FI110190B - Nikkelin talteenotto kasauuttoa käyttämällä - Google Patents

Nikkelin talteenotto kasauuttoa käyttämällä Download PDF

Info

Publication number
FI110190B
FI110190B FI953488A FI953488A FI110190B FI 110190 B FI110190 B FI 110190B FI 953488 A FI953488 A FI 953488A FI 953488 A FI953488 A FI 953488A FI 110190 B FI110190 B FI 110190B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
nickel
ore
solution
biological
thiobacillus
Prior art date
Application number
FI953488A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI953488A0 (fi
FI953488A (fi
Inventor
Trevor Tunley
Robert Huberts
Robert Gideon Fowles
Michael William Bell
Original Assignee
Billiton Intellectual Pty
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Billiton Intellectual Pty filed Critical Billiton Intellectual Pty
Publication of FI953488A0 publication Critical patent/FI953488A0/fi
Publication of FI953488A publication Critical patent/FI953488A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI110190B publication Critical patent/FI110190B/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B23/00Obtaining nickel or cobalt
    • C22B23/04Obtaining nickel or cobalt by wet processes
    • C22B23/0407Leaching processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B23/00Obtaining nickel or cobalt
    • C22B23/04Obtaining nickel or cobalt by wet processes
    • C22B23/0453Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/18Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes with the aid of microorganisms or enzymes, e.g. bacteria or algae
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

1 110190
Nikkelin talteenotto kasauuttoa käyttämällä - Utvinning av nickel genom använd-ning av hoplakning 5 Tämä keksintö koskee nikkelin talteenottoa sulfidimalmeista.
Nikkelimetallia on otettu talteen nikkelisulfidia sisältävistä malmioista konventionaalisilla menetelmillä, joissa malmi jauhetaan hienoksi ja nikkelisulfidimineraalit konsentroidaan vaahdottamalla nikkelisulfidikonsentraatin tuottamiseksi. Nikkeli-10 sulfidimineraalit voivat olla pentlandiittina, pyrrhotiittina, milleriittina tai muina sul- fidimineraaleina.
Konsentraatti käsitellään edelleen sulattamalla ja pelkistämällä nikkeliä sisältävän ensisulatteen, joka sisältää nikkeliä, kobolttia, kuparia ja rautaa, valmistamiseksi.
15 Ensisulatteen raffinoimiseksi puhtaan metallin tuottamista varten tunnetaan erilaisia menetelmiä. Niitä ovat uuttaminen, paineuutto, vetypelkistys, elektrolyyttinen rikas-tus, karbonyylimenetelmä ja niin edelleen. Yleensä puhdistusmenetelmät ovat kalliita ja tuottavat nikkelimetallia erilaisina puhtausasteina, jotka karkeasti ottaen riippuvat käytetyn menetelmän hinnasta.
20 I Nikkelillä on monenlaista käyttöä, mutta sen käyttö ruostumattomassa teräksessä käy yhä hallitsevammaksi. Ruostumatonta terästä varten nikkelimetallin ei tarvitse olla I · ‘ t yhtä puhdasta kuin muita sovelluksia varten ja sitä voidaan käyttää ferronikkelinä.
; Ferronikkeli valmistetaan muista nikkelimalmeista kuin sulfidimalmeista. Jos kui- ,, ·; 25 tenkin on mahdollista valmistaa ferronikkeliä sulfidimalmeista, voidaan välttää puh- ; ;' taan nikkelin tuottamiseen tarvittavaa puhdistus, kun ruostumattomaan teräkseen : : : tarkoitetun nikkelin ei tarvitse olla puhdistettua.
* »* * * * » · ·
Keksintö koskee menetelmää epäpuhtaan nikkelin tuottamiseksi ferronikkelin muo-·,· · 30 dossasulfidimalmeista.
,',: Keksintö koskee menetelmää nikkelin tuottamiseksi sulfidimalmista, jossa menetel- . mässä malmille suoritetaan kasauutto, uutosta saatu nikkelisulfaatin ja rautasulfaatin | . liuos käsitellään jollakin liuoteuutto- tai ioninvaihtoreagenssilla, joka on selektiivi- ! 35 sempi nikkelin kuin ferroraudan suhteen, jolloin nikkeli erottuu raudasta ja siirretään : _..: konsentroituna eluaattiliuokseen ja eluaattiliuokselle suoritetaan elektrolyyttinen ri- kastusprosessi ferronikkelin tuottamiseksi.
2 110190
Uuttomenetelmä voi sisältää ensimmäisen vaiheen, jossa malmi käsitellään ferrisul-faattiliuoksella, jossa on biologisia kantoja, jotka edistävät biologista hapettumista?.
Biologinen hapetusprosessi voidaan toteuttaa käyttämällä Thiobacillus ferrooxidan-5 siä.
! Hapetusvaiheessa käytetään suositeltavimmin yhden tai useamman Thiobacillus fer- rooxidansin, Thiobacillus thiooxidansin ja Leptospirillum ferrooxidansin seosta.
10 Thiobacillus ferrooxidans muodostuu suositeltavimmin pääasiassa kannasta TF-FC-1, joka kuvataan australialaisessa patenttijulkaisussa n:o 618177 ja joka on talletettu talletusnumerolla N 90/010723 Australian Government Analytical Labora-toriesiin.
15 Liuosta, joka edistää bakteerien aktiivisuutta, voidaan säädellä konsentraation, pH:n tai ravinteiden suhteen.
Lopuksi malmi pestään ja liuos erotetaan malmikasasta.
20 Ensimmäistä uuttovaihetta voidaan jatkaa 2-10 vuorokauden ajan.
; . Töinen vaihe voi kestää 100-300 vuorokautta, tyypillisesti noin 200 vuorokautta.
• · · : V, Toisessa vaiheessa biologisen liuoksen pH voi olla 1,8 - 3,5, tyypillisesti noin 3,0.
; :*25 • · · ‘· Sulfidimalmi murskataan suositeltavimmin alle 6 mm:n kokoon.
• · · • I »
Keksintö koskee vielä menetelmää nikkelin tuottamiseksi sulfidimalmista, joka me- 1 · · :: netelmä sisältää malmin kasauuttovaiheet, joissa malmi kasauutetaan ensimmäisessä • · · 3 0 vaiheessa käsittelemällä malmi ferrisulfaatilla ja biologisella liuoksella, joka edistää . hapettumista, malmi kasauutetaan toisessa vaiheessa käsittelemällä malmi biologi- * I · . ·' ·, sella liuoksella pH:ssa 1,8 - 3,5, nikkeli erotetaan toisessa vaiheessa saadusta liuok- '! ’ sesta eluaattiliuokseen ja eluaattiliuokselle suoritetaan elektrolyyttinen rikastus nik- : *· kelin talteenottamiseksi.
35
Biologinen liuos sisältää suositeltavimmin kussakin vaiheessa kannan TF-FC-1. Keksinnön oleelliset tunnusmerkit on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.
3 110190
Keksintöä kuvataan edelleen esimerkillä, jossa viitataan liitteenä olevaan piirustuk-i seen, joka kuvaa lohkopiirustuksena keksinnön mukaisen menetelmän prosessikaa viota.
I 5 Liitteenä oleva piirustus kuvaa keksinnön mukaista menetelmää sovellettuna ferro- i nikkelin valmistukseen alhaisen puhtaustason nikkelisulfidimineraaleista.
Menetelmä sisältää seuraavat päävaiheet: kasauuttovaiheiden 10A ja 10B sarjan, ioninvaihto vaiheen 12 ja elektrolyyttisen rikastusvaiheen 14.
10
Sulfidimalmi 16, joka on määrä käsitellä, sisältää suuren määrän mineraalipyrrhotiit-tia. Pyrrhotiitin on havaittu reagoivan liuoksena olevan ferrosulfaatin kanssa ja ferrosulfaatti pelkistyy ferrosulfaatiksi: 15 Fe7Sg "f 7Fe2(S04)3 —> 21 FeS04 + 8S.
Kasauuttovaihe on tarkoituksenmukaista suorittaa kahdessa vaiheessa 10A ja 10B, vastaavassa järjestyksessä. Ensimmäisessä vaiheessa 10A ferrisulfaattiliuos ohjataan malmikasan läpi pyrrhotiitin pelkistämiseksi. Tämä vaihe saadaan tavallisesti lop-20 puun kahdessa - kymmenessä vuorokaudessa. Tämä vaihe on tärkeä, koska pyrrho-tiitti häiritsee bakteerihapetusta. Ferrisulfaattiliuosta synnytetään jatkuvasti sekoitti-mella varustetussa tankissa, jossa bakteerihapetus muuntaa ferrosulfaatin ferrisulfaa-:: tiksi. Kasasta tuleva liuos, joka sisältää ferrosulfaattia, kierrätetään takaisin tankkiin .v 20.
t 25 , Ferrihapetustankin aktiivisuutta edistetään antamalla raudan saostua jarosiittina.
i ; : Bakteeripopulaatiota edistetään kiinnittämällä se kiintoaineeseen. Kiintoainesakka ; ’: poistetaan liuoksesta laskeutusaltaassa, ennen kuin se pumpataan kasaan. Kiintoaine palautetaan sekoittimella varustettuun tankkiin.
i 30 ‘ I t j · ’ Bakteerikanta on TF-FC-1, kuten edellä kuvattiin.
I I ► ; Töisessä kasauuttovaiheessa (10B) malmi käsitellään suuresta varastoammeesta 24 t ‘tulevalla liuoksella. Toinen vaihe voi kestää 100 - 300 vuorokautta ja normaalisti : 35 noin 200 vuorokautta, mutta kestoaika riippuu malmin koosta sen murskausasteen , . mukaan. Malmi murskataan sopivasti alle 6 mm:n kokoon, mutta koko vaihtelee malmityypin mukaan.
4 110190
Suositeltavinta on antaa liuoksen pH:n toisessa vaiheessa olla noin 3,0, mutta se voisi olla 1,8-3,5. Malmi sisältää tavallisesti happoa kuluttavia aineosia, koska magnesiumia on aina läsnä. Korkea pH vähentää hapon kulutuksen hyvin alhaiselle tasolle. Hapon kulutus voi olla nolla, mikäli happoa muodostuu malmissa olevan ri-5 kin hapettuessa. Huomattavaa on, että bakteerien aktiivisuus on hyvä korkeassa pH:ssa, vaikka liuoksen rautapitoisuus on vähäinen. Bakteerien aktiivisuus toisessa vaiheessa esiintyy pääasiassa malmikasassa. Bakteerikanta on jälleen TF-FC-1. Nämä bakteerit ovat samanlaisia kuin ne, joita käytetään vaikeasti sulavissa kultamal-meissa, joissa rauta, nikkeli ja rikki liukenevat muodostaen nikkelisulfaattia ja rauta-10 sulfaattia liuoksessa.
Osa liuoksesta 22 otetaan varastoammeesta 24 ja ohjataan ioninvaihtovaiheeseen 12. Nikkeli absorboituu liuoksesta nikkelin suhteen selektiivisen ioninvaihtohartsin vaikutuksesta. Tässä menetelmässä voidaan käyttää useita ioninvaihtohartseja, joita 15 markkinoidaan kelatoivien hartsien yleisessä ryhmässä. Nämä hartsit ovat selektiivi-sempiä nikkelin kuin ferroraudan mutta ei ferriraudan suhteen. Liuoksessa on hyvin vähän rautaa. Kaikki läsnä oleva rauta on ferrorautaa. Ferrisulfaattiin liittyvä ongelma tulee näin laajalti eliminoiduksi ja kelatoivat hartsit erottavat tehokkaasti liuoksessa olevan nikkelin raudasta ja antavat mahdollisuuden nikkelin siirtämiseen kon-20 sentroituna eluaattiliuokseen 30.
Liuokselle 30 suoritetaan tunnettu elektrolyyttinen saostusprosessi 14 nikkeli-ja 1.: rautalejeeringin 32 tuottamiseksi. Liuos, jota on merkitty numerolla 34 ja joka jää * Λ: jäljelle elektrolyyttisen rikastuksen jälkeen, sisältää yhä nikkeliä ja se käytetään uu- ,25 delleen lisänikkelin eluoimiseksi ioninvaihtohartsista.
f? * * *
( I
* * *
» · I
» » « I * * , * * i ! ( » » I v: : « t i » f t t < *
t I
> | I
t » I f

Claims (11)

1. Menetelmä nikkelin valmistamiseksi sulfidimalmista, tunnettu siitä, että me netelmässä (a) malmille suoritetaan kasauutto, jonka ensimmäisessä vaiheessa malmi käsitel-5 lään ferrisulfaattiliuoksella, joka sisältää malmin biologista hapettamista varten yhden tai useamman seuraavista: Thiobacillus ferrooxidans, Thiobacillus thiooxidans ja Leptospirillum ferrooxidans, (b) uuttamalla valmistettu liuos käsitellään jollakin liuoteuutto- tai ioninvaihtorea-genssilla, joka on selektiivisempi nikkelin kuin ferroraudan suhteen, jolloin nikkeh 10 erottuu raudasta ja siirretään konsentroituna eluaattiliuokseen, ja (c) eluaatiliuokselle suoritetaan elektrolyyttinen rikastus ferronikkelin tuottamiseksi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että Thiobacillus ferrooxidans sisältää kannan TF-FC-1. 15
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen vaihe jatkuu 2-10 vuorokautta.
4. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu . ’;': 20 siitä, että uuttomenetelmä sisältää toisen vaiheen, jossa malmi saatetaan kosketuk- :: seen biologisen liuoksen kanssa, joka edistää bakteerien aktiivisuutta.
. ·, 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toinen vaihe jatkuu 100 - 300 vuorokautta. : 25
’ · ‘ ’ 6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toinen vaihe jatkuu suunnilleen 200 vuorokautta. I ·
7. Patenttivaatimuksen 4, 5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toi-30 sessa vaiheessa käytettävän biologisen liuoksen pH on 1,8 - 3,5. • *
8. Patenttivaatimuksen 4, 5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toi- » ‘ · sessa vaiheessa käytettävän biologisen liuoksen pH on noin 3,0. , * · 6 110190
9. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 4-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisessa vaiheessa käytettävä biologinen liuos on yhden tai useamman Thio-bacillus ferrooxidansin, Thiobacillus thiooxidansin ja Leptospirillum ferrooxidansin seos. 5
10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että Thiobacillus ferrooxidans sisältää kannan TF-FC-1.
11. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu 10 siitä, että sulfaattimalmi murskataan alle 6 mm:n kokoon.
FI953488A 1994-08-01 1995-07-19 Nikkelin talteenotto kasauuttoa käyttämällä FI110190B (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA945687 1994-08-01
ZA9405687 1994-08-01

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI953488A0 FI953488A0 (fi) 1995-07-19
FI953488A FI953488A (fi) 1996-02-02
FI110190B true FI110190B (fi) 2002-12-13

Family

ID=25584184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI953488A FI110190B (fi) 1994-08-01 1995-07-19 Nikkelin talteenotto kasauuttoa käyttämällä

Country Status (5)

Country Link
AU (1) AU689599B2 (fi)
CA (1) CA2155050C (fi)
FI (1) FI110190B (fi)
GB (1) GB2291869B (fi)
ZA (1) ZA956205B (fi)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5626648A (en) * 1995-07-17 1997-05-06 Bhp Minerals International Inc. Recovery of nickel from bioleach solution
US6498031B1 (en) 1999-05-28 2002-12-24 Oxidor Corporation, Inc. Column reactor for testing and evaluating refractory ores
US6379919B1 (en) 1999-05-28 2002-04-30 Oxidor Corporation Inc Method for isolating thiocyanate resistant bacteria
AUPQ265199A0 (en) 1999-09-03 1999-09-30 Pacific Ore Technology Limited Improved bacterial oxidation of sulphide ores and concentrates
AU770734B2 (en) * 1999-09-22 2004-03-04 Billiton S.A. Limited Copper and nickel recovery
US7455715B2 (en) 2001-07-13 2008-11-25 Teck Cominco Metals Ltd. Heap bioleaching process for the extraction of zinc
CA2353002C (en) 2001-07-13 2009-12-01 Teck Cominco Metals Ltd. Heap bioleaching process for the extraction of zinc
ZA200702600B (en) * 2004-09-17 2008-07-30 Bhp Billiton Ssm Tech Pty Ltd Production of ferro-nickel or nickel matte by a combined hydrometallurgical and pyrometallurgical process
EP3034635B1 (en) 2014-12-15 2018-10-31 Middle East Mine and Industry Company Tank bioleaching of copper sulfide ores

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE9101893L (sv) * 1991-06-19 1992-12-07 Boliden Mineral Ab Foerfarande foer behandling av komplexa metallsulfidmaterial

Also Published As

Publication number Publication date
ZA956205B (en) 1996-03-13
GB2291869B (en) 1998-05-27
GB9514968D0 (en) 1995-09-20
FI953488A0 (fi) 1995-07-19
CA2155050A1 (en) 1996-02-02
AU689599B2 (en) 1998-04-02
FI953488A (fi) 1996-02-02
CA2155050C (en) 2002-10-01
AU2726395A (en) 1996-02-15
GB2291869A (en) 1996-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2008253500B2 (en) Process for precious metal recovery from a sulphide ore or concentrate or other feed material
FI123376B (fi) Arvokkaiden nikkeli- ja kobolttiosien talteenotto sulfidimalmin kellutusrikasteesta kloridiavusteisella hapettavalla paineuutolla rikkihapossa
US7125436B2 (en) Method for improving metals recovery using high temperature pressure leaching
WO2007039664A1 (en) Sodium chloride processing of nickel sulphide ore or concentrates
AU725971B2 (en) Method for leaching zinc concentrate in atmospheric conditions
AU664835B2 (en) Process for recovery of metal
FI110190B (fi) Nikkelin talteenotto kasauuttoa käyttämällä
CA2270079C (en) Recovery of nickel from bioleach solution
Fleming Cyanide recovery
FI108047B (fi) Menetelmä nikkelin valmistamiseksi nikkelisulfidikonsentraatista
WO2000068445A1 (en) Base metal recovery
AU2012247052B2 (en) Process for precious metal recovery from a sulphide ore or concentrate or other feed material
AU2001287468B2 (en) Pressure leaching process for zinc recovery from sulphidic ore materials
FI56553C (fi) Foerfarande foer utfaellning av ickejaernmetaller fraon en vattenhaltig sur mineralloesning
Fleming et al. An economic and environmental case for re-processing gold tailings in South Africa
AU620887B2 (en) Hydrometallurgical recovery of gold
Hackl Reduction leaching of chalcopyrite
AU720713C (en) Recovery of nickel from bioleach solution
WO1996025361A1 (en) Copper precipitation process
MXPA99001433A (en) Method for leaching zinc concentrate in atmospheric conditions

Legal Events

Date Code Title Description
GB Transfer or assigment of application
GB Transfer or assigment of application