox, Inc. | Verfahren zur Rückgewinnung von Metallwerten aus nickelhaltigen Erzen |
| AU2008248196C1 (en) * | 2007-05-03 | 2011-02-10 | Drinkard Metalox, Inc. | Method of recovering metal values from ores |
| CN112481502A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-12 | 湖南金鑫新材料股份有限公司 | 一种采用no催化氧化法浸出铁基镍钴合金的方法 |
| JP2024505135A (ja) * | 2021-01-04 | 2024-02-05 | ハッチ リミテッド | フェロニッケル合金直接精製プロセス及び硫酸ニッケル又は他のニッケル製品の製造プロセス |
| CN113860397B (zh) * | 2021-10-22 | 2022-08-26 | 江西佳纳能源科技有限公司 | 硫酸镍的制备方法 |
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Family Cites Families (8)
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