DE2833039A1

DE2833039A1 - IMPROVED PROCESS FOR LEAKING NICKEL-BASED OXIDE ORES

Info

Publication number: DE2833039A1
Application number: DE19782833039
Authority: DE
Inventors: Willem P C Duyvesteyn
Original assignee: Amax Inc
Current assignee: Cyprus Amax Minerals Co
Priority date: 1977-08-01
Filing date: 1978-07-25
Publication date: 1979-02-22
Also published as: JPS5452615A; JPS6353250B2; FR2399483A1; FR2399483B1; AU3819278A; AU522966B2; CA1103040A; GB2001612A; GB2001612B; BR7804871A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Auslaugen von Nickel aus nickelhaltigen Oxiderzen und im spezielleren auf das Auslaugen solcher Erze mit Säure.The invention relates to the leaching of nickel from nickel-containing oxide ores and, more particularly, to the acid leaching of such ores.

Es sind eine Reihe von Verfahren zum Auslaugen von Nickel aus nickelhaltigen Oxiderzen bekannt. Ein Verfahren wird in "The Winning of Nickel" von Boldt und Queneau, herausgegeben von Longman´s Canada Ltd., Toronto, auf den Seiten 437 bis 444 beschrieben. Das von Boldt und Queneau angegebene Verfahren ist das bei Moa Bay benutzte Verfahren zum Auslaugen von Nickel aus nickelhaltigen Limoniten (Oxiderze mit hohem Eisengehalt und niedrigem Magnesiumoxidgehalt). Roher nickelhaltiger Limonit wird mit Wasser aufgeschlämmt und auf eine Temperatur zwischen 230° und etwa 260°C vorerwärmt. Die vorerwärmte Aufschlämmung wird dann dem ersten einer Reihe von Autoklaven gemeinsam mit der erforderlichen Schwefelsäuremenge zugeführt. Die angesäuerte Aufschlämmung fließt dann durch die Schwerkraft durch die Autoklavenreihe. Die gesamte Auslaugdauer liegt zwischen 1 und 2 Stunden. Nach dem Senken der Temperatur und des Drucks auf die Bedingungen der umgebenden Atmosphäre wird die erhaltene materialreiche Lösung von den zurückbleibenden festen Substanzen in normalen Absetzbehältern getrennt.A number of methods are known for leaching nickel from nickel-containing oxide ores. One method is described in "The Winning of Nickel" by Boldt and Queneau, edited by Longman's Canada Ltd., Toronto, on pages 437-444. The process reported by Boldt and Queneau is the process used at Moa Bay to leach nickel from nickel-containing limonites (oxide ores with high iron content and low magnesium oxide content). Raw nickel-containing limonite is slurried with water and preheated to a temperature between 230 ° and about 260 ° C. The preheated slurry is then shared with the first of a series of autoclaves the required amount of sulfuric acid supplied. The acidified slurry then flows through the series of autoclaves by gravity. The total leach time is between 1 and 2 hours. After lowering the temperature and the pressure to the conditions of the surrounding atmosphere, the resulting material-rich solution is separated from the remaining solid substances in normal settling containers.

Obwohl das bei Moa Bay benutzte Verfahren in wirksamer Weise eine Nickel- und Kobaltgewinnung aus nickelhaltigen limonitischen Erzen gestattet, sind eine Reihe von Betriebsproblemen aufgetreten. Z.B. bereitet das Pumpen der Aufschlämmung von rohem Erz einige Schwierigkeiten.Although the process used at Moa Bay is effective in recovering nickel and cobalt from nickel-bearing limonitic ores, a number of operational problems have been encountered. For example, pumping the raw ore slurry presents some difficulty.

Die Erfindung schlägt ein Verfahren zum Auslaugen von nickelhaltigen Oxiderzen mit Säure vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine wasserlösliche Alkali- oder Ammoniumverbindung einer wäßrigen Aufschlämmung des Erzes in kleinen aber wirksamen Mengen zugibt, die ausreichen, die Nickelgewinnung zu steigern, die Absetzgeschwindigkeit von festen Substanzen zu erhöhen und die Viskosität der Aufschlämmung zu verringern, so daß die Handhabungseigenschaften der Aufschlämmung verbessert werden.The invention proposes a method for acid leaching nickel-containing oxide ores, which is characterized in that a water-soluble alkali or ammonium compound is added to an aqueous slurry of the ore in small but effective amounts sufficient to increase the nickel recovery, the settling rate of solid substances and decrease the viscosity of the slurry, so that the handling properties of the slurry are improved.

Die der Aufschlämmung zuzugebende Menge von wasserlöslicher Alkaliverbindung hängt von dem erwünschten vorteilhaften Ergebnis, der Art des behandelten Erzes und den angewendeten Aus- laugbedingungen ab. Die Aufschlämmung wird im allgemeinen auf eine Auslaugtemperatur zwischen etwa 230° und etwa 300°C vorerwärmt, und Schwefelsäure wird zu der vorerwärmten Aufschlämmung gegeben, um praktisch das gesamte Nickel aus dem nickelhaltigen Oxiderz auszulaugen.The amount of water-soluble alkali to be added to the slurry depends on the beneficial result desired, the type of ore being treated and the formulations used. leaching conditions. The slurry is generally preheated to a leach temperature between about 230 ° and about 300 ° C and sulfuric acid is added to the preheated slurry to leach virtually all of the nickel from the nickel-containing oxide ore.

Alle nickelhaltigen Oxiderze können nach dem Verfahren der Erfindung behandelt werden. Das Verfahren der Erfindung ist jedoch am nützlichsten bei der Behandlung von nickelhaltigen Silikaterzen, d.h. Erzen mit verhältnismäßig niedrigem Eisengehalt und verhältnismäßig hohem Magnesiumoxidgehalt, welche häufig als Garnierite bezeichnet werden. Materialien aus Tiefseenestern können ebenfalls nach dem Verfahren der Erfindung behandelt werden und fallen unter den Ausdruck "nickelhaltige Oxiderze".All nickel-containing oxide ores can be treated according to the method of the invention. The method of the invention is most useful, however, in the treatment of nickel-containing silicate ores, i.e. ores having a relatively low iron content and a relatively high magnesium oxide content, which are often referred to as garnierites. Deep sea ester materials can also be treated by the method of the invention and fall under the term "nickel-containing oxide ores".

Rohes Erz von der Lagerstätte wird erforderlichenfalls ohne Trocknen zerbrochen oder zerkleinert, so daß ein Beschickungsmaterial erhalten wird, das eine stabile Aufschlämmung bilden kann und mit der Auslauglösung leicht reagiert. Wenn das Erz zerkleinert werden muß, wird es bis zu einer Teilchengröße zerkleinert, so daß es etwa zu 100 % ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,59 mm passieren kann. Aus dem fein zerteilten Erz wird dann eine wäßrige Aufschlämmung gebildet, die zwischen etwa 25 % und etwa 50 %, vorzugsweise zwischen etwa 35 % und etwa 45 %, Festsubstanzen enthält. Bei Aufschlämmungen mit Festsubstanzgehalten innerhalb der vorstehenden Bereiche sind die Materialhandhabungsprobleme so gering wie möglich, während eine wirksame Ausnutzung der Autoklavenkapazität sichergestellt ist.Raw ore from the deposit is crushed or crushed, if necessary, without drying, so that a feed material is obtained which can form a stable slurry and easily reacts with the leaching solution. If the ore has to be crushed, it is crushed to a particle size so that it can pass approximately 100% through a sieve with a mesh size of 0.59 mm. An aqueous slurry is then formed from the finely divided ore which contains between about 25% and about 50%, preferably between about 35% and about 45%, solids. For slurries with solids contents within the above ranges are minimizes material handling problems while ensuring effective use of the autoclave capacity.

Das aufgeschlämmte Erz wird dann einem vorerwärmten Kessel zugeführt, in dem die Aufschlämmung auf eine Auslaugtemperatur zwischen etwa 230° und etwa 300°C vorerwärmt wird. Das Vorerwärmen kann indirekt oder durch Einblasen von Frischdampf in die Aufschlämmung vorgenommen werden. Die vorerwärmte Aufschlämmung wird dann in einen Autoklaven eingetragen, wo Schwefelsäure in einem Anteil zwischen etwa 0,15 Teil und 0,8 Teil für jeden Teil trocknes Erz zugegeben wird. Nickelhaltige Oxiderze sind im allgemeinen ein Gemisch von Limonitischen Fraktionen und Silikatfraktionen, und höhere Eisengehalte bis herauf zu 55 % sind ein Anzeichen für höhere Anteile der limonitischen Fraktion. Die Säurezugaben werden der Art des zu behandelnden Erzes angepaßt. Schwefelsäure wird in Anteilen zwischen etwa 0,15 Teil und etwa 0,3 Teil je Teil trocknes Erz bei limonitischen Erzen und zwischen etwa 0,45 Teil und etwa 0,8 Teil je Teil trocknes Erz bei Silikaterzen zugegeben, und bei Erzen, die Gemische von Limoniten und Silikaten sind, werden die Säurezugaben entsprechend den relativen Anteilen von Limoniten und Silikaten in dem speziellen Gemisch eingestellt. Bei den meisten Oxiderzen, die ein Gemisch von Limoniten und Silikaten sind, sind im allgemeinen Säurezugaben in Anteilen zwischen etwa 0,1 Teil und etwa 0,4 Teil je Teil trocknes Erz ausreichend. Der Autoklav wird bei einer Temperatur zwischen etwa 230° und etwa 300°C gehalten, so daß etwa mindestens 90 % von in dem Beschickungsmaterial enthaltenem Nickel ausgelaugt werden. Vorteilhafterweise wird das Verfahren kontinuierlich durchgeführt, und zwar unter Verwendung einer Autoklavenreihe und Eintragen der vorerwärmten Aufschlämmung in den ersten Autoklaven und transportieren der Aufschlämmung von einem Autoklaven zu einem anderen durch die Schwerkraft oder unter Verwendung eines einzelnen Autoklaven mit einer Reihe von Zwischenwänden, die einen kontinuierlichen Betrieb erlauben. Wiederum wird die erforderliche Säuremenge in den Autoklaven eingetragen, so daß sichergestellt wird, daß mindestens etwa 90 % des Nickels aus dem Erz extrahiert werden.The slurried ore is then fed to a preheated kettle where the slurry is preheated to a leach temperature between about 230 ° and about 300 ° C. The preheating can be done indirectly or by blowing live steam into the slurry. The preheated slurry is then added to an autoclave where sulfuric acid is added in an amount between about 0.15 part and 0.8 part for each part of dry ore. Nickel-containing oxide ores are generally a mixture of limonitic fractions and silicate fractions, and higher iron contents up to 55% are indicative of higher proportions of the limonitic fraction. The acid additions are adapted to the type of ore to be treated. Sulfuric acid is added in proportions between about 0.15 part and about 0.3 part per part of dry ore for limonite ores and between about 0.45 part and about 0.8 part per part of dry ore for silicate ores, and for ores, the mixtures of limonites and silicates, the acid additions are adjusted according to the relative proportions of limonites and silicates in the particular mixture. For most oxide ores, which are a mixture of limonites and silicates, acid additions in proportions between about 0.1 part and about 0.4 part per part of dry ore are generally sufficient. The autoclave is at a temperature between maintained at about 230 ° and about 300 ° C so that about at least 90% of the nickel contained in the feedstock is leached. Advantageously, the process is carried out continuously, using a series of autoclaves and introducing the preheated slurry into the first autoclave and transporting the slurry from one autoclave to another by gravity or using a single autoclave with a series of partitions forming a continuous Allow operation. Again, the required amount of acid is added to the autoclave to ensure that at least about 90% of the nickel is extracted from the ore.

Die Schwefelsäure kann zu der vorerwärmten Aufschlämmung entweder in Form einer einzigen Zugabe oder stufenweise zu dem oder den Autoklaven erfolgen, so daß der Aluminiumgehalt der wäßrigen Lösungen bei einem Wert unter 3 g je Liter gehalten wird. Bei stufenweisen Zugaben werden 5 bis 75 % vorzugsweise zwischen 40 und 70 % der gesamten Säure zu Beginn dem Autoklaven oder dem ersten Autoklaven der Reihe zugegeben und wird der Rest der Säure dann in mindestens zwei gleichen Stufen oder in praktisch gleichen Mengen jedem der Autoklaven in der Reihe zugegeben.The sulfuric acid can be added to the preheated slurry either in the form of a single addition or in stages to the autoclave (s) so that the aluminum content of the aqueous solutions is kept at a value below 3 g per liter. In the case of incremental additions, 5 to 75%, preferably between 40 and 70% of the total acid are initially added to the autoclave or the first autoclave in the series and the remainder of the acid is then added in at least two equal stages or in practically equal amounts to each of the autoclaves in the Row admitted.

Wenn die Auslaugreaktionen beendet sind, kann die umgesetzte Aufschlämmung unter ihren Siedepunkt abgekühlt und der Druck auf Atmosphärendruck gesenkt und dann die Aufschlämmung mit frischem Erz, wie z.B. mit nickelhaltigem Erz mit hohem Magnesiumoxidgehalt, oder einem anderen Neutralisationsmittel neutralisiert werden.When the leaching reactions are complete, the reacted slurry can be cooled below its boiling point and the pressure lowered to atmospheric pressure and then the slurry with it fresh ore, such as nickel-bearing ore with a high magnesium oxide content, or another neutralizing agent.

Vorteilhafterweise wird die umgesetzte Aufschlämmung erst mit frischem Erz neutralisiert, bevor sie unter ihren Siedepunkt bei Atmosphärendruck abgekühlt wird, um die kinetischen Vorgänge der Neutralisationsreaktionen bei den erhöhten Temperaturen zu verbessern. Die neutralisierte Aufschlämmung wird dann herkömmlichen Techniken zur Trennung von Flüssigkeiten und Festsubstanzen unterworfen, so daß eine materialreiche Lösung, die Nickel und etwaiges Kobalt enthält, und ein verbrauchter Rückstand erhalten werden, welcher verworfen wird.The reacted slurry is advantageously first neutralized with fresh ore before it is cooled below its boiling point at atmospheric pressure in order to improve the kinetic processes of the neutralization reactions at the elevated temperatures. The neutralized slurry is then subjected to conventional liquid and solids separation techniques to give a material rich solution containing nickel and any cobalt and a spent residue which is discarded.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Zugabe einer wasserlöslichen Alkali- oder Ammoniumverbindung zu der Aufschlämmung, um einen der folgenden Vorteile oder alle diese Vorteile zu erzielen: Verbesserung der Handhabungseigenschaften der Aufschlämmung, verbesserte Nickelgewinnung, verringerte Schlackenbildungsgeschwindigkeiten, erhöhte Absetzgeschwindigkeiten oder gesteigerte Verdichtung der Festsubstanzen nach Trennung der Flüssigkeit von den Festsubstanzen. Die wasserlösliche alkali- oder Ammoniumverbindung hat ihren größten Einfluß auf Silikaterze, und obwohl die Verbesserung der genannten Eigenschaften bei der Behandlung von limonitischen Erzen geringer ist, wird doch noch eine wesentliche Verbesserung dabei erzielt. Je nach den Zielen, die durch Zugabe von Alkali- oder Ammonium- verbindungen erreicht werden sollen, kann die Zugabe zu der Aufschlämmung unmittelbar vor der Verfahrensstufe vorgenommen werden, bei der der spezielle Zweck erfüllt werden soll. Weil die Alkali- oder Ammoniumkationen mit löslich gemachtem Eisen und Aluminium unter Bildung von stark unlöslichen Arten von Jarositen und Aluniten reagieren, wobei die Kationen verbraucht werden, ist es vorteilhaft, die Verbindungen zuzugeben, wenn das Auslaugen mehr als zur Hälfte beendet ist. Wenn die Verbindung zugegeben wird, um die Handhabungseigenschaften zu verbessern, wird die Verbindung natürlich zugegeben, wenn das Erz mit Wasser aufgeschlämmt wird. Weitere Mengen der Alkaliverbindungen können während der Auslaugstufe zugegeben werden.An essential feature of the invention is the addition of a water-soluble alkali or ammonium compound to the slurry to achieve any or all of the following advantages: Improvement of the handling properties of the slurry, improved nickel recovery, reduced slagging rates, increased settling rates or increased compaction of the solids after Separation of the liquid from the solids. The water-soluble alkali or ammonium compound has its greatest influence on silicate ores, and although the improvement in the properties mentioned is less in the treatment of limonitic ores, a substantial improvement is still achieved. Depending on the goals achieved by adding alkali or ammonium compounds are to be achieved, the addition to the slurry can be made immediately prior to the process step in which the particular purpose is to be achieved. Because the alkali or ammonium cations react with solubilized iron and aluminum to form highly insoluble types of jarosites and alunites, which cations are consumed, it is advantageous to add the compounds when the leaching is more than halfway through. If the compound is added to improve handling properties, the compound will of course be added when the ore is slurried with water. Additional amounts of the alkali compounds can be added during the leaching step.

Die Art des Erzes und das durch die Zugabe der wasserlöslichen Alkali- oder Ammoniumverbindung zu erreichende Ziel, bestimmen die der Aufschlämmung zuzugebende Menge. Wenn es z.B. erwünscht ist, die Handhabungseigenschaften zu verbessern, d.h. die Viskosität der Aufschlämmung von einem bestimmten Erz zu senken, werden zunehmende Mengen von der Alkali- oder Ammoniumverbindung der Aufschlämmung zugegeben, bis keine weitere Verringerung der Viskosität beobachtet wird. Vom betrieblichen Standpunkt aus ist es selten erforderlich, Mengen von den Alkali- oder Ammoniumverbindungen über solchen Mengen zuzugeben, die einer Zugabe von wasserfreiem Natriumsulfat von etwa 5 %, bezogen auf das Trockengewicht des Erzes, äquivalent sind. Alle Vorteile können im allgemeinen bei den meisten Erzen erreicht werden, wenn die Alkali- oder Ammoniumverbindung der Aufschlämmung in Mengen zugegeben wird, die Zugaben von wasserfreiem Natriumsulfat zwischen etwa 0,5 und etwa 2,5 %, bezogen auf das Trockengewicht des Erzes, und vorzugsweise zwischen etwa 1,5 und etwa 2,5 %, äquivalent sind.The type of ore and the objective to be achieved by the addition of the water-soluble alkali or ammonium compound determine the amount to be added to the slurry. For example, when it is desired to improve the handling properties, i.e., lower the viscosity of the slurry of a particular ore, increasing amounts of the alkali or ammonium compound are added to the slurry until no further decrease in viscosity is observed. From an operational standpoint, it is seldom necessary to add amounts of the alkali or ammonium compounds in excess of amounts equivalent to an addition of anhydrous sodium sulfate of about 5% based on the dry weight of the ore. All of the benefits can generally be achieved with most ores when the alkali or ammonium compound is added in quantities to the slurry the additions of anhydrous sodium sulfate are equivalent between about 0.5 and about 2.5% based on the dry weight of the ore, and preferably between about 1.5 and about 2.5%.

Irgendeine wasserlösliche Alkali- oder Ammoniumverbindung kann zur Behandlung der Aufschlämmung verwendet werden. Zu Beispielen für solche wasserlöslichen Verbindungen gehören Natriumsulfat, Natriumchlorid, Natriumnitrat, Natriumbisulfat, Natriumhydroxid, Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Natriumphosphat, Natriumsilikat, Ammoniumsulfat, Ammoniumchlorid, Ammoniumnitrat, Ammoniumbisulfat, Ammoniumhydroxid, Ammoniumphosphat, Kaliumsulfat, Kaliumchlorid, Kaliumnitrat, Kaliumphosphat, Kaliumsilikat und Kaliumbisulfat. Verbindungen von anderen Alkalimetallen sind häufig wirksam, wegen der Kosten derselben ist es jedoch vorteilhaft, die üblicheren Alkaliverbindungen zu verwenden. Vom Standpunkt der Kosten und der Erhältlichkeit her, ist Natriumsulfat die bevorzugte Verbindung.Any water soluble alkali or ammonium compound can be used to treat the slurry. Examples of such water-soluble compounds include sodium sulfate, sodium chloride, sodium nitrate, sodium bisulfate, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium phosphate, sodium silicate, ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium nitrate, ammonium bisulfate, ammonium hydroxide, ammonium phosphate, potassium bisulfate, potassium chloride, potassium phosphate and potassium sulfate, potassium chloride, potassium phosphate and potassium sulfate. Compounds of other alkali metals are often effective, but because of their cost it is advantageous to use the more common alkali compounds. From a cost and availability standpoint, sodium sulfate is the preferred compound.

Zum weiteren Verständnis der Erfindung werden die nachfolgenden erläuternden Beispiele gegeben.For a further understanding of the invention, the following illustrative examples are given.

Beispiel 1example 1

Ein garnieritisches Erz mit einem Nickelgehalt von 3,1 % wurde mit Wasser aufgeschlämmt, so daß eine Aufschlämmung mit einem Festsubstanzgehalt von 35 % erhalten wurde. Die Aufschlämmung wurde auf 270°C vorerwärmt, und Schwefelsäure wurde in einer Menge von 0,69 Teil für jeden Teil des trockenen Erzes stufenweise zu der vorerwärmten Aufschlämmung gegeben, und zwar während die Aufschlämmung durch die Schwerkraft durch eine Reihe von drei Autoklaven geführt wurde, welche bei 270°C gehalten wurden. Eine Lösung von Natriumsulfat in einer Menge, die 35,4 kg wasserfreiem Natriumsulfat je Tonne Erz äquivalent war, wurde der Aufschlämmung in der Mitte der Autoklavenreihe zugegeben. Nach dem Entspannen und der nachfolgenden Trennung von Flüssigkeiten und Festsubstanzen in einem Gegenstromdekantiersystem ergab der erste Absetzbehälter einen Unterstromrückstand mit einem Festsubstanzgehalt von 34 %. Die Analyse zeigte, daß 94,5 % des in dem Erz enthaltenen Nickels extrahiert worden waren.A garnierite ore with a nickel content of 3.1% was slurried with water so that a slurry with a solids content of 35% was obtained. The slurry was preheated to 270 ° C and sulfuric acid in an amount of 0.69 part for each part of the dry ore was gradually added to the preheated slurry while the slurry was being passed by gravity through a series of three autoclaves, which at 270 ° C were held. A solution of sodium sulfate in an amount equivalent to 35.4 kg of anhydrous sodium sulfate per ton of ore was added to the slurry in the middle of the autoclave row. After releasing the pressure and the subsequent separation of liquids and solids in a countercurrent decanting system, the first sedimentation tank produced an undercurrent residue with a solids content of 34%. The analysis showed that 94.5% of the nickel contained in the ore had been extracted.

Ein gleicher Test wurde zu Vergleichszwecken durchgeführt, aber ohne Natriumsulfatzugabe. Bei diesem Test enthielt der Unterstrom nur 22 % Festsubstanzen und betrug die Nickelextraktion nur 92,5 %. Dementsprechend verringerte die Natriumsulfatzugabe das in dem Laugenrückstand verbliebene Nickel um 27 % und erhöhte den Festsubstanzgehalt in dem Unterstrom um 54,4 %.A similar test was carried out for comparison purposes, but without the addition of sodium sulfate. In this test, the undercurrent contained only 22% solids and the nickel extraction was only 92.5%. Accordingly, the addition of sodium sulfate reduced the nickel remaining in the caustic residue by 27% and increased the solids content in the underflow by 54.4%.

Beispiel 2Example 2

Ein nickelhaltiges Oxiderz, das gleiche Anteile von Garnierit und Limonit enthielt und einen Gesamtnickelgehalt von 2,1 % aufwies, wurde auf die gleiche Weise wie in dem Beispiel 1 be- handelt, mit der Ausnahme jedoch, daß wegen des höheren Eisengehalts des gesamten Erzes weniger Säure zugegeben wurde, und zwar
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A nickel-containing oxide ore containing equal proportions of garnierite and limonite and having a total nickel content of 2.1% was treated in the same manner as in Example 1, except that less because of the higher iron content of the total ore Acid was added, namely
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Teil je Teil trocknes Erz, und die Natriumsulfatzugabe einer Menge von 10,9 kg je Tonne trocknes Erz entsprach. Der Unterstrom von dem ersten Absetzbehälter des Gegenstromdekantiersystems enthielt 51 % Festsubstanzen, wenn 0,19 kg Flockungsmittel auf Polyacrylamidbasis je Tonne Festsubstanzen in dem Rückstand zugegeben wurden. Die Analysen zeigten, daß 96,8 % des Nickels extrahiert worden waren.Part per part dry ore, and the addition of sodium sulfate corresponded to an amount of 10.9 kg per ton of dry ore. The underflow from the first settler of the countercurrent decanter contained 51% solids when 0.19 kg of polyacrylamide-based flocculant was added per ton of solids in the residue. The analyzes showed that 96.8% of the nickel had been extracted.

Ein Vergleichstest ohne Natriumsulfatzugabe ergab eine Nickelextraktion von 94,2 % und einen Unterstromrückstand mit einem Festsubstanzgehalt von 41 % bei Verwendung von 0,56 kg Flockungsmittel. So verringerten die Natriumsulfatzugaben den Nickelgehalt in dem Rückstand um 45 %, erhöhten den Festsubstanzgehalt im Unterstrom um 25 % und verringerten den Flockungsmittelverbrauch um 65 %.A comparison test without addition of sodium sulfate showed a nickel extraction of 94.2% and an undercurrent residue with a solids content of 41% when using 0.56 kg of flocculant. The sodium sulphate additions reduced the nickel content in the residue by 45%, increased the solids content in the underflow by 25% and reduced the flocculant consumption by 65%.

Beispiel 3Example 3

Ein nickelhaltiges Oxiderz mit einem Nickelgehalt von 1,8 % wurde mit Wasser aufgeschlämmt, so daß eine Aufschlämmung mit einem Festsubstanzgehalt von 45 % erhalten wurde. Natriumsulfat in einer Menge, die 50 Teilen wasserfreiem Natriumsulfat je Tonne trocknes Erz entsprach, wurde zu der Aufschlämmung gegeben.A nickel-containing oxide ore having a nickel content of 1.8% was slurried with water so that a slurry having a solid matter content of 45% was obtained. Sodium sulfate in an amount equivalent to 50 parts of anhydrous sodium sulfate per ton of dry ore was added to the slurry.

Das Erz wurde auf 270 °C vorerwärmt und dann einer durch Schwerkraft beschickten Autoklavenreihe zugeführt, die bei 270°C gehalten wurde. Schwefelsäure wurde stufenweise zu der Aufschlämmung in dem Maße gegeben, in dem die Aufschlämmung sich von einem Autoklaven zu einem anderen fortbewegte, und zwar in einer Gesamtmenge von 0,26 Teil Schwefelsäure je Teil Erz.The ore was preheated to 270 ° C and then fed to a gravity-fed series of autoclaves held at 270 ° C. Sulfuric acid was gradually added to the slurry as the slurry moved from one autoclave to another for a total of 0.26 parts sulfuric acid per part ore.

Die Aufschlämmung wurde nach dem Verlassen des letzten Autoklaven entspannt und auf Umgebungstemperaturen abgekühlt. Die Trennung der Flüssigkeit von den Festsubstanzen ergab einen Unterstromrückstand mit einem Festsubstanzgehalt von 57 %, und die Analyse zeigte, daß etwa 95,2 % des in dem Erz enthaltenen Nickels extrahiert worden waren.After exiting the last autoclave, the slurry was let down and cooled to ambient temperatures. Separation of the liquid from the solids revealed an undercurrent residue with a solids content of 57% and analysis indicated that about 95.2% of the nickel contained in the ore had been extracted.

Ein Vergleichstest ohne Natriumsulfatzugabe wurde durchgeführt. Der Unterstrom bei der Trennung von Flüssigkeit und Festsubstanzen hatte einen Festsubstanzgehalt von 47 %, und die Analysen ergaben, daß die Nickelextraktion nur 94,1 % betrug.A comparative test without the addition of sodium sulfate was carried out. The undercurrent in the separation of liquid and solids had a solids content of 47%, and the analyzes showed that the nickel extraction was only 94.1%.

Beispiel 4Example 4

Dieses Beispiel bestätigt, daß durch Zugabe von wasserlöslichen Alkali- oder Ammoniumverbindungen zu der Aufschlämmung die Schlackenbildungsgeschwindigkeit, die im allgemeinen bei dem Hochtemperaturauslaugen dieser Erze gegeben ist, wirksam gesenkt werden kann.This example confirms that by adding water-soluble alkali or ammonium compounds to the slurry, the rate of slagging generally encountered in high temperature leaching of these ores can be effectively reduced.

Ein nickelhaltiges Oxid wurde mit Wasser aufgeschlämmt, auf
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vorerwärmt und durch eine Reihe von 5 Autoklaven geführt, wobei in die ersten 3 Autoklaven Schwefelsäure stufenweise eingetragen wurde. Bei einem Test wurde der Aufschlämmung keine wasserlösliche Alkali- oder Ammoniumverbindung zugegeben, während bei dem anderen Test Natriumsulfat in einer Menge dem vierten Autoklaven in der Reihe zugegeben wurde, die 14,3 kg wasserfreiem Natriumsulfat je Tonne Erz äquivalent war. Testproben der Auslaugflüssigkeit wurden dem vierten und fünften Autoklaven entnommen und auf ihren Aluminiumgehalt hin analysiert, weil Aluminium der wesentlichste Faktor für die Schlackenbildung ist. Die Ergebnisse werden in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben. Nach Beendigung der Tests wurden die Autoklaven geöffnet und wurde die Schlackenbildung gemessen. Aus der Dicke der gebildeten Schlackenschicht und der Dauer der Tests wurden die Schlackenbildungsgeschwindigkeiten, die ebenfalls in der nachfolgenden Tabelle angegeben werden, errechnet.An oxide containing nickel was slurried with water
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preheated and passed through a series of 5 autoclaves, sulfuric acid being introduced into the first 3 autoclaves in stages. In one test, no water soluble alkali or ammonium compound was added to the slurry, while in the other test sodium sulfate was added to the fourth autoclave in the series in an amount equivalent to 14.3 kg of anhydrous sodium sulfate per ton of ore. Test samples of the leaching liquid were taken from the fourth and fifth autoclaves and analyzed for their aluminum content, since aluminum is the most important factor in slagging. The results are given in Table 1 below. After completion of the tests, the autoclaves were opened and the slag formation was measured. The slag formation speeds, which are also given in the table below, were calculated from the thickness of the slag layer formed and the duration of the tests.

Tabelle ITable I.

Die in der Tabelle I angegebenen Ergebnisse bestätigen, daß durch Zugabe von Alkali- oder Ammoniumverbindungen der Aluminiumgehalt der Lösung sehr stark gesenkt und die Schlackenbildung reduziert wird.The results given in Table I confirm that the addition of alkali or ammonium compounds greatly reduces the aluminum content of the solution and reduces the formation of slag.

Claims

1. A process for leaching nickel-containing oxide ores with acid, characterized in that a water-soluble alkali or ammonium compound is added to an aqueous slurry of the ore in small but effective amounts which are sufficient to increase nickel recovery, to increase the settling rate of solid substances and reduce the viscosity of the slurry so that the handling properties of the slurry are improved.

2. The method according to claim 1, characterized in that the alkali or ammonium compound is added to the slurry before acid is added to the slurry.

3. The method according to claim 1, characterized in that the alkali or ammonium compound is added to the water at the time the slurry is formed.

4. The method according to claim 1, characterized in that the alkali or ammonium compound is added to the slurry during the leaching.

5. The method according to claim 1, characterized in that forming a slurry of the ore with an aqueous solution of an alkali compound, preheating the slurry to a leaching temperature between about 230 ° and about 300 ° C, sulfuric acid to the preheated slurry in an amount between There is about 0.1 and about 0.4 parts acid per part by weight of dry ore and the slurry is held at the leach temperature long enough to leach about 90% of the nickel from the ore.

6. The method according to claim 1, characterized in that an aqueous slurry is formed from the ore, the slurry is preheated to a leaching temperature between about 230 ° and about 300 ° C, sulfuric acid to the preheated slurry in an amount between about 0.1 and gives about 0.4 parts acid per part dry ore by weight and holds the slurry at the leach temperature long enough to leach about 90% of the nickel from the ore.

7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the sulfuric acid is added gradually to the slurry so that the aluminum content of the aqueous solution is kept at a value of less than 3 g per liter.

8. The method according to claim 7, characterized in that the preheated slurry is the first of at least three feeds in series connected autoclaves and the sulfuric acid is gradually added to each of the autoclaves.

9. The method according to claim 8, characterized in that between 5 and 75% of the total amount of sulfuric acid is added to the slurry in the first autoclave.

10. The method according to any one of claims 5 to 9, characterized in that adding nickel-containing oxide ore with a high magnesium oxide content of the slurry leaving the last autoclave in the series to neutralize any free acid contained in the leaching liquid and a significant portion of the in to extract nickel contained in the ore with a high magnesium oxide content.

11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the amount of water soluble compound added to the slurry is up to 5% based on the dry weight of the ore.

12. The method according to claim 11, characterized in that the water-soluble compound is added in amounts between 0.5 and 2.5%, preferably between 1.5 and 2.5%, based on the dry weight of the ore.

13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the water-soluble compound is sodium sulfate, sodium chloride, sodium nitrate, sodium bisulfate, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium phosphate, sodium silicate, ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium nitrate, ammonium bisulfate, ammonium hydroxide, ammonium phosphate, potassium sulfate, potassium chloride, potassium nitrate, or potassium bisulfate, potassium silicate.