DE2528137A1

DE2528137A1 - Verfahren zur erhoehung des nickelgehaltes bei nickel-lateriteisenerzen

Info

Publication number: DE2528137A1
Application number: DE19752528137
Authority: DE
Inventors: Antonios Nestoridis
Original assignee: Financial Mining Ind Ship
Current assignee: Financial Mining Ind Ship
Priority date: 1975-04-04
Filing date: 1975-06-24
Publication date: 1976-10-21
Also published as: PH13308A; CU34489A; YU56876A; FI760898A; ZA761693B; CA1076368A; NO142790C; NO760985L; NO142790B; AU1256976A; JPS51122618A; AU507394B2; US4002463A; JPS5614133B2; FR2306274B1; FR2306274A1; DE2528137C3; GB1539284A; DE2528137B2; BR7602007A

Description

Die Erfindung betrifft die Gewinnung von Nickel in Form eines Konzentrates aus einzelnen Arten von Niekel-Lateriteisenerzen mit geringem Nickelanteil (von etwa 0,65 bis 1 # Ni) und relativ hohem Eisengehalt, und zwar etwa 30 bis 45 i° Fe₂O₅, und einem Siliciumdioxydgehalt von mehr als 40 fo (freiem SiIiciumdioxyd und einem Komplex von Silikaten, hauptsächlich Serpentinen) durch einen kombinierten Prozeß der Seigerung und magnetischen Trennung oder Flotation. Diese Erze können heute durch ein bekanntes Verfahren nicht wirtschaftlich behandelt

609843/1000

252813?

werden, vorausgesetzt, daß sie vor der nachfolgenden Weiterverarbeitung konzentriert werden, um eine wirtschaftliche Ausführung zu ermöglichen.

Das gemahlene Erz wird vollständig mit einer kleinen Menge Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Koks und einer aufgesprühten Lösung von natriumchlorid vermischt, um geeignete Pellets herzustellen. Die Pellets werden allmählich unter einer neutralen oder leicht reduzierenden Atmosphäre erhitzt, um 950 bis 1000⁰C zu erreichen, und werden dann bei dieser Temperatur während einer Stunde gebrannt. Während des Brennens wird sowohl das Nickel als auch ein Seil des Eisens und des Kobalts aus ihren entsprechenden Oxyden auf der Kohlenstoffoberfläche abgelagert, und zwar in Form sehr feiner metallischer Teilchen, durch wiederholte Zyklen der Chloridisierung, der Reduktionen und der Regeneration von Wasserstoffchlorid. Das gebrannte Material wird gekühlt, in wässrigem Medium gemahlen und schließlich einer nassen magnetischen Trennung oder Flotation ausgesetzt, um ein nickelreiches Konzentrat zu erhalten.

Vorzugsweise muß das Erz während des Brennens porös sein, so daß die Gase einen freien Zugang zu den Erzmassen haben, so daß die beteiligten Reaktionen zwischen festen und Gas- oder lediglich S-asphasen gleichzeitig stattfinden können und die Oase gleichmäßig aus dem Erz austreten können. Dies wird in vorteilhafter Weise durch Calciumcarbonate und zwar hauptsächlich bei Beschickung in Pelletformen, erreicht. Eine zweite

609843/1000
- 2 -

Punktion des CaCO, ist die, daß es als Speicherung für HCl dient, das während seiner Bildung verlorengehen kann. Abgesehen von diesem Vorteil dieses Hilfsprozesses hat sich herausgestellt, daß die Zugabe kleiner Mengen von Calciumsulfat die Chloridisierung von Nickel verbessert, wenn Natriumchlorid als chloridisierendes Agens verwendet wird. Abgesehen von dieser Aufgabe als chloridisierendes Agens wirkt das Natriumchlorid als Beschleuniger bei der Wasserstoffbildung.

Große Wassermengen sind bei oder zur Beeinflussung des Verfahrens, insbesondere bei der Flotation, erforderlich. Palis weiches Wasser nicht in ausreichenden Mengen vorhanden ist, kann Meerwasser ebenfalls geeignet sein.

Das Plußdiagramm in der anliegenden Zeichnung erläutert das erfindungsgemäße Verfahren. Die gestrichelten Linien in dieser Zeichnung kennzeichnen die magnetische Trennung.

Der Seiger- oder Absonderungsprozeß ist ursprünglich bei Kupferoxiden verwendet worden, und zwar unter Verwendung von Koks und Natriumchlorid als ehloridisierendes Agens. In den vergangenen Jahren sind zahlreiche Nickelseiger-üntersuchungen durchgeführt worden, die auf dem Prinzip der Kupferoxyd-Seigerverfahren beruhten. Bei diesen Untersuchungen ist Natriumchlorid durch Calciumchlorid ersetzt worden, das als wirkungsvollstes Chloridisierungsagens bei der Nickelseigerung angesehen wurde.

609843/100 0
- 3 -

Die bei der Seigerung auftretenden chemischen Reaktionen werden im folgenden zusammengefaßt:

Während der Aufheizstufe reagiert das dem Erz zugefügte Chlorid mit Wasserdampf, um Salzsäure zu bilden, während die Erd alkali ο xyd e mit dem G-anggestein reagieren, um Komplexe der Silikate zu bilden. Dabei reagiert die Salzsäure mit einem Metalloxid (NiO, FeO usw.)» um das entsprechende Metallchlorid gemäß folgender Gleichung zu bilden;

MeO + 2HCl ■ MeCl₂ + H₃O (Gl. 1) wobei Me sein kann: Ni, Fe und Co.

Wegen der positiven Werte der mittleren Änderungen der freien Energie bei allen Betriebstemperaturen bei jedem Metalloxid mit HCl würde thermodynamisch der Chloridisierungsschritt nur dann ablaufen, wenn der Partialdruck des Wassers so niedrig wie möglich gehalten wird (um eine Hydrolyse zu vermeiden), und das Metallchlorid wird durch eine nachfolgende Reduktion mit Wasserstoff zu Metall auf der Kohlenstoffoberfläche und Regeneration des HCl rasch entfernt gemäß der folgenden Gleichung:

MeCl₂ + H₂ = Me + 2HCl (Gl. 2).

Während die Reduktion des IiCl₂ zu Nickelmetall schnell abläuft, ist die Reduktion des FeCl₉ mit Wasserstoff eine lang-

c.

6098 U/1000
- 4 -

Γ 2b28137

same Reaktion. Polglich führt dieser Prozeß selbst zu einer besseren Selektivität im Hinblick auf den Mckelanteil. Der Wasserstoff wird durch die Reaktion des Wasserdampfs mit Kohlenstoff gemäß der folgenden G-leichung gebildet:

C + H₂O = H₂ + CO (Gl. 3)

Es sei festgestellt, daß der WasserstoffÜberschuß einen überraschenden Effekt auf die Mckelseigerung hat, da er die Reduktion "in situ" bevorzugen würde und nicht durch das Mckelchlorid. Andererseits hat das PeO, das leichter als das MO chloridisiert wird, um PeCl₂ zu bilden, eine vorteilhafte Wirkung auf die Chloridisierung des KlO (thermodynamisch besser als HCl) gemäß der Gleichung:

MO + PeCl₂ = MCl₂ + PeO (Gl. 4)

Abgesehen von den thermodynamischen Aspekten der bei dem Seigerungsprozeß auftretenden Reaktionen spielt die mineralogische Zusammensetzung des Erzes in Verbindung mit den neuen mineralischen Komponenten eine wichtige Rolle, die während der Heiz- und Brennstufen unter dem Einfluß der zugefügten Reagenzien gebildet werden.

Daher würde die Auswahl einer geeigneten Mischung der Reagenzien das Mokeloxid physikalisch angreifbarer für HCl oder PeCl₂ machen, so daß die Kinetik der Chloridisierung verbessert werden würde.

6 0 9 8 4 3/1000

Zunächst muß das gemischte Erz mit den Reagenzien während der Brennstufe porös sein. Insbesondere bei Beschickungen in Pelletform spielt insoweit das Calciumcarbonat diese Rolle (wie sich wiederholt während der Experimente ergeben hat), da während der allmählichen Erhitzung des Erzes das CaCO, zerlegt wird und das Kohlenstoffdioxyd dazu neigt, gleichmäßig aus den Pellets auszutreten, wobei Hohlräume zurückgelassen werden, so daß Reaktionen von Gasen mit festen Stoffen und zwischen Gasen untereinander leichter während der Brennstufe stattfinden.

Es ist außerdem herausgefunden worden, daß Zugaben kleiner Mengen von Calciumsulfat bis zu etwa 0,25 i° eine vorteilhafte Wirkung auf die Seigerung des Nickels im Vergleich zu den Resultaten haben, die bei der Flotation der Konzentrate in Abwesenheit des Calciumsulfate erhalten wurden, und es wurde geschlossen, daß dies als Beschleuniger der Nickeloxidchloridisierung wirkt, die als der schwächste und heikelste Punkt in dem Prozeß gilt. Abgesehen von den vorteilhaften Wirkungen des Calciumsulfats als Beschleuniger verbessert es die Beschaffenheit der Pellets, indem es das Abspalten während der Vorheiz- und Brennstufen verhindert.

Das von dem CaCO, zurückgebliebene CaO wirkt während des Brennens wahrscheinlich direkt auf das Gitter des Erzes mit einigen störenden Kapazitätsauswirkungen, wobei die entsprechenden Silikate gebildet und das Nickeloxid für die Chloridi-

609843/1000
- 6 -

> 2b28137

sierung zugänglicher gemacht werden, wobei dies vermutlich durch PeCIp bewirkt wird. Die Anwesenheit einer wesentlichen Menge von Fayalit, das in den gebrannten Produkten durch das XBD-Verfahren festgestellt wurde, bestätigt die oben erwähnte Vermutung, da die Bildung von Fayalit als Fortsetzung der in Gleichung 4 ausgedrückten Reaktion aufgefaßt werden kann, wobei zwei Moleküle von FeO dauernd durch ein Molekül von SiO₂ entfernt werden, um Fayalit zu bilden, so daß die Kinetik der Chloridisierung von Nickeloxid zu Nickelchlorid und dessen Reduktion durch Wasserstoff verbessert wird.

Alle Versuche wurden im labormaßstab insbesondere in einem horizontalen elektrischen Ofen mit einer Temperaturkontrolleinrichtung durchgeführt, und die Beschickungen wurden mit einer dichten keramischen Röhre von 5 cm Durchmesser durchgeführt. Beschickungen in Form von Pellets waren anstelle von Erzstaub bevorzugt. Die Geschwindigkeit der verschiedenen Gase, die in die Röhre während der Erhitzung einströmten, war nicht höher als 0,35 cm pro Sekunde bei 200 g Versuchsmenge. Während der !Laborversuche wurde herausgefunden, daß höhere Geschwindigkeiten störend sind. Als geeignete Gasatmosphäre ergaben sich entweder Stickstoff oder neutrale oder schwach reduzierende Gase, jeweils ohne Feuchtigkeit oder Wasserstoff.

Für die Experimente wurde das gebrochene Erz gemahlen, so daß es ein 200-Mesh-Sieb durchläuft, und wurde mit Koksgrus (-35-Mesh), Kalkstein und Gips gemischt. Das gemischte Erz wurde durchgehend mit einer 23 7&gen NatriumchloridlöBung besprüht und pelletisiert.

609843/ 1 000

— 7 —

Typische Bedingungen "beim Brennen und bei der magnetischen Trennung mit Flotation sowie die Mengen der verwendeten Reagenzien werden im folgenden angegeben:

Pelletgröße: 5 - 20 mm

Menge der verwendeten Reagenzien: Kalkstein 5 fi, G-ips 0, 25 $» Koksgrus 2,5 5^ und rohes Natriumchlorid 5 - 5,5 $

Brennbedingungen: Heizgeschwindigkeit 11 - 12°C/min bis zur Maximaltemperatur von 950 - 1000⁰C und Brennen bei dieser Temperatur für eine Stunde.

Das gebrannte Produkt wurde in einem wässrigen Medium gemahlen, bis es ein 100-Mesh-Sieb passierte; Meerwasser ist ebenfalls geeignet.

Bedingungen der Flotation: Einstellung des pH-V/ertes auf

5,5 - 6,0, Aktivierung mit Kupfersulfat (0,2 1,0 kg/t) bei 60 - 65⁰O während 30 Minuten, Sulfidisierung mit natriumsulfat 0,3 kg/t und pH-Einstellung, Kaliumamylxanthat-Zugabe 1 kg/t mit Kienb'l und Dieselöl 1 kg/t als Hilfssammler.

Bedingungen für die feuchte magnetische Trennung: Das gemahlene Erz wurde im Labor einem relativ starken Magnetfeld ausgesetzt, um ein gröberes Konzentrat und Abfall zu erhalten. Das erstere wurde dann einem relativ schwachen Magnetfeld ausgesetzt, um ein Konzentrat und eine mittlere Mischung zu erhalten.

609843/1000

252813?

Die folgenden Ergebnisse wurden erzielt:

(Tabelle 1

'Tabelle 1 zeigt eine typische chemische Analyse einer Erzablagerung bzw. eines Koksgruses.

Erzbestandteile

Prozent

Analyse des Koksgruses

Ui	(1100⁰C)	0,70	Fester Kohlenstoff: 87,45 #
Co	0,03	Flüchtige Bestandteile 0,65 96
SiO₂	47,1	Asche: 11,9 ^
Fe₂O₅	32,0	Schwefel: 1,71 $
Al₂O₅	8,1	Korngröße: 35 Mesh
CaO	0,1
MgO	4,9
Cr₂O₅	1,6
L.O.I.	3,7

6098 4 3/1000 - 9 -

AO

Tabelle 2

Diese Ergebnisse wurden durch einen kombinierten Prozeß von Seigerung (unter einer Schutzatmosphäre von Stickstoff) und Flotation gewonnen gemäß den bereits spezifizierten Bedingungen, jedoch ohne Zugabe von Gips.

Probe Nr.	Ergebnis	* Fl.	Ni	Ni $> Rück gew.	* Co	31,1 32,7 30,7	* OJL yn	MgO	Cr₀ °5²	* Al₉ °3²
(581 (582 (583	Konz. Mitte Abfall	5,0 10,3 84,7	10,30 0,29 0,17	74,8 4,3 20,9	0,28	31,5 35,5 31,1	25,9 45,2 48,6	2,38	0,82	5,05
(606 (607 (608	Konz. Mitte Abfall	5,0 12,2 82,8	9,50 0,19 0,16	75,1 3,7 21,1	0,22	29,1 33,5 31,9	26,2 44,8 49,1	2,38	1,06	5,06
(609 (610 (611	Konz. Mitte Abfall	4,8 13,5 81,7	9,60 0,20 0,15	75,3 4,4 20,3	0,21	35,1 33,5 31,9	26,0 45,4 46,0	2,42	1,03	5,39
(612 (613 (614	Konz. Mitte Abfall	4,3 10,3 85,4	11,50 0,19 0,16	76,0 3,0 21,0	0,30	21,5 46,0 46,4	1,99	0,91	4,30

609843/1000
- 10 -

Tabelle 3

Vergleichsergebnisse bei Verwendung verschiedener Chloridisierungsagenzien zur Seigerung durch Flotation unter einer Schutzatinosphäre sowie den spezifizierten Bedingungen.

Probe	Ergebnis	# Fl.	£ Ni	Ni 36	Reagenzien bei der
Hr.				Rückg.	Seigerung
(656	Konz.	5,1	10,00	77,8	5^a,'_a CaCo₅, 2,5% Koks
(657	Mitte	14,3	0,23	5,0	5$ NaCl
(658	Abfall	80,6	0,14	17,2
(662	Konz.	5,5	5,00	40,3	6_f2Bfo CaCl₂ 2H₂O
(663	Mitte	16,6	0,59	14,2	2,5$ Koks
(664	Abfall	77,9	0,40	45,2
(659	Eonz.	5,1	9,50	68,2	5$ NaCl und
(660	Mitte	14,0	0,28	5,5	2,5$ Koks
(661	Abfall	80,9 ι	0,23	26,3

609843/1000 - 11 -

tabelle 4

Vergleichsergebnisse unter den oben erwähnten Bedingungen mit Zugabe von Calciumsulfat als Beschleuniger.

Probe	Ergebnis	$ Pl.	io Ni	Ui i>	Reagenzien bei der
Ur.				Rückg.	Seigerung
(735	Konz.	6,1	10,15	79,4	0,25$ CaSO-, 5$ CaCO,
(736	Mitte	10,9	0,25	3,5	5,0$ UaCl * ^? 2,5$ Koks
(737	Abfall	83,0	0,16	17,1
(754	Konz.	6,2	7,15	66,0	1,0$ CaSO,, 5$ CaCO-
(755	Mitte	16,8	0,50	12,4	5,0^ NaCi¹' ^p 2,5$ Koks
(756	Abfall	77,0	0,19	21,6

609843/1000

- 12 -

252813?

Tabelle 5

Vergleichsergebnisse bei verschiedenen GasatmoSphären während des Brennvorganges, wobei alle übrigen Paktoren konstant gehalten sind (Reagenzien, Temperatur usw.). Gips wurde nicht zugefügt.

Probe Nr.	Ergebnis	$ Pl.	i» Ni	Ni £ Rückg.	Gaszusammensetzung
(669 (670 (671	Konz. Mitte . Abfall	3,7 9,4 86,9	13,50 0,29 0,16	74,8 4,2 21,0	80,6$ N₂ und 19,4$ CO₂
(718 (719 (720	Konz. Mitte Abfall	4,9 8,1 87,0	10,45 0,33 0,16	75,5 3,9 20,6	79% N₂ 1736 CO₂ und 4$ CO
(722 (723 (724	Konz. Mitte Abfall	4,9 6,6 88,5	7,55 0,56 0,29	55,5 5,6 38,9	3,736 CO 16,4* CO₂ 75,7# N₂ und 4,2^ H₂O
(729 (730 (731	Konz. Mitte Abfall	4,8 13,7 81,5	6,80 0,63 0,36	46,3 12,2 41,5	14,79έ CO₂ luft 4,9# 76,6$ N₂ und 3,8?S H₃O

6098A3/1000

- 13 -

252813?

Tabelle 6

Vergleichsergebnisse mit gebrannten und gemahlenen Proben, die in gleiche Teile geteilt wurden, um das Nickel entweder durch Flotation oder durch nasse magnetische Trennung zu gewinnen.

Probe	Ergebnis	io Fl.	$> Ni	Ni #	Verfahren	Bemerkungen
Nr.				Eückg.	zur Ni-
					Gewinnung
(776	Konz.	5,4	9,75	75,3	Flotation	Die Probe wur
(777	Mitte	11,1	0,39	5,8		de mit der Gruppe Nr. 779
(778	Abfall	83,1	0,17	18,9		geteilt. Das
						Brennen wurde
(779	Konz.	4,6	12,15	78,0	Magneti	unter einer neutralen At
(780	Mitte	3,6	0,40	2,0	sche	mosphäre durch
(781	Abfall	91,2	0,15	20,0	Trennung	geführt und die Eeagenzien wa
						ren die glei
						chen wie die bei
						der Probe Nr.
					-	581

6098 4 3/1000

- 14 -

Die bei den verschiedenen kombinierten Prozessen der Seigerung (unter Schutzatmosphäre, neutraler oder leicht reduzierender Atmosphäre) erhaltenen Ergebnisse bei der Flotation oder der magnetischen Separation sind zufriedenstellend im Hinblick auf den Grad der nickelgewinnung.

Die Wirkung der Porosität wird durch das Ergebnis gezeigt, das mit der Probe Nr. 662 in tabelle 3 erhalten wurde, wobei Calciumchlorid als chloridisierendes Agens verwendet wurde. Es ist beobachtet worden (nach der Abkühlung), daß das gebrannte Produkt mit Calciumchlorid härter und weniger porös ist als das entsprechend gebrannte Erz mit der oben erwähnten, erfindungsgemäßen Chloridisierungsmischung unter den gleichen Brennbedingungen, beispielsweise Aufheizgeschwindigkeit, Heizdauer, Gasströmungsgeschwindigkeit usw. zumindest für die untersuchte Erzart. Das gleiche Phänomen wurde mit Natriumchlorid beobachtet, wenn es allein verwendet wurde, jedoch in geringerem Maße als Calciumchlorid. Wiederum waren die Qualität und die Nickelgewinnung niedriger (Probe Nr. 659» labelle 3)> jedoch besser als im Fall des Calciumchlorids.

Abgesehen von der bereits erwähnten Auswirkung der Porosität beim Seigerungsprozeß besteht noch das Problem, ein geeignetes Chloridisierungsagens bezüglich der Erze zu wählen, die gebundenes Wasser enthalten. Obwohl angenommen wird, daß CaCIg das beste Chloridisierungsagens für die Nickelseigerung ist (dies gilt nur in Gegenwart einer sehr geringen Wassermen-

609843/1000
-15 -

ge), so hat öies den Nachteil, daß es nicht erfolgreich bei Nickelerzen verwendet werden kann, die gebundenes Wasser enthalten (wie aus Experimenten geschlossen werden kann). Bei einem Versuch, das gebundene Wasser durch Vorbrennen der Probe bei einer !Temperatur von etwa 900⁰C zu entfernen, wurden keine befriedigenden Ergebnisse der Seigerung erzielt, und zwar offenbar deshalb, weil neue mineralogische Bestandteile während des Vorbrennens des Erzes gebildet wurden, insbesondere Forsterit, das möglicherweise in seinem Gitter etwas Nickeloxid enthält.

Jedoch ist das gebundene Wasser von Bedeutung für nicht vorgebrannte Erze bei der Zersetzungstemperatur, da das Wasser mit einem Chloridisierungsagens in Gegenwart von Silikaten reagieren würde, um HCl zu bilden. Mehr HCl würde unter der V/irkung von CaCIp gebildet werden als unter der des NaCl. Polglich würde ein größerer Teil des HCl im Falle der Verwendung von CaCl₂ verloren werden (zusammen mit Wasser), ohne mit Nickeloxid oder Eisenoxid zu reagieren, um die entsprechenden Chloride zu bilden.

Dies ist eine ausreichende Erklärung für die unbefriedigenden Ergebnisse bei der alleinigen Verwendung von CaCl₂. Abgesehen von der Verwendung von NaCl als Chloridisierungsagens wurde erfindungsgemäß CaLciumcarbonat ausgewählt, um eine doppelte Punktion zu erfüllen: Einmal um eine richtige Porosität während des Röstens des Erzes beizubehalten und andererseits,

6098 U/1000
- 16 -

um eine potentielle Menge dea Chlorids als Calciumchlorid zu speichern, das durch die Reaktion von CaCO, mit HCl gebildet wird. Daher könnte CaCl₂ besser bei höheren !Temperaturen (in Gegenwart einer Minimalmenge von Wasser) zur Nickelchloridisierung reagieren.

Die relativ besseren Ergebnisse, die mit lediglich Natriumchlorid im Vergleich zur Verwendung von CaCl₂ erhalten wurden, ergeben sich aus der Tatsache, daß das erstere ein schwächeres Chloridisierungsagens ist als das letztere. Insbesondere während der Freigabe des gebundenen Wassers wird ein vergleichsweise geringerer Teil des Chlorids von NaCl zur HCl-Bildung verbraucht, so daß der Rest für die Chloridisierung des Nickels in Gegenwart einer Mnimalmenge von Wasser bei höheren Temperaturen übrigbleibt.

Die vorteilhafte Wirkung des Calciumsulfate wird durch die Probe Nr. 735 in Tabelle 4 gezeigt durch Vergleich der erhaltenen Resultate bei Abwesenheit (Tabelle 2). Dagegen haben zunehmende liengen von Calciumsulfat einen umgekehrten Effekt auf die Seigerung (Probe ITr. 754» Tabelle 4). Aus diesen obigen Beobachtungen kann geschlossen werden, daß Calciumsulfat in kleinen Mengen als Beschleuniger wirkt, ersichtlich bei der Chloridisierung von Nickel und Eisen während des Seigerungsprozesees. Größere Mengen würden die Reduktion des Nickeloxids "in situ" bevorzugen und nicht über das Nickelehlorid.

6098 4 3/1000

- 17 -

Die umgebende Atmosphäre spielt eine wichtige Rolle bei dem Seigerungsprozeß. Daher ist das Brennen unter einer oxydierenden oder sogar reduzierenden Atmosphäre mit Feuchtigkeit gemäß Tabelle 5 für die Proben Nr. 729 bzw. 722 für dieses Verfahren ungeeignet. Die obigen Ergebnisse sind in voller Übereinstimmung mit den Voraussagen der Verfahrensmechanismen, und die Nickelseigerung muß bei indirekter Heizung durchgeführt ν; erden.

Gemäß Tabelle 6 bestehen geringfügige Unterschiede zwischen Resultaten der Nickelgewinnung aus dem gebrannten Produkt, je nachdem, ob Flotation oder magnetische Trennung durchgeführt wird. Jedoch kann erwartet werden, daß sogar bessere Ergebnisse hinsichtlich der Güte und der Kickelgewinnung erzielt v/erden können, indem verschiedene oder stärker selektive Magnetfeldstärken verwendet werden, jedoch immer basierend auf dem gleichen Prinzip dieser Erfindung.

Die Nickelseigerung ist ein hervorzuhebendes Beispiel eines Prozesses, der durch die umgebende Atmosphäre stark beeinflußt wird. Daher muß dieser Prozeß bei indirekter Heizung durchgeführt werden. Auf Grund jüngerer Entwicklungen sind derartige Heizöfen in industriellem Maßstab erhältlich, die bis zu Temperaturen von 1000⁰C arbeiten können.

Der Brenn-Flotationsprozeß würde die Möglichkeit eröffnen, das Konzentrat durch eine hydrometallurgische Behandlung im

60984 3/1000
- 18 -

Hinblick auf seine leichte Lösbarkeit in Säure oder Auslaugung mit Ammoniak zu behandeln. Außerdem besteht der Vorteil, daß das Konzentrat einen relativ niedrigen Verhältniswert von Eisen zu Nickel aufweist, der etwa 2,2 : 1 beträgt; außerdem sind die Energiekosten im Vergleich mit einem Schmelzprozeß niedrig. Das durch den Brenn-Flotationsprozeß erhaltene Konzentrat sollte hydrometallurgisch im Hinblick auf die Abtrennung des Kupfers vom ITickel behandelt werden.

Andererseits könnte das Konzentrat, das durch das Brennen und anschließende magnetische Trennen erhalten worden ist, durch einen Schmelzprozeß behandelt werden, um eine Eisen-Hickel-Legierung von hoher (Jute zu erhalten, da das Konzentrat einen relativ hohen Verhältniswert von Eisen zu Nickel aufweist, der etwa 4»2 : 1 beträgt.

Als Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich unter anderem die niedrigen Kosten der verwendeten Eeagenzien zur Seigerung, insbesondere wenn diese mit einer magnetischen Trennung verbunden ist. Außerdem beträgt das Gewicht des Konzentrats nur etwa 5 % des Ausgangsgewichts.

609843/1000
- 19 -

Claims

A 18 Patentansprüche

1. Verfahren zur Erhöhung des Nickelgehaltes aus Nickel-Laterit-Eisenerz mit einem Eisengehalt von über 10 %, einem Silikatgehalt von über 25 % und einem Nickelgehalt von 0,5 % und mehr, gekennzeichnet durch Mischen des gemahlenen Erzes mit Calciumcarbonat, Calciumsulf«»at, Koks und Erhitzen bei einer Temperatur nicht über 1050⁰C für bis zu Minuten, Brennen bei obiger Temperatur während eines ausreichenden Zeitraums, um das gesamte Nickel aus dem Erz in den metallischen Zustand unter neutraler oder geringfügig reduzierender Atmosphäre zu überführen, und Herstellen einer wässrigen Suspension oder Pulpe unter geeignetem Einstellen der Dichte für den nachfolgenden Prozeß, um ein Konzentrat entweder durch Flotation oder durch magnetische Trennung zu erhalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mischen verschiedener nickelhaltiger Erze (Laterite, Nickelserpetine usw.), um folgende Mischungsbestandteile zu erhalten: Fe über 10 %, SiO₂ über 25 % und Ni über 0,5 %.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gemahlene Erz mit Natriumchlorid, Kalkstein, Gips und Koks gemischt wird.

- 20 - .
609843/1000

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennzei chnet, daß nach dem Mischen mit Calciumcarbonat, Calciumsulfat und Koks ein Besprühen mit einer Lösung aus Natriumchlorid zur Herstellung von Pellets und ein Trocknen der Pellets erfolgt, die dann erhitzt und gebrannt und vor dem Herstellen der Pulpe in einem wässrigen Medium zermahlen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zwei Mischstufen vor der Pelletisierung, und zwar zuerst durch Mischen des Kalksteingipses mit dem Koks und danach Fortsetzen der Durchmischung bei Besprühen mit 3/4 der gesanten Natriumchlorid-Lösung, wobei der Rest dieser Lösung für die Peiletisierungsstufe verbleibt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Kochsalzes oder des ungereinigten Natriumchlorids zwischen 1,5 und 7,5 %, die des Gipses zwischen 0,1 und 0,5 %, die des Koksgruses zwischen 2 und 5 % und die des Kalksteins zwischen 0 und 10 % beträgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzei chnet, daß zur besseren Gewinnung des Nickels Dieselöl als Hilfssammler beim Flotieren des Nickels

- 21 -

6098A 1/1000

verwendet wird, das sich auf der Kohlenstoff oberfläche der Kohle oder gegebenenfalls auf dem Gangerz abgesondert hat.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzei chnet, daß das gemahlene, gebrannte Produkt einer nassen oder einer trockenen magnetischen Abscheidung zugeführt wird, um ein Konzentrat mit hochwertigem Nickel zu erhalten.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Wasser beim Zermahlen, beim Einstellen der Pulpe, beim Verdünnen, beim Lösen der Reagenzien und bei der magnetischen Trennung weiches Wasser oder Meerwasser verwendet wird.

- 22 -

609843/1000