FI61918B - Klorextrahering av nickelhaltigt sulfidmaterial - Google Patents

Klorextrahering av nickelhaltigt sulfidmaterial Download PDF

Info

Publication number
FI61918B
FI61918B FI762098A FI762098A FI61918B FI 61918 B FI61918 B FI 61918B FI 762098 A FI762098 A FI 762098A FI 762098 A FI762098 A FI 762098A FI 61918 B FI61918 B FI 61918B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
extraction
chlorine
nickel
copper
solution
Prior art date
Application number
FI762098A
Other languages
English (en)
Other versions
FI61918C (fi
FI762098A (fi
Inventor
David Llewellyn Jones
Kohur Nagaraja Subramanian
Original Assignee
Inco Ltd
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 Inco Ltd filed Critical Inco Ltd
Publication of FI762098A publication Critical patent/FI762098A/fi
Publication of FI61918B publication Critical patent/FI61918B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI61918C publication Critical patent/FI61918C/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
    • C22B23/0415Leaching processes with acids or salt solutions except ammonium salts solutions
    • C22B23/0423Halogenated acids or salts thereof
    • 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)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

|T|^:i rBl KUULUTUSJULKAISU
W <11> UTLÄCGNINGSSKRIFT 61910 c (^5) Patentti cyonnc-tty 11 10 1932 P^tent^ oieddelat N y (51) Kv.ikr/intci.3 c 22 B 23/04 SUOMI —FINLAND (21) P»t*nttlh»k*mu*— P>t«ntansekning 762098 (22) Haktmlipaivi —Amttlcningtdag 22.07*76 ‘ (23) Alkuptlv!—GHtlfhetsdag 22.07.j6
(41) Tullut lulkiMksI — Blivlt offantllg 05.02. JJ
Patentti- ja rekisterihallitus /44) NihttvUulptnon ja kuuL|ulk»l*un pvm. — -,n n(r op
Patent- och registerstyrelsen AmMcm utlagd och utl.skrlften publkarad -5 ’ (32)(33)(31) Pyydetty «uolkeui—Begird prlorltet 0U .08.75
Englanti-England(GB) 32535/75 (71) Inco Limited, Toronto-Dominion Centre, Toronto, Ontario, Kanada(CA) (72) David Llewellyn Jones, Mississauga, Ontario, Kohur Nagaraja Subramanian, Mississauga, Ontario, Kanada(CA) (7^) Oy Kolster Ab (5M Nikkelipitoisen sulfidimateriaalin klooriuutto - Klorextrahering av nickelhaltigt sulfidmaterial
Keksintö kohdistuu menetelmään nikkelin uuttamiseksi hienonnetusta nikkelipitoisesta sulfidimateriaalista, kuten nikkeli-metallikivestä, joka mahdollisesti sisältää myös yhtä tai useampaa jalometallia, joka menetelmä käsittää lietteen muodostamisen materiaalista kuparipitoiseen liuokseen, joka sisältää kuparia vähintään 10 g/1 ja kloorin syöttämisen lietteeseen.
Tunnettu menetelmä nikkelin uuttamiseksi sulfidimateriaalista, tavallisesti metallikivestä, käsittää metallikiven lietteen muodostamisen kuparipitoiseen vesiliuokseen ja kloorin johtamisen lietteeseen nikkelin liuottamiseksi. Tällöin oletetaan tapahtuvan metallikiven ja liuoksessa olevien kupri-ionien välillä reaktio, jolloin muodostuu kupro-ioneja, kun taas klooria käytetään kupri-ionien regeneroimiseen. Liuennut nikkeli voidaan sopivasti ottaa talteen muodostuneesta uutosliuoksesta elektrolyyttisesti, sen jälkeen kun liuos on sopivasti puhdistettu, jolloin kloori regeneroituu käytettäväksi uudelleen uuttoprosessissa.
Tällaisen prosessin onnistuminen edellyttää uuton loppupisteen tarkkaa määrittämistä, jotta kloorin syöttö voidaan keskeyttää 2 61918 oikealla hetkellä. Täten, jos uutettava materiaali muodostuu pääasiassa nikkelin ja kuparin sulfideista, kloorin syöttö on keskeytettävä välittömästi kaiken kuparin ja nikkelin liukenemisen jälkeen. Tämän jälkeen mahdollisesti syötetty kloori ei vain joudu hukkaan, vaan aiheuttaa itse asiassa uutossa muodostuneen alkuainerikin hapettumista. Tällä tavalla muodostuneet sulfaatti-ionit on poistettava ennen elektrolyyttistä talteenottoprosessia; ne häiritsevät elektrolyysikennossa muodostuneen kloorin ja uutossa käytetyn kloorin välistä tasapainoa.
Parametri, jota aikaisemmin on käytetty uuton valvomiseen ja halutun loppupisteen havaitsemiseen, jolloin kloorin syöttö on keskeytettävä, on liuoksen hapetus-pelkistys-potentiaali. Kanadalaisessa patentissa 967 009 on esitetty hapetus-pelkistys-potentaalin mittaamista sen ajankohdan määräämiseksi, jolloin haluttu metalli metallikiven sisältämistä lukuisista metalleista on uutettu. Olemme kuitenkin havainneet, että hapetus-pelkistys-potentiaalin mittaus ei ole täysin tyydyttävä menettely sulfaatti-muodostuksen minimoimiseksi. Esimerkiksi uutettaessa kloorilla metallikiviä, jotka muodostuvat pääasiallisesti nikkeli- ja kupari-sulfideista, on havaittu, että hapetus-pelkistys-potentiaali pysyy pitkään noin 500 millivolttina uuton visuaalisesti havaitun päättymisen ja jäännöksen kemiallisen analyysin antaman vahvistuksen jälkeen. Tänä aikana on ylimääräisen kloorin syötön havaittu aiheuttavan sen, että huomattava määrä alkuainerikkiä hapettuu sulfaatiksi.
Esitettävän keksinnön kohteena on parannettu menetelmä nikkelipitoisen sulfidimateriaalin uuttamiseksi kloorilla, jolloin kloorin syöttöä valvotaan siten, että sulfaatin muodostuminen minimoituu.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle nikkelin uuttamiseksi hienonnetusta nikkelipitoisesta sulfidimateriaalista on tunnusomaista että lietteen pH-arvoa tarkkaillaan samalla kun klooria syötetään siihen, ja että kloorin syöttö keskeytetään, kun havaitaan, että pH-arvo on laskenut etukäteen määrättyyn arvoon, mikä osoittaa sulfaattimuodostuksen alkavan.
Keksinnön mukaisen menetelmän edullisessa sovellutuksessa liuosta, joka saadaan kloorin syötön keskeyttämisen jälkeen, käsitellään ensin liuenneen kuparin saostamiseksi, saostettu kupari erotetaan oleellisesti kuparivapaasta liuoksesta ja tästä liuoksesta otetaan nikkeli talteen elektrolyyttisesti.
3 61 91 8 Tässä edullisessa sovellutuksessa alkuperäinen vesiliuos, johon nikkelipitoista materiaalia lietetään klooriuuton suorittamiseksi, on pääasiassa nikkelin elektrolyyttisestä talteenotosta saatua käytettyä elektrolyyttiä. Kuitenkin koska tämän käytetyn elektrolyytin kuparipitoisuus on alentunut, on välttämätöntä lisätä sen kuparipitoisuutta alkuperäisen liuenneen kuparipitoisuuden saavuttamiseksi, mikä on vähintäin 10 g/1, edullisesti 30-40 g/1. Tämä tehdään edullisesti sekoittamalla käytettyyn elektrolyyttiin kuparipitoista liuosta alkuperäisen lietteen valmistukseen käytettävän vesiliuoksen saamiseksi. Tällaisen alkuperäisen liuoksen pH-arvo on noin 0,5-1,5, mutta alkuperäisen liuoksen pH-arvo, vaikkakin se voi olla tärkeä uutos/elektrolyysitalteenotto-pro-sessin kokonaishyötysuhteen optimoimiseksi, ei ole kriittinen uuton loppupisteen havaitsemiseksi.
Etukäteen määrätty pH-arvo, jolla kloorin syöttö keskeytetään, on jossain määrin riippuvainen uutettavasta materiaalista ja käytetystä uutosliuoksesta. Kuitenkin metallikivikoostumuksesta riippumatta, rikin sulfaatiksi hapettumisen alkamiseen liittyy nopea muutos liuoksen pH-arvossa ja kloorin syöttö on keskeytettävä heti, kun tämä nopea muutos havaitaan. Yleensä päätepiste havaitaan, kun pH saavuttaa arvon O tai negatiivisen arvon, joka voi olla niinkin pieni kuin -1,0. Esimerkiksi eräässä suoritetussa kokeessa havaittiin, että optimaalinen toiminta voidaan saavuttaa keskeytettäessä kloorin syöttö, kun pH-arvo -0,5··· -0,75 oli havaittu.
Keksinnön mukaisen menetelmän erinomainen loppupisteen havaitseminen on mahdollista pH-arvon erittäin nopean muutoksen avulla, jonka olemme havainneet tapahtuvan rikin hapettuessa.
Tämän oletetaan johtuvan siitä, että hapetettaessa perusmetalleja, kuten nikkeliä tai kuparia, happoa ei oleellisesti kulu tai muodostu lietteessä. Kuitenkin, kuin kaikki perusmetallit ovat liuenneet, näyttää tapahtuvan seuraava reaktio: S + 3 Cl2 + 4 H20-> H2S°4 + 6 HC1
Voidaan siis nähdä, että jokaista gramma-atomia kohti sulfaatiksi hapettunutta alkuainerikkiä muodostuu 6 moolia suolahappoa ja yksi mooli rikkihappoa. Tämä verrattain suuri muodostuneen hapon määrä gramma-atomia kohti hapettunutta rikkiä yhdistyneenä pH-arvon erikoisen suuren herkkyyteen kloridiliuoksissa vaikuttaa havaittuun terävään pH-arvon muutokseen.
4 61918
Materiaali, josta nikkeli uutetaan, on edullisesti kaupallista Besseme&metallikiveä. Tällaisten metallikivien rikkipitoisuus on tavallisesti noin 19-27 paino-% ja ne voivat nikkelin ja kuparin lisäksi sisältää yhtä tai useampaa jalometallia, kuten platinaa, palladiumia, kultaa, rodiumia ja ruteenia. Keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa niin sanottuihin "pienen rikkipitoisuuden" omaaviin malmikiviin, so. malmikiviin, joiden rikkipitoisuus on alennettu puhaltamalla (hapettamalla) 8 %:iin tai jopa 5 %:iin. Kuitenkin, koska uutossa muodostuu alkuainerikkiä, ennen uuttoa tapahtuvalla rikkipitoisuuden alentamisella ei saavuteta mitään etua. Tällaista jalometallipitoista malmikiveä uutettaessa on havaittu, että jalometallien liukenemisen alkaminen seuraa samaa kuviota kuin sulfaatin muodostuminen. Täten käytettäessä pH-arvon mittausta kloorin syötön keskeyttämiseksi ennen merkittävän sulfaattimuodostuksen alkua, uutto keskeytetään ennekuin tapahtuu merkittävää jalometallien uuttutumista.
Keksintöä esitellään seuraavassa esimerkin ja siihen liittyvien kuvioiden avulla. Kuviossa 1 esitetään graafisesti liuoksen pH-arvon mitattu muutos nikkeliä uutettaessa ja sulfaatin muodostuminen klooriuuton kuluessa määrätylle nikkelimetallikivelle. Kuviossa 2 esitetään vastaavat tulokset, kun uutetaan toisenlaista nikkelimetallikiveä kloorilla, jolloin metallikivi sisältää myös jalometalleja.
Kuviossa 1 esitetyt arvot on saatu uutettaessa hienonnettua sulfidipitoista materiaalia, joka sisältää 50 paino-% nikkeliä, 18 paino-% kuparia ja 30 paino-% rikkiä. Uutto suoritettiin liettämällä 174gtätä materiaalia 900 ml:aan vesiliuosta, joka sisälsi 96 g/1 nikkeliä ja 10 g/1 kuparia, 60°C:ssa. Klooria johdettiin sekoitettuun lietteeseen nopeudella 2 g/min 90 minuutin aikana. Tämä aikana lietteen pH-arvoa tarkkailtiin ja lietteestä otettiin aika ajoin näytteitä analyysiä varten. Kuvion 1 käyrä A esittää metallikivessä olevan nikkelin uuttumista (%:eina) uuton myöhemmän vaiheen pH:n funktiona. Käyrä B esittää sulfaatinmuodostuksen määrää esitettynä prosentteina syötössä olevan rikin kokonaismäärästä hapettuneena eri pH-arvoilla uuton myöhemmässä vaiheessa.
Kuviosta 1 voidaan nähdä, että nikkelin uuttoon saadaan pieni paraneminen jatkettaessa uuttoa sen kohdan ylitse, jolloin pH-arvo on laskenut arvoon noin -0,75. Toisaalta jatkettaessa kloorin syöttöä, kunnes pH saavuttaa arvon -1,7, hapettuu noin 6% syötön rikistä 61918 5 sulfaatiksi. Täten kyseessä olevaa metallikiveä varten, uutos-käsittelyn optimaalinen valvonta vaatii kloorin syötön keskeyttämisen välittömästi, kun pH on saavuttanut arvon noin -0,6.
Kuviossa 2 esitetyt arvot mitattiin uutettaessa metalli-kiveä, joka sisälsi likimain 46-paino-% nikkeliä, 29 paino-% kuparia, 20 paino-% rikkiä ja noin 20-200 ppm jalometalleja platinaa, palladiumia, kultaa, rodiumia ja ruteniumia. Tätä metallikiveä lietettiin 180 g 0,9 Isaan kloridiliuosta, joka sisälsi 80 g/1 nikkeliä ja 10 g/1 kuparia. Lietteeseen johdettiin klooria nopeudella noin 2 g/min, jolloin lietteen lämpötila pidettiin noin 100°C:ssa.
Jalometallien pienten pitoisuuksien vuoksi ja siten edustavien näytteiden saamisen vaikeuden vuoksi uutettavista kiinteistä aineista, uutoksen kulkua seurattiin analysoimalla uutosliuos 10 minuutin välein. Kuvion 2 käyrät C ja D vastaavat kuvion 1 käyriä A ja B, ts. ne esittävät vastaavasti nikkelin uuton ja sulfaatin muodostumisen muutoksia uutosliuoksen pH-arvon suhteen mitattuina uutoslämpötilassa. Käyrä E esittää jalometallien uuttu-tumista pH-arvon funktiona. Käyrä saatiin laskemalla jokaiselle pH-arvolle jalometallien kokonaisuuttutuminen yksittäisistä määrätyistä metallipitoisuuksista.
Kuviosta 2 käy ilmi, että tälle jalometallipitoiselle metal-likivelle sopiva pH-arvo, jolla klooriuutto täytyy keskeyttää, on alueella O··· - 0,2 oleva arvo. Tämä sallii nikkelin uuttamisen 99,8 % risesti metallikivestä, jolloin vain noin 1 % metallikivestä olevista jalometalleista liukenee ja alkuainerikki hapettuu noin 1,7 % risesti tai vähemmän.
On ymmärrettävä, että uutoksen valvonta pH-arvoa tarkkailemalla on edullista ei vain siksi, että epäedullisten sulfaatti-ionien muodostuminen voidaan minimoida, mutta myös siksi, että liiallinen hapon muodostus sinänsä on epäsuotavaa, koska tarvitaan ylimääräisen hapon neutralointi ennen saadun uutosliuoksen käyttämistä elektrolyyttisessä talteenotossa.
Esiteltävän keksinnön mukaista menetelmää on esitetty erikoisesti kertakäyttömenetelmänä. Keksintö ei kuitenkaan rajoitu tähän käyttötapaan ja sitä voidaan soveltaa myös jatkuvana menetelmänä. Jatkuvassa prosessissa kloorin syötön keskeyttäminen lietteeseen voidaan luonnollisesti tehdä ei vain lopettamalla kloorin syöttö kloorausastiaan, vaan mieluummin järjestämällä lietteen poisto kloorauskattilasta etukäteen määrätyllä pH-arvolla.
FI762098A 1975-08-04 1976-07-22 Klorextrahering av nickelhaltigt sulfidmaterial FI61918C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB3253575A GB1520117A (en) 1975-08-04 1975-08-04 Chlorine leaching of nickel containing materials
GB3253575 1975-08-04

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI762098A FI762098A (fi) 1977-02-05
FI61918B true FI61918B (fi) 1982-06-30
FI61918C FI61918C (fi) 1982-10-11

Family

ID=10340095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI762098A FI61918C (fi) 1975-08-04 1976-07-22 Klorextrahering av nickelhaltigt sulfidmaterial

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPS5921934B2 (fi)
AU (1) AU498164B2 (fi)
CA (1) CA1082468A (fi)
FI (1) FI61918C (fi)
FR (1) FR2320357A1 (fi)
GB (1) GB1520117A (fi)
NO (1) NO143630C (fi)
ZA (1) ZA764441B (fi)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3738716B2 (ja) * 2001-09-11 2006-01-25 住友金属鉱山株式会社 ニッケルの製錬方法
JP5884870B1 (ja) * 2014-08-13 2016-03-15 住友金属鉱山株式会社 ニッケルの回収方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1943337A (en) * 1931-04-06 1934-01-16 Lafayette M Hughes Method of treating sulphide ores to chloridize the same
AU461882B2 (en) * 1970-10-09 1975-06-12 The International Nickel Company Of Canada Limited And Herm Jan Roorda Extraction of metals from iron oxide materials
US3880653A (en) * 1971-03-18 1975-04-29 Falconbridge Nickel Mines Ltd Chlorine leach process
GB1401615A (en) * 1971-07-16 1975-07-16 Int Nickel Canada Roorda h j extraction of non-ferrous metals from iron-containing materials
FR2262698B1 (fi) * 1974-02-28 1976-10-08 Penarroya Miniere Metallurg

Also Published As

Publication number Publication date
AU1631576A (en) 1978-02-02
JPS5220323A (en) 1977-02-16
NO762691L (fi) 1977-02-07
GB1520117A (en) 1978-08-02
FR2320357A1 (fr) 1977-03-04
FI61918C (fi) 1982-10-11
ZA764441B (en) 1977-07-27
FR2320357B1 (fi) 1984-02-17
FI762098A (fi) 1977-02-05
AU498164B2 (en) 1979-02-15
JPS5921934B2 (ja) 1984-05-23
CA1082468A (en) 1980-07-29
NO143630C (no) 1981-03-18
NO143630B (no) 1980-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Abbruzzese et al. Thiosulphate leaching for gold hydrometallurgy
CA1312842C (en) Extraction of noble metal in alternating field from ore slurry
US4551213A (en) Recovery of gold
Amer Processing of copper anodic-slimes for extraction of valuable metals
AU2017281847B2 (en) Methods, materials and techniques for precious metal recovery
JPH08209374A (ja) ニッケル・コバルトの加圧浸出方法
US20050103163A1 (en) Hydrometallurgical processing of manganese containing materials
CN101250625A (zh) 从含镍溶液中除去杂质铜的方法
Lemos et al. Copper electrowinning from gold plant waste streams
CA1257970A (en) Process to manufacture silver chloride
CA2006893A1 (en) Process for extracting noble metals
FI20060726A (fi) Menetelmä metallipulverin valmistamiseksi
JPS59501370A (ja) 鉱石および精鉱からの銀および金の回収
JP2020105587A (ja) 貴金属、セレン及びテルルを含む酸性液の処理方法
FI61918B (fi) Klorextrahering av nickelhaltigt sulfidmaterial
Lin et al. Electrochemical stripping of gold from Au-Ni-Cu electronic connector scrap in an aqueous solution of thiourea
US20120227545A1 (en) Aqueous leaching process for recovery of precious metals with addition of di-thiooxamide ligand
US4060464A (en) Method for extracting and recovering iron and nickel in metallic form
Chehreghani et al. Optimization of chalcopyrite galvanic leaching in the presence of pyrite and silver as catalysts by using Response Surface Methodology (RSM)
CA1171286A (en) Recovery of silver and gold from ores and concentrates
Mahmood et al. The selective leaching of zinc from chalcopyrites-phalerite concentrates using slurry electrodes
Celik Extraction of gold and silver from a Turkish gold ore through thiourea leaching
CA2017032C (en) Hydrometallurgical silver refining
RU2204620C2 (ru) Способ переработки осадков на основе оксидов железа, содержащих благородные металлы
JP2000038692A (ja) 高純度銀の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: INCO LIMITED