FI122188B - Hydrometallurginen menetelmä metallisen nikkelin valmistamiseksi - Google Patents

Description

HYDROMETALLURGINEN MENETELMÄ METALLISEN NIKKELIN

VALMISTAMISEKSI

KEKSINNÖN ALA

5 Keksintö kohdistuu hydrometallurgiseen menetelmään nikkelipitoisen raaka-aineen, kuten sulfidisen nikkelirikasteen tai sulfidisen nikkelimalmin käsittelemiseksi, jossa menetelmässä raaka-aine liuotetaan kloridipohjaiseen liuotusaineeseen prosessissa, johon on yhdistetty neste-nesteuuton ja elektrolyyttisen talteenoton prosessivaiheet metallisen nikkelin saamiseksi. 10 Neste-nesteuuttovaiheeseen kuuluu nikkelin neste-nesteuuttovaihe, jossa nikkeliä uutetaan vesiliuoksesta, jonka kloridipitoisuus on hyvin korkea.

KEKSINNÖN TAUSTA

Maailman nikkeliresurssit jaetaan kahteen pääluokkaan, sulfidisiin malmeihin is ja oksidisiin malmeihin (lateriittimalmit). Perinteinen sulfidisen nikkelimalmin hyödyntäminen on olennaisesti pyrometallurginen prosessi, ja sitä seuraavat hydrometallurgiset prosessivaiheet, joissa malmi ensin jauhetaan hienojakoiseksi, minkä jälkeen nikkelisulfidimineraalit rikastetaan vaahdottamalla nikkelirikasteeksi. Rikaste käsitellään edelleen sulattamalla ja pelkistämällä 20 nikkelipitoisen kiven tuottamiseksi, joka kivi sisältää myös kuparia, kobolttia ja rautaa. Sen jälkeen kivi jalostetaan tunnetuilla hydrometallurgisilla prosesseilla, jotka saattavat sisältää hapettavan liuotuksen tai paine-liuotuksen, ja näiden jälkeen seuraa epäpuhtauksien poisto ja vetypelkistys tai metallin elektrolyyttinen talteenotto.

25

Eräs sulatusprosessin haitta on se, että siinä muodostuu rikkidioksidia, joka pitää käsitellä happotehtaalla rikkihapon valmistamiseksi - eikä tuotetta ole aina helppo saada kaupaksi sulaton sijaintipaikalta. Nikkeli- ja kobolttitappiot sulatuskuonaan ovat huomattavia, ja ongelmia voi olla myös joidenkin 30 rikasteessa olevien sivuaineiden, kuten magnesiumin ja arseenin käsittelyssä.

2 Köyhät malmit tuovat omat haasteensa rikastusprosessiin. Huonolaatuisten rikasteiden jalostaminen pyrometallurgisilla prosesseilla on vaikeaa ja kallista. Tällaisten rikasteiden pyrometallurginen käsittely on erityisen vaikeaa, kun rikasteen magnesiumpitoisuus on suuri ja vastaavasti rauta-5 pitoisuus pieni. Tällöin rikasteen rauta/magnesiumsuhteesta muodostuu alhainen, ja se johtaa uusiin vaikeuksiin. Jos sulatusprosessissa syntyneen kuonan MgO-pitoisuus on esimerkiksi yli 11 %, kuonan viskositeetti nousee niin korkeaksi, että se vaikeuttaa kuonan poistamista uunista. Viskositeetin kohotessa osa nikkelikivestä jää kuonaan. Vedettömillä alueilla joudutaan ίο märkärikastukseen käyttämään suolavettä, jolloin rikaste sisältää halogenideja, jotka puolestaan ovat pyrometallurgisissa prosesseissa haitallisia.

Kirjallisuudessa on kuvattu runsaasti erilaisia hydrometallurgisia tapoja is nikkelisulfidirikasteiden käsittelemiseksi. Yleensä tunnetun tekniikan mukaisiin prosesseihin kuuluu rikasteen jauhatus tai hienojauhatus, minkä jälkeen sulfidi käsitellään hapettavassa paineliuotuksessa rikkihapon tuottamiseksi liuotusprosessiin.

20 Activox-prosessiin, jota on kuvattu esimerkiksi EP-patentissa 1 303 641, kuuluu nikkelirikasteen jauhatus hyvin hienojakoiseksi, minkä jälkeen seuraa korkeassa paineessa tapahtuva rikasteen hapettava liuotus nikkelin erottamiseksi sulfaattiliuokseen ja sen jälkeen epäpuhtauksien poisto tunnetuilla menetelmillä ja metallisen nikkelin talteenotto.

25

Haittana edellä kuvatuissa hydrometallurgisissa prosesseissa on se, että suuri osa sulfidin rikistä hapetetaan rikkihapoksi, mikä johtaa neutralointi-reagensseista aiheutuviin korkeisiin kustannuksiin ja suurten poistettavien jätemäärien, kuten ammoniumsulfaatin ja kipsin syntymiseen. Voidaan 30 arvioida, että näistä kahdesta tekijästä yhdessä aiheutuvat suuret kustannukset saavat kuvatut prosessit näyttämään kaupallisesti vähemmän houkuttelevilta.

3 WO-patenttihakemus 96/41029, ’’Chloride assisted hydrometallurgical extraction of nickel and cobalt from sulphide ores”, kuvaa nikkeli- ja kobolttisulfidimalmien hapettavaa paineliuotusta hapen läsnä ollessa, samoin 5 kuin halidia, kuparia ja sulfaatti-ioneja sisältävän happaman liuotuksen. Saadulle liuokselle suoritetaan kiintoaineen erotus ja liuospuhdistus, nikkeli-kobolttisekahydroksidin saostus ja sakan uudelleenliuotus ammoniakaaliseen liuokseen, minkä jälkeen seuraa neste-nesteuutto metallien erottamiseksi ja niiden elektrolyyttinen talteenotto. Prosessi kärsii samanlaisista rajoituksista ίο kuin edellä kuvatut sulfaattipohjaiset hydrometallurgiset prosessit.

US-patentissa 3 880 653 on kuvattu metallisen nikkelin talteenotto kuparia ja jalometalleja sisältävästä nikkelikivestä. Nikkelikiven liuotus toteutetaan myötävirtaprosessina, jolloin nikkelikivi ensin lietetään nikkelielektrolyysistä 15 tulevaan, yksiarvoista kuparia sisältävään kloridiliuokseen. Kloridiliuos johdetaan liuotusvaiheeseen, jonne syötetään myös elektrolyysissä muodostuvaa klooria. Kloori hapettaa yksiarvoisen kuparin, joka puolestaan liuottaa nikkelin ja samalla pelkistyy takaisin yksiarvoiseksi ja saostuu kuparisulfidina. Liukenevien sulfidien sisältämä rikki saostuu elementtirikkinä. 20 Jalometallit jäävät liuotuksessa liukenematta. Ensimmäisen liuotusvaiheen jälkeen koko lietemäärä johdetaan toiseen vaiheeseen, jossa liuenneessa muodossa oleva kaksiarvoinen kupari saostetaan nikkelikiven avulla. Liuos ja kiintoaine erotetaan toisistaan, ja liuos johdetaan nikkelielektrolyysiin.

25 JP-patenttihakemuksessa 10-140257 kuvataan nikkelin talteenottoa klooriliuotuksen ja elektrolyysin avulla nikkeliä, kobolttia, kuparia ja rikkiä sisältävistä materiaaleista, kuten nikkelikivestä. Nikkelikiveä liuotetaan myötävirtaliuotuksena kloridiliuokseen, joka sisältää yksiarvoista kuparia, ja liuokseen johdetaan klooria nikkelin ja muiden metallien liuottamiseksi. Kun 30 liuotuksen ensimmäisiin vaiheisiin johdetaan klooria, myös nikkelikiven rikki osittain liukenee ja muodostaa liuokseen rikkihappoa. Liuotuksen viimeiseen vaiheeseen ei enää johdeta klooria vaan ilmaa, jolloin viimeisen vaiheen 4 liuotus tapahtuu ilman sisältämän hapen ja rikkihapon avulla. Nikkelikloridi-pitoinen liuos johdetaan elektrolyysiin metallisen nikkelin talteen ottamiseksi, ja elektrolyysissä muodostuva kloori käytetään raaka-aineen liuotukseen. Elektrolyysistä tulevaa kiertoliuosta käytetään myös raaka-aineen 5 liuotukseen.

Edellä kuvatuista menetelmistä kahdessa viimeksi mainitussa käsitellään nikkelikiviä, jotka on valmistettu prosessoimalla nikkelirikaste ensin pyrometallurgisesti. Pyrometallurgisen käsittelyn haittana voidaan pitää 10 prosessissa syntyvää suurta rikkidioksidimäärää, joka yleensä käsitellään rikkihapoksi. Rikkihapon käyttö ja taloudellinen markkinointi tuottavat vaikeuksia, erityisesti kun sulaton sijainti rikkihapon käyttöpaikkaan nähden on etäinen.

15 WO-patenttijulkaisussa W02007/039665 esitellään menetelmä nikkeli- tuotteen valmistamiseksi nikkelipitoisista sulfidiraaka-aineista, kuten sulfidisesta nikkelirikasteesta tai -malmista tai romusta. Menetelmässä raaka-aine liuotetaan atmosfäärisissä olosuhteissa natriumkloridin ja kupari(ll)klo-ridin vesiliuokseen. Prosessissa tarvittavat kloori, vety ja natriumhydroksidi 20 tuotetaan kloorialkaliejektrolyysikennossa, joka on integroitu kokonais prosessin yhdeksi vaiheeksi. Nikkelin suhteen väkevöityneelle emäliuokselle suoritetaan liuenneen raudan ja sulfaattien saostus, ja sakka johdetaan liuotusprosessin viimeiseen vaiheeseen. Nikkeli saostetaan emäliuoksesta natriumhydroksidin avulla nikkelihydroksidiksi Ni(OH)2.

25 WO-patenttijulkaisussa W02007/039664 kuvataan menetelmä nikkelin talteen ottamiseksi nikkelisulfidia sisältävästä materiaalista, ja menetelmässä on seuraavat vaiheet: järjestetään sulfidista nikkeliä sisältävää materiaalia; suoritetaan hapettava liuotus sulfidista nikkeliä sisältävälle materiaalille 30 natriumkloridiliuoksella, joka sisältää kuparikloridia ja suolahappoa, hapettavassa atmosfäärissä ja atmosfäärisessä paineessa ja lämpötilassa liuennutta nikkeliä sisältävän emäliuoksen muodostamiseksi; liuennutta 5 nikkeliä sisältävän emäliuoksen käsittely kuparin erottamiseksi ja kierrättämiseksi ainakin osittain takaisin liuotusvaiheeseen (b); nikkeliä sisältävän emäliuoksen puhdistus neste-nesteuutolla koboltin, sinkin ja jäännöskuparin poistamiseksi; nikkelin talteenotto väkevöityneestä 5 emäliuoksesta nikkelin suhteen köyhtyneen liuoksen aikaansaamiseksi; ja köyhtyneen liuoksen elektrolyyttinen käsittely kloorialkalielektrolyysissä kloorin, vedyn ja natriumhydroksidin talteen ottamiseksi. W02007/039664 ei viittaa siihen mahdollisuuteen, että nikkeliä otettaisiin elektrolyysissä talteen sulfaattiliuoksesta nikkelin neste-nesteuuttovaiheen jälkeen.

10

Kloridiympäristöstä tunnetaan koboltin neste-nesteuutto, jossa kobolttia uutetaan hyvin korkean kloridipitoisuuden omaavasta ympäristöstä käyttämällä anionista uuttoainetta koboltti-kloridikompleksin uuttamiseksi. Tunnetaan myös kationinen uuttoaine koboltin uuttamiseksi kloridipitoisista is sulfaattiliuoksista. Tunnetuissa ratkaisuissa kloridikonsentraatio on suhteellisen alhainen.

KEKSINNÖN TAVOITE

Nyt esillä olevan keksinnön tavoitteena on eliminoida tunnetun tekniikan 20 mukaisten prosessien haitat ja tarjota uusi ja edullinen hydrometallurginen prosessi nikkelimetallin valmistamiseksi.

Keksintö kohdistuu menetelmään, jossa hyödynnetään atmosfäärisen liuotuksen etuja, ja jossa kierrätys ja liuotuskemikaalien regenerointi on 25 järjestetty kloorialkalielektrolyysin avulla. Erityisen hyvin menetelmä soveltuu metallien talteen ottamiseen köyhistä nikkelirikasteista ja -malmeista. Erityisen edulliseksi menetelmän tekee reagenssien kierrätys prosessin sisällä.

Nyt esillä olevan keksinnön erityisenä etuna mainittakoon, että se tarjoaa 30 hydrometallurgisen menetelmän metallisen nikkelin talteen ottamiseksi prosessissa, jossa metallinen nikkeli pelkistetään elektrolyysikennon katodille sulfaattielektrolyytistä.

6

Lisäksi nyt esillä oleva keksintö tarjoaa menetelmän epäpuhtauksien käsittelemiseksi ja talteen ottamiseksi raaka-aineesta. Tällaisia epäpuhtauksia ovat esimerkiksi magnesium ja halogenidit, joita, kun niitä käsitellään 5 keksinnön mukaisesti, voidaan prosessoida ilman että ne haittaavat nikkelin talteenottoa.

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Keksintö kohdistuu hydrometallurgiseen menetelmään metallisen nikkelin 10 valmistamiseksi nikkelipitoisista sulfidiraaka-aineista, kuten sulfidisesta nikkelirikasteesta, malmista tai romusta.

Nikkelipitoinen syötemateriaali, kuten sulfidinen nikkelirikaste, -malmi tai romu, erityisesti köyhät nikkelirikasteet ja malmit, voidaan onnistuneesti 15 käsitellä keksinnön mukaisella menetelmällä. Jopa heikkoarvoiset nikkelipitoiset syötemateriaalit (Ni < 1-10 %) voidaan prosessoida, ja lukuisat epäpuhtaudet, kuten koboltti, rauta, magnesium, sinkki, kupari ja arseeni, voidaan käsitellä haittaamatta nikkelin talteenottoa. Yleensä sulfidista nikkeliä sisältävä raaka-aine sisältää aina myös tietyn määrän kuparia, rautaa, 20 kobolttia ja magnesiumia.

Nyt esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä on seuraavat vaiheet: (a) sulfidista nikkeliä sisältävän materiaalin järjestäminen; (b) sulfidista nikkeliä sisältävän materiaalin liuotus kloridipitoisella 25 liuotusliuoksella atmosfäärisessä paineessa liuotusvaiheessa, liuennutta nikkeliä sisältävän syöteliuoksen ja kloridikonsentraation muodostamiseksi; (c) liuenneen nikkelin uutto syöteliuoksesta neste-nesteuutolla nikkelisulfaattia sisältävän elektrolyytin muodostamiseksi; 30 (d) nikkelin talteen otto elektrolyytistä nikkelin elektrolyyttisessä talteenottovaiheessa; 7 (e) prosessivaiheista c) - d) saatavien köyhtyneiden kloridipitoisten prosessiliuosten regenerointi kloorialkalielektrolyysivaiheessa kloorin, vedyn ja natriumhydroksidin talteenottamiseksi takaisin prosessiin.

5

Nikkelipitoisen raaka-aineen liuotus toteutetaan kloridipohjaisessa vesi-liuoksessa. Liuotusprosessin osana suoritettu liuotusvaihe tuottaa prosessi-liuosta, jonka kloridipitoisuus on hyvin korkea. Sivumetallien (minor metals) poistovaiheessa koboltti ja muut sivumetallit erotetaan erittäin korkean 10 kloridipitoisuuden omaavasta liuoksesta neste-nesteuutolla kationisen uuttoaineen avulla. Sivumetallien poistovaiheesta (MM SX) saatava raffinaatti johdetaan nikkelin neste-nesteuuttovaiheeseen (Ni SX), jossa nikkeli uutetaan selektiivisesti erittäin korkean kloridipitoisuuden omaavasta liuoksesta ja takaisinuutetaan sulfaattiliuokseen nikkelisulfaattielektrolyytin 15 muodostamiseksi. Nikkelielektrolyytti johdetaan nikkelielektrolyysivaihee- seen. Liuotusvaiheessa ja muissa prosessivaiheissa tarvittavat reagenssit, kuten kloori, vety ja natriumhydroksidi, saadaan kloorialkalielektrolyysistä, joka on integroitu yhdeksi prosessivaiheeksi.

20 Menetelmän mukaisesti raaka-aine liuotetaan edullisesti atmosfäärisissä olosuhteissa natriumkloridia ja kupari(ll)kloridia sisältävään vesiliuokseen. Liuotusvaiheesta saatu syöteliuos (PLS) johdetaan neste-neste-uuttovaiheisiin. PLS:n kloridipitoisuus on yli 100 g/l.

25 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan metallisen nikkelin hydrometallurgisessa valmistusmenetelmässä on seuraavat vaiheet: a) nikkelipitoisen raaka-aineen liuotus kahdessa tai useammassa vaiheessa natriumkloridia ja kupari(ll)kloridia sisältävällä liuoksella vastavirtaliuotuksena atmosfäärisissä olosuhteissa, jolloin rikasteen 30 kulkusuunnassa katsottuna ensimmäinen liuotusvaihe on ei- hapettava, ja sitä seuraavat vaiheet ovat hapettavia nikkelin suhteen 8 rikkaan nikkelikloridi-natriumkloridi-syöteliuoksen (PLS) ja liuotusjään-nöksen muodostamiseksi; b) nikkelin suhteen rikkaalle syöteliuokselle suoritetaan liuospuhdistus liuenneen raudan ja sulfaattien saostamiseksi, ja sakka syötetään 5 liuotusprosessin viimeiseen vaiheeseen; c) koboltti ja muut sivumetallit (kuten sinkki ja kupari) erotetaan erittäin korkean kloridipitoisuuden omaavasta liuoksesta kationisilla uutto-aineilla koboltin neste-nesteuuttoyksikössä. Koboltista köyhtynyt raffinaatti johdetaan nikkelin neste-nesteuuttoyksikköön (Ni SX - 10 yksikköön); d) koboltti otetaan talteen koboltin neste-nesteuuttoyksiköstä vesiliuokseen ja saostetaan; e) nikkeli uutetaan koboltin neste-nesteuuttoraffinaatista nikkelin neste-nesteuuttoyksikössä kationisilla uuttoaineilla; 15 f) nikkelin neste-nesteuuttovaiheesta saatu nikkelisulfaattielektrolyytti johdetaan nikkelin elektrolyyttiseen talteenottolaitokseen, jossa nikkeli pelkistetään katodeille; g) nikkelin suhteen köyhtynyt natriumkloridiliuos johdetaan magnesium-saostukseen, jossa magnesium saostetaan liuoksesta natriumhydrok- 20 sidin avulla magnesiumhydroksidiksi Mg(OH)2; h) muut kaksiarvoiset liuenneet epäpuhtausjäämät poistetaan NaCI- liuoksesta ioninvaihdon avulla; i) NaCI-liuokselle suoritetaan väkevöinti; j) väkevöity NaCI-liuos johdetaan kloorialkalielektrolyysiin, jossa osa 25 liuoksesta elektrolysoidaan klooriksi, vedyksi ja natriumhydroksidiksi, joita käytetään menetelmän reagensseina; k) elektrolyysissä laimentunut NaCI-liuos johdetaan rikasteen ja/tai malmin viimeiseen liuotusvaiheeseen.

30 Sulfidista nikkeliä sisältävän rikasteen ja/tai malmin liuotus tapahtuu edullisesti kahdessa vaiheessa.

9

Liuotuksen ensimmäisessä vaiheessa raaka-ainetta liuotetaan ei-hapettavissa olosuhteissa kupari(ll)kloridin avulla, jolloin osa rikasteen sulfideista liukenee, ja kupari saostuu kuparisulfidina. Raaka-aineen ei-hapettavassa liuotusvaiheessa pH on alueella 0,5-3,0.

5

Raaka-aineen hapettavissa liuotusvaiheissa raaka-ainetta liuotetaan edullisesti kupari(ll)kloridin avulla sulfidien liuottamiseksi, ja liuotuksen ensimmäisessä vaiheessa saostunut kuparisulfidi saatetaan liukenemaan kupari(ll)kloridiksi. Hapettavissa liuotusvaiheissa pH säädetään alueelle 1,7-10 2,8, edullisesti alueelle 2,0-2,5.

Menetelmän erään suoritusmuodon mukaan rikasteen ja/tai malmin hapettavissa liuotusvaiheissa hapetusreagenssina käytetään happipitoista kaasua, joka on happi, happirikastettu ilma tai ilma, ja liuotukseen johdetaan suola-15 happoa.

Menetelmän erään toisen suoritusmuodon mukaan rikasteen ja/tai malmin hapettavissa liuotusvaiheissa käytetään hapetusreagenssina kloorialkali-elektrolyysissä muodostettavaa klooria.

20

Menetelmän erään suoritusmuodon mukaan nikkelin suhteen rikkaaseen syöteliuokseen johdetaan siihen liuenneiden sulfaattien ja raudan poistamiseksi jotain kalsiumyhdistettä ja natriumhydroksidia. Muodostunut rauta/kipsisakka johdetaan liuotuksen viimeiseen vaiheeseen.

25

Menetelmän erään edullisen suoritusmuodon mukaan koboltti poistetaan syöteliuoksesta kationisen neste-nesteuuttoreagenssin avulla, kobolttiuutosta saatu raffinaatti johdetaan nikkelin neste-nesteuuttoon, missä nikkeli uutetaan kationisen orgaanisen uuttoaineen avulla, ja tuotetaan 30 sulfaattipohjaista nikkeliliuosta, joka soveltuu elektrolyytiksi nikkelielektro-lyysiin. Nikkelin neste-nesteuuttolaitoksesta saatu nikkelielektrolyytti 10 johdetaan nikkelin elektrolyyttiseen talteenottolaitokseen, missä nikkeli pelkistetään katodeille ennestään tunnetulla tavalla.

Riippuen nikkelielektrolyytin epäpuhtaustasosta ja Ni EW-elektrolyytin 5 laatuvaatimuksista lisäpuhdistus nikkelielektrolyytille voidaan tehdä esimerkiksi ioninvaihtoprosessilla, jossa ennakkoon valmistetusta elektrolyytistä voidaan poistaa pieniä määriä mm. kuparia, kadmiumia, rautaa ja sinkkiä.

10 Menetelmän erään edullisen suoritusmuodon mukaan nikkelin suhteen köyhtyneelle NaCI-liuokselle, nikkelin neste-nesteuutosta saadulle raffinaatille, jonka nikkelipitoisuus on vähäinen, tehdään Mg-saostus siihen liuenneen magnesiumin poistamiseksi ennen elektrolyysivaihetta. Magnesiumsaostus suoritetaan edullisesti pH-arvossa 9-10.

15

Suolahappo, jota käytetään raaka-aineen liuotusreagenssina, valmistetaan edullisesti kloorialkalielektrolyysissä syntyneestä vedystä ja kloorista.

Nikkelipitoinen raaka-aine voi sisältää kultaa ja/tai muita jalometalleja (PGM). 20 Tällöin kulta liukenee viimeisessä liuotusvaiheessa ja otetaan talteen viimeisen liuotusvaiheen liuoksesta; kullasta vapaa liuos johdetaan rikasteen kulkusuunnassa katsottuna edelliseen liuotusvaiheeseen. Muut jalometallit otetaan talteen liuotusjäännöksestä.

25 Menetelmän erään suoritusmuodon mukaan osa natriumkloridin väkevöinnissä muodostuneesta laimeasta liuoksesta johdetaan rikasteen liuotukseen.

KUVALUETTELO

30 Kuva 1 on kaavioesitys eräästä edullisesta keksinnön mukaisen menetelmän suoritustavasta, ja 11

Kuva 2 on kaaviokuva eräästä toisesta keksinnön mukaisen menetelmän suoritustavasta.

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS 5 Tässä yhteydessä nikkelisulfidipitoisella raaka-aineella tarkoitetaan lähinnä nikkelisulfidirikastetta tai malmia, mutta se voi olla myös romuluonteinen tai kivi. Yksinkertaisuuden vuoksi tekstissä puhutaan vain rikasteesta. Kukin liuotusvaihe muodostuu yleensä useamman reaktorin sarjasta, joista liuoksen ja kiintoaineen suspensio siirtyy reaktorista toiseen ylivuotona. Reaktorit on ίο varustettu sekoittimilla. Prosessivaiheiden välissä suoritetaan sakeutus, jolloin liuos ja kiintoaineet siirtyvät vastavirtaliuotuksessa eri vaiheisiin. Keksinnön selityksessä kuvataan kaksivaiheista liuotusprosessia, mutta se voi tarpeen vaatiessa käsittää useammankin vaiheen. Atmosfäärisillä olosuhteilla tarkoitetaan toimimista ympäristön paineessa ja lämpötilassa, 15 joka on alueella 90 °C - liuoksen kiehumispiste, eli noin 110 °C. Alkalikloridi voi olla natrium- tai kaliumkloridi.

Keksinnön mukaista menetelmää kuvataan seuraavassa viittaamalla oheisiin piirroksiin.

20

Nikkelisulfidipitoisen raaka-aineen (nikkelirikaste kuvissa 1 ja 2) liuotus tapahtuu vastavirtaliuotuksena 11,21 kahdessa tai useammassa vaiheessa.

Eräässä keksinnön suoritusmuodossa raaka-aine johdetaan ensimmäiseen 25 liuotusvaiheeseen, ja liuotuksessa käytettävät kloridiliuokset ja hapetus-reagenssit johdetaan toiseen vaiheeseen. Liuotuksen ensimmäisessä vaiheessa olosuhteet säädetään sellaisiksi, että osa raaka-aineen sisältämästä nikkelistä ja raudasta liukenee kaksiarvoisen kuparin vaikutuksesta, ja liuotuksessa muodostunut yksiarvoinen kupari saostuu kuparisulfidina. 30 Ensimmäiseen liuotusvaiheeseen ei syötetä happea eikä muutakaan hapetinta kuparin liuottamiseksi, vaan ensimmäisen liuotusvaiheen olosuhteet ovat ei-hapettavat. Liuotus tapahtuu pH-alueella 0,5-3,0, riippuen 12 raaka-aineesta. Tässä vaiheessa tapahtuvaa pääasiallista reaktiota voidaan kuvata pentlandiitin liuotusreaktiolla: 2(Ni, Fe)9S8 + 18 CuCI2 -» 9 NiCI2 + 9 FeCI2 + 9Cu2Si + 7 S° (1) 5

Reaktiota (1) voidaan kuvata vaihtoreaktioksi, jossa kaksiarvoinen kupari pelkistyy yksiarvoiseksi ja samalla liuottaa rikasteen sisältämän raudan ja nikkelin. Myös muut nikkeli- ja rautamineraalit, kuten violariitti, milleriitti ja pyrrotiitti, liukenevat saman periaatteen mukaisesti, ja vastaavasti kupari-lo sulfidi ja elementti rikki saostuvat. Nikkelin raaka-aineessa mukana oleva magnesium liukenee muodostaen magnesiumkloridia.

Raaka-aineen sisältämä kupari ei liukene vielä ensimmäisen liuotusvaiheen olosuhteissa, vaan vasta toisessa vaiheessa, tai jos liuotusvaiheita on 15 useampia, vasta viimeisessä vaiheessa. Jos raaka-aineen kuparisisältö ei ole tehokkaan liuotuksen aikaansaamiseksi riittävä, kuparia tuodaan liuotusprosessiin lisää jollakin sopivalla tavalla, kuten kuparirikasteen tai kuparisulfaatin muodossa. Liuoksen kuparipitoisuus on edullisesti luokkaa 5-50 g/l. Kun olosuhteet säädetään edellä kuvatulla tavalla sopiviksi, lähes 20 kaikki kupari saostuu ensimmäisessä vaiheessa sulfidina, ja se johdetaan sakan mukana seuraavaan liuotusvaiheeseen. Menetelmän eräänä etuna on, että siinä ei tarvita erillistä saostusvaihetta kuparin erottamiseksi nikkelirikkaasta liuoksesta, vaan saostus suoritetaan nikkelin liuotuksen yhteydessä. Jos rikasteessa olevan kuparin määrä on suurempi kuin mitä 25 liuotuksessa tarvitaan, osa kuparista voidaan poistaa tarkoitukseen sopivalla tavalla.

Liuotusvaiheesta 11, 21 saatava nikkelin suhteen rikas NiCI2-NaCI-liuos, PLS, sisältää pienen määrän liuennutta rautaa ja sulfaatteja. Raudan ja 30 sulfaattien poisto suoritetaan liuospuhdistusvaiheessa 22. Sulfaatit saoste-taan edullisesti kalsiumyhdisteen kuten kalkkikiven tai muun kalsium-yhdisteen avulla siten, että rikiksi laskettuna niiden liuokseen jäävä määrä on 13 korkeintaan 2 g/l. Raudan hapettamiseksi kolmiarvoiseen muotoon on edullista syöttää liuokseen lipeää (NaOH), jolloin rauta saostuu liuoksesta. Sakka voidaan syöttää takaisin rikasteen liuotuksen viimeiseen vaiheeseen, mistä rautasakka ja kipsi poistetaan liuotusjäännöksen mukana.

5

Mikäli nikkelirikasteen kuparipitoisuus on suurempi kuin mitä liuotuksessa tarvitaan, nikkelin suhteen rikas NaCI-liuos sisältää vielä kaksiarvoista kuparia. Kupari voidaan poistaa erillisessä kuparin talteenottovaiheessa, joka on edullisesti koboltin neste-nesteuutto 12, 23 tai sivumetallien poisto 23 nyt 10 esillä olevan keksinnön mukaisesti.

Sivumetallien (minor metals) neste-nesteuutto (MM SX)

Liuospuhdistusvaiheesta saatu syöteliuos johdetaan sivumetallien neste-15 nesteuuttoprosessiin 12, 23 (MM SX). MM SX-prosessissa epäpuhtautena olevat sivumetallit, kuten Co, Cu, Zn ja Mn, uutetaan syöteliuoksesta kanonisella uuttoaineella erittäin korkean kloridipitoisuuden omaavassa ympäristössä. Prosessissa käytetään useita uuttoaskeleita.

20 Ennen uuttovaiheita prosessiin voidaan tarvittaessa järjestää erillinen orgaanisen aineksen ja/tai sakan poistopiiri. pH-tason valvonta voidaan suorittaa joko sekoitin-selkeyttimissä tai orgaanisen faasin säiliössä (esineut-ralointi), tai voidaan käyttää jotakin näiden neutralointimenetelmien yhdistelmää.

25

Uuttovaiheista saatu ladattu orgaaninen faasi voidaan eri tavoin pestä (kemiallinen epäpuhtauksien poisto tai fysikaalinen epäpuhtauksien poisto) puhtaaksi sen mukana kulkeutuneesta nikkelistä, kloridista tai jostakin muusta epäpuhtauskomponentista. Eri pesuvaiheiden tarve määräytyy sekä 30 MM SX-prosessiin syötettävän syötteen laadun perusteella että sen laatutason perusteella, jota MM SX-prosessista saatavalta tuotteelta toivotaan. Prosessissa voidaan käyttää yhtä tai useampaa eri pesuaskelta.

14

Uutto- tai eri pesuvaiheista saatava ladattu orgaaninen faasi syötetään takaisinuuttovaiheisiin, joissa orgaanisessa faasissa olevat metallit takaisin-uutetaan vesifaasiin happaman liuoksen avulla. Orgaanisesta faasista 5 saatavat metallit voidaan takaisinuuttaa yhden tai useamman liuoksen avulla. Selektiivinen takaisinuutto, jonka tuloksena saadaan kaksi tai useampia takaisinuuttoliuoksia, on yleensä suositeltavin ratkaisu, koska selektiivinen takaisinuutto parantaa takaisinuuttoliuoksen ominaisuuksia. Myös yhdestä ainoasta takaisinuuttoliuoksesta saadut metallit voidaan kuitenkin erottaa MM 10 SX-prosessin jälkeen esimerkiksi selektiivisellä saostusprosessilla karbonaatteina, hydroksideina tai sulfideina. Prosessissa voidaan käyttää yhtä tai useampaa takaisinuuttoaskelta.

Nikkelin neste-nesteuutto 15 MM SX-prosessista saatu nikkelin neste-nesteuuton (Ni SX) syöteliuos, MM SX -raffinaatti, pumpataan nikkelin neste-nesteuuttoprosessiin 13, 24. Ennen kuin MM SX-vaiheesta saatu liuos johdetaan Ni SX-uuttovaiheisiin, MM SX -vaiheen ja Ni SX-vaiheen välille on asennettava orgaanisten uuttoliuos-20 jäänteiden poistoprosesseja ja -laitteistoa. Yleensä laitteistoon kuuluu liuotin-pesu, jälki selkeytin, hiilisuotimia ja varastosäiliöitä. Prosessissa voidaan käyttää näitä kaikkia laitteiston osia tai mitä tahansa niiden yhdistelmää.

Kun orgaaninen faasi on poistettu, Ni SX-syöteliuos johdetaan nikkelin neste-25 nesteuuttovaiheisiin. Nikkelin neste-nesteuutossa nikkeli uutetaan selektiivisesti syötevirrasta kationisen uuttoaineen avulla erittäin korkean kloridipitoisuuden omaavassa ympäristössä. Prosessissa käytetään useita uuttoaskeleita. pH-tason valvonta voidaan suorittaa joko sekoitin-selkeyttimissä tai orgaanisen faasin säiliössä (esineutralointi), tai sitten 30 voidaan käyttää jotakin näiden neutralointimenetelmien yhdistelmää.

15

Uuttovaiheista saatu ladattu orgaaninen faasi voidaan eri tavoin pestä (kemiallinen epäpuhtauksien poisto tai fysikaalinen epäpuhtauksien poisto) puhtaaksi sen mukana kulkeutuneista epäpuhtauksista kuten kloridista, magnesiumista ja kalsiumista. Prosessissa käytetään yhtä tai useampaa 5 pesuvaihetta.

Uutto- tai eri pesuvaiheista saatava ladattu orgaaninen faasi johdetaan takaisinuuttovaiheisiin, joissa orgaanisen faasin nikkeli poistetaan vesifaasiin happaman liuoksen avulla. Tulokseksi saatu takaisinuuttoliuos, muodostunut 10 elektrolyytti, käytetään syöteliuoksena nikkelielektrolyysissä (Ni EW) 13, 26. Prosessissa käytettävä happo voi olla rikkihappoa tai suolahappoa. Yleensä tässä vaiheessa kloridipohjainen prosessi konvertoidaan sulfaattipohjaiseksi prosessiksi, ja näin ollen takaisinuutossa käytetään rikkihappoa.

15 Riippuen edellä tuotetun nikkelielektrolyytin epäpuhtaustasosta ja Ni EW-elektrolyytin laatuvaatimuksista tuotetulle elektrolyytille voidaan tehdä lisäpuhdistuksia esimerkiksi ioninvaihtoprosessissa, jossa edellä valmistetusta elektrolyytistä voidaan poistaa pieniä määriä mm. kuparia, kadmiumia, rautaa ja sinkkiä.

20

Magnesiumin poisto

Magnesium on haitallinen aine nikkelielektrolyysissä 13, 26. Magnesium poistetaan nikkelin elektrolyytistä magnesiumin poistovaiheessa 14, 25. 25 Magnesium voidaan saostaa lipeällä (prosessivaihe 25, kuvio 2) nikkelin neste-nesteuutossa tuotetusta liuoksesta nostamalla liuoksen pH noin arvoon 9, jolloin Mg saostuu magnesiumhydroksidiksi, joka on myös kaupallinen tuote.

30 Magnesiumin määrä on yleensä suurin, ja lopullisen liuospuhdistuksen, kuten ioninvaihdon, suhteuttaminen Mg-määrään tulee melko kalliiksi. Eräs keksinnön mukainen edullinen menetelmä on poistaa magnesium liuoksesta Mg- 16 saostusvaiheessa 25 käyttämällä saostusreagenssina natriumhydroksidia NaOH, joka muodostuu kloorialkalielektrolyysissä 8. Liuoksen pH nostetaan alueelle 9-10, jolloin Mg saostuu magnesiumhydroksidina Mg(OH)2. Hydroksidisakka johdetaan sakeutukseen, ja sakeutuksen alite kierrätetään 5 edullisesti saostusvaiheeseen sakan laadun parantamiseksi. Kun hydro-metallurgisen käsittelyn lopuksi suoritetaan erillinen magnesiumin talteenotto, on mahdollista käsitellä myös rikasteita, joissa magnesiumin määrä on pyrometallurgisen käsittelyn kannalta haitallisen korkea.

10 Kun magnesiumin poiston 14, 25 jälkeen muiden liuokseen jääneiden epäpuhtauksien, kuten sinkin ja nikkelin, määrä on tasolla milligrammoja per litra, edullisin menetelmä niiden poistamiseksi on ioninvaihto (suolaliuos-puhdistus 28 kuviossa 2). Ioninvaihto suoritetaan edullisesti kelatoivan ioninvaihtohartsin avulla. Ioninvaihto toimii tunnetun tekniikan mukaisesti, 15 siten että hartsiin sitoutuneet epäpuhtaudet poistetaan suolahapon avulla, minkä jälkeen hartsi regeneroidaan NaOH-liuoksella. Näin ollen ioninvaihdossa tarvittavat reagenssit saadaan edullisesti kloorialkalielektro-lyysistä, joka kuuluu prosessiin sen yhtenä osana.

20 Suolaliuoskäsittelystä 14, 28 saadun NaCI-liuoksen pitoisuus voi olla luokkaa 150-240 g/l NaCI, edullisesti 200 g/l. Kloorialkalielektrolyysiä varten liuoksen NaCI-pitoisuutta täytyy kuitenkin nostaa tasolle 160-300 g/l, edullisesti tasolle 280-300 g/l. Pitoisuuden lisääminen toteutetaan jollakin sopivalla tavalla, esimerkiksi käyttämällä haihdutusvaiheessa tyhjöhaihdutinta tai 25 uppohaihdutinta. Tarpeen vaatiessa haihdutusvaiheessa syntynyt köyhtynyt NaCI-liuos voidaan johtaa rikasteen liuotusprosessiin (ei esitetty piirroksessa).

Puhdistettu ja väkevöity natriumkloridiliuos johdetaan kloorialkalielektrolyysiin 30 1 4, 29, josta saadaan nikkelin tuotantoprosessin eri vaiheissa tarvittavia klooria, vetyä ja natriumhydroksidia. Kloorialkalielektrolyysi toimii tunnetulla tavalla. Elektrolyysissä NaCI-suolaliuos johdetaan anodipuolelle, missä 17 sähkövirta hajottaa sen, jolloin muodostuu kloorikaasua. Natriumionit etenevät anodi- ja katodipuolen väliin sijoitetun membraanin läpi katodi-puolelle, missä sähkövirta hajottaa veden vetykaasuksi, jolloin muodostuu natriumhydroksidia. Elektrolyysiin johdettu NaCI-liuos köyhtyy elektrolyysissä 5 suhteessa siitä tuotettuihin kaasuihin ja lipeään. Elektrolyysistä poistetun liuoksen NaCI-pitoisuus on luokkaa 150-240 g/l, edullisesti 200 g/l, ja se kierrätetään takaisin raaka-aineen liuotusprosessiin.

Kuten edellä on todettu, kloorialkalielektrolyysissä 14, 29 muodostunutta ίο natriumhydroksidia käytetään ainakin magnesiumhydroksidin saostuksessa. Natriumhydroksidia tarvitaan myös ioninvaihdon regeneroinnissa, ja tarpeen tullen sitä voidaan käyttää myös sulfaattien poistoon.

Edullinen menetelmä nikkelipitoisen raaka-aineen liuottamiseksi on syöttää 15 happea viimeiseen liuotusvaiheeseen ja säätää liuotuksen olosuhteet johtamalla sinne suolahappoa reaktion 3 mukaisesti. Tarvittava suolahappo valmistetaan edullisesti vedystä ja kloorista, jotka ovat syntyneet suolahapon tuotantoprosessin elektrolyysissä.

20 ESIMERKKI 1

Nikkelipitoista syötemateriaalia (eli sulfidista nikkelirikastetta tai malmia tai bulkkirikastetta, joka sisältää pääosin nikkeliä ja kuparisulfideja, romua tai kuparikiveä) liuotetaan natriumkloridiliuoksessa (50-200 g/l NaCI), joka 25 sisältää kaksiarvoisia kupari-ioneja. Liuotus toteutetaan kahtena tai useampana vastavirtaan tapahtuvana liuotusvaiheena. Ensimmäinen liuotusvaihe suoritetaan ei-hapettavissa olosuhteissa, ja seuraavat vaiheet hapettavissa olosuhteissa.

30 Ensimmäisessä vaiheessa syötemateriaali sekoitetaan toisesta liuotusvaiheesta saatuun prosessiliuokseen. Nikkelin sulfidit liuotetaan seuraavan reaktion (1) mukaan.

18 2(Ni, Fe)9S8 + 18 CuCI2 -> 9 NiCI2 + 9 FeCI2 + 9Cu2S>1 + 7 S° (1)

Nikkeli ja rauta siirtyvät liuokseen, kun taas kupari saostuu kiinteään faasiin. 5 Sulfidirikki konvertoidaan pääosin elementtirikiksi. Ensimmäisen liuotus-vaiheen liete käsitellään kiinteän ja nestemäisen aineksen erotusvaiheessa. Kiintoaineet siirtyvät seuraavaan hapettavaan liuotusvaiheeseen (vaiheisiin), ja neste otetaan talteen PLS:nä, joka ohjataan liuospuhdistusvaiheisiin. Ensimmäisessä liuotusvaiheessa lämpötila on 80-110 °C, ja pH on ίο vastaavasti 0,5-3,0.

Ensimmäisen liuotusvaiheen kiintoaineet sekoitetaan kloorialkalielektro-lyysistä saatuun köyhtyneeseen suolaliuokseen ja liuotetaan edelleen hapettavissa liuotusvaiheissa. Liuos hapetetaan suolahapolla ja hapettavalla 15 kaasulla, kuten hapella, ilmalla, happirikastetulla ilmalla tai kloorilla. Ensimmäisessä liuotusvaiheessa saostettu kuparisulfidi liukenee käsittelyn tuloksena. Kupari vapautuu liuokseen kaksiarvoisina kupari-ioneina, jotka vuorostaan käytetään reaktion (2) mukaiseen nikkelin ja rautasulfidin liuotukseen.

20 2(Ni, Fe)9S8 + 36 CuCI2 -> 9 NiCI2 + 9 FeCI2 + 36 CuCI + 16 S° (2) Tässäkin metallisulfidien sisältämä rikki konvertoidaan pääosin elementtirikiksi.

25 Reaktiossa (2) syntynyt kupari(l)kloridi hapetetaan reaktion (3) mukaisesti takaisin kupari(ll)kloridiksi.

4 CuCI + 02 + 4 HCI 4 CuCI2 + 2 H20 (3) 30 Liuotuksessa käytetty suolahappo valmistetaan kloorialkalielektrolyysissä.

19

Toisessa liuotusvaiheessa liuennut rauta hapettuu ja saostuu rautaoksideiksi tai hydroksideiksi. Reaktioissa (4) ja (5) kuvataan esimerkkinä raudan hapettuminen ja saostuminen götiitiksi.

5 FeCI2 + 2 CuCI2 FeC^ + CuCI (4)

FeCI3 + 2 H20 -» FeOOHl + 3 HCI (5)

Hapettavien liuotusvaiheiden jälkeen nesteen ja kiintoaineen sekoitus johdetaan nesteen ja kiintoaineen erotusvaiheeseen, jossa rauta- ja ίο rikkisakka erotetaan nikkeliä sisältävästä liuoksesta. Sakka ohjataan jäte-laitokseen. Lisäksi voidaan käyttää myös ylimääräistä jäämien stabilisointi-vaihetta. Nesteen ja kiintoaineen erotusvaiheesta saatu neste siirretään edeltävään liuotusvaiheeseen.

15 Jos syötemateriaalissa on kultaa, se liuotetaan hapettavissa liuotusvaiheissa ja otetaan talteen.

Liuotusprosessin aikana liukenevat myös rauta ja rikki (sulfaattina). Rauta ja sulfaatit poistetaan liuospuhdistuksessa. Hapettavaa kaasua (02, ilmaa, 20 happirikastettua ilmaa, klooria) ruiskutetaan PLS:ään raudan hapettamiseksi, ja liuoksen pH säädetään natriumhydroksidin ja/tai kalsiumkarbonaatin/-hydroksidin avulla raudan saostamiseksi raudan hydro-oksideiksi ja rikin saostamiseksi kipsiksi. Prosessista saatavat kiintoaineet erotetaan PLS:stä ja kierrätetään takaisin hapettaviin liuotusvaiheisiin. Käsitelty PLS siirretään 25 koboltin uuttoliuotukseen.

ESIMERKKI 2

Sulfidista nikkelirikastetta liuotettiin keksinnön mukaisella menetelmällä. 30 Valtaosa rikasteen sisältämästä nikkelistä oli sitoutuneena pentlandiittiin. Muut päämineraalit olivat antigoriitti, milleriitti ja pyrrotiitti. Rikasteen kemiallinen analyysi oli: 20

Ni Fe S Co_Cu Mg Na g/l_mg/l mg/l mg/l_g/]_mg/j_g/l 7.62_1.2 1680 670_6.8 1680 30.5

Liuotusvaihe 1

Nikketirikaste (690g) liuotettiin liuokseen (2500 ml), jonka lähtökoostumus oli: 5

Ni Fe S Co Cu MgO

%_%_%_%_%_% 3.78 29.3 16,3 0.23 0.2 19,23

Liuotuksessa ei käytetty hapetinta, ja liuoksen pH-arvo liuotuksen aikana oli 2-3. Kupari saostui liuoksesta kalkosiittina Cu2S, ja samalla liukeni rautaa. Kolmen tunnin liuotuksen jälkeen lämpötilassa 95 °C saatiin liuos (liuotuksen ίο tuoteliuos, PLS), jonka koostumus oli:

Ni_Fe_S_Ca_Co_Cu Mg Na_Zn g/l_mg/]_mg/]_mg/]_mg/]_mg/j_mg/j_g/j_mg/l 10.3 2760 2470 614 670_<5 11200 41.2 37,3

Kiintoaineen koostumus kolmen tunnin jälkeen oli:

Ni_Fe_S_Co_Cu_Mg %_%_%_%_%_% 3.7 29.4_17_0,24 2.3 11,1 15

Liuotusvaihe 2

Kiintoaine, eli ensimmäisen liuotusvaiheen liuotusjäännös, liuotettiin hapetta-vasti liuokseen, joka sisälsi 130 g/l NaCI ja 12 g/l Cu2+. Liuotukseen syötettiin 20 happea ja suolahappoa sulfidien hapettamiseksi. pH-arvo pidettiin välillä 2,0-2,5. Liuotuksen kesto oli 8 tuntia, minkä jälkeen liuoksen ja kiintoaineen koostumukset olivat: 25 21

Liuos

Ni_Fe_S_Ca_Co_Cu_Mg_Na_Zn g/l_mg/l_mg/J_mg/l_mg/j_g/l_mg/l_g/l_mg/l 10.2 11.5 1180 372 678 10.7 6710 49_27,9

Kiintoaine

Ni_Fe_S_Co_Cu_Mg %_%_%_%_%_% 0.09 28.5 14.0 0.01 0.38 9.5 5 Rautataseen kautta lasketut kokonaissaannit liuokseen olivat (liuotusvaihe 1 + liuotusvaihe 2):

Nikkeli 98,2 %

Koboltti 97,2 % 10

Claims (10)

1. HydrometalIurginen menetelmä metallisen nikkelin valmistamiseksi nikkelipitoisesta raaka-aineesta, kuten nikkelisulfidirikasteesta tai -5 malmista tai romusta, jolloin menetelmään kuuluvat seuraavat vaiheet: a) sulfidista nikkeliä sisältävän materiaalin järjestäminen; b) sulfidista nikkeliä sisältävän materiaalin liuotus kloridipitoisella liuotusliuoksella atmosfäärisessä paineessa liuotusvaiheessa, liuennutta nikkeliä sisältävän syöteliuoksen ja kloridikonsentraation ίο muodostamiseksi; c) liuenneen nikkelin uutto syöteliuoksesta neste-nesteuutolla nikkeli sulfaatti a sisältävän elektrolyytin muodostamiseksi; d) nikkelin talteen otto elektrolyytistä nikkelin elektrolyyttisessä talteenottovaiheessa; 15 e) prosessivaiheista c) - d) saatavien köyhtyneiden kloridipitoisten prosessiliuosten regenerointi kloori-alkali-elektrolyysivaiheessa kloorin, vedyn ja natriumhydroksidin talteen ottamiseksi takaisin prosessiin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotusvaiheesta b) saatava uuttoliuos sisältää liuennutta kloridia enemmän kuin 100 g/l.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 25 nikkelipitoinen materiaali liuotetaan natriumkloridia ja kupari(ll)kloridia sisältävässä vesiliuoksessa atmosfäärisissä olosuhteissa nikkelin suhteen rikkaan nikkelikloridi-syöteliuoksen (PLS) ja liuotus-jäännöksen muodostamiseksi 30

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheesta b) saadulle, nikkelistä rikkaalle syöteliuokselle suoritetaan liuenneen raudan ja sulfaattien saostus.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheesta b) saatu liuos syötetään neste-nesteuuttoon, jossa kationisen orgaanisen reagenssin avulla erittäin kloridipitoisissa olosuhteissa siitä poistetaan sivumetallit, kuten koboltti, kupari, sinkki ja mangaani, ja liuos johdetaan tämän jälkeen prosessivaiheeseen c). 10

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nikkelin neste-nesteuuttovaiheessa c) nikkeli uutetaan liuoksesta kationisen uuttoaineen avulla ja takaisinuutetaan sulfaattiliuokseen. is

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen e) kloorialkalielektrolyysin syöte puhdistetaan magnesiumista.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muut kaksiarvoiset liuenneet epäpuhtausjäännökset poistetaan klooriaikali- 20 elektrolyysin syötteestä ioninvaihdon avulla.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotuksen ensimmäisessä vaiheessa raaka-ainetta liuotetaan ei-hapettavissa olosuhteissa kupari(ll)kloridin avulla, jolloin osa raaka- 25 aineen sulfideista liukenee, ja kupari saostuu kuparisulfidina.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ei-hapettavassa liuotusvaiheessa pH-arvo on alueella 0,5-3,0. 30