FI64646B - Hydrometallurgiskt foerfarande foer utvinning av vaerdemetaller ur metalliska legeringar - Google Patents

Description

ro! KUULUTUSJULKAISU c » s a £ jjSfjb B UTLÄCGN 1 NGSSKRIFT 6 4 646 C (4S) Fatint“c^^lär' ^ A" ~/θ3 ^ (51) Kv.lk.^lnt.CI.3 C 22 B 3/00 SUOMI —FINLAND (21) P»tenttlh»k*mui — Patmtant&knlng 80198¾ (22) Hkktrnlsptlvi — AnsSknlngfdag 19 · 06 · 80 (23) AlkupUvl — Glltlghetsdaf 19-06.80 (41) Tullut |ulkl*€k*(—Bllvit offantllg 20.12.8l

Patentti- ja rekisterihallitut (44) Niht&vlkslpanon ja kuuL|ulkaltun pvm-— oi q8 8 λ

Patent- och reglsterstyrelsen ' Ansttkan utlajd oeh utl.skrlft*n publlcerad (32)(33)(31) Pyydetty wuolkeui —Begird prlorltet (71) Outokumpu Oy, Outokumpu, FI; Töölönkatu U, 00100 Helsinki 10,

Suomi-Finland^ FI) (72) Sigmund Fugleberg, Pori, Bror Nyman, Vanha-Ulvila,

Stig-Erik Hultholm, Pori, Asko Parviainen, Espoo,

Jussi Rastas, Pori, Suomi-Finland(FI) (7¾) Berggren Oy Ab (9¾) Hydrometullurginen menetelmä arvometallien talteenottamiseksi metalli It-jeeringeistä - Hydrometallurgiskt förfarande för ut-vinning av värdemetaller ur metalliska legeringar Tämä keksintö koskee menetelmää arvometallien talteenottamiseksi metallilejeeringeistä erityisesti nk. "pohjametalleis-ta", joita syntyy joko sivutuotteina erilaisissa sulatus-prosesseissa tai primäärituotteena talteenotettaessa arvo-metalleja kuona-aineesta (FI-kuulutusjulkaisu 56 398) tai muista materiaaleista, jolloin nämä arvometallit rikastuvat muodostuvaan pöhjametalliin.

Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan käsitellä kaikkia sellaisia metalliaineita, jotka sisältävät rautaa (useimmiten pääkomponenttina), kobolttia, nikkeliä, molybdeeniä, kuparia, kultaa, hopeaa, platinametalleja, reeniumia, galliu-mia, indiumia, germaaniumia, tinaa, arseenia, fosforia, rikkiä, hiiltä jne. Menetelmä on erityisen edullinen käsiteltäessä sellaisia materiaaleja, jotka sisältävät kaikkia tai monia yllämainittuja aineita, mutta kaikkia pöhjametalli-scoksia voidaan odu] 1 isosti käsitellä keksinnön mukaisella menotei mä 1 Iä.

64646 2

Nk. pohjametallit (eng. "furnace residue") ovat hyvin tunnettu käsite pyrometallurgisessa metallin ja lähinnä kuparin valmistuksessa. Pöhjametalli syntyy pelkistyspotentiaalin kohotessa niin paljon että sulassa oleva rauta kokonaan tai osittain pelkistyy metalliksi ja painonsa ansiosta vajoaa uunin pohjalle. Samanaikaisesti raudan kanssa pelkistyvät myös muut aineet, joiden pelkistyspotentiaali on sama tai alempi kuin raudan. Jos nämä liukenevat rautaan, ne pyrkivät rikastumaan tähän, jolloin rauta toimii kerääjänä. Tällä tavoin saavutetaan korkea rikastusaste niiden aineiden kohdalla, jotka esiintyvät hyvin pieninä pitoisuuksina primäärisissä kon-sentraateissa, joten pohjametalli voi sisältää huomattavia määriä arvokkaita metalleja. Esimerkki pöhjametallin koostumuksesta (%) annetaan taulukossa 1.

Taulukko 1

Fe Co Ni Cu Mo W Ag Au He As P S C

75 1,5 2 10 1,5 0,3 0,03 0,0007 0,01 0,3 1,2 4 0,4

Yllä olevasta analyysistä voidaan nähdä, että arvometallien pitoisuus on huomattavan suuri, mutta myös että rauta esiintyy dominoivana aineena. Uutettaessa taulukon 1 mukaista valmistetta sisältää liuos kymmeniä kertoja enemmän rautaa kuin kobolttia ja nikkeliä, ja käytetyn menetelmän kannattavuus ottaa talteen Co ja Ni riippuu siitä, miten Fe erotetaan. Lisäksi voidaan nähdä, että koostumus on hyvin monimutkainen ja että menetelmältä arvometallien talteenotta-miseksi vaaditaan hyvin suuri selektiviteetti eri aineiden suhteen.

Yleisesti käytetyistä menetelmistä raudan erottamiseksi liuoksesta voidaan mainita hapetus joko ilmalla tai hapella, jolloin neutralointiainetta lisäämällä rauta saostuu oksihydrok-sidina. Tällä menetelmällä saadaan kuitenkin hyvin paljon ja tilaa vievä sakka, mikä johtaa huomattavaan pesuongelmaan. Lisäksi neutralointiaine aiheuttaa huomattavia kustannuksia, vaikka käytettäisiin halvinta mahdollista neutralointiainetta.

3 64646

Eräs tapa neutraloinnin välttämiseksi on suorittaa hapetus autoklaavissa noin 200°C:ssa, jolloin rauta saostuu hema-tiittina: 2FeS04 + 1/2 C>2 + 2H20 -* Fe2°3 + 2H2S04 Tämän reaktion mukaan voidaan saostaa noin 30-40 g Fe/1 hema-tiittina. Fe2°3 voidaan käyttää raaka-aineena raudan valmistuksessa, jolloin rautasakan varastoinnista koituva ympäristöhaitta vältetään. Valitettavasti on kuitenkin vaikea valmistaa Fe^^f jonka rikkipitoisuus on tarpeeksi alhainen, koska emäksiset rautasulfaatit myös helposti saostuvat epäpuhtautena rautaoksidiin. Menetelmä vaatii myös kalliin ja mekaanisesti monimutkaisen laitteiston.

Rauta voidaan saostaa myöskin emäksisenä sulfaattina (FeS040H), jolloin voidaan saostaa vähintään 100 g Fe/1 ilman neutralointia, mutta tällöin joudutaan ympäristöepä-ystävälliseen sakan varastointiin.

Keksinnön mukaisella menetelmällä on mahdollista käsitellä yllämainittua ja vastaavaa materiaalia siten, että arvometallit voidaan ottaa talteen taloudellisella tavalla. Keksinnön mukaiseen menetelmään sisältyy huomattavana parannuksena patenttivaatimuksen 1 tapa raudan erottamiseksi koboltista ja nikkelistä ja samalla raudan muuntamiseksi kaupalliseksi tuotteeksi.

Keksintöä selostetaan alla lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuviot 1-2 esittävät virtauskaavioita kahdesta erilaisesta kokonaisprosessivaihtoehdosta, kuvio 3 esittää esimerkin 1 mukaista kytkentää.

Kuvion 1 mukaisessa prosessivaihtoehdossa liuotetaan taulukon 1 mukaista metallia liuotusvaiheessa 2 rikkihappoliuok-sella, joka on edullisesti menetelmän myöhemmästä kiteytys-vaiheesta saatu emäliuos. Liuotusvaiheessa Fe, Co, Ni ja muita metalleja siirtyy liuosmuotoon sulfaateiksi, jolloin ,ί ) Ί

4 I

64646 vapautuu vetykaasua ja jolloin saadaan metallisulfaattiliuos, jonka selvästi dominoiva komponentti on FeSO^, sekä liuotus-jäännös, joka sisältää vetykaasua jalompia metalleja, vaikealiukoisia oksideja ja muita vaikeasti liuotettavia komponentteja. Liuotus suoritetaan n. 65°C:ssa happoliuoksen kanssa, jonka pitoisuus on sellainen, että liuotuksen loppuvaiheessa saadaan kylläinen FeSO^-liuos. Liuotusjäännös erotetaan ja sulfaattiliuos johdetaan vaiheeseen 3, jossa vaiheessa lämpötila nostetaan välille 90-105°C raudan, koboltin ja nikkelin kiteyttämiseksi. Tässä lämpötilassa rautasulfaatin liukoisuus on huomattavasti alhaisempi kuin 65°C:ssa ja tällöin rautasulfaatti kiteytyy monohydraattina FeSO^-HjO. Myöskin koboltti ja nikkeli kiteytyvät monohydraattina. Kiteytyksen helpottamiseksi voidaan vielä tässä vaiheessa lisätä sellainen määrä väkevää rikkihappoa, joka vastaa sul-faattisuolan kanssa liuoksesta poistuvaa sulfaattimäärää. Tämän happolisäyksen johdosta rautasulfaatin liukoisuus alenee vielä ja saavutetaan suurempi "rautasulfaattidelta”, jonka johdosta menetelmässä tarvitaan alhaisempi liuosvir-taus tuotettua rautasulfaattiyksikköä kohti.

Suorittamalla yllämainittu menetelmä saavutetaan monia etuja. Kun liuotus suoritetaan 65°:ssa saadaan liuos, joka voi sisältää noin 180 g Fe/1, jos liuotetaan taulukon 1 mukaista materiaalia. Nostamalla lämpötila 10O°C:een liukoisuus laskee siten, että ainoastaan noin 120 g Fe/1 pysyy liuoksessa, jolloin noin 60 g Fe/1 voidaan kiteyttää. Lisättäessä rikkihappoa rautasulfaatin liukoisuus pienenee entisestään, ja on osoittautunut, että lisäämällä esimerkiksi 150 g I^SO^/l voidaan saostaa 90-95 g Fe/1, mikä tarkoittaa, että tällä happolisäyksellä saadaan poistettua prosessista enemmän sulfaattia kuin on lisätty (sulfaattina 150 g ^SO^ vastaa noin 85,5 g Fe). On selvää, että yhtä suuri määrä sulfaattia joudutaan erottamaan kiteiden myötä kuin mitä hapon muodossa lisätään, koska muuten prosessin liuosmäärä lisääntyy. Tällä tavoin voidaan siis kiteyttää rautaa lOO g/1, joka on prosessin teknisen soveltamisen kannalta erittäin edullinen. Tällainen raudan poisto saadaan aikaan ilman haihdutusta, mikä

II

5 64646 on suuri etu, koska saaste-ään huomattavasti energiaa. Energiansäästöä lisää vielä se, että rikkihapon laimenemislämpö voidaan täysin käyttää hyväksi kiteytysvaiheen lämmitykseen. Lisäksi on osoittautunut, että kiteytysvaiheessa happolisäys nostaa kiteytymisnopeutta, joka vähentää tarvittavaa käsittelyaikaa. Samalla saadaan myös isompia ja helpommin suodatettavia kiteitä, mikä en yllättävää saostusnopeuden samalla kasvaessa. Happolisäyksen johdosta kiteitä on samalla helpompi jatkokäsiteliä (kuivaus, kuljetus), koska ne ovat vähemmän tahmeita eivätkä agglomeroidu helposti jäähdytettäessä.

Eräs etu kiteytettäessä korkeassa lämpötilassa on myös se, että sulfaatti saostuu monohydraattina. Kiteytys voidaan suorittaa myös jäähdyttämällä, koska liukoisuus pienenee myös lämpötilaa laskemalla, mutta tällöin saadaan heksa- ja hepta-hydraattia (FeSO^-öHjO, FeSO^^71^0), joista veden poisto johtaa huomattaviin ylimääräisiin energiakustannuksiin tapahtuipa tämä erillisessä kuivausvaiheessa tai sulfatoivan pasu-tuksen yhteydessä, koska jätekaasuista saatu lämpömäärä tällöin vastaavasti pienenee.

Liuoksessa liuotusvaiheen 2 jälkeen oleva koboltti ja nikkeli saavat täydellisen "outlet"in rautasulfaatin kanssa. Co- ja Ni-sulfaatit eivät ole täysin isomorfisia rautasulfaatin kanssa, jonka johdosta ne eivät kiteydy raudan kanssa juuri siinä suhteessa kuin ne esiintyvät liuoksessa. On osoittautunut, että taulukon 1 mukaista materiaalia käsiteltäessä koboltin pitoisuus nousee noin 4 g/l:aan ja nikkelin pitoisuus noin 10 g/l:aan kierrätetyssä liuoksessa ennen kuin liuotus ja kiteytys ovat tasapainossa. Saavutettaessa nämä pitoisuudet uuttamisen aikana kiteytyy yhtä paljon kuin menee liuokseen.

Kiteytyksen jälkeen kiteet erotetaan emäliuoksesta. Emäliuos, joka sisältää lisätyn rikkihapon, palautetaan liuotusvaihee-seen 2, jossa kiteytynyttä määrää vastaava metallimäärä uudestaan liuotetaan. Sulfaattikiteet johdetaan mahdollisen kuivauksen jälkeen pasutusvaiheeseen,jossa kiteet hajoavat nk. normaaleissa sulfatoimisolosuhteissa, joissa FeSO^ hajoaa 6 64 64 6

Fe2C>3:ksi ja S02-kaasuksi, Co- ja Ni-sulfaattien ollessa pysyviä. Pasutusmateriaalin vesipesulla voidaan Co ja Ni liuottaa ja erottaa raudasta samalla kun saadaan rautaoksidia, joka oksidi voidaan käyttää raaka-aineena raudan valmistuksessa. Koboltti ja nikkeli voidaan sitten ottaa talteen liuoksesta tunnetulla tavalla.

Kuten taulukosta 1 voidaan nähdä sisältää pohjametalli myös monia muita alkuaineita, joilla myös on erityiset vaikutuksensa prosessiin. Näistä aineista erityisesti rikillä voi olla huomattava vaikutus liuotukseen. On osoittautunut, että pöhjametallissa oleva rikki ainakin osittain reagoi ja muodostaa sekundäärisiä sulfideja yllämainitussa liuotusmenette-lyssä. Nämä sulfidit ovat suurimmaksi osaksi kuparisulfideja (Cu2S, CuS), mutta myös erityisesti nikkeli (pienemmässä määrin koboltti) voi muodostaa sekundäärisiä sulfideja erityisesti jos liuotus tapahtuu alhaisella happokonsentraatiolla. Tämä johtaa siihen, että nikkeli ja koboltti, jotka ovat primäärisesti liuotettu taas saostuvat liuoksesta ja jäävät liuotusjäännökseen. Liuotusjäännös koostuu normaalisti ku-pariyhdisteistä (sulfideja, metalli) ja sisältää kaikkia jalometalleja ja on luonnollinen raaka-aine kuparisulatossa, jossa kaikki nämä aineet otetaan talteen. Kuparisulatoissa nikkeliä ja kobolttia ei suurimmaksi osaksi saada talteen, joten niiden pitoisuutta liuotusjäännöksessä tulisi pienentää. On myös osoittautunut, että jos liuotusjäännös yllämainitun liuotusvaiheen 2 jälkeen käsitellään sopivasti hapettavissa olosuhteissa happamassa liuoksessa koboltti ja nikkeli voidaan liuottaa sakasta suhteellisen selektiivisesti . Hyviä tuloksia on saatu suorittamalla toinen liuo-tusvaihe 6, jossa liuotusjäännös hapetetaan ilmalla liuoksessa, joka sisältää 10-100 g/1 H2S0^ lämpötilan ollessa 70°C. Hapetus on vietävä kuitenkin niin pitkälle, että myös osa kuparista menee liuokseen, jotta saavutettaisiin tyydyttävä tulos, ja kun on kysymys taulukon 1 mukaisesta materiaalista, on ollut sopivaa liuottaa noin 1/3 kuparista. Liuos, joka tällöin saadaan sekundäärisen liuotusjäännöksen erottamisen jälkeen (joka viedään kuparisulattoon) johdetaan takaisin ensimmäiseen liuotusvaiheeseen 2. Tällöin koboltti ja 64646 nikkeli joutuvat sulfaattiliuoksen kanssa kiteytysvaiheeseen 3 ja kupari saostuu ja palautetaan jäännöksen kanssa hapettavaan liuotusvaiheeseen 6. Siten saadaan kiertävä kupari-määrä, joka ei kuitenkaan vaikuta haitallisesti menetelmään, vaan päinvastoin on osoittautunut, että sillä on edullinen vaikutus liuotusvaiheeseen 2, jossa rikkivedyn syntyminen estyy, sekä nikkelisulfidien saostus jossain määrin myös estyy kuparin helpommin sitoessa rikkiä sulfideiksi. Yllä esitetyllä liuotusvaiheella 2 saadaan hyvä koboltin ja nikkelin saanto samalla kun saadaan talteen kaikki Cu, Ag, Au ja Pt-metallit sakoissa, jotka voidaan käyttää kuparisulatoissa.

Pohjametalli voi myös sisältää muita aineita kuten Mo, W, Re, Ga, Sn jne., joiden talteenottaminen voi olla kannattavaa. Näitä aineita ei saada talteen käyttämällä yllämainittuja kahta liuotusvaihetta 2 ja 6, vaan joudutaan suorittamaan erillinen käsittely. Kuva 2 esittää virtauskaaviota tällaisesta prosessivaihtoehdosta. Ko. aineet menevät jossain määrin liuokseen ensimmäisessä liuotusvaiheessa 2, erityisesti liuotuksen alussa pH:n ollessa vielä alhainen, mutta tämä liuennut määrä on kuitenkin niin pieni, että otettaessa talteen näitä aineita liuoksesta tässä liuotusvaiheessa saadaan pieni saanto. Mikäli liuotus suoritetaan siten, että pH liuotusvaiheen lopulla nostetaan yli 2 ja edullisesti välille 2,3-3,5 nämä aineet saostuvat täydellisesti liuoksesta. Lisäksi on osoittautunut, että Mo, W, Re, Ga ja Sn voidaan tämän jälkeen liuottaa natriumhydroksidiliuokseen, jonka lt >70°C. Ga ja Sn kohdalla joudutaan käyttämään korkeaa alkalipitoisuutta esimerkiksi 10-50 g/1 NaOH. Tässä vaiheessa 5 hapetus voidaan suorittaa ilmalla tai hapella. Mo otetaan talteen yllämainitusta liuoksesta uuttamalla sopivalla uuttoaineella esim. HDEHP:llä (di-2-etyyliheksyyli-fosfori-happo).

Liuotettaessa Ca ja/tai Sn-pitoisia aineita saadaan Ga ja/tai Sn talteen edullisesti liuotusjäännöksen erottamisen jälkeen selektiivisesti saostamalla liuoksesta pH-arvon ollessa 7-9, jonka jälkeen Mo, W ja Re saadaan talteen liuoksesta Ga:n ja/tai Sn:n hydroksidin suodattamisen jälkeen esimerkiksi ( 64646 i 8 i neste-neste-uutolla. Jos käsiteltävä materiaali ei sisällä ί

Ga tai Sn, johdetaan liuos suoraan mainittuun Mo:n uuttovai-heeseen.

Yllämainitusta käy ilmi, että kaikki taulukon 1 mukaisten materiaalien arvometallit voidaan kolmessa liuotusvaiheessa saattaa liuokseen korkealla saannolla. Joissakin tapauksissa metallin koostumus voi olla sellainen, että yksi liuotus-vaihe voidaan jättää pois, joka menettely luonnollisesti myös kuuluu keksinnön piiriin.

Keksinnön mukaista menetelmää ja sillä saavutettavia tuloksia on esitetty seuraavassa esimerkissä.

Esimerkki

Hienojakoisia sulfidi-, arsenidi- ja fosfidi- sekä vähän ok-sidiyhdisteitä sisältävä granuloitu pöhjametalli, jonka koostumus oli Fe 74,6 %, Cu 10,1 %, Co 1,3 %, Ni 1,8 %, Mo 1,1 %, w 0,03 %, Re 110 g/t, Ga 100 g/t, As 0,24 %, Ag 178 g/t, Au 7,9 g/t, P 1,4 % ja S 4,0 %, liuotettiin kolmessa vaiheessa käyttäen jatkuvatoimista pilot-laitteistoa. Tämän kytkentä on esitetty kuvassa 3. Liuotusvaiheet olivat laimeahappo-liuotus I, emäsliuotus II ja vahvahappoliuotus III. P- ja Mo-poistovaihe IV oli kytketty vaiheen I jatkeena ja edelsi yksikidevedellisen Fe(II)-, Co-, Ni-sulfaattisuolan kiteytys-vaihetta V.

3 520 g/h granulointituotetta 4 sekä 3,6-4,2 dm /h hapanta emä-liuosta 5 varastosäiliöstä 26 lisättiin reaktoriin 1, jonka tilavuus oli 6,0 dm , ja joka oli liuotusvaiheen I ensimmäinen reaktori. Tämän kanssa sarjaan oli kytketty samankokoiset ja Selmaan liuotusvaiheeseen kuuluvat reaktorit 2 ja 3. Lämpötilaa pidettiin välillä 63 ja 67°C kaikissa reaktoreissa, joissa käytettiin suhteellisen voimakasta sekoitusta. Kehittynyt vetykaasu 6 poistui vapaasti reaktoreista. Myötävirtaan reaktorista toiseen ylitteenä edennyt liuos ja kiintoaine johdettiin neljänteen samankokoiseen reaktoriin 7, johon myös lisättiin 15 g/h granulointituotetta 8 ja sekä ilmaa 9 reaktorin pohjaosaan. P- ja Mo-poistovaiheeseen IV kuuluva 9 64646 reaktori 7 toimi samalla lämpötila-alueella kuin kolme edellistä reaktoria, ja pH säädettynä välille 2,5 ja 3,5. pH-säätö tapahtui ohjaamalla emäliuoksen 5 virtausta.

Reaktorista 7 johdettiin liete edelleen ylitteenä pienen sekoitusreaktorin 10 kautta sakeuttimeen 12. Reaktoriin 10, 3 jonka tilavuus oli 0,5 cm , lisättiin flokkulanttia 11 sakeut-timen toiminnan parantamiseksi. Sakeuttimen alite 13 suodatettiin imusuodattimella 14, josta suodos 15 palautettiin sakeuttimeen. Tämän ylite väkevöitiin haihduttimessa 16, josta 5-15 % ylitemäärästä poistui vetenä 17. Haihduttimen ylite johdettiin ensimmäiseen kiteytysreaktoriin 19, jonka ylitelinja vei toiseen samankokoiseen kiteytysreaktoriin 20.

3

Sekoitettavien reaktoreiden tilavuus oli 4,0 dm . Reaktoriin 3 19 lisättiin 0,44 dm /h konsentroitua rikkihappoa 21. Lämpötilaa kyseisessä kiteytysvaiheessa pidettiin välillä 95 ja 100°C. Reaktorin 20 ylite 22 suodatettiin imusuotimella 23 kiteytyneen Fe-, Co-, Ni-sulfaattisuolan 24 erottamiseksi. Suodoksesta suurin osa 25 johdettiin varastosäiliöön 26 ja loput 27, 0,65 dm3/h suodoksesta liuotusvaiheeseen III, josta erotettu liuos pumpattiin edellä mainittuun varasto-säiliöön 26.

Imusuodattimella 14 erotettu liuotusjäännös 28, joka oli pes- 3 ty 2 m :llä vettä kilogrammaa kiintoainetta kohden, pumpattiin emäksisen liuotusvaiheen II ensimmäiseen reaktoriin 29. Tämän tilavuus oli 4,0 dm , ja se oli ylitelinjalla kytketty sarjaan toisen samankokoisen sekoitusreaktorin 30 kanssa. Reaktoriin 29 lisättiin 0,15 kg/h NaOH käyttäen 50 % lipeäliuosta 31. Tämän virtauksella säädettiin reaktorin 30 ylitteen 35 NaOH-pitoisuus välille 5 ja 10 g/1. Liuotuksen kulkua ohjattiin reaktoreitten sekoittamien alle viedyillä ilmamäärillä 33 ja 34, jotka pysyivät välillä 10 ja 20 dm /min. Reaktoreitten lämpötilaa pidettiin välillä 90 ja 95°C. Reaktorista 30 virrannut ylite 35 suodatettiin imusuotimella 36, josta saatu suodos 32 jaettiin kahteen 3 osaan, 0,39 dm /h suureen tuoteliuosvirtaukseen 37 ja liuotusvaiheen sisäiseen kiertoliuokseen 38. Tällä jaolla tuoteliuoksen Mo-pitoisuus nousi hieman yli 14 g:n/l.

ίο 6 4 6 4 6

Reaktoreitten lietesisältöä pidettiin määrältään lähes vakiona lisäämällä vettä 39 reaktoriin 29.

Liuotusvaiheen III ensimmäiseen reaktoriin 41 lisättiin imu-suodattimella 36 suodatettu liuotusjäännös 40, joka oli pesty käyttäen samoin 2 dm3 kuumaa vettä kilogrammaa kiintoainetta kohden. Tähän liuotusvaiheeseen kuuluvat ja ylite-linjoilla toisiinsa kytketyt reaktorit 41, 42 ja 43 olivat kaikki kooltaan 4 dm3:n sekoitusreaktoreita. Edellä mainitun kiteytyksen emäliuoslisäyksen 27 ohella johdettiin reaktoriin 41 0,5 dm3/h vettä 44 liuotusvaiheen liiallisen väke-vöitymisen estämiseksi. Reaktoriliuosten kuparipitoisuutta pidettiin välillä 5 ja 15 g/1 vaihtelemalla reaktoria kohden sekoittimien alle lisättyjä ilmamääriä 45, 46 ja 47 välille 3 3 ja 10 dm /min. Liuotuksen lämpötila oli 90-95°C. Reaktorin 43 ylite johdettiin annostelureaktoriin 49, jonka tilavuus oli 0,5 dm3, flokkulantin 48 lisäystä varten. Tämän jälkeen ylite virtasi sakeuttimeen 50, jonka alite 51 suodatettiin ja pestiin imusuodatinta 52 käyttäen. Pesuvesimäärä 3 oli jälleen 2 dm kilogrammaa kiintoainetta kohden. Suodos 53 palautettiin sakeuttimeen, jonka ylite 54 pumpattiin edellä mainittuun varastosäiliöön 26. Liuotusjäännöksestä 55 oli mahdollista ottaa talteen kuparia ja jalometalleja alan asiantuntijalle tunnettuja menetelmiä hyväksi käyttäen.

Liuotustulos on esitettynä seuraavissa taulukoissa. Taulukkoon 1 on koottu lähtömateriaalin ja eri liuotusjäännösten analyysit sekä näitten määrätiedot ja taulukkoon 2 analysoitujen liuosten pitoisuudet sekä käytetyt liuosvirtaukset.

64646 o in O ro U3 Ν' (N .H rt

i—li—I (N

m m o ro n< oo .h r~ o «k * ·► ».

pH r-J1 rH O O

j σ\ ld vo cn r- cn rvi in ' § 8 8 8 < £ o o o

oo o O

Γ~ I— (N iH

r—i LO V.D rH

51 O O O rH

OOOO

rr m n· O

CN σ CN 1—I

!§ $ o" o 0' o

•h 8 O in O

n rt ro O >H

S3 q o ö q ·* 0000 o, n O in in 11 1—1 ro ro in U S SS 8 8 ^ U op O O o o in S Q in ° Ό ro φ Q rt

rt s OOOO

li ^ ·* ^ ^

rt OOOO

>

HS

in id σι r» «n

yj Q r—I Ν' i—I CN O

m2 *· *· * * *

j§ rt ro o O O

II

.e O n-· cn cn K rt CO rt ID CN r» 2

h in m O O

rH

o o Q m (N

X Q ro σ\ O H in Ö - - «. * k

3 rt o -H o O

rH

3 fö ro

&h rt O in O O

3 H ^ ** Ο Ο O Ν' m o

rt Ν' Ν' ID

ID 00 Ν' in rH

s ^ ^ ^ s

O) N* CN in rt O

ti-, CN CN ro _ in 00 rt ro •S \ ro id m 00 cn tn m rH rH o ro

V «1 ^ N V

O O O Ο Ή

•H

rH c 1 c . <e $3 g 1 o Φ 1 -U rfl φ :rg Ä 1 N· φ l rt Φ --H .3 :iö 3 0 £ in 2 C φ 1h rt -n D 3 ra ΐΙ p in +1

O C Φ m a Q -H :Q « -P in fel V

•rt rt rt >3 3H £ > Q G I Ν'

m d m in rt -h ca“m?iOrN

10 E 00 j noo rH M :rö 3 rt :0 rt U

-U-U :o +j3n jOh:h) +JrlC ^1 fö O G rt rö Q rt φ -ro Q Ξ Φ ' rt rt rt 1 i-rtDrtin O, c cn h S -P I o •r-i *H j rm ·Η iO -H Φ P *H M trö ·Η Q) £5

Dh^; 1 J Jh C >4 -U q H ·π ^ II, U) 12 64646 ro m έ ιο " ** ό »· η· cn ι—ι ττ (Ν ο \ "Ί1

Q r- CN *β· ® &> H

® rH CN

CN

Κ r- Q m ro ο ττ γ~ m CN (N rH «.

S ·* K. H

^ P* O O O Ή pH

•i—· d in in m σι ne , (n (n m in . O O O (N o •HM ·- *. ^ *. «.

& <C O O O O ro

1 VV

•H

£4 m

Il S d o § •2 s 3.

3 0 a

Il g ,. __ I ro O 2 n «.

€ ° S u >

^ g «s· 10 O

•HO qo f—t 00 rH

2 O rH O Ή (N

(/) ^ <k «. «, N

2 0000^ Ά

•H H· (N UO

P -H (N 00 (N r-~ Ϊ3 V v V ·,

Il co on 00 c\j ·>

CN’ Q ? 8 g S

ro 10 ro ro

3 H rH (N

^3 5 8 8 <n Ö ro OO <N o

ro O

<u ^ °. ^ s IV

Cm O OO cm rj \ in 00 00 00 rH z &i rH ^ CN o r- ·> *\ H1 tt ro ro ι I I 00 σ\ ε ΙΟ ro rH O ro O «4 *. * ^

ro ro ro rH O

m I

_ , C m >1 ι 1 c-P cn δ ι cn <u > ι m ·η ι

0 Φ Q Φ -H I -P -H Q> C Q

n® d m -P oc n: m -h :<ö -p -a· m δ h 3 Π φ M -h i *p '—1 N 0^+1 -uinjc Jdco-h-p ,1 h c c !S -p > d mco CM'S hm p -p o-u fö cn >1 -ηγ^φ (om-PHotnrmcL) SS S3 S3SSS^i2S9SMS3a|

•h -H d -H d -H -H Φ S (0 >1 d -H -H rrt O -H -H C M

01 M CC M H W H ^ M fl-n+J cnrHM-P SrHrH-PH

13 6 4 64 6

Patenttivaatimukset 1. Menetelmä raudan, koboltin, nikkelin, molybdeenin, volf-ramin, kuparin ja jalometallien talteenottamiseksi metallile-jeeringeistä, joissa pääkomponenttina on rauta, tunnet-t u siitä, että metalli liuotetaan happoliuoksella, edullisesti rikkihappoliuoksella säätämällä liuoksen happopitoisuus ja lämpötila sellaiseksi, että rauta, koboltti ja nikkeli liukenevat ja saadaan mahdollisimman korkea suolapitoisuus liuoksessa, erotetaan liuotusjäännös molybdeenin, volfrämin, kuparin ja jalometallien talteenottamiseksi ja kuumennetaan suolaliuos lähelle kiehumispistettä, jolloin lisätään happo-liuosta edullisesti kiintoaineena poistunutta suolaa vastaava määrä suolaseoksen kiteyttämiseksi, kiteytynyt aines erotetaan liuoksesta joka palautetaan liuotusvaiheeseen, ja kiteytynyt aines hajotetaan sulfatoimisolosuhteissa, jonka jälkeen koboltti- ja nikkelisuolat liuotetaan rautaoksidista vedellä ja metallisuolaliuos käsitellään tunnetulla tavalla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että liuotus suoritetaan lämpötilassa noin 55-75°C, edullisesti 65°C.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että liuotusvaiheen jälkeen liuos kuumennetaan lämpötilaan 90-105°C.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että liuoksen pH-arvo nostetaan yli 2 mahdollisesti läsnäolevan molybdeenin ja fosforin saostamiseksi liuotusvaiheen liuotusjäännökseen ja että molybdeeni, fosfori ja mahdollisesti arseeni liuotetaan jäännöksestä NaOH-liuok-sella samanaikaisesti hapettamalla, jonka jälkeen molybdeeni erotetaan liuoksesta uuttamalla sopivalla uuttoaineella. 1

Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että liuotusjäännöstä liuotetaan hapettavissa olosuhteissa lämpötilassa 70oC-.l.iuoksen kiehumispiste, edu.l- f 14 64646 lisesti 85-90°C, happopitoisuuden ollessa 10-1000 g/1 mahdollisesti läsnäolevien sekundääristen Co- ja Ni-sulfidien liuottamiseksi, jonka jälkeen liuotusjäännös erotetaan ja liuos palautetaan metallin ensimmäiseen liuotusvaiheeseen.

6. Patenttivaatimuksen 1 ja 4 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että liuotusjäännös, joka saadaan NaOH-liuotuksen jälkeen liuotetaan hapettavissa olosuhteissa lämpötilassa 70°C-liuoksen kiehumispiste, edullisesti 85-90°C, happopitoisuuden ollessa 10-100 g/1 mahdollisesti länsäole- vien sekundääristen sulfidien, arsenidien, fosfidien ja molybdeeniyhdisteiden liuottamiseksi, jonka jälkeen liuotus jäännös erotetaan ja liuos palautetaan metallin ensimmäiseen liuotusvaiheeseen.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että kiteytynyt aines hajotetaan 650-700°C:ssa, 2-15 % SC^n läsnäollessa.