FI104739B - Menetelmä ei-rautametallien talteenottamiseksi sula- ja sulakalvosulfatoinnilla - Google Patents
Menetelmä ei-rautametallien talteenottamiseksi sula- ja sulakalvosulfatoinnilla Download PDFInfo
- Publication number
- FI104739B FI104739B FI981279A FI981279A FI104739B FI 104739 B FI104739 B FI 104739B FI 981279 A FI981279 A FI 981279A FI 981279 A FI981279 A FI 981279A FI 104739 B FI104739 B FI 104739B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- iron
- sulfate
- iii
- melt
- solution
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 61
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 title claims description 32
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 title claims description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 24
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 title claims description 13
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 75
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 41
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 36
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 34
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 34
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 29
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 29
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 29
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 claims description 29
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 28
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 28
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 20
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 17
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 17
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052935 jarosite Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 14
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 14
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 14
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 12
- 229910052936 alkali metal sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 11
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 11
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 10
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011019 hematite Substances 0.000 claims description 8
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 8
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 6
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 5
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 3
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 238000000622 liquid--liquid extraction Methods 0.000 claims description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 3
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 2
- CBXWGGFGZDVPNV-UHFFFAOYSA-N so4-so4 Chemical compound OS(O)(=O)=O.OS(O)(=O)=O CBXWGGFGZDVPNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 claims 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 claims 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 claims 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 58
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 21
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 21
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 16
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 16
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 16
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 9
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 8
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 8
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 6
- 230000001180 sulfating effect Effects 0.000 description 6
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910020598 Co Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910017709 Ni Co Inorganic materials 0.000 description 4
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 4
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 4
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 4
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 4
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 229910002588 FeOOH Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 3
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 3
- FWFGVMYFCODZRD-UHFFFAOYSA-N oxidanium;hydrogen sulfate Chemical compound O.OS(O)(=O)=O FWFGVMYFCODZRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 229910017521 Cu Ni Co Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910003251 Na K Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 101100348017 Drosophila melanogaster Nazo gene Proteins 0.000 description 1
- 241000207961 Sesamum Species 0.000 description 1
- 235000003434 Sesamum indicum Nutrition 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- VDQVEACBQKUUSU-UHFFFAOYSA-M disodium;sulfanide Chemical compound [Na+].[Na+].[SH-] VDQVEACBQKUUSU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- MKMHAWWAWWQANQ-UHFFFAOYSA-K hydrogen sulfate iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].OS([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O MKMHAWWAWWQANQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 150000004682 monohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009868 nickel metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001038 titanium pigment Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/02—Roasting processes
- C22B1/06—Sulfating roasting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
- C22B19/02—Preliminary treatment of ores; Preliminary refining of zinc oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/005—Preliminary treatment of ores, e.g. by roasting or by the Krupp-Renn process
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
Description
104739
Menetelmä el-rautametallien talteenottamiseksi sula- ja sulakalvosulfa-toinnilla
Keksintö kohdistuu menetelmään ei-rautametallien erityisesti nikke-5 Iin, koboltin, kuparin, sinkin, mangaanin ja magnesiumin talteenottamiseksi mainittuja metalleja sisältävistä materiaaleista konvertoimalla mainitut ei-rautametallit sulfaateiksi sula- ja sulakalvosulfatoinnilla, eli termisellä käsittelyllä hapettavissa olosuhteissa lämpötila-alueella 400-800 °C, jolloin muodos- ! tetaan ainakin yhden mainituista ei-rautametalleista sekä rauta(lll)sulfaatin ja 10 alkalimetallisulfaatin sisältävä reaktioseos, ja valitaan sellaiset reaktio-olosuhteet, että rauta(lll)sulfaatin terminen hajoaminen hematiitiksi oleellisesti estetään, ja lopuksi ottamalla mainitut ei-rautametallit talteen metalliyhdisteinä.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä sula- ja sulakalvosulfatoinnin ympärille rakentuu menetelmä, joka käsittää seuraavat vaiheet: 15 1. tarvittaessa materiaalille suoritetaan esikäsittely sen saattami seksi sula- ja sulakalvosulfatoinnin kannalta helposti käsiteltävään oksidiseen ja ferriittiseen muotoon, 2. muodostetaan esikäsittelyn jälkeisessä tai siihen liittyvässä vaiheessa riittävä määrä rauta(lll)sulfaattia ja palautetaan haluttaessa tähän vai- 20 heeseen prosessissa muodostuva rautayhdiste ja palautetaan edelleen tähän
vaiheeseen prosessissa väkevöity alkalimetalli(Na, K (natrium ja/tai kali- I
um))sulfaatti-vesi-seos, 3. ohjataan edellisissä vaiheissa muodostettu ja niissä sopivaan koostumukseen säädetty seos, joka nyt sisältää alkuperäisen materiaalin mää- ’ 25 rään ja koostumukseen nähden riittävästi ja sopivassa suhteessa rau- ta(lll)sulfaattia ja alkalimetalli(Na, K)sulfaattia, sula- ja sulakalvosulfatointivai- ~ heeseen, jossa luodaan sulfatoinnille edulliset sulateolosuhteet ja ylläpidetään niitä riittävä aika mahdollisimman täydellisen sulfatoitumisen aikaansaamisek- 7 si, sekä liitetään tähän vaiheeseen tarpeen mukaan terminen jälkikäsittely, ~ 30 jossa sulfaattisulan rauta(lll)sulfaattia hajotetaan hematiitiksi (Fe203) ja rik- [ . ; kitrioksidiksi vesiliukoisen raudan määrän pienentämiseksi, 1 4. johdetaan sulfaattisulasta ja kiintofaasista muodostunut seos liuotusvaiheeseen, jossa liukoiset sulfaatit liukenevat veteen, liuotusvaiheen jälkeen liukenematta jäänyt kiintoaine erotetaan liuoksesta, pestään ja poiste- 35 taan prosessista, sekä palautetaan pesuvesi prosessiin, 2 104739 5. haluttaessa ohjataan näin muodostunut liuos raudan saostusvai-heeseen, jossa rauta(lll) seostetaan alkalimetalli(Na, K)jarosiittina, jarosiitti erotetaan liuosfaasista, pestään tarpeen vaatiessa ja palautetaan kohdassa 2 esitettyyn prosessivaiheeseen sekä palautetaan pesuvesi prosessiin, 5 6. ohjataan liuos tarpeen vaatiessa (alkuperäinen materiaali sisältää alumiinia) alumiinin erotusvaiheeseen, jossa alumiini saostetaan hydroksidina tai aluniittina, erotetaan liuosfaasista, pestään ja poistetaan prosessista, sekä palautetaan pesuvesi prosessiin, 7. johdetaan liuos Me-erotusvaiheeseen (Me = Ni, Co, Cu, Zn, Mn), 10 jossa metallit, Me, haluttaessa myös rauta ja alumiini erotetaan yhteishydrok- sidi- tai sulfidisaostuksella, ioninvaihdolla tai neste-neste-uutolia, sekä poistetaan mainittujen metallien yhdisteet prosessista ja jatkojalostetaan sinänsä tunnetuilla tavoilla puhtaiksi metalliyhdisteiksi tai metalleiksi, 8. ohjataan liuos magnesiumin poistovaiheeseen, jossa magnesium 15 saostetaan hydroksidina sinänsä tunnetuilla tavoilla, ja erotetaan magne- siumhydroksidi liuosfaasista ja palautetaan neutralointiaineeksi kohdissa 5, 6 ja 7 esitettyihin vaiheisiin, sekä poistetaan ylimääräinen magnesiumhydroksidi prosessista, 9. johdetaan liuos alkalimetalli(Na,K)sulfaatin väkevöintivaiheeseen, 20 jossa väkevöinti toteutetaan haihduttamalla, väkevöity alkalimetalli- (Na.K)sulfaatti-vesi-seos palautetaan kohdassa 2 esitettyyn vaiheeseen, ylimäärä alkalimetalli(Na,K)sulfaattia poistetaan prosessista ja väkevöintivai-heessa haihtunut ja jälleen tiivistynyt vesi ohjataan pääasiallisesti kohdassa 4 esitettyyn vaiheesen ja vähäisemmässä määrässä kohdissa 5 ja 6 esitettyihin 25 vaiheisiin, erityisesti niiden kaikkien pesuvaiheisiin.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että ennen sula- ja sulakalvosulfatointivaihetta (vaihe 3) suoritetaan lähtöaineseoksen ra-keistus ja rauta(lil)sulfaatin muodostus rikkihappoisen liuoksen avulla, sekä tarvittaessa tätä käsittelyä edeltävä pasutus (vaihe 1).
30 Keksintö on erityisesti tunnettu tavasta rakeistaa vaiheeseen 2 •\.r syötettävä materiaali alkalimetalli(Na, K)sulfaatti - rikkihappo - vesiliuoksella, jolloin sopivassa lämpötilassa syötemateriaalin sisältämä hematiitti (Fe2C>3) reagoi välittömästi rikkihapon kanssa muodostaen kidevedellistä rau-ta(lll)sulfaattia, joka yhdessä natriumsulfaatin kanssa toimii myös rakeistuk-35 sessa tarvittavana sideaineena.
i .·_ .
5 3 104739
Keksinnössä on siten keskeisenä osana oksidiseen (tai silikaatti-seen) tai hapettavan käsittelyn läpikäyneeseen materiaaliin kohdistettu ra-keistusvaihe sekä rauta(lll)sulfaatin muodostukseen liittyvä vaihe, ja tämän vaiheen ja sitä edeltävien vaiheiden ympärille rakentuva prosessikokonaisuus, 5 joka mahdollistaa m.m. mainittujen metallien talteenoton edullisella ja teknisesti helposti toteutettavalla tavalla.
Suomalaisessa patentissa 65088 on esitetty menettely, josta suomalaisessa patentissa 83335 on käytetty nimitystä sula- ja sulakalvosulfatointi. Sulakalvosulfatoinnilla tarkoitetaan tällöin tilannetta, jossa sulfatoivan rea-10 genssin sisältävä sulafaasi muodostaa kalvon tai filmin sulfatoitavien partikkelien ympärille sula- ja kiintofaasia sisältävän seoksen käyttäytyessä mekaanisesti, sulan määrästä riippuen, pulverimaisen tai tahnamaisen materiaalin tavoin, erotuksena sulasulfatoinnista, jossa materiaali on oleellisesti sulatemuo-dossa sisältäen vaihtelevan määrän kiintofaasia. Systeemissä tapahtuviin ke-15 miallisiin reaktioihin ei em. määritelmillä ole merkitystä. Suomalaisessa patentissa 65088 esitetty sula- ja sulakalvosulfatointi kohdistuu menetelmään ei-rautametallien talteenottamiseksi niiden mineraaleista, mineraalirikasteista, pasutetuista oksidisista välituotteista tai kuonista konvertoimalla ne sulfaateiksi käyttäen sulfatoivana agenssina oleellisesti sulfaattiseosta, jonka muodostavat 20 alkalimetallisulfaatti, rauta(lll)sulfaatti ja halutun tai haluttujen ei-rautametallien sulfaatit. Referoidussa menetelmässä sulfatointiin käytettävä reagenssi on oleelliselta osalta reaktioseokseen sisältyvä rauta(lll)sulfaatti ja menetelmässä toimitaan lämpötila-alueella, jolla tämä reagenssi, Fe2(SC>4)3, pysyy oleelliselta osaltaan stabiilina sulasulfaattisulassa. Sula- tai sulakalvosulfatointia so-25 vedettäessä on yleensä keskeisenä prosessoinnin kohteena olevaan oksidiseen tai oksidoivan käsittelyn läpikäyneeseen materiaaliin sisältyvien oksidien, tai kuten usein käytännössä on asianlaita, ferriittien, (MeFe204, jossa
Me = Ni, Co, Cu, Zn, ... ), sulfatointi sulfaattisulassa olevaa ferrosulfaattia, Fe2(SC>4)3, hyväksi käyttäen patentin 65088 päävaatimuksessa olevan reak- 30 tion tai vastaavasti reaktion (1)
'1 · I
(1)3 MeFe204 (s) + Fe2(SC>4)3 (sula) <=> 3 MeSC>4 (sula) + 4 Fe203 (s) mukaisesti.
Erityisesti kyseeseen tulevien Me-ferriittien ja sulfaattisulan välisen 35 reaktion mekanismia ja kinetiikkaa on selvitetty artikkelissa: P.J. Saikkonen, J.K. Rastas, The Role of Sulfate Melts in Sulfating Roasting, 25th Annual « • «.
4 104739
Conference of Metallurgists, Proceedings Nickel Metallurgy, Ed. E. Ozberk and S.W. Macuson, Series 25-7/6/1/3, N:o 3 (Vol. 1) (1986) 278-290.
Ferriittirakeiden, MeFe204, läpisulfatoituminen tapahtuu vastak- kaisdiffuusiona, jolloin Me2+-ioni liikkuu ferriitti- ja sulfaattisulafaasien välille 5 muodostuvan ja kasvavan Fe203~faasin läpi sulfaattisulaan ja Fe^+-ioni sul-faattisulasta hematiitti(Fe203)faasin läpi vastakkaiseen suuntaan, jolloin koko tapahtuma voidaan esittää yleisesti reaktioyhtälöllä (2) (2) 3 Me2+ (ferriitti) + 2 Fe3+ (sula) o 3 Me2+ (sula) + 2 Fe^+ (hematiitti) 10
Ferriitirakeiden läpisulfatoituminen on suhteellisen nopea prosessi. Muutaman kymmenen mikrometrin läpimittaisten ferriittirakeiden läpisulfatoituminen on toteutettavissa sulasulfatoinnilla lämpötilassa 700 °C noin 10 ... 20 minuutissa.
15 Erityisesti on huomattava, että sula- ja sulakalvosulfatoinnin toteut taminen kiinto- ja sulafaasin välisenä reaktiona ei edellytä kaasufaasia reaktioon osallistuvana komponenttina kuten konventionaalisessa sulfatoivassa pa-sutuksessa, vaan sula- tai sulakalvosulfatointireaktorissa esiintyvä kiinto- ja sulafaaseihin nähden ainemäärältään pieni kaasuatmosfääri säädettävine 20 S03~pitoisuuksineen palvelee vain sulfaattisulan stabilointia eli estää sen termisen hajoamisen.
Suoritettaessa sulfatointia sula- tai sulakalvosulfatoinnilla eli suomalaisen patentin 65088 esittämällä menetelmällä on erityisesti huolehdittava siitä, että reaktioseoksessa olevan rauta(lll)sulfaatin määrä on riittävä täydelli-25 sen konversion aikansaamiseksi halutun tai haluttujen ferriittien suhteen reaktion (1) (tai (2)) mukaisesti. Tässä mielessä on haitallista päästää reaktioseoksessa olevaa rauta(lll)sulfaattia tarpeettomasti hajoamaan ainakaan ennen kuin kaikki arvometalli, Me, on sulfaattimuodossa. Sen määrä reaktioseoksessa tulee optimoida lämpötilan ja ympäröivän suojakaasuatmosfäärin SO3- 30 osapaineen valinnalla tunnetulla ja kontrolloidulla tavalla siten, että rau-ta(lll)sulfaattia on tarvittaessa reaktion (1) (tai (2)) mukaisesti riittävästi käytettävissä sulfaattisulassa.
Suomalaisessa patentissa 65088 on tarkasteltu konventionaalisen sulfatoivan pasutuksen alueella vallitsevaa tekniikan tasoa, johon tekniikan ta-35 son kuvaukseen on kiinnitetty huomiota myös suomalaisessa patentissa 83335. Konventionaalinen sulfatoiva pasutus sisältää haittoja, jotka ovat käy- i 5 104739 tännössä estäneet sen nykyistä laajamittaisemman soveltamisen. On tunnettua, että erityisesti nikkeiiyhdisteiden (mm. pentlandiittien) sulfatointi on vaikeasti suoritettavissa, koska kaasufaasin kautta tapahtuvassa sulfatoinnissa rakeiden pinnalle muodostuva tiivis sulfaattikuori estää tehokkaasti suifatoinnin 5 edelleen edistymisen. Tämä on johtanut siihen, että sulfatoivaa pasutusta ei yleisesti käytetä nikkeliraaka-aineiden prosessoinnissa. Vasta suomalaisen patentin 65088 esittämällä sula- tai sulakalvosulfatoinnilla saadaan tässä suhteessa parannus aikaan.
Tyypillisten nikkeli- ja kobolttiraaka-aineiden sulfatoinnille on kuiten-io kin yleensä välttämätöntä, että reaktioseos sisältää huomattavan määrän sul-faattisulaa. Tämä edellyttää suurehkojen alkalimetalli- ja rau-ta(lll)sulfaattimäärien käyttöä ja aiheuttaa siten huomattavia prosessointikus-tannuksia. Suomalaisessa patentissa 83335 on esitetty ratkaisu, joka mahdollistaa tarpeen vaatiessa suurehkojen sulfaattisulamäärien käytön sula- ja sula-15 kalvosulfatointivaiheessa, mutta estää suurien alkalimetalli- ja rau- I
ta(lll)sulfaattimäärien käytöstä aiheutuvat huomattavat prosessointikustannuk-set.
Suomalaisen patentin 83335 esittämässä ratkaisussa sula- ja sula- Ξ kalvosulfatointivaiheen ympärille on rakennettu prosessikokonaisuus, joka 20 mahdollistaa arvometallien talteenoton edullisella tavalla. Prosessi koostuu seuraavista vaiheista: 1. Esikäsittelyvaihe sulfatoitavan materiaalin saattamiseksi sula- ja sulakalvosulfatoinnin kannalta helposti käsiteltävään oksidiseen tai ferriittiseen muotoon.
25 2. Rauta(lll)sulfaatin tehokas muodostaminen reaktioseoksen pa- sutusolosuhteiden valinnalla tältä osin ja rauta(lll)sulfaatin palautus ja lisäys.
3. Sulfatoinnille edullisten sulateolosuhteiden luominen ja ylläpito _ mahdollisimman täydellisen suifatoinnin aikaansaamiseksi (sula- ja sulakal-vosulfatointi) ja siihen tarpeen mukaan liittyvä terminen jälkikäsittely, kuten 30 suomalaisessa patentissa 65088 on esitetty, jossa käsittelyssä sulfaattisulan rauta(lll)sulfaatti hajotetaan hematiitiksi (Fe2C>3) vesiliukoisen raudan määrän ja siten myös raudan saostamiskustannusten (vaihe 5) pienentämiseksi. ^ 4. Liuotusvaihe - jossa sula- ja sulakalvosulfatoinnilla muodostunut __ sulfaattinen faasi liuotetaan veteen - ja tähän vaiheeseen liittyvä kiintoaineen ^ 35 ja liuoksen erotus sekä kiintoaineen pesu.
6 104739 5. Raudan poistovaihe: raudan saostaminen jarosiittina ja raudan palautus vaiheesiin 1 ja/tai 2.
6. Alumiinin poistovaihe (jos alumiinia sisältyy syötemateriaaliin): alumiini saostetaan hydroksidina tai aluniittina.
5 7. Arvometallien (Me) erotusvaihe: fraktioiva tai yhteishydroksidi- tai sulfidisaostus, ioninvaihto tai neste-neste-uutto.
8. Magnesiumin poistovaihe: magnesium saostetaan hydroksidina käyttäen neutralointiaineena kalkkia. Vaiheeseen liittyy myös magnesiumhyd-roksidin ja muodostuneen kipsin erotusvaihe.
10 9. Alkalimetallisulfaattien erotusvaihe: liuoksen väkevöinti ja suolo jen erotus suoritetaan esimerkiksi haihdutuskiteytyksellä, jolloin alkalimetalli-sulfaatti palautetaan vaiheisiin 1 ... 3 ja ylimääräinen alkalimetallisulfaatti (jos syöte sisältää alkalimetalliyhdisteitä) poistetaan kierrosta. Tiivistyvä vesi palautetaan vaiheeseen 4. Patentin 83335 kuvassa 1 on esitetty prosessivaiheet 15 tapauksessa, jossa Me-erotus toteutetaan yhteishydroksidisaostuksella.
Tässä patenttihakemuksessa selostettu keksintö tuo oleellisen yksinkertaistuksen patentin 83335 esittämään ratkaisuun. Erityisesti ratkaisu kohdistuu ennen varsinaista sula- ja/tai sulakalvosulfatointivaihetta (edellä vaihe 3) olevaan vaiheeseen 2. Sulfatointivaiheen (vaihe 3) edullisen suorituksen 20 kannalta on tärkeää, että tähän vaiheesen menevä materiaali sisältää Na2SC>4-Fe2(S04)3-seosta syötteen oksidiseen ja ferriittiseen sisältöön ja määrään nähden oikeassa suhteessa sekä siihen tasaisesti jakautuneena. Keksinnölle on edelleen ominaista, että sulasulfatoinnin edellyttämä oikea Fe2(S04)3-määrä on helposti ja yksinkertaisella tavalla muodostettavissa ja * 25 että sula- ja/tai sulakalvosulfatointivaiheeseen menevä materiaali on tässä vaiheessa prosessiteknisesti helposti toteutettavalla ja edullisella tavalla käsiteltävissä.
Keksinnön kuvaamisessa käytetään hyväksi kuvassa 1 esitettyä prosessikaaviota, joka nyt esittää sellaista prosessivarianttia, jossa lähtömate-30 riaalina on kompleksinen sulfidirikaste, jonka sisältämiä värimetalleja on yhtei-v sesti merkitty symbolilla Me, jolloin yleisimmin Me = Ni, Co, Cu.
Sulfidinen kompleksirikaste pasutetaan, yleisimmin joko leijukerros-tai kiertopetireaktorissa. Pasutusvaiheeseen liittyvä energiavirta hyödynnetään H voimalaitoksessa ja matalamman energiasisällön osalta tehtaan sisäisessä 35 käytössä konventionaalisella tavalla. Pasutusvaiheesta rikkidioksidipitoinen * • i 7 104739
Kaasu johdetaan rikkihappotehtaan prosessiin, jossa siitä valmistetaan rikkihappoa.
Pasute jäähdytetään lämpötilavälille 70 - 150 °C ja jäähdytykseen liittyvä energiavirta hyödynnetään tehtaan toiminnassa vastaavalla tavalla kuin 5 kaasujen jäähdytysvaiheessa. Jäähdytetty pasute johdetaan rakeistus- ja Fe2(S04)3:n muodostusvaiheeseen. Pasute rakeistetaan Na2SC>4 - H2SO4 -H2O - liuoksella. Prosessin viimeisestä vaiheesta, haihdutusvaiheesta, jossa Na2SC>4- liuos väkevöidään, palautetaan rakeistukseen Na2SC>4-seos ra- keistuksen kannalta sopivan vesimäärän sisältävänä. Natriumsulfaattiseok-10 seen syötetään tarvittava määrä rikkihappoa riittävän rauta(lll)sulfaattimäärän muodostamiseksi (reaktiot (1) (3)). Seoksen tuoma vesimäärä säädetään edullisesti myös natriumsulfaatti- ja rikkihappomäärään nähden siten, että nat-riumsulfaatti liukenee täysin liuokseen. Liukenemista edistää lämpötilan nosto.
Pasute rakeistetaan Na2S04-H2S04-H20-liuoksella, jolloin rakeistusvaiheen 15 lämpötila säädetään välille 100 - 200 °C, edullisesti lämpötilavälille 120-160 °C. Rakeistus voidaan suorittaa edullisesti rakeistusrummussa tai muussa tyypillisessä rakeistuslaitteessa. Rakeistusvaiheessa rikkihappo reagoi välittömästi pasutteessa olevan hematiitin kanssa jo noin 100 °C:een lämpötilassa reaktioyhtälön (3) mukaisesti 20 (3) Fe203 (s) + 3 H2SO4 + 4 H2O o Fe2(S04)3-7 H2O (s), muodostaen kidevedellistä ferrisulfaattia. Tämä yhdessä natrium- ” sulfaatin kanssa muodostavat rakeistuksessa tarvittavan sideaineen, jolloin 25 rakeista tulee homogeenisia, tiiviitä ja mekaanisesti riittävän lujia kestämään myöhemmät käsittelyvaiheet. Kaikki edellä olevat ominaisuudet ovat erityisen tarpeellisia seuraavana vaiheena olevan sulasulfatoinnin suorittamisessa.
Ferrisulfaatin muodostus näkyy selvästi kuvassa 2 olevista termo-grammikäyristä. Kuvan 2 esittämässä kokeessa hematiittiin (Fe2C>3, 85,9 mg) 30 on lisätty rikkihappoa (47 mg). Välittömästi rikkihappolisäyksen jälkeen on Γ
v alettu seurata näytteen TG-, DTA- ja DTG-arvoja. Lämpötilassa noin 100 °C
näkyy DTA-käyrässä voimakas eksoterminen piikki paino(TG)käyrän pysyessä Γ vielä tässä vaiheessa vakiona. Tällä lämpötila-alueella tapahtuu kidevedellisen ferrisulfaatin muodostuminen. Termogrammeista nähdään että lämpötilavälillä ~ 35 1 00 - 300 °C kidevedet irtautuvat asteittain, joten ferrisulfaatti on lämpötilasta 300 °C lähtien kidevedettömässä muodossa ja alkaa hajota termisesti - kaa- 8 104739 suatmosfäärin S03-pitoisuuden säätämänä - vasta lämpötilan 600 °C yläpuolella hematiitiksi (Fe20$) ja rikkitrioksidtksi, joka edelleen hajoaa tasapaino- olosuhteiden mukaisesti rikkidioksidiksi ja hapeksi. Kuvan 2 termogrammin perusteella nähdään myös, että käytetty rikkihappo on ekvivalentisti sitoutunut 5 hematiittiin, josta se vapautuu lämpötilavälillä 650-800 °C (vaihe S 6 kuvassa 2). Vapautuva S03~määrä vastaa lisättyä rikkihappomäärää.
Tällä tavalla toimien voidaan säätää sula- ja/tai sulakalvosulfatoin-nin vaatimat natriumsulfaatti- ja femsulfaattimäärät tarkasti yksinkertaisella ja helposti toteutettavalla tavalla. Tämä suoritustapa, jota on tarkemmin kuvattu 10 esimerkeissä, tuo oleellisen parannuksen suomalaisen patentin 83335 esittämään tapaan, koska rakeinen materiaali on nyt homogenisena oikeassa seos-suhteessa ja rakeisena materiaalina helposti käsiteltävissä.
Jos käytettävissä on esimerkiksi titaanipigmenttiteollisuuden jätteinä ferrosulfaattia, kuten monohydraattia tai rikkihappopitoista monohydraattia, 15 voidaan näitä käyttää osasyötteinä vaiheen 2 yhteydessä, jolloin hapettavissa olosuhteissa ja sopivalla lämpötila-alueella muodostuu ferrosulfaattia (FeS04 + 3/2 02 => 1/3 Fe2(S04)3 + 1/6 Fe203; FeS04 + 1/402 + 1/2 H2S04 => 1/2 Fe2(S04)3). Vastaavalla tavalla voidaan vaiheessa 2 käyttää alkalimetallisul-faattilähteinä puunjalostusteollisuudessa muodostuvaa jätetuotetta n.s. 20 seskvisulfaattia, jolloin ylimääräinen alkalimetallisulfaatti poistetaan prosessista haihdutuskiteytyksen yhteydessä.
Kuvan 1 esittämässä prosessikaaviossa rakeistus- ja Fe2(S04)3:n muodostusvaihetta seuraa sulasuifatointivaihe. Edellä esitetyllä tavalla muodostettu ja niissä sopivaan koostumukseen säädetty seos, joka nyt sisältää al-25 kuperäisen materiaalin määrään ja koostumukseen nähden riittävästi ja sopivassa suhteessa rauta(lll)sulfaattia ja alkalimetalli(Na, K)sulfaattia, ohjataan sula- ja sulakalvosulfatointivaiheeseen, jossa luodaan edulliset sulateolosuh-teet ja ylläpidetään niitä riittävä aika mahdollisimman täydellisen sulfatoitumi-sen aikaansaamiseksi sekä liitetään tähän vaiheeseen tarpeen mukaan termi- 30 nen jälkikäsittely, jossa sulfaattisulan rauta(lll)sulfaattia hajotetaan hematiitiksi : (Fe2C>3) ja rikkitrioksidiksi vesiliukoisen raudan määrän pienentämiseksi. Ra keistetun materiaalin sulfatointi voidaan suorittaa edullisesti pyörivässä rumpu-uunireaktorissa, vaikka muukin reaktori on mahdollinen.
Sulasulfatointivaiheesta johdetaan sulfaattisesta ja oksidisesta faa-35 sista muodostunut sulfatoitu tuote liuotusvaiheeseen, jossa liukoisista sulfaateista muodostunut faasi liukenee veteen ja oksidinen ja niukkaliukoista sul- 104739 g faattia (kipsiä) sisältävä faasi jää liukenematta. Liuotusvaiheen jälkeen liukenematta jäänyt kiintoaine erotetaan liuoksesta, pestään ja poistetaan prosessista sekä palautetaan pesuvesi prosessiin.
Näin muodostunut liuos ohjataan raudan saostusvaiheeseen, jossa 5 rauta(lll) seostetaan alkalimetalli(Na, K)jarosiittina, jarosiitti erotetaan liuosfaa-sista, pestään tarpeen vaatiessa ja palautetaan rakeistusvaiheeseen. Pesuvesi palautetaan prosessiin. Saostuksessa voidaan käyttää reaktiossa syntyvää rikkihappoa neutraloivana reagenssina magnesiumhydroksidia, joka kiertää kuvan 1 esittämän prosessikaavion mukaisesti prosessissa.
10 Liuos ohjataan Me(OH)2-saostusvaiheeseen, jossa metallit Me (Me = Ni, Co, Cu, Zn, Mn) seostetaan hydroksideina käyttäen saostusreagenssina prosessissa kiertävää magnesiumhydroksidia. Jos liuos sisältää alumiinia ja kaksiarvoista rautaa, saostuvat myös ne hydroksideina, jolloin kaksiarvoinen rauta hapettuu helposti saostusvaiheessa kolmiarvoiseksi. Eräissä tapauksis-15 sa on mahdollista yhdistää myös raudan saostusvaihe tähän vaiheeseen, jolloin myös rauta saostuu hydroksidina (FeOOH). Yhteishydroksidisakka sakeutetaan, suodatetaan, pestään ja poistetaan prosessista. Yhteishydroksidisakka ohjataan erilliseen erotus- ja puhdistusvaiheeseen, jossa värimetallit otetaan talteen konventionaalisia menetelmiä käyttäen joko puhtaina metalli-20 yhdisteinä tai eräiden (Cu, Ni. Co) osalta puhtaina metalleina. Tässä käsittelyvaiheessa otetaan huomioon sakan sisältämät alumiini- ja mangaanimäärät, jotka poistetaan tässä vaiheessa prosessista. Jos yhteishydroksidisakka sisältää rautahydroksidia (FeOOH), prosessoidaan yhteishydroksidisakka niin, että rauta palautuu hydroksidi- tai jarosiittimuodossa takaisin prosessiin sen 25 rakeistusvaiheeseen.
Me(OH)2-saostuksen jälkeen seuraa Mg(OH)2-saostusvaihe, jossa magnesium seostetaan hydroksidina. Tähän vaiheeseen liittyy myös magne-siumhydroksidin ja reaktiotuotteena syntyneen kipsin erotus, jos neutralointiai-neena on käytetty kalkkia. Erotus voidaan suorittaa hydrosykloneilla. Magne-30 siumhydroksidi palaa prosessiin sen neutralointia vaativiin vaiheisiin. Kipsi ja , I « ylimääräinen magnesiumhydroksidi poistetaan prosessista.
Mg(OH)2*saostusvaiheen jälkeen jäljelle jäänyt alkalimetallisulfaat- tiliuos väkevöidään haihduttamalla liuosta niin pitkälle, että alkalimetallisulfaat-tiseoksen mukana rakeistusvaiheeseen menee edullisesti se vesimäärä, joka 35 rakeistusvaiheessa tarvitaan. Tällä tavalla minimoidaan haihdutustanne. Haihdutuksessa tiivistyvä vesi ohjataan sulfatoidun tuotteen liuotusvaiheeseen ja • « 10 104739 ylimääräinen alkalimetallisulfaatti (jos syötemateriaali sisältää alkalimetalliyh-disteitä) poistetaan kierrosta.
Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin esimerkkien avulla.
5 Esimerkki 1.
Sulfidinen nikkelirikaste, jonka analyysi oli seuraava (%):
Ni Cu Co Fe S MgO CaO AI2O3 MnO S1O2 3,8 4,8 0,20 38,0 27,0 6,4 1,3 2,4 0,10 16,0 10 pasutettiin 900 °C:een lämpötilassa. Kaikki luvut esitetään esimerkissä 1,000 kg lähtörikastetta kohti. Pasutetta syntyi 0,916 kg. Pasute jäähdytettiin 80 °C:een ja rakeistettiin Na2S04-H2S04-H20-liuoksella lämpötilassa 140 °C. Rakeistukseen käytetyssä liuoksessa oli 250 g Na2S04, 500 g H2SO4 ja 444 15 g H2O. Rakeistusvaiheeseen syötettiin myös 93,7 g natriumjarosiittia. Ra-keistuksessa haihtui vettä 141 g. Raekoko oli välillä 3 ... 5 mm. Rakeistettua materiaalia syntyi 2060 g. Rakeistettu materiaali syötettiin sulasulfatointivai-heeseen, jossa lämpötila oli 760 °C ja viiveaika 70 minuuttia. Sulasulfatointi suoritettiin pyörivässä rumpu-uunissa. Sulfatoitua tuotetta syntyi 1590 g.
20 Sulfatoitu tuote jäähdytettiin ja ohjattiin liuotusvaiheeseen. Liuotusvaiheeseen syötettiin 2,000 kg vettä. Liuotusvaiheesta syntyi liuosta 2850 g ja liuotusjään-nöstä 748 g. Liuoksen koostumus oli seuraava (g/l):
Na Mg Ca AI Mn Cu Ni Co Fe SO4 25 42,7 18,3 0,44 5,1 0,35 23,3 18,4 0,95 16,2 299
Liuotusjäännöksen pitoisuudet olivat (%):
Fe Si Mg Ca AI Mn Cu Ni Co SO4 30 50,8 10,0 0,26 1,1 0,34 0,01 0,19 0,15 0,013 2,4 • · ·
Liuoksesta saostettiin rauta natriumjarosiittina. Jarosiittisakkaa syntyi 93,7 g ja saostukseen käytettiin 33,8 g magnesiumhydroksidia. Seu-raavaksi suoritettiin yhteishydroksidisaostus. Hydroksidisakkaa syntyi 173 g.
35 Saostuksessa kului magnesiumhydroksidia 115 g. Hydroksidisakassa pitoisuudet olivat (%) 1 · j Ί 104739 11 '
Cu Ni Co AI Mn 26,9 21,3 1,1 5,9 0,4 5 Hydroksidisaostuksen jälkeistä liuosta oli 2740 g, jossa pitoisuudet olivat (g/l):
Na Mg SO4 40.5 49,3 280 10 Magnesium saostettiin liuoksesta saostamalla se magnesiumhyd- roksidina käyttäen neutralointiaineena kalsiumhydroksidia. Kalsiumhydroksidia kului neutralointiin 301 g ja magnesiumhydroksidia syntyi 237 g. Magne-siumhydroksidisaostuksen jälkeen jäljelle jäi 2250 g natriumsulfaattiliuosta, jossa pitoisuudet olivat (g/l): 15
Na SO4 40.5 84,5
Natriumsulfaattiliuosta väkevöitiin haihduttamalla. Haihdutettava ve-20 simäärä oli 1625 g. Jäljelle jäi natriumsulfaattiseos, jonka koostumus oli (g/l):
Na SO4 216 451 !·. . 25 Vesimäärä seoksessa oli 375 g.
Esimerkki 2
Sulfidinen nikkelirikaste, jonka analyysi oli seuraava (%):
Ni Cu Co Fe S MgO CaO AI2O3 MnO S1O2 30 5,2 1,5 0,19 39,3 29,2 10,2 0,80 1,8 0.11 11,7 ' pasutettiin 950 °C:een lämpötilassa. Kaikki luvut esitetään esimerkissä 1,000 __ ' kg lähtörikastetta kohti. Pasutetta syntyi 0,895 kg. Pasute jäähdytettiin 90 °C:een ja rakeistettiin Na2S04-H2S04-H20-liuoksella lämpötilassa 130 °C.
35 Rakeistukseen käytetyssä liuoksessa oli 250 g Na2S04, 500 g H2SO4 ja 445 g H2O. Rakeistusvaiheeseen syötettiin myös 96,9 g natriumjarosiittia. Ra- 104739 12 keistuksessa haihtui vettä 142 g. Raekoko oli välillä 5 ... 8 mm. Rakeistettua materiaalia syntyi 2045 g. Rakeistettu materiaali syötettiin sulasulfatointivai-heeseen, jossa lämpötila oli 770 °C ja viiveaika 60 minuuttia. Sulasufatointi suoritettiin pyörivässä rumpu-uunissa. Sulfatoitua tuotetta syntyi 1607 g. 5 Sulfatoitu tuote jäähdytettiin ja ohjattiin iiuotusvaiheeseen. Liuotusvaiheeseen syötettiin 2,000 kg vettä. Liuotusvaiheesta syntyi liuosta 2902 g ja liuotusjään-nöstä 709 g. Liuoksen koostumus oli seuraava (g/l):
Na Mg Ca AI Mn Cu Ni Co Fe S04 42,8 29,2 0,44 3,8 0,38 7,3 25,2 0,90 16,7 324
Liuotusjäännöksen pitoisuudet olivat (%): 10
Fe Si Mg Ca AI Mn Cu Ni Co SO4 55.4 7,7 0,43 0,7 0,27 0,012 0,06 0,22 0,013 1,4
Liuoksesta saostettiin rauta natriumjarosiittina. Jarosiittisakkaa 15 syntyi 96,9 g ja saostukseen käytettiin 35,0 g magnesiumhydroksidia. Seu-raavaksi suoritettiin yhteishydroksidisaostus. Hydroksidisakkaa syntyi 136 g. Saostuksessa kului magnesiumhydroksidia 91 g. Hydroksidisakassa pitoisuudet olivat (%) 20 Cu Ni Co AI Mn 10,7 37,2 1,3 5,6 0,6
Hydroksidisaostuksen jälkeistä liuosta oli 2800 g, jossa pitoisuudet olivat (g/l): 25 Na Mg SO4 40.5 55,4 304 9 t j Magnesium saostettiin liuoksesta seostamalla se magnesiumhyd- I roksidina käyttäen neutralointiaineena kalsiumhydroksidia. Kalsiumhydroksidia 30 kului neutralointiin 338 g ja magnesiumhydroksidia syntyi 266 g. Magne-^ siumhydroksidisaostuksen jälkeen jäljelle jäi 2250 g natriumsulfaattiliuosta, jossa pitoisuudet olivat (g/l): 13 104739
Na SO4 40,5 84,5 5 Natriumsulfaattiliuosta väkevöitiin haihduttamalla. Haihdutettava ve simäärä oli 1625 g. Jäljelle jäi natriumsulfaattiseos, jonka koostumus oli (g/l):
Na SO4 216 451 10
Vesimäärä seoksessa oli 375 g.
Esimerkki 3.
Oksidinen materiaali, jonka analyysi oli seuraava (%):
NazO K20 MgO CaO Al203 Si02 MnO ZnO CuO CoO S Fe203 C
0,186 0,052 0,263 0,460 0,378 1,85 0,100 0,408 0,140 0,023 0,011 95,2 0,42 " 15 rakeistettiin Na2S04-H2S04-H20-liuoksella lämpötilassa 130 °C. Kaikki luvut esitetään esimerkissä 1,000 kg lähtömateriaalia kohti. Rakeistukseen käytetyssä liuoksessa oli 108 g Na2S04, 227 g H2SO4 ja 258 g H2O. Rakeistus-
vaiheeseen syötettiin myös 29 g natriumjarosiittia. Rakeistuksessa haihtui 20 vettä 56 g. Raekoko oli välillä 3 ... 7 mm. Rakeistettua materiaalia syntyi 1660 ’ g. Rakeistettu materiaali syötettiin sulasulfatointivaiheeseen, jossa lämpötila oli I
740 °C ja viiveaika 65 minuuttia. Sulasulfatointi suoritettiin pyörivässä rumpu-uunissa. Sulfatoitua tuotetta syntyi 1170 g. Sulfatoitu tuote jäähdytettiin ja ohjattiin liuotusvaiheeseen. Liuotusvaiheeseen syötettiin 1170 g vettä. Liuotus-25 vaiheessa syntyi liuosta 1360 g ja liuotusjäännöstä 986 g. Liuoksen koostumus oli seuraava (g/l):
Na K Mg Ca AI Mn Zn Cu Co Fe SO4 32,2 0,37 1,22 0,45 1,45 0,63 2,68 0,91 0,10 8,65 110 =
Liuotusjäännöksen pitoisuudet olivat (%): 30 14 104739
Fe Si Ca (ppm) Zn Cu Co Al 67,8 0,87 0,28 134 58 54 305
Liuotusjäännös soveltuu rautarikasteeksi raudan valmistukseen.
5 Liuoksesta saostettiin raskasmetallit hydroksideina käyttäen neutralointiainee-na magnesiumhydroksidia. Hydroksidisakkaa syntyi 28,8 g ja saostukseen käytettiin 26,1 g magnesiumhydroksidia. Hydroksidisakassa pitoisuudet olivat (%) 10 Fe AI Mn Zn Cu Co 35.2 5,90 2,54 10,9 3,68 0,43
Hydroksidisaostuksen jälkeistä liuosta oli 1350 g, jossa pitoisuudet olivat (g/l): 15 Na K Mg SO4 32.2 0,37 10,5 109,2
Hydroksidisakka muunnettiin rikkihappokäsittelyllä, jolloin saatiin 29.2 g natriumjarosiittia, joka palautettiin rakeistukseen ja 128 g liuosta, jossa 20 pitoisuudet olivat (g/l):
Na AI Mn Zn Cu Co SO4 3.2 16,5 7,1 30,4 10,3 1,2 169,1 25 Liuos voidaan jatkokäsitellä arvometallien talteenottamiseksi kon ventionaalisilla menetelmillä. Muunnosvaiheeseen tarvittiin rikkihappoa 26 g, natriumsulfaattia 5,1 g ja vettä 103 g. Hydroksidisaostuksen jälkeisestä liuoksesta magnesium saostettiin magnesiumhydroksidina käyttäen neutralointiai-neena kalsiumhydroksidia. Kalsiumhydroksidia kului neutralointiin 37,6 g.
30 Magnesiumhydroksidia syntyi 29,5 g ja kipsiä 87,4 g. Magnesiumhydroksidi-saostuksen jälkeen jäljelle jäi 1290 g alkalimetalli(Na, K)sulfaattiliuosta, jossa pitoisuudet olivat (g/l): «
Na K S04 j 35 32,2 0,37 67,7 Ί
W I
9 15 104739
Alkalimetalli(Na, K)sulfaattiliuosta väkevöitiin haihduttamalla. Haihdutettava vesimäärä oli 960 g. Jäljelle jäi alka!imetalli(Na, K)sulfaattiseos, jossa oli 117 g natriumsulfaattia, 0,95 g kaliumsulfaattia ja 210 g vettä.
Esimerkki 4 5 Oksidinen materiaali, jonka analyysi oli seuraava (%):
Na20 K20 MgO CaO Al203 Si02 MnO ZnO CuO CoO PbO S Fe203 C
1,25 0,86 3,05 4,43 0,91 3,13 2,62 28,1 0,038 0,001 2,32 0,17 43,2 0,45 rakeistettiin Na2S04-H2S04-H20-liuoksella lämpötilassa 160 °C. Kaikki luvut esitetään esimerkissä 1,000 kg lähtömateriaalia kohti. Rakeistukseen käytetyssä liuoksessa oli 200 g Na2S(>4, 1300 g H2SO4 ja 375 g H2O. Rakeistus- 10 vaiheeseen syötettiin myös 18,5 g rautasakkaa, jonka FeOOH-määrä oli 8,0 g. Rakeistuksessa haihtui vettä 125 g. Raekoko oli välillä 3 ..5 mm. Rakeistettua materiaalia syntyi 2790 g. Rakeistettu materiaali syötettiin sulasulfatointivai-heeseen, jossa lämpötila oli 710 °C ja viiveaika 40 minuuttia. Sulasulfatointi suoritettiin pyörivässä rumpu-uunissa. Sulfatoitua tuotetta syntyi 1660 g.
15 Sulfatoitu tuote jäähdytettiin ja ohjattiin liuotusvaiheeseen. Liuotusvaiheeseen syötettiin 2520 g vettä. Liuotusvaiheessa syntyi liuosta 3510 g ja liuotusjään- ~ nöstä 660 g. Liuoksen koostumus oli seuraava (g/l):
Na K Mg Ca AI Mn Zn Cu Co Fe SO4 20 28,6 2,84 7,2 0,45 1,9 8,1 88,6 0,12 0,003 6,02 264 ~ * p ·
Liuotusjäännöksen pitoisuudet olivat (%):
Fe Si Ca Pb 25 45,8 2,3 4,8 3,3
Liuoksesta saostettiin raskasmetallit hydroksideina käyttäen neut-ralointiaineena magnesiumhydroksidia. Hydroksidisakkaa syntyi 410 g ja sa- I
ostukseen käytettiin 260 g magnesiumhydroksidia. Hydroksidisakassa pitoi- Γ 30 suudet olivat (%) • - ' 16 104739
Fe AI Μη Zn Cu Co 3,7 1,2 4,9 54,4 0,07 0,002
Hydroksidisaostuksen jälkeistä liuosta oli 3400 g, jossa pitoisuudet olivat (g/l): 5
Na K Mg SO4 29.6 2,8 50,3 264
Hydroksidisakka on kaupallinen tuote. Hydroksidisaostuksen jälkei-10 sestä liuoksesta magnesium saostettiin magnesiumhydroksidina käyttäen neutralointiaineena kalsiumhydroksidia. Kalsiumhydroksidia kului neutralointiin 390 g. Magnesiumhydroksidia syntyi 304 g ja kipsiä 900 g. Magnesiumhydrok-sidisaostuksen jälkeen jäljelle jäi 2770 g alkalimetalli(Na, K)sulfaattiliuosta, jossa pitoisuudet olivat (g/l): 15
Na K S04 29.6 2,8 65,1
Alkalimetalli(Na, K)sulfaattiliuosta väkevöitiin haihduttamalla. Haih-20 dutettava vesimäärä oli 2270 g. Jäljelle jäi alkalimetalli(Na)sulfaattiseos, jossa oli 229 g natriumsulfaattia, 16 g kaliumsulfaattia ja 250 g vettä.
« ψ , t
Claims (7)
1. Menetelmä ei-rautametallien erityisesti nikkelin, koboltin, kuparin, sinkin, mangaanin ja magnesiumin talteenottamiseksi mainittuja metalleja si-5 sältävistä materiaaleista konvertoimalla mainitut ei-rautametallit sulfaateiksi sula- ja sulakalvosulfatoinnilla, eli termisellä käsittelyllä hapettavissa olosuhteissa lämpötila-alueella 400-800 °C, jolloin muodostetaan ainakin yhden mai- j nituista ei-rautametalleista sekä rauta(lll)sulfaatin ja alkalimetallisulfaatin si- ’ sältävä reaktioseos, ja valitaan sellaiset reaktio-olosuhteet, että rau- 10 ta(lll)sulfaatin terminen hajoaminen hematiitiksi oleellisesti estetään, ja lopuksi ottamalla mainitut ei-rautametallit talteen metalliyhdisteinä, joka menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: 1. tarvittaessa materiaalille suoritetaan esikäsittely sen saattamiseksi sula- ja sulakalvosulfatoinnin kannalta helposti käsiteltävään oksidiseen 15 ja ferriittiseen muotoon, 2. muodostetaan esikäsittelyn jälkeisessä tai siihen liittyvässä vai- 1 heessa riittävä määrä rauta(lll)sulfaattia ja palautetaan haluttaessa tähän vaiheeseen prosessissa muodostuva rautayhdiste, ja palautetaan edelleen tähän vaiheeseen prosessissa väkevöity alkalimetalli(Na,K)sulfaattiseos, 3. ohjataan edellisissä vaiheissa muodostettu ja niissä sopivaan koostumukseen säädetty seos, joka nyt sisältää alkuperäisen materiaalin mää- I rään ja koostumukseen nähden riittävästi ja sopivassa suhteessa rau-ta(lIl)sulfaattia ja alkalimetalli(Na, K)sulfaattia, sula- ja sulakalvosulfatointivai-heeseen, jossa luodaan sulfatoinnille edulliset sulateolosuhteet ja ylläpidetään 7 25 niitä riittävä aika mahdollisimman täydellisen sulfatoitumisen aikaansaamisek- ^ si, sekä liitetään tähän vaiheeseen tarpen mukaan terminen jälkikäsittely, jossa sulfaattisulan rauta(lll)sulfaatti hajotetaan hematiitiksi (Fe2C>3) ja rikkitriok- sidiksi vesiliukoisen raudan määrän pienentämiseksi, 4. johdetaan sulfaattisulasta ja kiintofaasista muodostunut seos liu- 30 otusvaiheeseen, jossa sulfaattisula liukenee veteen, liuotusvaiheen jälkeen = :* liukenematta jäänyt kiintoaine erotetaan liuoksesta, pestään ja poistetaan pro- “ sessista, sekä palautetaan pesuvesi prosessiin, _ 5. haluttaessa ohjataan näin muodostunut liuos raudan saostusvai- i; heeseen, jossa rauta(lll) saostetaan alkalimetalli(Na,K)jarosiittina, jarosiitti Γ 35 erotetaan liuosfaasista, pestään tarpeen vaatiessa ja palautetaan kohdassa 2 esitettyyn prosessivaiheeseen, sekä palautetaan pesuvesi prosessiin, 4 104739 6. ohjataan liuos tarpeen vaatiessa (alkuperäisen materiaalin sisältäessä alumiinia) alumiinin erotusvaiheeseen, jossa alumiini seostetaan hydroksidina tai aluniittina, erotetaan liuosfaasista, pestään ja poistetaan prosessista, sekä palautetaan pesuvesi prosessiin, 7. johdetaan liuos Me-erotusvaiheeseen (Me = Ni, Co, Cu, Zn, Mn), jossa metallit, Me, ja haluttaessa myös rauta ja alumiini erotetaan yhteishyd-roksidi- tai sulfidisaostuksella, ioninvaihdolla tai neste-neste-uutolla, sekä poistetaan mainittujen metallien yhdisteet prosessista ja jatkojalostetaan sinänsä tunnetuilla tavoilla puhtaiksi metalliyhdisteiksi tai metalleiksi, 8. ohjataan liuos magnesiumin poistovaiheeseen, jossa magnesium saostetaan hydroksidina sinänsä tunnetuilla tavoilla, ja erotetaan magne-siumhydroksidi liuosfaasista ja palautetaan neutralointiaineeksi kohdissa 5, 6 ja 7 esitettyihin vaiheisiin, sekä poistetaan ylimääräinen magnesiumhydroksidi prosessista, 9. johdetaan liuos alkalimetalli(Na, K)sulfaattiliuoksen väkevöintivai- heeseen, jossa väkevöinti toteutetaan haihdututtamalla, alkalimetalli(Na, K)sulfaattiseos palautetaan kohdassa 2 esitettyyn vaiheeseen, ylimääräinen alkalimetalli(Na,K)sulfaatti poistetaan prosessista ja väkevöintivaiheessa haihtunut ja jälleen tiivistynyt vesi ohjataan pääasiallisesti kohdassa 4 esitet-20 tyyn vaiheeseen ja vähäisemmässä määrässä kohdissa 5 ja 6 esitettyihin vaiheisiin, erityisesti niiden kaikkien pesuvaiheisiin, tunnettu siitä, että ennen sula- ja sulakalvosulfatointivaihetta (vaihe 3) suoritetaan lähtöaineseoksen rakeistus ja rauta(l11)sulfaatin muodostus rikkihappoisen liuoksen avulla, sekä tarvittaessa tätä käsittelyä edeltävä pasutus (vaihe 1). *. - 25 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheeseen 2 syötettävä materiaali rakeistetaan alkalimetaili(Na, K)sulfaatti - rikkihappo - vesiliuoksella lämpötilavälillä 100 ... 200 °C, edullisesti lämpötilavälillä 120 ... 160 °C, jolloin kiintoaineen sisältämä hematiitti (Fe2C>3) reagoi välittömästi rikkihapon kanssa ja muodostaa kidevedellistä rau-30 ta(lll)sulfaattia, joka yhdessä alkalimetallisulfaatin kanssa toimii myös rakeis-tuksessa tarvittavana sideaineena.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että materiaalien sisältäessä sulfidista ja metallista faasia esikäsittelyt käsittävät hapettavan pasutuksen, rakeistuksen ja rauta(lll)sulfaatin muodostuksen.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ; että materiaalin ollessa silikaattinen kuona esikäsittely on silikaattisen faasin 104739 rakenteen hajottava käsittely väkevällä rikkihapolla lämpötila-alueella 100 ... 300 °C.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sula- ja sulakalvosulfatointia edeltävässä vaiheessa muodostetaan reak- 5 tioseos, joka käsittää lähtömateriaalin, rauta(lll)sulfaatin ja alkalimetallisulfaa-tin tai näiden sulfaattien välisen yhdisteen tai näiden sulfaattien seoksen, jossa rauta(lll)sulfaatin moolinen seossuhde on vähintään 0,1, edullisesti noin 0,5, alkalimetallien ollessa natrium tai kalium tai näiden seos, ja sulfaattiseoksessa oleva rauta(lll)sulfaatin kokonaismäärä on vähintään se määrä, joka tarvitaan ϊ io reagoimaan metallin, Me, kanssa reaktion
3 MeO (kiinteä) + Fe2(SC>4)3 (sulate) -» 3 MeSC>4 (sulate) + Fe203 (kiinteä) mukaisesti ja valitaan sellaiset olosuhteet, kuten lämpötila ja atmosfäärin SC>3-osapaine, että sulatteessa olevan rauta(lll)sulfaatin terminen ha- 15 joaminen reaktion Fe2(S04)3 (sulate) -» Fe2(>3 (kiinteä) + 3 SO3 (kaasu) mukaisesti oleellisesti estetään.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että sula- ja sulakalvosulfatointi suoritetaan lämpötiloissa 600 ... 800 °C sellaisessa tasapainokaasuatmosfäärissä, jonka S03~pitoisuus säädetään kontrolloidusti siten, ettei reaktioseoksessa oleva rauta(l11)suIfaatti oleellisesti hajoa termisesti.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 25 että sulfatointireaktioiden jälkeen reaktioseoksessa jäljellä oleva rau- ta(lll)sulfaatin määrä pienennetään konvertoimalla sitä hematiitiksi kaasuat-mosfäärin S03-pitoisuutta alentamalla ja/tai lämpötilaa nostamalla sula- ja sulakalvosulfatointireaktorin toisessa osassa tai erillisessä reaktorissa. 104739
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI981279A FI104739B (fi) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | Menetelmä ei-rautametallien talteenottamiseksi sula- ja sulakalvosulfatoinnilla |
| US09/325,197 US6274104B1 (en) | 1998-06-04 | 1999-06-03 | Non-ferrous metal recovery method utilizing a melt sulphation reaction |
| EP99929366A EP1098999A1 (en) | 1998-06-04 | 1999-06-04 | Melt and melt coating sulphation process |
| PCT/FI1999/000486 WO1999063121A1 (fi) | 1998-06-04 | 1999-06-04 | Melt and melt coating sulphation process |
| CA002333967A CA2333967A1 (en) | 1998-06-04 | 1999-06-04 | Melt and melt coating sulphation process |
| AU46202/99A AU747980B2 (en) | 1998-06-04 | 1999-06-04 | Melt and melt coating sulphation process |
| IDW20002714A ID28078A (id) | 1998-06-04 | 1999-06-04 | Peleburan dan proses sulfasi peleburan pelapisan |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI981279A FI104739B (fi) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | Menetelmä ei-rautametallien talteenottamiseksi sula- ja sulakalvosulfatoinnilla |
| FI981279 | 1998-06-04 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI981279A0 FI981279A0 (fi) | 1998-06-04 |
| FI981279A FI981279A (fi) | 1999-12-05 |
| FI104739B true FI104739B (fi) | 2000-03-31 |
Family
ID=8551910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI981279A FI104739B (fi) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | Menetelmä ei-rautametallien talteenottamiseksi sula- ja sulakalvosulfatoinnilla |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6274104B1 (fi) |
| EP (1) | EP1098999A1 (fi) |
| AU (1) | AU747980B2 (fi) |
| CA (1) | CA2333967A1 (fi) |
| FI (1) | FI104739B (fi) |
| ID (1) | ID28078A (fi) |
| WO (1) | WO1999063121A1 (fi) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA008573B1 (ru) * | 2003-07-22 | 2007-06-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Геовест" | Способ переработки окисленной никелькобальтовой руды (варианты) |
| SE532674C2 (sv) * | 2008-05-13 | 2010-03-16 | Salt Extraction Ab | Förfarande för klorering av malmer, slagger, glödspån, skrot, pulver och andra tillgångar som innehåller utvinnbara metaller |
| CN102787237A (zh) * | 2011-05-20 | 2012-11-21 | 中国科学院广州地球化学研究所 | 一种浸出回收铜尾矿中铁、铜、锌、铅的工艺 |
| CN102367512B (zh) * | 2011-09-07 | 2013-07-10 | 王号德 | 一种红土镍矿含碳球团深还原磁选镍铁方法 |
| BR112015001602A2 (pt) * | 2012-07-23 | 2017-08-22 | Vale S/A | Recuperação de metais básicos de minérios e de concentrados de sulfeto |
| CN103114205B (zh) * | 2012-12-07 | 2014-06-25 | 金川集团股份有限公司 | 两步法从黄钠铁矾渣中提取有价金属镍及铜的方法 |
| CN110578056B (zh) * | 2019-08-28 | 2021-07-06 | 江门市长优实业有限公司 | 一种含钴的有色金属冶炼废渣循环利用的方法 |
| CN110699553B (zh) * | 2019-11-01 | 2021-02-12 | 广西科技师范学院 | 一种从锰硫净化废渣中浸出回收分离镍的方法 |
| US11430997B2 (en) | 2019-11-01 | 2022-08-30 | Battery Reclamation Research Associates Llc | Process for separating and recycling a spent alkaline battery |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI65088C (fi) | 1979-05-25 | 1984-03-12 | Pekka Juhani Saikkonen | Foerfarande foer aotervinning av icke-jaernmetaller ur deras mineralier mineralslig oxidiska rostningsprodukter och slagg |
| CA1115961A (en) | 1979-06-14 | 1982-01-12 | Kohur N. Subramanian | Pelletizing sulfation of anode slimes |
| FI83335C (fi) | 1988-03-31 | 1993-06-29 | Pekka Juhani Saikkonen | Foerfarande foer aotervinning av icke-jaernmetaller, speciellt nickel, kobolt, koppar, zink, mangan och magnesium genom smaelt- och smaeltfilmsulfatisering ur raomaterial som innehaoller dessa metaller |
-
1998
- 1998-06-04 FI FI981279A patent/FI104739B/fi active
-
1999
- 1999-06-03 US US09/325,197 patent/US6274104B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-06-04 ID IDW20002714A patent/ID28078A/id unknown
- 1999-06-04 EP EP99929366A patent/EP1098999A1/en not_active Withdrawn
- 1999-06-04 CA CA002333967A patent/CA2333967A1/en not_active Abandoned
- 1999-06-04 AU AU46202/99A patent/AU747980B2/en not_active Ceased
- 1999-06-04 WO PCT/FI1999/000486 patent/WO1999063121A1/fi not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI981279A (fi) | 1999-12-05 |
| EP1098999A1 (en) | 2001-05-16 |
| FI981279A0 (fi) | 1998-06-04 |
| AU747980B2 (en) | 2002-05-30 |
| CA2333967A1 (en) | 1999-12-09 |
| AU4620299A (en) | 1999-12-20 |
| WO1999063121A1 (fi) | 1999-12-09 |
| ID28078A (id) | 2001-05-03 |
| US6274104B1 (en) | 2001-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2013389687B2 (en) | Method and plant for producing iron from roasted pyrites | |
| EA012466B1 (ru) | Способ извлечения ценных металлов и мышьяка из раствора | |
| FI71337C (fi) | Foerfarande foer selektiv utvinning av metallinnehaoll i polymetalliska sulfidmalmkoncentrat | |
| FI61522C (fi) | Foerfarande foer utvinning av icke-jaernmetaller ur sulfidmaterial | |
| WO2018109283A1 (en) | Processing of industrial metal-containing waste materials | |
| FI104739B (fi) | Menetelmä ei-rautametallien talteenottamiseksi sula- ja sulakalvosulfatoinnilla | |
| JP3403289B2 (ja) | 製錬中間物に含まれるヒ素分離方法およびヒ素の回収方法 | |
| FI65088B (fi) | Foerfarande foer aotervinning av icke-jaernmetaller ur deras mineralier mineralslig oxidiska rostningsprodukter och slagg | |
| SE452169B (sv) | Forfarande for utvinning av metallverden ur jerninnehallande material | |
| AU2013389686B2 (en) | Method and plant for processing roasted pyrites | |
| FI83335C (fi) | Foerfarande foer aotervinning av icke-jaernmetaller, speciellt nickel, kobolt, koppar, zink, mangan och magnesium genom smaelt- och smaeltfilmsulfatisering ur raomaterial som innehaoller dessa metaller | |
| EP4433619A1 (en) | Hydrometallurgical process for waste materials of the zinc and steel industries | |
| AU767802B2 (en) | Sulfatisation process for metal extraction from sulfide ores | |
| RU2539813C1 (ru) | Способ переработки марганцевых руд | |
| CA2533024A1 (en) | A process for upgrading an ore or concentrate | |
| RU2031161C1 (ru) | Способ выделения цветных металлов | |
| KR930006088B1 (ko) | 금속황화물로부터 금속과 황원소를 습식야금학적으로 회수하는 방법 | |
| GB2189477A (en) | Recovery of sulphur from minerals containing pyrites |