DE3854499T2

DE3854499T2 - Trennung und gewinnung von nickel und kobalt in ammoniakalen systemen.

Info

Publication number: DE3854499T2
Application number: DE3854499T
Authority: DE
Inventors: Malcolm Price; John Reid
Original assignee: Queensland Nickel Pty Ltd
Current assignee: Queensland Nickel Pty Ltd
Priority date: 1987-05-20
Filing date: 1988-05-19
Publication date: 1996-03-07
Anticipated expiration: 2008-05-20
Also published as: GR1000388B; JPH02503575A; US5174812A; BR8807511A; ID827B; GR880100334A; CA1335332C; EP0364463B1; PH25719A; EP0364463A1; EP0364463A4; ATE128190T1; WO1988009389A1; DE3854499D1; JPH089741B2

Description

Die Erfindung betrifft die Trennung und Gewinnung von Nickel und Cobalt. Insbesondere betrifft sie die Trennung von Nickel- und Cobaltbeträgen, wenn sie in wäßriger ammoniakalischer Lösung vorliegen, durch Lösungsmittelextraktion und die Gewinnung des isolierten Nickels durch Abstreifen bzw. Strippen des Komplexes aus Nickel und organischem Reagenz mit wäßrigem Ammoniumcarbonat.
Nickel und Cobalt sind wertvolle Metalle, und ihre Gewinnung aus Erzen, welche diese Metalle enthalten, ist die Grundlage breitgefächerter bzw. weitverbreiteter industrieller Verfahren von beträchtlicher Wichtigkeit. Ein herkömmliches Verfahren für die Gewinnung von Nickel und Cobalt aus Erzen und Konzentraten besteht in der Verwendung einer Röstreduktion gefolgt von einem Ammoniak-Ammoniumcarbonat-Extraktionsverfahren.
In solchen Verfahren ist es wünschenswert, ein basisches Nickelcarbonat herzustellen, um die weitere Verarbeitung zu gestatten. Um ein basisches Nickelcarbonat von geeigneter Reinheit herzustellen, ist es erforderlich, zunächst das vergemeinschaftete gelöste Cobalt zu entfernen.
Dies wird üblicherweise durch Einspritzen eines geeigneten Sulfidierungsmittels, beispielsweise gasförmigen Schwefel- Wasserstoff oder Ammoniumhydrogensulfid, erreicht. Dieses Verfahren resultiert darin, daß etwas gelöstes Cobalt in der Lösung verbleibt sowie daß etwas gelöstes Nickel entfernt wird, was beides unerwünscht ist.
Zusätzlich müssen die gebildeten gemischten Nickel-Cobalt- Sulfide und andere Metallverunreinigungen, welche gleichzeitig ausgefällt werden, einer komplexen Reihe von Abbaureaktions-, Trennungs- und Gewinnungsverfahren unterworfen werden, bevor metallisches Cobalt und metallisches Nickel oder geeignete Salze davon erhalten werden können.
Das Sulfidierungsverfahren führt auch Schwefelanionen in den im wesentlichen cobaltfreien, nickelreichen Verfahrensstrom ein. Die Schwefelanionen sind schwierig zu entfernen und kontaminieren das basische Nickelcarbonat, wenn es ausgefällt wird. Die Anwesenheit von Schwefelverbindungen im basischen Nickelcarbonat erfordert hohe Kalzinierungstemperaturen, um ein Nickeloxidprodukt mit geeignet niedrigem Schwefelgehalt zu erzeugen.
Flüssig-Flüssig-Extraktionsverfahren sind nun bei der Verarbeitung eines weiten Bereichs von metallischen und nichtmetallischen Verbindungen gut eingeführt. Die Anwendung eines solchen Verfahrens auf das vorliegende Problem vermeidet die Verwendung einer Sulfidierungsverbindung, aber es ist häufig schwierig, das gewünschte Ergebnis zu erreichen.
Insbesondere ist eine Nickel-Cobalt-Trennung durch Flüssig- Flüssig-Extraktion relativ schwierig, kann jedoch unter bestimmten Bedingungen bewirkt werden, beispielsweise kann eine geeignete Extraktion durch Inkontaktbringen des organischen Reagenzes Triisooctylamin mit einer stark sauren Chloridlösung von Nickel und Cobalt in der Oxidationsstufe II erreicht werden. Ein weiteres Beispiel der Extraktion ist die Anwendung von Di-2-ethylhexylphosphorsäure oder ähnlichen Reagenzien, wie Bis-(2,4,4-trimethylpentyl)-phosphinsäure und 2-Ethylhexylphosphonsäuremono-2-ethylhexylester auf saure Sulfatlösungen, welche Nickel und Cobalt in der Oxidationsstufe II enthalten.
Weitere Beispiele des Extraktionsschrittes beinhalten die Anwendung von oximartigen Reagenzien, wie 2-Hydroxy-5-t- nonylacetophenonoxim und 2-Hydroxy-5-dodecylbenzophenonoxim auf ammoniakalische Ammoniumsulfat- oder -carbonatlösungen von Nickel und Cobalt, wobei das letztere in der Oxidationsstufe III vorliegt. Ein zusätzliches Beispiel für eine weitere Art von Reagenz ist das Inkontaktbringen von substituierten β-Diketonreagenzien mit ammoniakalischen Carbonat- oder Sulfatlösungen von Nickel und Cobalt in der Oxidationsstufe III.
Während einer Flüssig-Flüssig-Extraktion von Nickel und Cobalt unter Verwendung von organischen Lösungsmitteln wird die wäßrige Phase, die sich von der organischen Phase abtrennt, gewöhnlich das Raffinat bezeichnet und enthält die Hauptmenge des Cobalts während die organische Phase die Hauptmenge des Nickels enthält. Um das Nickel zu gewinnen, wird die nickelreiche organische Phase mit einer geeigneten wäßrigen Säure, beispielsweise Schwefelsäure, umgesetzt (gestrippt), um das Nickel in eine wäßrige Phase zurückzuführen, die resultierenden wäßrigen Lösungen werden in herkömmliche Metallförder- bzw. Gewinnungskreisläufe, beispielsweise elektrolytische Extraktion, eingeführt, um das Nickel und das Cobalt zu gewinnen.
Ein Abstreifen mit Säure der Nickel enthaltenden organischen Schicht sollte vermieden werden, wenn ein basisches Nickelcarbonatprodukt gefordert wird. Vor der vorliegenden Erfindung war ein geeignetes nichtsaures Abstreifmedium, das fähig ist, Nickel aus üblicherweise verwendeten organischen Reagenzien, wie 2-Hydroxy-5-t-nonylacetophenonoxim, 2-Hydroxy-5-nonylsalicylaldoxim und alkyl-, aryl-, halogensubstituierten β-diketonartigen Reagenzien, abzustreifen, nicht entwickelt worden
Das US-Patent US-A-3,907,966 beschreibt ein Verfahren, das um die Verwendung von Benzophenonoxim als ein organisches Reagenz angeordnet ist, und setzt Werte von zwischen 80 bis 200 g/l NH&sub3; und 50 bis 100 g/l CO&sub2;, um das Nickel aus der organischen Phase abzustreifen.
Das US-Patent US-A-3,981,968 beschreibt ein Verfahren zur Extraktion von Nickel aus einer ammoniakalischen Lösung, das ein organisches Reagenz, das ein Oxim oder ein Oxin enthält, verwendet. Dieses Extraktionsmittel (organische Phase) wird dann mit einer Lösung abgestreift, welche dazu fähig ist- das Nickel mitzuziehen. Die Verbesserung soll darin bestehen, das Extraktionsmittel mit Schwefelsäure bei einer erhöhten Temperatur abzustreifen, um jegliche Spur von Cobalt zu entfernen und eine Rückführung des Extraktionsmittels zu gestatten.
Die GB-A-1 411 545 beschreibt ein Verfahren zur Abtrennung von Ni(II) von Co(III) in einer wäßrigen ammoniakalischen Phase durch Flüssig-Flüssig-Extraktion, durch Inkontaktbringen der wäßrigen Phase mit einem organischen Lösungsmittel und einem spezifischen 2-Hydroxybenzophenonoxim und/oder mit einem aliphatischen α-Hydroxyketonoxim und/oder mit einem 2-Hydroxyphenyl-aliphatisch-ketonoxim als ein Extraktionsmittel.
Die vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren zur Abtrennung und Gewinnung von Nickel aus einer ammoniakalischen Ammoniumcarbonatflüssigkeit, welche Nickel (II)-Ionen und Cobalt(III)-Ionen enthält, durch Flüssig-Flüssig-Extraktion, das die aufeinanderfolgenden Schritte umfaßt:
(a) Oxidieren des Großteils jeglicher Cobalt(II)ammoniakate in der ammoniakalischen Flüssigkeit zu Cobalt(III);
(b) Extrahieren von Nickel aus der ammoniakalischen Flüssigkeit mit einem organischen Reagenz, um eine mit Nickel angereicherte organische Phase und eine ammoniakalische Ammoniumcarbonatphase, welche Cobalt enthält, zu bilden; und
(c) Abstreifen der mit Nickel angereicherten organischen Phase, dadurch gekennzeichnet, daß
das organische Reagenz 2-Hydroxy-5-t-nonylacetophenonoxim, 2-Hydroxy-5-nonylsalicylaldoxim oder ein alkyl-, aryl- oder halogensubstituiertes β-Diketon ist, und auch dadurch, daß die mit Nickel angereicherte organische Phase durch Inkontaktbringen der organischen Phase mit einer ammoniakalischen Ammoniumcarbonatlösung abgestreift wird, um eine mit Nickel angereicherte, wäßrige Abstreifflüssigkeit zu bilden, und dadurch, daß ammoniakalische Ammoniumcarbonatlösungen die einzigen in dem Verfahren beinhalteten wäßrigen Phasen sind.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung hilft, die oben erwähnten Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen. Das in Übereinstimmung mit der Erfindung verwendete Abstreifmittel für die organische Schicht ist nicht sauer, eliminiert Kontaminierungen des Nickels durch Schwefelanionen und kann rasch in einen ammoniakalischen Verfahrensstrom, der Nickel und Cobalt enthält, eingebracht werden.
Die ammoniakalische Ammoniumcarbonatflüssigkeit, welche das Nickel und das Cobalt enthält, kann vor dem Oxidierungsschritt erhitzt werden, um unerwünschte Elemente auszufällen und den Ammoniumgehalt zu vermindern. Es wird bevorzugt, daß die ammoniakalische Ammoniumcarbonatflüssigkeit auf eine Temperatur von etwa 100ºC bei Atmosphärendruck erhitzt wird und der Ammoniumgehalt auf zwischen 22 und 32 g/l vermindert wird. Es wird insbesondere bevorzugt, daß die Flüssigkeit Ammoniak und Kohlendioxid umfaßt, und daß der Ammoniakgehalt auf 25 g/l vermindert wird und daß der Kohlendioxidgehalt 18 g/l beträgt.
Die Oxidation wird bevorzugt mit Luft durchgeführt, entweder alleine oder verbunden mit Wasserstoffperoxid. Bevorzugt enthält die ammoniakalische Flüssigkeit weniger als 1 ppm Cobalt(II) nach Oxidation bei 50ºC und Atmosphärendruck.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein neues Abstreifmittel, um eine mit Nickel angereicherte organische Phase, welche nach einer Flüssig-Flüssig-Extraktion des Nickels und Cobalts erhalten wird, abzustreifen. Die definierten organischen Reagenzien, falls erforderlich zusammen mit geeigneten Modifikatoren, können in einem flüssigen organischen Lösungsmittel aufgelöst werden, bevorzugt in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel von entweder aromatischer oder aliphatischer Natur.
Die Modifikatoren, welche verwendet werden können, beinhalten Alkohole (z.B. Isotridecanol, Isoundecanol und Isododecanol und die entsprechenden linearen Arten) und aliphatische oder aromatische Träger vom Kerosintyp oder Mischungen solcher Alkohole und kerosinartiger Träger. Isotridecanol wird bevorzugt.
Eine besonders bevorzugte organische Lösung kann etwa 32,5 Vol.-% 2-Hydroxy-5-t-nonylacetophenonoxim, 18,4 Vol.-% Isotridecanol und 49,1 Vol.-% Kohlenwasserstofflösungsmittel mit weniger als 25% Aromatengehalt umfassen.
Das Verfahren wird bevorzugt auf Lösungen angewendet, in welchen die Konzentration an Nickel innerhalb des Bereiches von 8 bis 10 g/l liegt. Eine Nickelkonzentration von über 9 g/l scheint optimale Ergebnisse zu liefern. Einstellungen: auf die Kreislaufgeschwindigkeiten werden jedoch sowohl höhere als auch niedrigere Nickelkonzentrationen kompensieren. Die Konzentration an Cobalt kann in den Lösungen, welche eine Trennung erfordern, im großen Umfang variieren, ohne anscheinend die Wirksamkeit der Trennung zu beeinflussen.
Der Großteil des Nickels wird sich gewöhnlich in die organische Phase abscheiden, in welcher es einen neutralen organometallischen Nickel(II)-Komplex bilden wird, mit einem molaren Verhältnis von organischem Molekül:Nickel von 2:1. Cobalt(III) reagiert nicht mit organischen Reagenzien, aber Cobalt(II) bildet ähnliche organometallische Komplexe wie Nickel(II).
Es wird bevorzugt, daß die ammoniakalische Flüssigkeit mit der flüssigen organischen Lösung, welche das organische Reagenz enthält, für eine Zeitdauer von 30 Sekunden bis 60 Minuten, insbesondere etwa 3 Minuten in Kontakt gebracht wird.
Der Großteil des Cobalts, das als Cobalt(III) vorliegt, verbleibt in der wäßrigen Phase (Raffinat). Das Cobalt in dem Raffinat kann in jeder geeigneten Weise gewonnen werden, beispielsweise durch Sulfidieren.
Jegliches in dem Raffinat verbleibendes Nickel kann durch geeignete Prozeduren gewonnen werden, wenn eine solche Gewinnung als wirtschaftlich durchführbar erachtet wird oder auf andere Weise notwendig ist.
Die organische Phase aus dem Extraktionsschritt wird dann behandelt, um das Nickel zu gewinnen. Um ein wünschenswertes Medium für die Erzeugung eines basischen Nickelcarbonats zu erreichen schließt das Verfahren der Erfindung ein Inkontaktbringen der Nickel enthaltenden organischen Phase mit einer wäßrigen ammoniakalischen Ammoniumcarbonatlösung ein, um das Nickel zu gewinnen, indem es in die wäßrige Abstreifflüssigkeit zurückgebracht wird.
Die ammoniakalische Ammoniumcarbonatlösung kann einen Überschuß an Ammoniak enthalten und ist bevorzugt stärker bzw. basischer als die zum Extrahieren des Erzes verwendete Ammoniumcarbonatlösung. Die zur Gewinnung des Nickels aus der angereicherten organischen Phase verwendete Konzentration liegt bevorzugt in den Bereichen von NH&sub3;: 150 bis 300 g/l, CO&sub2;: 100 bis 250 g/l, insbesondere NH&sub3;: 270 g/l, CO&sub2;: 230 g/l.
Der Kontakt zwischen der mit Nickel angereicherten organischen Phase und der ammoniakalischen Ammoniumcarbonatlösung kann bei jeder geeigneten Temperatur und bei jedem geeigneten Druck durchgeführt werden. Bevorzugt wird dieser Schritt in einer Abstreiferzelle bei Atmosphärendruck und bei einer Temperatur im Bereich von 20ºC bis 50ºC, insbesondere bei etwa 40ºC, durchgeführt.
Es wird bevorzugt, daß die mit Nickel angereicherte organische Phase mit der ammoniakalischen Ammoniumcarbonatlösung für eine Zeitdauer von zwischen 30 Sekunden und 60 Minuten, insbesondere etwa 3 Minuten, in Kontakt gebracht wird.
Sowohl das Trennungs- als auch das Abstreifverfahren können durch eine herkömmliche Chargenextraktionstechnik oder durch eine kontinuierliche Mischer-Abscheider-Technik durchgeführt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform werden drei Extraktions- und drei Abstreifstufen mit einer Rückführung der wäßrigen Lösung durchgeführt, um in den Mischerkammern ein Verhältnis von wäßriger zu organischer Lösung von 1:1 aufrechtzuerhalten. Die letztere Technik wird im allgemeinen bevorzugt, da sie die abgestreifte organische Phase in einer kontinuierlichen Weise zurückführt, wodurch es ermöglicht wird, das eine Volumen an organischem Reagenz wiederholt zur Nickelgewinnung zu verwenden.
Wenn das Verfahren der Erfindung auf den Betrieb einer kontinuierlichen Gegenstrom-Mischer-AbscheiderVorrichtung angewendet wird, liegt das Verhältnis organisch/wäßrig in den Abstreiferzellen bevorzugt im Bereich von 6,0 bis 10,0:1 Dies steht im Gegensatz zu dem bevorzugten organisch/wäßrig-Bereich in den Extraktionszellen (wo vergleichbare organische Mittel verwendet werden können) von 1,0 bis 1,2:1.
Das Nickel, das sich in die wäßrige Phase abscheidet, kann als ein Nickelcarbonat in jeder herkömmlichen Weise gewonnen werden. Beispielsweise kann basisches Nickelcarbonat rasch durch Destillation der mit Nickel angereicherten wäßrigen Abstreifflüssigkeit gewonnen werden. Nickel kann auch wirksam aus wäßriger Ammoniumcarbonatlösung durch Wasserstoffreduktion unter Druck gewonnen werden. Die Gewinnungstechnik gestattet in bevorzugter Weise, daß die NH&sub3;- und CO&sub2;-Komponenten der Abstreifflüssigkeit in die mit Nickel angereicherte organische Abstreifstufe rückgeführt werden.
Cobalt kann aus der ammoniakalischen Ammoniumcarbonatphase mittels Dampferhitzung, Sulfidzugabe oder Ionenaustauschverfahren gewonnen werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele veranschaulicht, welche den Umfang der Erfindung verdeutlichen aber nicht beschränken.
In allen folgenden Beispielen 1 bis 4 wurden die untersuchten Flüssigkeiten aus einem derzeitigen Betriebsverfahrensstrom gewonnen und besaßen die folgenden anfänglichen ungefähren Zusammensetzungen:
Nickel 10,0 g/l
Cobalt 0,46 g/l
NH&sub3; 85 g/l
CO&sub2; 62 g/l
Vor einer Flüssig-Flüssig-Extraktion wurde diese Flüssigkeit behandelt, um den Gesamtammoniumgehalt auf eine geeignete Stärke von etwa 30 g/l zu erniedrigen.

BEISPIEL NR. 1

Das organische Extraktionsmittelsystem bestand aus 25 Volumina eines 2-Hydroxy-5-t-nonylacetophenonoxim-Reagenzes, das in 75 Volumina Kerosin mit etwa 17% Aromatengehalt aufgelöst war. Die Untersuchungsarbeit wurde im Temperaturbereich von 23ºC bis 43ºC durchgeführt. Die verwendeten Mischer-Abscheider waren abgedichtete Einheiten, um einen Verlust von NH&sub3; und CO&sub2; in die Atmosphäre zu vermeiden.
Die Chargenextraktionstests wurden im ungefähren Verhältnisbereich von organischer Phase zu wäßriger Phase von 10:1 bis 1:10 in sieben Verhältnisinkrementen bzw. Zunahmen durchgeführt. Für die kontinuierlichen Mischer/Abscheider- Tests wurde das organisch/wäßrig-Verhältnis von 1,64 verwendet.
Typische Ergebnisse für die Tests mit chargenweiser Beladung sind in Tabelle Nr. 1 angegeben und die Ergebnisse des kontinuierlichen Mischer/Abscheider-Tests sind in Tabelle Nr. 2 angegeben. TABELLE NR. 1 Zusammensetzung der Beschickungsflüssigkeit: Ni 14,4 g/l, Co 0,48 g/l (ungefähr) Verhältnis organische/wäßrige Phase wäßrige Phase organische Phase Alle Ergebnisse in g/l TABELLE NR. 2 Zusammensetzung der Beschickungsflüssigkeit: Ni 12,5 g/l, Co 0,64 g/l Extraktionszelle (Raffinat) mit Nickel beladene organische Phase
Die Chargenabstreiftests wurden im Bereich von organisch zu wäßrig von ungefähr 10:1 zu 1:10 in sieben Verhältnisinkrementen durchgeführt. Die Abstreiflösung war eine ammoniakalische Ammoniumcarbonatlösung, welche zwischen 100 und 250 g/l NH&sub3; und 100 und 250 g/l CO&sub2; enthält. Typische Ergebnisse für die Chargenabstreiftests sind in Tabelle Nr. 3 angegeben.
Für den Test im kontinuierlichen Mischer/Abscheider wurde das O/A-Verhältnis von 1,66 verwendet, und die Ergebnisse sind in Tabelle Nr. 4 angegeben. TABELLE NR. 3 Beladene organische Phase: 18,0 g/l Ni ungefähres Verhältnis wäßrige Phase organische Phase TABELLE NR. 4 Beladene organische Phase: 8,16 g/l Nickel (Alle Ergebnisse in g/l Ni) Abstreifzelle abgestreifte organische Phase (beladene Abstreifflüssigkeit)
Die Daten in den Tabellen Nr. 1, 2, 3 und 4 zeigen klar die Extraktionsselektivität und die Wirksamkeit der entdeckten Abstreifmedien. Das resultierende an Cobalt reiche Raffinat und die an Nickel reiche beladene Abstreifflüssigkeit sind für eine Stromabwärtsbehandlung geeignet, um Cobalt bzw. Nickelmaterialien von hoher Reinheit zu gewinnen.

BEISPIEL NR. 2

Das organische Extraktionssystem bestand in diesem Fall aus 25 Volumina eines 2-Hydroxy-5-salicylaldoxim-Reagenzes, das in 75 Volumina Kerosin mit ungefähr 17% Aromatengehalt aufgelöst ist. Die verwendete Vorrichtung und die Bedingungen waren ähnlich zu den oben in Beispiel Nr. 1 beschriebenen. Typische Ergebnisse für die chargenweisen Extraktionstests sind in Tabelle Nr. 5 angegeben, und die Ergebnisse des Extraktionstests im kontinuierlichen Mischer/Abscheider sind in Tabelle Nr. 6 angegeben. TABELLE NR. 5 Zusammensetzung der Beschickungsflüssigkeit: Ni 13,0 g/l, Co 0,42 g/l (ungefähr) Verhältnis wäßrige Phase organische Phase TABELLE NR. 6 Zusammensetzung der Beschickungsflüssigkeit: Ni 12,36 g/l, Co 0,62 g/l Extraktionszelle (Raffinat) mit Nickel beladene organische Phase
Die Chargenabstreiftests wurden in ungefähren Verhältnissen, die im Bereich von 10:1 zu 1:10 organisch zu wäßrig, in sieben Verhältnisinkrementen durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle Nr. 7 angegeben. Die Abstreiflösung war eine ammoniakalische Ammoniumcarbonatlösung, welche zwischen 100 und 250 g/l NH&sub3; und 100 und 250 g/l CO&sub2; enthält. Die Ergebnisse aus dem Abstreiftest im kontinuierlichen Mischer/Abscheider bei einem organisch/wäßrig-Verhältnis von 1,6 sind in Tabelle Nr. 8 angegeben. TABELLE NR. 7 Beladene organische Phase: 12,4 g/l Ni ungefähres Verhältnis wäßrige Phase organische Phase TABELLE NR. 8 Beladene organische Phase: 11,1 g/l Nickel (Alle Ergebnisse in g/l Ni) Abstreifzelle abgestreifte organische Phase (beladene Abstreifflüssigkeit)
Die Daten in den Tabellen Nr. 5, 6, 7 und 8 zeigen klar die Extraktionsselektivität und die Wirksamkeit der entdeckten Abstreifmedien. Das resultierende an Cobalt(III) reiche Raffinat und die an Nickel reiche beladene Abstreifflüssigkeit sind für eine Stromabwärts- bzw. Folgebehandlung geeignet, um Cobalt- bzw. Nickelmaterialien von hoher Reinheit zu gewinnen.

BEISPIEL NR. 3

In diesem Fall bestand das organische Extraktionssystem aus 25 Volumina eines alkyl, arylsubstituierten β-Diketon-Reagenzes, das in 75 Volumina Kerosin mit einem Aromatengehalt von größer als 50% aufgelöst ist. Die verwendete Vorrichtung und die Bedingungen waren ähnlich zu jenen, die oben in Beispiel Nr. 1 angegeben wurden. Typische Beispiele für die chargenweisen Extraktionstests sind in Tabelle Nr. 9 angegeben, und die Ergebnisse des kontinuierlichen Mischer/Abscheider-Tests sind in Tabelle Nr. 10 angegeben. TABELLE NR. 9 Zusammensetzung der Beschickungsflüssigkeit: Nickel 12,9 g/l, Cobalt 0,56 g/l (ungefähr) Verhältnis organische/wäßrige Phase wäßrige Phase organische Phase TABELLE NR. 10 Zusammensetzung der Beschickungsflüssigkeit: Ni 12,36 g/l, Co 0,57 g/l Extraktionszelle (Raffinat) mit Nickel beladene organische Phase
Die Chargenabstreiftests wurden in Verhältnissen im Bereich von 10:1 bis 1:10 organisch zu wäßrig, in sieben Verhältnisinkrementen durchgeführt. Die Abstreiflösung war eine ammoniakalische Ammoniumcarbonatlösung, welche zwischen 100 und 250 g/l NH&sub3; und 100 und 250 g/l CO&sub2; enthielt. Typische Ergebnisse für die Chargenabstreiftests sind in Tabelle Nr. 11 angegeben.
Die Ergebnisse aus dem kontinuierlichen Mischer/Abscheider- Test bei einem Verhältnis von organisch zu wäßrig von 4,9 sind in Tabelle Nr. 12 angegeben. TABELLE NR. 11 Beladene organische Phase: 9,5 g/l Ni ungefähres Verhältnis wäßrige Phase organische Phase TABELLE NR. 12 Beladene organische Phase Abstreifzelle abgestreifte organische Phase (beladene Abstreifflüssigkeit)
Aus diesen letzten zwei Tabellen wird entnommen werden, daß die entdeckte Abstreifflüssigkeit äußerst wirksam bei der Gewinnung des Nickels aus der beladenen organischen Phase ist.
Die Trennung und Gewinnung von Nickel und Cobalt in der Oxidationsstufe III in vollständig ammoniakalischen Systemen ist nicht auf ammoniakalische Ammoniumcarbonatauszüge von reduzierten Lateriten beschränkt. Weitere Ammoniak-Ammoniumsalz-Lösungen, in denen Cobalt in der Oxidationsstufe III vorliegt, können erfolgreich durch die vorliegende Erfindung behandelt werden. Belüftung bzw. Anreicherung mit Sauerstoff oder Oxidation der Ainmoniak-Ammoniumsalz-Lösung durch andere Oxidationsmittel ist ein bevorzugtes Verfahren, um das aufgelöste Cobalt in die Oxidationsstufe III zu bringen. Wie durch das folgende Beispiel gezeigt werden wird, ist das Verfahren auf Lösungen anwendbar, die aus der Oxidation unter Druck von Nickel-Cobaltsulfiden, was Nickelammoniakate und Cobalt(III)ammoniakate in ammoniakalischen Lösungen erzeugt, resultiert.

BEISPIEL NR. 4

Die Lösung von Nickel und Cobalt wurde durch Autoklavieren einer fabrikmäßig hergestellten Nickel-Cobaltsulfid-Feststoffprobe, die zu 15% Feststoffgehalt G/V in Ammoniumcarbonatlösungen (NH&sub3; 160, CO&sub2; 100 g/l aufgeschlämmt ist, bei 70ºC während 3 Stunden bei einem Sauerstoffdruck von 45 psig (411,2 kPa) hergestellt. Die resultierende Lösung besitzt die folgende Zusammensetzung.
Ni 32,4 g/l
Co 14,0 g/l
NH&sub3; 80 g/l
CO&sub2; 64 g/l
Das in diesem Fall in einem Ausschütteltest im Labormaßstab verwendete organische Extraktionssystem war ein 2-Hydroxyl- 5-t-nonylacetophenonoxim-Reagenz (47% V/V) in Kerosin. Die im Ausschüttelttest im Labormaßstab verwendete Vorrichtung und die Bedingungen waren ähnlich zu jenen, die oben für Beispiel 1 angegeben sind. Die Ergebnisse für die chargenweisen Tests sind in Tabelle Nr. 13 angegeben. TABELLE NR. 13 (ungefähr) Verhältnis wäßrige Phase organische Phase Alle Ergebnisse in g/l.

BEISPIEL NR. 5

Ein gegenstromiger Flüssig-Ionenaustauschkreislauf, bestehend aus drei Extraktionszellen, drei Abstreifzellen und einer Zelle mit beladener organischer Waschflüssigkeit, wird mit einer Ammoniumcarbonatlösung (25 g/l NH&sub3;, 14 g/l CO&sub2;) mit 9 g/l Ni und veränderlichem Cobalt, 0,1 bis 1,0 g/l, zusammen mit Spurenmengen Eisen, Mangan, Kupfer und Zink gespeist.
Das verwendete organische Extraktionsmittel ist eine 42,5 Vol.-%ige Lösung eines Alkyl-, Aryl-β-diketons, aufgelöst in dem Lösungsmittel Pegasol R150 mit hohem Aromatengehalt, das von Mobil verkauft wird.
Bei den Extraktionsstufen betrug das organisch zu wäßrig Verhältnis 1,0:1.
Das wäßrige Raffinat (Cobalt(III)-reiche Lösungen) ergab, gemittelt über einen kontinuierlichen Zeitraum von 24 Stunden 0,34g/l Cobalt, 0,005 g/l Nickel.
Die Abstreifflüssigkeit-Beschickungslösung enthielt 240 g/l NH&sub3; und 250 g/l CO&sub2; und war mit dem mit Nickel angereicherten organischen Reagenz, das Zelle Nr. 1 verläßt, in einem organisch zu anorganisch-Verhältnis von 7,5:1 in Kontakt. Das Verhältnis der organischen zu wäßrigen Phasen in der Mischerkammer wurde bei 1:1 oder wenn erforderlich darüber gehalten, durch die Verwendung eines wäßrigen Rückstromes aus dem Abscheider zu dem Mischer in jeder einzelnen Zelle.
Die beladene Abstreiflösung ergab, gemittelt über einen Zeitraum von 24 Stunden, 68,6 g/l und 0,013 g/l Cobalt.
Die abgestreifte organische Lösung ergab nach dem Verlassen der letzten Abstreifzelle (S3) und vor dem Eintritt in die letzte Extraktionszelle (E3) 0,10 g/l Nickel und 0,006 g/l Cobalt.
Das System wurde 96 Stunden bei 30 bis 40ºC kontinuierlich betrieben, wobei die abgestreifte organische Phase aus den Abstreif- in die Extraktionszellen über ein Zwischengefäß kleinen Volumens rückgeführt wurde. Die oben berichteten Ergebnisse waren für jene typisch, welche während der Betriebsdauer erreicht wurden.
Ein alternatives organisches Reaktionsmittel zur Verwendung in dem obigen Verfahren ist eine 27,5% V/V Lösung (27,5 Vol.-%) eines modifizierten Hydroxyoxim-Reagenzes. Ein alternatives Lösungsmittel mit hohem Aromatengehalt ist Solvesso 150, das von Exxon vertrieben wird. Das organisch zu wäßrig Verhältnis in den Extraktionsstufen kann auf 1,2:1 erhöht werden, und die Kontinuität der Phasen kann sowohl wäßrig kontinuierlich als auch organisch kontinuierlich sein, abhängig davon, welches System die geringsten Einschleppverluste an organischem Reagenz erzeugen.
Die vorher angegebene Beschreibung umreißt das in einer Laboratoriumsumgebung durchgeführte Verfahren. Die Anpassung dieses Verfahrens an eine Pilotanlage ist in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf Fig. I und den folgenden spezifischen Beispielen umrissen. Es sollte festgestellt werden, daß die Zeichnung und das spezifische Beispiel nur veranschaulichend und nicht dazu bestimmt sind, den Umfang der Erfindung zu beschränken.
Während die Pilotanlage ausgeführt wurde, um fünfundvierzig (45) Liter pro Minute Anlagenflüssigkeit zu verarbeiten, muß betont werden, daß durch Extrapolierung der für die Pilotanlage gefundenen Ergebnisse ein Fachmann auf dem Gebiet eine kommerzielle Anlage zur Verarbeitung großer Volumina an Lösung ausführen kann.
Die in der Pilotanlage durchgeführten Arbeitsschritte können wie folgt punktuell aufgezeichnet werden:
1. Herstellen der Lösung
2. Lösungsmittelextraktion
3. Metallabstreifung
4. Reinigung der beladenen Abstreifungsflüssigkeit
5. Dampfabstreifen
6. Nickelgewinnung
7. Cobaltgewinnung.

HERSTELLUNG DER LÖSUNG

Erze, welche Cobalt- und Nickelbeträge enthalten, werden durch Bildung einer geeigneten Aufschlämmung aufbereitet. Diese Aufbereitung beinhaltet die Aufarbeitung der Metallerze bezüglich Größe durch Zerstoßen und Mahlen und chemische Reduktion, indem die Erze geeigneten Reduktionsmitteln unter gleichzeitiger Erwärmung unterworfen werden.
Die resultierende Aufschlämmung (21) wird durch Belüftungstanks (D) geführt, welche den Großteil jeglichen Cobalts(II) zu Cobalt(III) oxidieren. Die Aufschlämmung wird dann einem Waschen und Verdicken in den Tanks 1a bis 7a unterworfen. Schlamme aus der Aufbereitung (23) werden nach einem Waschen durch Aufbereitungsschlammebehälter (M) abgetrennt, wobei Dampf (2) zugefügt wird, und flüchtige Stoffe (22) werden im Gaskühlungskondensator (H) kondensiert. Jegliche nicht kondensierten flüchtigen Stoffe werden zur Auflösung in Anlagenflüssigkeit in den Absorber (N) übergeführt, und die resultierende Flüssigkeit zurückgeführt, um den Verdicker 7(a) zu waschen.
Die Flüssigkeitslösung aus dem Fabrikanlagestrom (1) normaler Zusammensetzung (9 g/l Ni, 0,4 g/l Co, 85 g/l NH&sub3; und 60 g/l CO&sub2;) wird durch einen Wärmeaustauscher (A) in eine Mehrfachboden-Destillierkolonne (B) gepumpt. Dampf aus einer Leitung (2) unter einem Druck von 10 psi (68,9 kPa), wird in den Boden des Destillierkolbens eingeführt, wobei etwas Ammoniak und Kohlendioxid aus der Anlage-Produktflüssigkeit abgestreift wird. Die Menge an angewendetem Dampf wird sorgfältig geregelt, um eine Flüssigkeit herzustellen, welche etwa 25 g/l Ammoniak (NH&sub3;), 18 g/l Kohlendioxid CO&sub2; mit im wesentlichen der gleichen Konzentration von Nickel und Cobalt wie die einströmende Produktflüssigkeit zu enthalten. Diese Dampfmenge liegt im Bereich von 0,12 kg Dampf pro Liter Produktflüssigkeitseinspeisung. Diese Flüssigkeit, welche die Destillationskolonne verläßt, wird Spezialproduktflüssigkeit genannt und wird als ein Strom (3) bezeichnet und besitzt die folgende ungefähre Zusammensetzung. TABELLE NR. 14 Nickel Cobalt Eisen Mangan Ammoniak Magnesium Kohlenstoffdioxid Zink Kupfer
Die oben beschriebene Destillationsprozedur erzeugt zwei wesentliche Vorteile für das Verfahren vor der Lösungsmittelextraktion: (i) die verminderte Ammoniakkonzentration verbessert wesentlich die Lösungsmittelextraktionskinetiken, wobei sowohl die Größe der Lösungsmittelextraktionszellen als auch ihre Zahl vermindert wird, (ii) die Wirkung von Hitze auf den Produktflüssigkeitsstrom verursacht eine Koagulierung und Ausfällung wesentlicher Verunreinigungselemente, wie Eisen, Mangan, Silicium- und Arsenverbindungen, zusammen mit der Entfernung anderer Verunreinigungen, wie organische polymere Flockungsmittel.
Die Entfernung der obigen Verunreinigungen verbessert stark die Wirksamkeit des Lösungsmittelextraktionsverfahrens und schließt die Bildung von "Korrosionsproduktablagerung" im Abscheidungsabschnitt der Lösungsmittelextraktionszellen aus. Die Abwesenheit einer "Korrosionsproduktablagerungsphase bzw. Verunreinigungs- bzw. Fremdstoffphase gestattet es, daß die Lösungsmittelextraktionszellen kontinuierlich betrieben werden.
Die Entfernung dieser verunreinigenden Feststoffe wird bewirkt, indem der Spezialproduktflüssigkeitsstrom (3) in einen Verdicker, Gefäß (C), geleitet wird. Die unterstromige Aufschlämmung (4) aus diesem Gefäß enthält die Verunreinigungselemente, die oben angegeben sind, zusammen mit etwas Nickel, und diese wird in den Anlage-Vorrat zurückgeführt, um es zu ermöglichen, daß Nickel gewonnen wird.
Die Wirksamkeit der Nickel-Cobalt-Trennung durch Lösungsmittelextraktion hängt hauptsächlich von der Gegenwart von Cobalt(III)verbindungen und der Abwesenheit von Cobalt(II)verbindungen im Spezialproduktflüssigkeitsstrom (3) ab. Die Anwesenheit von Cobalt(II)verbindungen in dem Spezialproduktflüssigkeitsstrom kann durch Faktoren verursacht werden, wie unzureichende Belüftung der Erz/Flüssigkeitsaufschlämmung, während des Auslaugens des reduzierten Erzes in den Belüftungs- und Auslaugetanks (D) oder durch nachträgliche Auslaugeumwandlung von Cobalt(III)verbindungen zu Cobalt(II)verbindungen durch reduzierende Substanzen, sowohl in der Produktflüssigkeit als auch in der Spezialproduktflüssigkeit.
Ungeachtet der Art der Bildung von Cobalt(II) in der Spezialproduktflüssigkeit ist es wesentlich, daß das Element vor der Lösungsmittelextraktion in den Oxidationszustand III zurück oxidiert wird.
Die Rückoxidation von Cobalt(II) zu Cobalt(III) ist aus zwei hauptsächlichen Gründen wesentlich: (i) Cobalt(II) wird zusammen mit Nickel(II) durch das organische Reagenz extrahiert und ein nachfolgendes Abstreifen des organischen Reagenzes mit einer Ammoniak-Ammoniumcarbonatlösung, um Nickel zu gewinnen, kann auch das Cobalt(II) entfernen, wobei die im wesentlichen reine Nickellösung verunreinigt wird und in einem Verlust von etwas Cobalt resultiert; (ii) der Komplex aus Cobalt(II) und organischem Reagenz können innerhalb der Lösungsmittelextraktionszellen eine Oxidation erfahren, in welchem Fall das Cobalt nicht durch normale Verfahrensweisen vom organischen Reagenz abgestreift werden kann. Die Anhäufung von Cobalt II und III in der organischen Phase, wie sie über einen ausgedehnten Betriebszeitraum auftreten muß, resultiert schließlich darin, daß die Nickel-Extraktionskapazität des Reagenzes vermindert ist.
Das Reagenz war nicht auf Dauer verloren gewesen, da spezielle Techniken durch den Erfinder entwickelt wurden, um das Reagenz zu behandeln und das Cobalt zu entfernen, wodurch die vollständige Nickelbeladungskapazität des Reagenzes wiederhergestellt wird, aber dies zieht zusätzliche Kosten mit sich.
Um die Konzentration von Cobalt(II)verbindungen, die in einer Spezialproduktflüssigkeit vorliegen, vor der Lösungsmittelextraktion auf ein Minimum zu reduzieren, wird die gekühlte Spezialproduktflüssigkeit durch Lagertanks (E, F) geleitet, in welchen die Flüssigkeit durch injizieren von Luft durch gesinterte Rohre (5) aus rostfreiem Stahl belüftet wird.
Vorausgesetzt, daß die Größe der Tanks genau ausgemessen bzw. geeicht ist, um für den Sauerstoff in der Luft eine angemessene Verweilzeit zu ermöglichen, um die Cobalt(II)verbindungen zu Cobalt(III)verbindungen zu oxidieren, wird austretende Flüssigkeit weniger als 5 ppm Cobalt(II) enthalten.
Es ist wünschenswert, diese Cobalt(II)menge sogar weiter zu vermindern, da dadurch das Volumen an organischem Reagenz, welches besonders behandelt werden muß, um das Cobalt vom organischen Reagenz abzustreifen, stark vermindert wird, wobei zusätzliche Behandlungskosten eingespart werden.
Es wurde gefunden, daß die Zugabe von Wasserstoffperoxid zur Spezialproduktflüssigkeit die zusätzliche Oxidationskraft liefert, welche erforderlich ist, um die Cobalt(II)konzentration auf 1 ppm oder weniger in der Spezialproduktflüssigkeit zu erniedrigen. Wasserstoffperoxid wird der Spezialproduktflüssigkeit zugefügt, bevor die Flüssigkeit in einen Filter (G) aus Diatomeenerde gepumpt wird, um jegliche feine, suspendierte Feststoffe zu entfernen.
Der Abstrom vom Filtersystem (G) ist nun zur Lösungsmittelextraktionstrennung von Nickel und Cobalt bereit. Das Filtrationsverfahren vervollständigt die Lösungsherstellungs phase.

LÖSUNGSMITTELEXTRAKTION

In diesem Abschnitt der Pilotanlage ist es die Aufgabe, ein organisches Reagenzgemisch in Kohlenwasserstofflösungsmittel zu verwenden, um Nickel und Cobalt zu trennen und das Nickel in einer Ammoniumcarbonat-Abstreifflüssigkeit zu gewinnen, wobei das organische Reagenzgemisch kontinuierlich für weitere Nickelbeladungsleistungen rückgeführt wird.
Eine Anzahl von organischen Reagenzgemischen kann verwendet werden, welche zufriedenstellende Ergebnisse liefern, jedoch deckt diese Pilotanlage-Beschreibung die Verwendung eines Gemisches von 2-Hydroxy-5-t-nonylacetophenonoxim, i- Tridecanol und aliphatischem Kerosin, wobei die Mengenverhältnisse zur Erzielung optimaler Abstreif- und Extraktionseigenschaften eingestellt sind.
Der Spezialproduktstrom (6) wird bei einer Geschwindigkeit von 35 Liter/Minute in die Mischerkammer der Extraktionszelle E1 gepumpt, worin er das teilweise mit Nickel beladene organische Reagenz, welches die Extraktionszelle E2 verläßt und ebenfalls bei einer Geschwindigkeit von 35 Litern/Minute fließt, kontaktiert. Die gemischten Phasen überfließen die Mischerkammer und trennen sich im Abscheiderabschnitt der Lösungsmittelextraktionszelle, wobei die organische Phase zum Kopf der wäßrigen, schweren Phase darunter aufsteigt. In den Zellen fließen die Phasen im Gleichstrom, aber zwischen den Zellen im Gegenstrom. das Verfahren des Mischens und Trennens wird in jeder Zelle wiederholt, wobei die wäßrige Phase (7) die Extraktionszelle E3 verläßt, welche im wesentlichen frei von Nickel ist, während die organische Phase (8) die Extraktionszelle E1 verläßt, welche frei von Cobalt und mit Nickel beladen bzw. angereichert ist.
Wie es ständige Praxis ist und es dem Fachmann auf dem Gebiet der Lösungsmittelextraktion bekannt ist, wurde bei der Gestaltung der Extraktionszellen Vorsorge getragen, daß etwas von der wäßrigen Phase in jeder Zelle zu der Mischerkammer zurückgeführt wird. Dies ist eine wesentliche Einrichtung, da sie die Verwendung eines Verhältnisses organisch/wäßrig im Überschuß von 1,0 über den gesamten Kreislauf gestattet, während ein Verhältnis von 1,0 in den Mischerkammern aufrechterhalten wird. Das Verhältnis von 1,0 von organisch zu wäßrig in dem Mischer ist wünschenswert, da es das Vermischen und die Metallübergangseigenschaften der Phasen erleichtert.

METALLABSTREIFUNG

Es ist den Fachleuten auf dem Gebiet der Metallgewinnung aus Erzen unter Verwendung von Ammoniak-Ammoniumcarbonatauslauglösungen bekannt, daß sowohl Ammoniak als auch Kohlendioxid aus Lösungen davon durch Dampfdestillation rückgewonnen werden können. Die resultierenden Lösungen von Ammoniak und Kohlendioxid, welche durch Kondensieren der Dämpfe aus solchen Destillationsverfahren erhalten werden, können, bevor sie als Abstreifreagenzien in dem Lösungsmittelextraktionsverfahren verwendet werden, eine Modifikation erfordern.
Die Zusammensetzung der Ammoniak-Ammoniumcarbonat-Abstreiflösung ist ein bei der Kontrolle der Wirksamkeit des gesamten Lösungsmittelextraktionsverfahrens wesentlicher Faktor. Das Kondensat (9) aus dem Gasabkühlkondensator (H) kann durch Einspritzen von wasserfreiem Ammoniakgas (10) oder durch Einspritzen von Kohlendioxidgas (11) modifiziert werden, um das erwünschte Ergebnis zu liefern.
Die resultierende Abstreifflüssigkeit geeigneter Zusammensetzung (12) wird bei einer Geschwindigkeit von ungefähr 4 Litern pro Minute in die Mischerkammer von Abstreifzelle S3 gepumpt, worin sie sowohl das teilweise abgestreifte organische Reagenzgemisch, das Abstreifzelle S3 bei 35 Litern pro Minute verläßt, als auch eine Menge wäßrige Recyclephase aus Abstreifzelle S3 mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 31 Litern pro inute kontaktiert. Diese Kombination von Lösungsmittelströmen ergibt ein Verhältnis von organisch zu wäßrig in der Mischerkammer Zelle S3 von ungefähr 1:1, was sowohl aus Gründen der Vermischung als auch des Metallüberganges wünschenswert ist.
Wie oben für die Extraktionszellen beschrieben ist, überfließen die vermischten Phasen die S3 Mischerkammer und trennen sich im Abscheiderabschnitt der Zelle. Die teilweise mit Nickel beladene Abstreifflüssigkeit bewegt sich zur Mischerkammer der Abstreifzelle S2, wo sie das teilweise abgestreifte organische Reagenzgemisch, das Abstreif zelle S1 verläßt, kontaktiert. Das abgestreifte organische Reagenzgemisch (13), das die Abstreifzelle S3 verläßt und nun als abgestreifte organische Phase bezeichnet wird, setzt sich zu einem zwischengeschalteten Reagenzlagertank ab, aus dem es zur Extraktionszelle E3 gepumpt wird, um ein Abtrennen von Nickel aus dem einströmenden Spezialproduktflüssigkeitsstrom (6) wieder aufzunehmen.
Die Abstreifflüssigkeit, welche Abstreifzelle S2 verläßt, tritt in die Mischerkammer von Abstreifzelle S1 ein, wo sie sowohl eintretendes, mit Nickel beladenes, organisches Reagenz, das Extraktionszelle E1 verläßt, als einen abgemessenen Strom von wäßriger Recyclephase aus dem Abscheiderabschnitt von Abstreifzelle S1 kontaktiert, um ein Verhältnis organisch zu wäßrig von ungefähr 1:1 erreichbar zu machen.
Die wäßrige Phase, welche die Abstreifzelle S1 verläßt, wird als die beladene Abstreifflüssigkeit (14) bezeichnet und kann 80 g/l Nickel, 270 g/l NH&sub3; und 230 g/l CO&sub2; zusammen mit etwas Verunreinigungselementen, wie Kupfer, Cobalt und Magnesium enthalten.
Von einem Fachmann, der Erfahrung auf dem Gebiet der Lösungsmittelextraktion und der Metalltrennung besitzt, wird festgestellt werden, daß die obige Beschreibung der Mischer-Abscheider von allgemeiner Natur ist und daß andere Vorrichtungen verfügbar sind, welche im wesentlichen das gleiche Ergebnis liefern werden. Es ist auch wichtig, Zeit und Temperatur der Vermischung und das Verfahren des Pumpens und Vermischens zu kontrollieren, um die Geschwindigkeit und Menge an Metallübergang zu maximieren und die Menge an Verlust von organischem Reagenz sowohl durch mitgerissene Flüssigkeit als auch durch Abbau zu minimieren.
Es wird dem Fachmann auf dem Gebiet auch bekannt sein, daß die Kontinuität der Phasen stark eine Phasentrennung und Reagenzverluste durch mitgerissene Flüssigkeit beeinflussen kann. Der Wechsel von kontinuierlicher wäßriger Phase zu kontinuierlicher organischer Phase kann rasch durchgeführt und bewertet werden.
Es sollte dem Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, daß die Wirksamkeiten sowohl des Extraktions- als auch des Abstreifverfahrens innig sowohl mit dem organischen Reagenzgemisch als auch der Abstreifflüssigkeitzusammensetzung, betrachtet auf einer Basis von molarem Verhältnis, verbunden sind.
Die gesamte Nickelbeladungsfähigkeit des organischen Reagenzgemisches wird das Verhältnis der Fließgeschwindigkeiten von organischer Phase zu wäßriger Phase bestimmen. Die Nickelbeladungsfähigkeit muß die Konzentration von Nickel in der Spezialproduktflüssigkeit übersteigen, um das gesamte Nickel aus diesem Strom bei einem organisch zu wäßrigen Fließverhältnis von 1:1 zu entfernen. Die Zusammensetzung des, organischen Reagenzgemisches muß so geregelt werden, daß es das komplexierte Nickel rasch in die Abstreifflüssigkeit freisetzt, wenn es damit in Kontakt gebracht wird. Als Ergebnis vieler Untersuchungen wurde gefunden, daß ein Reagenzgemisch, das 27,5 bis 35% V/V 2-Hydroxy-5-t- nonylacetophenonoxim und 15,5 bis 20% V/V i-Tridecanol enthält und mit einem aliphatisch-aromatischen Kerosin auf 100% Modifikator-verdünnt ist, ein geeignetes Reagenzgemisch sowohl für ein Extrahieren als auch ein Abstreifen ist.
Die Zusammensetzung der Abstreifflüssigkeit ist auch sehr wesentlich, da sie eine geeignete Abstreifkraft besitzen muß, um Nickel aus dem Komplex aus Nickel und organischem Reagenz auf einen ausreichend niedrigen verbleibenden Nickelbetrag zu entfernen, so daß die Nickelbeladungsfähigkeit des abgestreiften organischen Reagenzes im Überschuß zum eintretenden Produktflüssigkeitsstrom vorliegt. Als ein Ergebnis für viele Untersuchungen wurde gefunden, daß eine geeignete Abstreiflösung einen Ammoniakgehalt von 250 bis 280 Gramm pro Liter und einen Kohlendioxidgehalt von 220 bis 250 Gramm pro Liter besitzen wird.
Typische Gleichgewichtsdaten für sowohl die Extraktionsals auch Abstreifkreisläufe sind in Tabelle Nr. 15 angegeben. TABELLE NR. 15 BETRIEBSBEDINGUNGEN Reagenz: 2-Hydroxy-5-t-nonylacetophenonoxim i-Tridecanol Kerosin Drei Extraktionszellen - drei Abstreifzellen organisch/wäßrig 1:1 auf Extraktionsseite organisch/wäßrig 9:1 auf Abstreifseite Abstreifflüssigkeit: Spezialproduktflüssigkeit: EXTRAKTIONSGLEICHGEWICHT Zelle organisch wäßrig ABSTREIFGLEICHGEWICHT Zelle organisch wäßrig *Ni-Beträge in g/l, Cobalt-Beträge in ppm angegeben.
Die Zusammensetzung der wäßrigen Phase, welche Zelle 1 des Abstreifkreislaufes verläßt, zeigt das ausgezeichnete erreichte Nickel-Cobalt-Verhältnis. Die Erfindung hat es möglich gemacht, das Ni/Co-Verhältnis von 20,9 in der Spezialproduktflüssigkeit auf ein Ni/Co-Verhältnis von mehr als 14.000 zu verbessern. Ein aus dieser Flüssigkeit hergestelltes Nickelprodukt, das 99% Nickel enthält, würde weniger als 0,007% Cobalt als Verunreinigung enthalten.
Bei dem obigen Beispiel wird festgestellt werden, daß die Betonung auf die Zusammensetzung des beladenen Abstreifflüssigkeitsstromes (14) und die Konzentration von Nickel darin gelegt wurde. Ein Merkmal der Erfindung ist es, daß sie erlaubt, daß die Konzentration des beladenen Abstreifflüssigkeitsstromes (14) und die Zusammensetzung des Raffinatstromes (7) optimiert zu werden.
Die folgenden Beispiele werden zeigen, wie der Nickelgehalt des Raffinatstromes (7) vermindert werden kann, während die Reinheit des beladenen Abstreifflüssigkeitsstromes (14) beibehalten wird. TABELLE NR. 16 BETRIEBSBEDINGUNGEN Reagenz: 2-Hydroxy-5-t-nonylacetophenonoxim i-Tridecanol Kerosin Drei Extraktionszellen - drei Abstreifzellen organisch/wäßrig 1:1 auf Extraktionsseite organisch/wäßrig 8:1 auf Abstreifseite Abstreifflüssigkeit: Spezialproduktflüssigkeit: EXTRAKTIONSGLEICHGEWICHT organisch wäßrig ABSTREIFGLEICHGEWICHT organisch wäßrig *Ni-Beträge in g/l, Cobalt-Beträge in ppm angegeben.
Die Ergebnisse zeigen, daß ein Nickelgehalt im Raffinat von 12 ppm gleichzeitig mit einer Konzentration von 74 g/l Nickel der beladenen Abstreifflüssigkeit erreicht wurde. Es muß auch offensichtlich sein, daß diese Nickelmenge im Raffinat weiter erniedrigt werden könnte, wenn die Betriebsbedingungen eine wirtschaftliche Behandlung einer beladenen Abstreifflüssigkeit von weniger als 74 g/l Nickel erlauben würden.
Wie sofort für einen Fachmann auf dem Gebiet offenbar sein wird, zeigen die obigen Beispiele einer Lösungszusammensetzung nur zwei einer Anzahl von möglichen Kombinationen, welche an eine besondere Situation angepaßt sind und ohne die Absicht angegeben sind, daß die Beispiele die einzig möglichen sind.
Die beladene Abstreifflüssigkeit (14), welche die Abstreifzelle S1 verläßt, kann, falls erforderlich, behandelt werden, um das Verhältnis von Nickel zu Verunreinigungselementen zu verbessern.

REINIGUNG DER BELADENEN ABSTREIFFLÜSSIGKEIT

Die Verunreinigungselemente, wie Mangan und Eisen, werden auf Mengen in der Größenordnung von 1 ppm oder weniger in der Spezialproduktflüssigkeit mittels des oben beschriebenen Ammoniakdestillationsverfahrens vermindert. Metalle, wie Kupfer, welche stabile Ammoniakate in Ammoniumcarbonatlösung bilden, werden während des Destillationsverfahrens in Lösung verbleiben und werden, wenn sie als Kupfer(II)ionen vorliegen, in das organische Reagenz in ähnlicher Weise wie Nickel(II) und Cobalt(II) übergehen.
Es kann von der Zusammensetzung des organischen Reagenzgemisches abhängen, daß das Kupfer seine Konzentration zwischen der Abstreifflüssigkeit und dem organischen Reagenz in einer günstigen Weise während des Abstreifens verteilt, so daß das Nickel zu Kupfer Verhältnis in der beladenen Abstreifflüssigkeit für Spezifikationszwecke zufriedenstellend ist. Andererseits kann das Kupfer durch die Ammoniak- Ammoniumcarbonat-Abstreifflüssigkeit aus seinem organischen Komplex mit ähnlicher Leichtigkeit wie Nickel abgestreift werden, und wenn es anfänglich in der Spezialproduktflüssigkeit in einem ungünstigen Nickel zu Kupfer Verhältnis vorliegt, wird das Kupfer aus der beladenen Abstreifflüssigkeit entfernt werden müssen, bevor ein zufriedenstellendes Nickelprodukt erzeugt werden kann.
Ammoniumhydrogensulfid ist ein wirksames Sulfidierungsmittel, insbesondere in ammoniakalischen Lösungen, und es gibt viele Beispiele, in denen es verwendet wird, um Metalle aus Lösungen als unlösliche Sulfide auszufällen. Es ist kein spezifisches Ausfällungsreagenz, kann aber nichtsdestotrotz verwendet werden, um ein Metall bevorzugter als ein anderes zu sulfidieren.
Ein Einspritzen von Ammoniumhyrogensulfid (15) in einen stark turbulenten Strom von beladener Abstreifflüssigkeit (14) wird in der sofortigen Ausfällung eines gemischten Sulfides von Kupfer und Nickel resultieren. Wenn das Verhältnis von Nickel zu Kupfer in der beladenen Abstreifflüssigkeit beispielsweise 700:1 beträgt, dann kann ein gemischtes Kupfer-Nickelsulfid mit einem Nickel zu Kupfer Verhältnis von 0,5:1 gewonnen werden. Wer Kenntnisse der Löslichkeitsprodukt-Chemie besitzt, wird verstehen, warum dies möglich ist. Es werden keine überschüssigen Schwefelanionen in die beladene Abstreifflüssigkeit eingeführt, da alle Schwefelanionen mit den ausgefällten gemischten Nickel-Kupfersulfiden entfernt werden.
Die ausgefällten Sulfide können rasch aus der Lösung durch Flockung mit organischen Polymeren, gefolgt von einer Filtration durch einen herkömmlichen Industriefilter, wie einen Kupfersulfidfilter 15(a), entfernt werden, um eine gereinigte beladene Abstreifflüssigkeit (16) zu erzeugen.

DAMPFABSTREIFEN

Es ist der Zweck dieses Verfahrens, Ammoniak und Kohlendioxid aus dem gereinigten, beladenen Abstreifflüssigkeitsstrom zu entfernen, wobei der Ammoniakatkomplex von Nickel destabilisiert wird, was in der Ausfällung des Nickels als ein basisches Nickelcarbonat von hoher Reinheit resultiert. Der gereinigte beladene Abstreifflüssigkeitsstrom (16) wird in eine Mehrfachboden-Destillationskolonne (I), in deren Boden ein Niedrigdruckdampf (2) injiziert wird, gepumpt. Die Menge an Dampf, die erforderlich ist, um die Ausfällung des Nickels als basisches Nickelcarbonat zu vollenden, wird mit der Natur des gereinigten beladenen Abstreifflüssigkeitsstromes variieren, jedoch wurde ein Wert von 0,6 kg Dampf pro Liter Chargenflüssigkeit in Schleifen bzw. Zyklen bzw. Wegen bestimmt.
Die Dämpfe aus der Destillationskolonne (17), welche im wesentlichen aus Wasser, Ammoniak und Kohlendioxid bestehen, werden in einem Gaskühlkondensator (H) kondensiert, und das Kondensat wird nach Konzentrationseinstellung durch Zugabe von entweder Ammoniakgas (10) oder Kohlendioxidgas (11) Abstreifflüssigkeit (12) bezeichnet und wird zur Abstreifzelle S3 im Lösungsmittelextraktionsbereich zurückgeführt.
Der Produktstrom aus der Destillationskolonne, der aus einem Gemisch aus basischem Nickelcarbonat und Wasser von ungefähr 25% W/V Feststoffen besteht, wird Produktmagma (18) genannt und wird zu einem Verdicker (J) gepumpt, um den Feststoffgehalt der Aufschlämmung auf ungefähr 50% W/V vor der weiteren Verarbeitung zu erhöhen. Die auf dem Gebiet der Handhabung von Suspensionen von Feststoffen in wäßrigen Strömen erfahrenen Fachleute werden verstehen, daß organische Flockungsmittel dem verdünnten Aufschlämmungsstrom (18) zugefügt werden können, um die Produktion eines dichten Rückstandsproduktes bzw. Unterlaufproduktes zu fördern, während gleichzeitig ein von suspendierten Feststoffen nahezu freier Überlaufstrom erzeugt wird.
Der saubere wäßrige Überlaufstrom (19) kann Spuren von Ammoniak in der Größenordnung von 100 ppm, lösliches Nickel in der Größenordnung von 3 ppm zusammen mit suspendierten basischen Nickelcarbonatfeststoffen, welche durch das Flockungsverfahren nicht gesammelt worden sind, in der Größenordnung von 5 ppm enthalten. Dieser Strom könnte direkt in die Anlage als Quelle für Wasser guter Qualität zurückgeführt werden, da jedoch seine Temperatur über 50ºC liegt, wird er erst in einen Kühlbehälter umgeleitet. Der Kühlbehälter dient zwei Zwecken, indem, während die wäßrige Phase auf unter 50ºC abgekühlt wird, er es auch ermöglicht, daß sich alle wertvollen, suspendierten basischen Nickelcarbonatfeststoffe zur späteren Gewinnung und Rückführung in die Verarbeitungsanlage absetzen.

NICKELGEWINNUNG

Das Nickel kann als ein basisches Nickelcarbonat aus Strom (24) auf jegliche herkömmliche Weise gewonnen werden.
Die erzeugten basischen Nickelcarbonatfeststoffe sind sehr rein, frei von Schwefelanionen und besitzen die allgemeine Formel NiCO&sub3; 4Ni(OH)&sub2;. Es gibt eine Anzahl von Wegen, auf welche das basische Nickelcarbonat verarbeitet wird, um Nickelprodukte zu erzeugen. Die auf dem Gebiet der Metallerzeugungstechniken erfahrenen Fachleute werden sich klar darüber sein, daß das basische Nickelcarbonat in Ammoniak- Ammoniumsalzflüssigkeiten wieder aufgelöst werden kann und dann einer Hochdruck-Wasserstoffreduktion unterworfen werden kann, um Nickelmetall hoher Reinheit zu erhalten. Alternativ kann das basische Nickelcarbonat kalziniert werden, um sowohl schwarze als auch grüne Nickeloxide zu erzeugen, welche ebenfalls verkaufbare Produkte sind. Die Nickeloxide können durch Reduktion mit Wasserstoff bei mäßigen Temperaturen zu Nickelmetall umgewandelt werden.
Basische Nickelcarbonatfeststoffe, welche aus Verfahrensströmen, welche Schwefelanionen zur Zeit der Destillationsausfällung enthalten, gewonnen werden, sind immer mit Schwefelverbindungen verunreinigt. Die Feststoffe, welche aus einer solchen Destillationsausfällung erhalten werden, sind in der Tat ein Gemisch aus basischem Nickelcarbonat und basischem Nickelsulfat. Eine Verarbeitung dieser Feststoffe über den Kalzinierungs-Reduktions-Weg, um Nickelprodukte mit niedrigem Schwefelgehalt zu erzeugen, erfordern im oxidativen Kalzinierungsschritt Temperaturen in der Größenordnung von 1200ºC.
Ein bedeutender Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß sie Schwefelanionen vor der Gewinnung durch Destillation- Ausfällung von basischen Nickelcarbonatfeststoffen beseitigt. Basische Nickelcarbonatfeststoffe, welche frei von verunreinigenden Schwefelverbindungen gewonnen werden, können zu Nickeloxidpulver bei Temperaturen im Bereich von 450 bis 550ºC umgewandelt werden. Es ergibt sich eine wesentliche Energieeinsparung durch eine Verarbeitung bei niedrigeren Temperaturen.
Diese Kalzinierung bei niederer Temperatur erleichtert den Wasserstoffreduktionsschritt, der mit Nickeloxid, das bei niederer Temperatur erzeugt ist, rascher verläuft, demzufolge werden mehr Energieeinsparungen gemacht oder dieselben Energieeinträge resultieren in einer wesentlich höheren Produktivität.
Ausgehend von basischem Nickelcarbonat kann der Weg zu Nickelmetall durch anfängliches Erhitzen des basischen Nickelcarbonats in einem Kalzinierofen bzw. Röster bei einer geeignet niedrigen Temperatur, um schwarzes Nickeloxid zu erzeugen, gefolgt von einer Reduktion des schwarzen Nickeloxids in einem erhitzten Wasserstoffbrennofen, um Nickelmetall zu erzeugen, verlaufen.
Alternativ kann die Umwandlung des basischen Nickelcarbonats zu Nickeloxid, gefolgt von der Reduktion des Metalloxides, in einem Arbeitsgang erreicht werden, indem die Atmosphäre und die Temperatur in dem Reaktionsgefäß sorgfältig reguliert werden. Das Abgas aus dem Reaktionsgefäß sollte einen Kohlenmonoxidgehalt (CO) von ungefähr 1,5% aufweisen, um die erforderliche Reduktionswirksamkeit im Innern des Ofens zu erreichen. Die Auswahl des Brennstoffes um sowohl die Hitze und die erforderliche Reduktionsatmosphäre zu erzeugen, ist sehr wichtig. Die bekannte Fähigkeit von Nickeloxid, rasch mit Oxiden von Schwefel zu reagieren, schließt die Verwendung von Brennstoffen, welche Schwefel enthalten, aus, wenn Nickelmetall mit niederem Schwefelgehalt das erwünschte Endprodukt ist.
Ein drittes Verfahren ist, das basische Nickelcarbonat direkt in einen elektrisch geheizten Brennofen, durch den ein Strom Wasserstoffgas geführt ist, einzuführen. Die Verbrennung von basischem Nickelcarbonat zu Nickeloxid wird durch eine Reduktion des Nickeloxids zu Nickelmetall ohne jegliche Verunreinigung des Metalles durch Schwefel gefolgt.
Ein Beispiel für solch ein durch das obige Verfahren des Erhitzens in Wasserstoffgas erzeugtes Produkt ist das folgende: TABELLE 17

COBALTGEWINNUNG

Der wäßrige Strom, der die Extraktionszelle E3 verläßt, wird Raffinat (7) genannt und enthält ein Gemisch von Cobaltammoniakaten mit Cobalt in der Oxidationsstufe (III).
Ein wirksamer Betrieb des Lösungsmittelextraktionsverfahrens wird die Menge an Nickelverunreinigungen in dem Raffinat kontrollieren bzw. regulieren, und diese wurde bei der Pilotanlage zu einem Mittel von 20 ppm gefunden. Bei einer Cobaltkonzentration von im Mittel 400 ppm im Raffinatstrom stellt Nickel eine wesentliche Verunreinigung dar. der Raffinatstrom kann auch andere Verunreinigungen enthalten, obwohl diese im Vergleich mit Nickel von geringer Natur sind.
Die vorliegende Erfindung verwendet die Wirksamkeit des Hydrogensulfidions bei der Ausfällung unlöslicher Metallsulfide aus verdünnten Lösungen. Diese Arbeitsweise trennt Nickel und Cobalt von Elementen, wie Magnesium, welche unter diesen Bedingungen keine unlöslichen Sulfide bilden, gibt die Lösung, welche ungefähr 25 Gramm pro Liter Ammoniak und 15 Gramm pro Liter Kohlendioxid enthält, für die Rückführung in das Verfahren frei und dient zur Isolierung der Metalle in einer konzentrierten Form.
Der Raffinatstrom (7) wird mit Ammoniumhydrogensulfid (15) in einem Verhältnis von ungefähr einem Teil Ammoniumhydrogensulfidflüssigkeit zu 170 Teilen Raffinat injiziert. Die Umsetzung wird in einem Röhrenreaktor durchgeführt, in welchem sich die Lösungen in einem turbulenten Zustand befinden. Es ist wünschenswert, ausreichend Ammoniumhydrogensulfidflüssigkeit zuzusetzen, um das gesamte Cobalt aus der Lösung zu entfernen, und gleichzeitig, um es zu ermöglichen, daß gleichzeitig so viel Nickel wie möglich in der Lösung verbleibt. Die Verwirklichung dieses Zieles wird in äußerst niedrigen Mengen an überschüssigem Hydrogensulfidion in dem sulfidierten Raffinat resultieren.
Die Zugabe eines organischen Flockungsmittels zur sulfidierten Flüssigkeit ermöglicht die Konzentration der Sulfidfeststoffe in einem Verdicker (K), bevor der Rückstand bzw. Unterlauf der Feststoffe in einem Sprühtrockner (L) vor der weiteren Behandlung oder dem Verkauf als ein Cobalt-Nickel-Sulfidprodukt dehydratisiert wird.
Der saubere flüssige Überlauf aus dem Verdicker (K) wird nun nahezu frei von Metallen sein und einen Ammoniak- und Kohlendioxidgehalt besitzen, der dem eintretenden Spezialproduktflüssigkeitsstrom ähnlich ist. Diese Flüssigkeit (20) ist von einer geeigneten Zusammensetzung, um in den Erzauslauge-Waschkreislauf-Verdicker Nr. 7a zurückgeführt zu werden.

Claims

1. Verfahren zur Trennung und Gewinnung von Nickel aus einer ammoniakalischen Ammoniumcarbonatflüssigkeit, welche Nickel(II)- Ionen und Cobalt(III)-Ionen enthält, durch Flüssig-Flüssig-Extraktion, das die aufeinanderfolgenden Schritte umfaßt:

(a) Oxidieren des Großteils jeglicher Cobalt(II)ammoniakate in der ammoniakalischen Flüssigkeit zu Cobalt(III);

(b) Extrahieren von Nickel aus der ammoniakalischen Flüssigkeit mit einem organischen Reagenz, um eine mit Nickel angereicherte organische Phase und eine ammoniakalische Ammoniumcarbonatphase, die Cobalt enthält, zu bilden; und

(c) Abstreifen der mit Nickel angereicherten organischen Phase, dadurch gekennzeichnet, daß

das organische Reagenz 2-Hydroxy-5-t-nonylacetophenonoxim, 2- Hydroxy-5-nonylsalicylaldoxim oder ein alkyl-, aryl- oder halogensubstituiertes β-Diketon ist, und auch dadurch, daß die mit Nickel angereicherte organische Phase durch Inkontaktbringen der organischen Phase mit einer ammoniakalischen Ammoniumcarbonatlösung abgestreift wird, um eine mit Nickel angereicherte, wäßrige Abstreifflüssigkeit zu bilden, und dadurch, daß ammoniakalische Ammoniumcarbonatlösungen die einzigen in dem Verfahren beinhalteten wäßrigen Phasen sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ammoniakalische Ammoniumcarbonatflüssigkeit, welche Nickel und Cobalt enthält, vor dem Schritt (a) erhitzt wird, um unerwünschte Elemente auszufällen und den Ammoniumgehalt zu verringern.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ammoniakalische Ammoniumcarbonatflüssigkeit auf eine Temperatur von etwa 100ºC bei Atmosphärendruck erhitzt wird und der Ammoniumgehalt auf zwischen 22 bis 32 g/l vermindert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ammoniakalische Ammoniumcarbonatflüssigkeit Ammoniak und Kohlenstoffdioxid enthält, der Ammoniakgehalt auf 25 g/l vermindert wird und der Kohlenstoffdioxidgehalt 18 g/l beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Cobalt(II)ammoniakate zu Cobalt(III) durch Oxidieren mit Luft oder Luft in Verbindung mit Wasserstoffperoxid oxidiert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ammoniakalische Flüssigkeit weniger als 1 ppm Cobalt(II) nach einer Oxidation bei 50ºC und Atmosphärendruck enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ammoniakalische Flüssigkeit nach Anspruch 1 (b) mit einer Lösung in Kontakt gebracht wird, welche das organische Reagenz in einem flüssigen organischen Lösungsmittel enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige organische Lösung auch ein modifiziertes Reagenz, wie einen Alkohol, einen aliphatischen oder aromatischen, kerosinartigen Träger oder eine Kombination eines Alkohols mit einem aliphatischen oder aromatischen, kerosinartigen Träger enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das modifizierende Reagenz ein Alkohol ist, der aus i-Tridecanol, i- Undecanol, i-Dodecanol und den entsprechenden geradkettigen Arten ausgewählt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol i-Tridecanol ist.

11. Verfahren anch Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Lösung 32,5 Vol% 2-Hydroxy-5-t-nonylacetophenonoxim, 18,4 Vol% i-Tridecanol mit 49,1 Vol% Kohlenwasserstofflösungsmittel mit weniger als 25% Aromatengehalt umfaßt.

12. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ammoniakalische Flüssigkeit mit der flüssigen organischen Lö- sung, welche das organische Reagenz enthält, für eine Zeitdauer von zwischen 30 Sekunden und 60 Minuten in Kontakt gebracht wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ammoniakalische Lösung mit der flüssigen organischen Lösung, welche das organische Reagenz enthält, für eine Zeitdauer von 3 Minuten in Kontakt gebracht wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickel enthaltende organische Phase durch Kontakt mit einer wäßrigen ammoniakalischen Ammoniumcarbonatlösung für eine Zeitdauer abgestreift wird, die ausreicht, dem Nickel zu ermöglichen, aus der organischen Phase in die wäßrige Abstreifphase überzugehen.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzeitdauer 30 Sekunden bis 60 Minuten beträgt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ammoniakalische Ammoniumcarbonat-Abstreiflösung mit der mit Nickel angereicherten organischen Phase für eine Zeitdauer von 3 Minuten in Kontakt gebracht wird.

17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Nickel angereicherte organische Phase in einer Abstreifzelle bei Atmosphärendruck und bei einer Temperatur von 20 bis 50ºC abgestreift wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur etwa 40ºC beträgt.

19. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die ammoniakalische Ammoniumcarbonatlösung eine Gesamtammoniakkonzentration von 100 bis 300 g/l und eine Gesamtkohlendioxidkonzentration von 50 bis 300 g/l enthält.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Nickel angereicherte wäßrige Abstreifflüssigkeitsphase eine Ammoniakkonzentration von 270 g/l und und eine Kohlendioxidkonzentration von 230 g/l enthält.

21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Nickel angereicherte organische Phase von der ammoniakalischen Ammoniumcarbonatphase, welche das Cobalt enthält, abgetrennt wird, und das Nickel-Abstreifverfahren mittels einer herkömmlichen Chargenextraktion oder kontinuierlichen Mischer- Abscheider-Techniken durchgeführt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Extraktions- und drei Abstreifstufen unter Rückführung der wäßrigen Lösung durchgeführt werden, um in den Mischerkammern ein Verhältnis von wäßriger zu organischer Lösung von 1:1 aufrechtzuerhalten.

23. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nickel aus der mit Nickel angereicherten, wäßrigen Abstreifflüssigkeitsphase als basisches Nickelcarbonat mittels Destillation der Flüssigkeit gewonnen wird.

24. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Cobalt aus der ammoniakalischen Ammoniumcarbonatlösung mittels Dampferhitzungs-, Sulfidzugabe- oder Ionenaustauschverfahren gewonnen wird.