FI65450C - HYDROMETALLURGICAL SCOPE - Google Patents
HYDROMETALLURGICAL SCOPE Download PDFInfo
- Publication number
- FI65450C FI65450C FI761321A FI761321A FI65450C FI 65450 C FI65450 C FI 65450C FI 761321 A FI761321 A FI 761321A FI 761321 A FI761321 A FI 761321A FI 65450 C FI65450 C FI 65450C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- slurry
- sulphate
- metals
- nickel
- group
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0407—Leaching processes
- C22B23/0415—Leaching processes with acids or salt solutions except ammonium salts solutions
- C22B23/043—Sulfurated acids or salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0407—Leaching processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
- C22B3/06—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
- C22B3/08—Sulfuric acid, other sulfurated acids or salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/006—Wet processes
- C22B7/007—Wet processes by acid leaching
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
2 65450 vana ongelmana on tällaisten materiaalien koostumusten suuri vaihtelevuus, joka usein pakottaa käyttämään erilaisia prosessiohjelmia eri tyyppisille materiaaleille kaikkien arvokkaiden metalliaineosien talteensaamiseksi. Esimerkiksi metallurgiset välituotteet, jotka sisältävät sellaisia ei-rautametalleja kuin nikkeliä, kobolttia ja kuparia, voidaan uuttaa hapettavissa olosuhteissa emäksisiin tai.happamiin väliaineisiin arvokkaiden metallien liuottamiseksi ja mikäli mahdollista, ei-toivottujen epäpuhtauksien jättämiseksi uuttojäännökseen. Palneuuttamisella emäksisillä väliaineilla, kuten ammoniakin vesiliuoksilla, vaikkakin menettely on erittäin käyttökelpoinen käsiteltäessä suhteellisen yksinkertaisia välituotteita, jotka sisältävät esimerkiksi ainoastaan nikkeliä, kobolttia, kuparia, rautaa ja rikkiä, on määrättyjä epäkohtia. Eräs tällainen on, että ammoniakki-ilma paineuuttamismenetelmissä käytetyn ilman puhdistamiseen tarvitaan monimutkaisia ilman saastumista ehkäiseviä laitteistoja, kuten ammoniakin pesulaitteistoja käytetyn ilman puhdistamiseen. Samoin menetelmää käytettäessä materiaaleille, jotka sisältävät taloudellisesti merkitseviä määriä jalometalleja, nämä liukenevat ammoniakki-pitolsiin uuttoliuekeiin yhdessä nikkelin, kuparin ja raudan kanssa ja voidaan erottaa liuoksista vain vaikeilla ja kalliilla menetelmissä.Toisaalta happamet uuttamisväliaineet, jotka ovat käyttökelpoisia käsiteltäessä monimutkaisempia välituotteita, varsinkin sellaisia, jotka sisältävät jalometalleja, ovat erittäin syövyttäviä niissä korkeissa lämpötiloissa ja paineissa,joita tällaisten materiaaleina uuttamisessa yleensä käytetään. Uuttaminen on siten suoritettava erittäin kalliissa paineastioissa, joissa on haponkestävä vuoraus.2,65450 An important problem is the high variability in the compositions of such materials, which often forces the use of different process programs for different types of materials to recover all valuable metal components. For example, metallurgical intermediates containing non-ferrous metals such as nickel, cobalt and copper can be extracted under oxidizing conditions into basic or acidic media to dissolve valuable metals and, if possible, to leave undesired impurities in the extraction residue. Extraction with basic media, such as aqueous ammonia solutions, although the process is very useful in the treatment of relatively simple intermediates containing, for example, only nickel, cobalt, copper, iron and sulfur, has certain drawbacks. One such is that the cleaning of air used in ammonia-air pressure extraction processes requires complex air pollution control equipment, such as ammonia scrubbers to clean the used air. Similarly, when using the method for materials containing economically significant amounts of precious metals, these are soluble in ammonia-pitols extraction solvents together with nickel, copper and iron and can only be separated from the solutions by difficult and expensive methods.On the other hand, acidic extraction media which are useful in handling more complex contain precious metals, are highly corrosive at the high temperatures and pressures normally used as extraction materials for such. The extraction must therefore be carried out in very expensive pressure vessels with an acid-resistant liner.
Esillä olevan keksinnön pääkohteena on taloudellinen ja tehokas hydro-metallurginen menetelmä, jota voidaan käyttää monien erilaisten sellaisten metallurgisten välituotteiden käsittelyyn, jotka sisältävät ei-rautametalleja käsittäen ainakin jonkin seuraavista: nikkeli, kupari ja koboltti, ja jotka saattavat sisältää jalometalleja.The main object of the present invention is an economical and efficient hydro-metallurgical process which can be used for the treatment of a wide variety of metallurgical intermediates containing non-ferrous metals comprising at least one of nickel, copper and cobalt, and which may contain precious metals.
Lisäksi esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä, jossa työskennellään suhteellisen alhaisessa lämpötilassa lievästi happamissa olosuhteissa ja jonka prosessilaitteisto siten voi olla rakenteeltaan suhteellisen halvasta materiaalista.In addition, the present invention relates to a process which operates at a relatively low temperature under slightly acidic conditions and in which the process equipment can thus be made of a relatively inexpensive material.
Eräänä muuna keksinnön kohteena on menetelmä sellaisten metallurgisten välituotteiden käsittelemiseksi, jotka sisältävät jalometalleja, ei-rauta-metallien liuottamiseksi näistä, jolloin jalometallit jäävät liukenemattomiksi ja väkevöityvät jäännökseen, joten ei-rautametallien erottaminen jalometalleista voidaan helposti suorittaa yksinkertaisilla neste-kiinteäaine erotusmenetelmillä.Another object of the invention is a process for treating metallurgical intermediates containing precious metals, dissolving non-ferrous metals therefrom, whereby the precious metals remain insoluble and concentrate in the residue, so that the separation of non-ferrous metals from the precious metals can be easily performed by simple liquid-solid separation processes.
Vielä eräänä keksinnön kohteena on menetelmä, joka verrattuna ammoniakki-ilma paineuuttamiseen vaatii vain vähän tai ei lainkaan ympäristön saastumista 65450 3 estävää laitteistoa.Yet another object of the invention is a method which, compared with the ammonia-air pressure extraction, requires little or no anti-pollution equipment.
Nämä ja muut keksinnön kohteet toteutetaan menetelmällä, jossa ei-rau-t autotalleja sisältävistä metallurgisista välituotteista hienoksijakoisina hiukkasina muodostetaan liete olennaisesti ammoniakkia sisältämättömään vesipitoiseen väliaineeseen, johon on liuotettuna noin 25 - noin 300 g/l ainakin yhtä seuraavista sulfaattieuoloista: ammoniumsulfaatti, natriumsulfaatti, nikkelisulfaatti ja joka ei sisällä ammoniakkia, vesipitoisen lietteen pH säädetään alueelle noin 4,5 - noin 6,3 ja liete saatetaan reagoimaan posi-t iivisessa hapen osittaispaineessa vapaata happea sisältävän kaasun kanssa lämpötila-alueella noin 80 - noin 180°C( reaktiota jatketaan materiaalin sisältämien nikkelin, kuparin, koboltin tai muiden liukoisia sulfaatteja muodostavien ei-rautametallien muuttamiseksi vastaaviksi hydroksideiksi, näin muodostunut liete jäähdytetään alle 100°C, paine alennetaan ilmakehän paineeksi, jäähdytettyyn lietteeseen lisätään riittävä määrä rikkihappoa pH:n saattamiseksi arvoon noin 3 - noin 4,3 ja tätä hapolla käsiteltyä lietettä sekoitetaan ilmakehän paineessa ei-rautametallihydroksidien liuottamiseksi ja liuos, joka eLsältää liuenneet ei-rautametallit, erotetaan hapolla käsitellystä lietteestä.These and other objects of the invention are accomplished by a process wherein a slurry of non-ferrous garage-containing metallurgical intermediates as finely divided particles is formed in a substantially ammonia-free aqueous medium dissolved in about 25 to about 300 g / L of at least one of the following sulfate salts: ammonium sulfate, sodium sulfate, sodium sulfate, ammonia-free, the pH of the aqueous slurry is adjusted to about 4.5 to about 6.3, and the slurry is reacted under positive oxygen partial pressure with a gas containing free oxygen at a temperature in the range of about 80 to about 180 ° C (the reaction is continued with nickel in the material). , to convert copper, cobalt or other non-ferrous metals forming soluble sulphates to the corresponding hydroxides, the slurry thus formed is cooled to below 100 ° C, the pressure is reduced to atmospheric pressure, sufficient sulfuric acid is added to the cooled slurry to adjust the pH to about 3. 4.3 and this acid-treated slurry is stirred at atmospheric pressure to dissolve the non-ferrous metal hydroxides, and the solution containing dissolved non-ferrous metals is separated from the acid-treated slurry.
Menetelmällä saadaan nopea ja olennaisesti täydellinen liukoisia sulfaatteja muodostavien ei-rautametallien, kuten nikkelin ja kuparin uutto käsitellystä materiaalista ilman tavallisissa hydrometallurgioissa prosesseissa käytettyjä vahvasti happamia tai ammoniakaalisia olosuhteita. Tämä puolestaan tekee mahdolliseksi prosessin suorittamisen suhteellisen halvalla laitteistolla, jolla ei pystytä käsittelemään vahvasti happamia liuoksia, sekä myöskin varmistaa lähtöaineessa olevien jalometallien talteensaarnisen väkevöityneinä jäännökseen.The process provides rapid and substantially complete extraction of soluble sulfate-forming non-ferrous metals such as nickel and copper from the treated material without the strongly acidic or ammoniacal conditions used in conventional hydrometallurgical processes. This, in turn, makes it possible to carry out the process with relatively inexpensive equipment which cannot handle strongly acidic solutions, and also to ensure that the precious metals in the starting material are recovered in a concentrated residue.
Metallurgiset välituotteet, jolta esillä olevan keksinnön menetelmällä voidaan käsitellä, ovat sellaisia keinotekoisesti tuotettuja materiaaleja, jotka sisältävät ainakin yhtä seuraavista metalleista: nikkeli, koboltti ja kupari, mutta jotka sisältävät riittämättömästi rikkiä, jotta se voisi reagoida etökiometriseeti ei-rautametallien kanssa sulfaateiksi. Ei-rautametallit voivat olla metallisina ja/tai sulfideina, esim. nikkelisubsulfidina(Ni^S2), kuparisubsulfidina (Cu2s) jne. Materiaali saattaa myös sisältää rautaa ja erilaisia muita metalli- ja ei-metalliepäpuhtauksia sekä pieniä, mutta taloudellisesti merkitseviä määriä jalometalleja, kuten kultaa, hopeaa, palladiumia, platinaa, iridiumia, ruteniumia ja rodiumia. Tyypillisiä raaka-aineita ovat ei-rautametalleja sisältävät metallikivi, kuparikivi, rikkoutuneet anodit, metallurgiset saostumat, lietteet ja jäännökset sekä metalliromu.Metallurgical intermediates that can be treated by the process of the present invention are artificially produced materials that contain at least one of the following metals: nickel, cobalt, and copper, but that do not contain enough sulfur to react ethiometrically with non-ferrous metals to sulfates. Non-ferrous metals can be in the form of metals and / or sulfides, e.g. nickel sulfulfide (Ni 2 S 2), copper sulfulfide (Cu 2 S), etc. The material may also contain iron and various other metallic and non-metallic impurities as well as small but economically significant amounts of precious metals such as gold, silver, palladium, platinum, iridium, ruthenium and rhodium. Typical raw materials include non-ferrous metal rock, copper rock, broken anodes, metallurgical deposits, sludges and residues, and scrap metal.
Tyydyttävien reaktionopeuksien ja olennaisesti täydellisen ei-rautame-tallien uuton takaamiseksi prosessiin syötettävän materiaalin tulisi olla 4 65450 hiukkasten muodossa, joista vähintään 80 # läpäisee standardi-Tyler-seulan, jossa silmän leveys on 0,045 nm (325 meshin). Tätä suuremmat hiukkaset tulisi hienontaa jollakin sopivalla menetelmällä vähintään tähän kokoon.To ensure satisfactory reaction rates and substantially complete extraction of non-ferrous metals, the material fed to the process should be in the form of 4,65450 particles, of which at least 80 # pass through a standard Tyler sieve with a mesh width of 0.045 nm (325 mesh). Particles larger than this should be comminuted by some suitable method to at least this size.
Jos materiaali sisältää vesiliukoisia epäpuhtauksia, kuten halogeenisuoloja, varsinkin klorideja, tällaiset epäpuhtaudet tulisi poistaa ennen kuin materiaalille suoritetaan alla kuvattu hapetus vesipitoisessa väliaineessa.If the material contains water-soluble impurities such as halogen salts, especially chlorides, such impurities should be removed before the material is subjected to the oxidation described below in an aqueous medium.
Tämä voidaan tavallisesti suorittaa yksinkertaisesti pesemällä epäpuhdas materiaali sopivalla epäpuhtauden liuottajalla. Halogeenisuolat voidaan esimerkiksi poistaa pesemällä materiaali kuumalla vedellä, joka sisältää sellaisen määrän alkalia, että pH pysyy 9:ssä tai sen yli, jotta nikkelin, koboltin ja/ tai kuparin liukeneminen materiaalista saadaan pysymään merkityksettömällä tasolla.This can usually be accomplished simply by washing the impure material with a suitable impurity solvent. For example, halogen salts can be removed by washing the material with hot water containing an amount of alkali that maintains the pH at or above 9 to keep the dissolution of nickel, cobalt and / or copper from the material at an insignificant level.
Mahdollisen pesun jälkeen hiukkaset dispergoidaan sulfaattisuolaa sisältävään liuokseen, joka on olennaisesti vapaata ammoniakkia sisältämätön. Tässä keksinnössä edullisesti käytetty sulfaattisuola on ammoniumsulfaatti, vaikka voidaan käyttää myös muita sopivia sulfaattisuoloja, kuten natriumsulfaattia ja nikkelisulfaattia joko erikseen tai yhdessä ammoniumsulfaatin kanssa. Liuoksessa olevaa sulfaattisuolan edullinen konsentraatioalue on noin 25 - noin 300 g/l, edullisemmin noin 50 - 100 g/l. Sulfaattisuolaa korkeampana väkevyytenä sisältävää liuosta voidaan käyttää, mutta se on epäedullisempi, koska nikkelillä on taipumus muodostaa liukenemattomia suoloja seuraavassa hydroksidien liuotuevaiheesea käytetyssä alhaisemmassa pHtssa. Sulfaattisuolaa sisältävä liuos ei saa käytännöllisesti katsoen sisältää vapaata ammoniakkia,, koska ammoniakki liuottaa raaka-aineen sisältämät jalometallit, jolloin ne sen sijaan, että väkevöityisivät jäännökseen, menetetään liuenneina. (Umax -sulia "vapaa ammoniakki" tarkoitetaan tässä rikkihapolla titrattavissa olevaa ammoniakkia).After possible washing, the particles are dispersed in a solution containing the sulfate salt, which is substantially free of free ammonia. The sulphate salt preferably used in this invention is ammonium sulphate, although other suitable sulphate salts such as sodium sulphate and nickel sulphate may be used either alone or in combination with ammonium sulphate. The preferred concentration range of the sulfate salt in solution is from about 25 to about 300 g / L, more preferably from about 50 to 100 g / L. A solution containing a higher concentration of the sulfate salt can be used, but it is less advantageous because nickel tends to form insoluble salts at the lower pH used in the subsequent hydroxide solvent step. The solution containing the sulphate salt must be practically free of free ammonia, since the ammonia dissolves the precious metals contained in the raw material, so that they are lost as dissolved rather than concentrated in the residue. (Umax melt "free ammonia" as used herein means ammonia titratable with sulfuric acid).
Syötettävän materiaalin ja sulfaattisuolaa sisältävän liuoksen suhteelliset määrät säädetään edullisesti sellaisiksi, että lietteestä tulee tiheydeltään noin. 20 - noin 40 paino-^ kiinteitä aineita sisältävä, jolloin lietteen edullisin tiheys kussakin tapauksessa riippuu syötettävän materiaalin luonteesta ja halutusta metallipitoisuudesta tuotetussa liuoksessa. Tuotannolliset tekijät, kuten reaktioastian koko ja muoto ja käytetyn sekoituksen tyyppi vaikuttavat myös kussakin tapauksessa valittuun lietteen tiheyteen.The relative amounts of feed material and sulphate salt-containing solution are preferably adjusted so that the slurry has a density of about. 20 to about 40% by weight of solids, with the most preferred density of the slurry in each case depending on the nature of the material to be fed and the desired metal content in the solution produced. Production factors such as the size and shape of the reaction vessel and the type of mixture used also affect the density of the slurry selected in each case.
Hapetusvaiheesea käsiteltävän lietteen pH täytyy säätää alueelle noin 4,5 - noin 6,5, edullisesti noin 5 - noin 6. Jos lietteen pH on alunperin halutun alueen yläpuolella, kuten on tavallista, kun kloridisuolat on poistettu pesemällä alkalisella liuoksella, se alennetaan lisäämällä lietteeseen rikkihappoa ja lietteen pH:n ollessa alunperin minimirajan alapuolella, se 65450 5 säädetään ylöspäin lisäämällä jotakin sopivaa alkalia, kuten esimerkiksi natriumhydroksidia tai ammoniumhydroksidia.The pH of the slurry to be treated in the oxidation step must be adjusted to a range of about 4.5 to about 6.5, preferably about 5 to about 6. If the pH of the slurry is initially above the desired range, as usual after removing chloride salts by washing with alkaline solution, it is lowered by adding sulfuric acid. and when the pH of the slurry is initially below the minimum limit, it is adjusted upwards by the addition of a suitable alkali such as sodium hydroxide or ammonium hydroxide.
Liete, jonka pH on yllä olevan mukaan säädetty, saatetaan reagoimaan vapaan hapen kanssa sekoittajalla varustetussa paineastiassa, kuten autoklaavissa. Reaktio suoritetaan lämpötila-alueella noin 80 - noin 180°C, edullisesti 120 - 150°C hapettavissa olosuhteissa, joka on saatu aikaan syöttämällä happea tai vapaata happea sisältävää kaasua, kuten ilmaa, hapella rikastettua ilmaa tai puhdasta happea lietteeseen riittävällä paineella aikaansaamaan hapen ylipaine, joka on yli noin 0,03 MPa ja edullisesti noin 0,14 -0,69 MPa. Voidaan tietenkin käyttää korkeampia paineita ja lämpötiloja, mutta tällaisten laitteistoa rasittavampien olosuhteiden aiheuttamat lisäkustannukset ovat sitä luokkaa, että saavutettu reaktionopeuden kohoaminen ei vastaa kustannuksia. Reaktio on alkuun päästyään eksoterminen ja siten ulkoista lämmitystä tarvitaan ainoastaan reaktion alkuun saamiseen.The slurry, the pH of which has been adjusted as above, is reacted with free oxygen in a pressure vessel equipped with a stirrer, such as an autoclave. The reaction is carried out at a temperature in the range of about 80 to about 180 ° C, preferably 120 to 150 ° C under oxidizing conditions obtained by supplying oxygen or a free oxygen-containing gas such as air, oxygen-enriched air or pure oxygen to the slurry at a pressure sufficient to provide oxygen overpressure. which is greater than about 0.03 MPa and preferably about 0.14 to 0.69 MPa. Of course, higher pressures and temperatures can be used, but the additional costs caused by such more stressful conditions on the equipment are such that the increase in reaction rate achieved does not match the cost. Once initiated, the reaction is exothermic and thus external heating is only required to initiate the reaction.
Hapetusreaktiota jatketaan, kunnes syötetyn materiaalin olennaisesti kaikki nikkeli, koboltti ja/tai kupari on muuttunut hydroksideiksi. Tämän suorittamiseen tarvitaan tavallisesti 4 tunnin tai pitempiä hapetusaikoJa.The oxidation reaction is continued until substantially all of the nickel, cobalt and / or copper in the feed material has been converted to hydroxides. Oxidation times of 4 hours or more are usually required to accomplish this.
Nikkeliä ja kuparia sisältävien välituotteiden hapetuksessa ammonium-sulfaattiliuokseesa oletetaan tapahtuvan seuraavat reaktiot: 2Ni5S2 + 4(HH4)2S04 + 902 + 2H20 -> 4NiS04.(NH4)2S04 + 2Ni(0H)2 (l) 2Ni° + 02 + 2H20 _^ 2Ni(0H)2 (2)The oxidation of nickel and copper-containing intermediates in ammonium sulfate solution is assumed to involve the following reactions: 2Ni5S2 + 4 (HH4) 2SO4 + 902 + 2H2O> 4NiSO4. (NH4) 2SO4 + 2Ni (OH) 2 (1) 2Ni04 2Ni (0H) 2 (2)
NiS04.(NH4)2S04 + 2H20 -(NH4)2S(>4 + Ni(0H)2 + H2S04 (3) 2Cu2S + 502 + 2H20 -> 2CuS04 + 2Cu(0H)2 4, (4)(NH 4) 2 SO 4 + 2H 2 O - (NH 4) 2 S (> 4 + Ni (OH) 2 + H 2 SO 4 (3) 2Cu 2 S + 502 + 2H 2 O -> 2CuSO 4 + 2Cu (OH) 2 4, (4)
CuS04 + Ni(OH)2 _^ NiS04 + Cu(0H)2 (5) f-CuSO 4 + Ni (OH) 2 _ ^ NiSO 4 + Cu (OH) 2 (5) f-
Uskotaan, että noin 4»5 - noin 6,3 pHtssa tapahtuu nopea Ni^S2:n ja Ni°:n hapettuminen diamiinisulfaatiksi yhtälöiden (l) ja (2) mukaisesti. Diamiinisulfaatti hydrolysoituu sitten nopeasti Ni(0H)2:ksi lämpötilassa noin 80 - noin 180° yhtälön (3) mukaisesti. Hiukkasissa oleva kaikki Cu2S todennäköisesti liukenee hapettuessaan suoraan CuS04:ksi yhtälön (4) mukaan ja muuttuu sitten liukenemattomaksi Cu(0H)2:ksi Ni(0H)2:n läsnäollessa yhtälön (3) mukaan»It is believed that at a pH of about 4 to 5 to about 6.3, rapid oxidation of Ni 2 S 2 and Ni 0 to diamine sulfate occurs according to Equations (1) and (2). The diamine sulfate is then rapidly hydrolyzed to Ni (OH) 2 at a temperature of about 80 to about 180 ° according to Equation (3). All the Cu2S in the particles is likely to dissolve when oxidized directly to CuSO 4 according to equation (4) and then to insoluble Cu (OH) 2 in the presence of Ni (OH) 2 according to equation (3) »
Hapetusreaktion kuluessa muodostuu viskoosinen liete, joka sisältää nikkeli-, koboltti ja/tai kuparihydroksidia ja jalometalleja, mikäli niitä on Äsnä lähtömateriaalissa. Reaktion päätyttyä liete jäähdytetään edullisesti alle noin 100°C:n lämpötilaan ja hapen ylipaineen annetaan laskea normaaliin paineeseen.During the oxidation reaction, a viscous slurry is formed containing nickel, cobalt and / or copper hydroxide and precious metals, if present in the starting material. After completion of the reaction, the slurry is preferably cooled to a temperature below about 100 ° C and the excess oxygen is allowed to drop to normal pressure.
6 65450 Jäähtyneeseen lietteeseen lisätään sellainen määrä rikkihappoa, että pH laskee arvoon noin 3-4,5· Happameksi tehtäyä lietettä sekoitetaan ja digeroi-daan alle noin 100°Ctn lämpötilassa, kunnes nikkeli, koboltti ja/tai kupari ovat täysin liuenneet. Liukenematon jäännös, joka sisältää olennaisesti kaikki läsnäolevat jalometallit sekä mahdolliset epäpuhtaudet, erotetaan liuoksesta tavallisilla neste-kiinteäaine-erotusmenetelmillä ja sitä voidaan käsitellä tavallisella tavalla jalometallien talteenottamisekei siitä.6 65450 An amount of sulfuric acid is added to the cooled slurry such that the pH drops to about 3-4.5 · The acidified slurry is stirred and digested at a temperature below about 100 ° C until the nickel, cobalt and / or copper are completely dissolved. The insoluble residue, which contains substantially all the precious metals present as well as any impurities, is separated from the solution by conventional liquid-solid separation methods and can be treated in the usual manner to recover the precious metals therefrom.
Uutosliuosta voidaan sopivien puhdistuskäsittelyvaiheiden jälkeen käsitellä nikkelin, koboltin ja/tai kuparin talteenottamiseksi tunnetuin menetelmin.After suitable purification treatment steps, the extraction solution can be treated by known methods to recover nickel, cobalt and / or copper.
Seuraavat esimerkit valaisevat keksinnön mukaisen menetelmän suoritusta:The following examples illustrate the implementation of the method according to the invention:
Esimerkki 1 Tässä esimerkissä oli lähtöaineena kuivattua nikkelianodijäteliejua, jota oli muodostunut sivutuotteena nikkelisulfidianodien elektrolyyttisessä puhdistuksessa menetelmällä, jonka Boldt ja Queneau ovat kuvanneet julkaisussa The Winning of Nickel, Longsman Canada Limited, 1967· s. 364-68. Tämä materiaali jauhettiin niin, että suurin hiukkaskoko oli noin 45 ^im, ja pestiin sitten kloridien poistamiseksi lämpimällä natriumhydroksidin vesiliuoksella, jonka pH oli 9· Noin 930 g pestyä ainesta lietettiin noin 6,3 litraan ammoniumeulfaattiliuosta, joka sisälsi 37 g/l ammoniumsulfaattia. Lietteen pH, joka aluksi oli noin 9, säädettiin lisäämällä ^SO^ää noin 5*8:aan. pH:n säätämisen jälkeen liete saatettiin reagoimaan suljetussa, sekoittajalla varustetussa reaktioaetiässä lämpötilassa 120°C ja 0,14 MPa:n hapen ylipaineessa 4 tunnin ajan. Tämän reaktioajan kuluttua liete jäähdytettiin, hapen yli paine laskettiin ja lietteeseen lisättiin rikkihappoa pH:n säätämiseksi 3»5seen. Happameksi tehtyä lietettä sekoitettiin 15 minuuttia, minkä jälkeen liuos erotettiin jäännöksestä. Syötetyn materiaalin ja lopullisen liuoksen ja ei-rauta-metalliuutosten ja jalometallien talteenoton analyysiarvot esitetään taulukossa I.Example 1 In this example, the starting material was dried nickel anode waste slurry formed as a by-product in the electrolytic purification of nickel sulfide anodes by the method described by Boldt and Queneau in The Winning of Nickel, Longsman Canada Limited, 1967 · pp. 364-68. This material was ground to a maximum particle size of about 45 microns and then washed to remove chlorides with warm aqueous sodium hydroxide solution having a pH of 9. About 930 g of the washed material was slurried in about 6.3 liters of ammonium sulfate solution containing 37 g / L ammonium sulfate. The pH of the slurry, which was initially about 9, was adjusted by adding ^ SO 2 to about 5 * 8. After adjusting the pH, the slurry was reacted in a closed, stirred reaction vessel at 120 ° C and 0.14 MPa oxygen overpressure for 4 hours. After this reaction time, the slurry was cooled, depressurized with oxygen, and sulfuric acid was added to the slurry to adjust the pH to 3-5. The acidified slurry was stirred for 15 minutes, after which the solution was separated from the residue. The analytical values of the input material and the final solution and the recovery of non-ferrous metal extracts and precious metals are shown in Table I.
Taulukko ITable I
io g/tonniio g / ton
Ni Co Cu S Pt PdNi Co Cu S Pt Pd
Syötetty aine (927 g) 597l 0,245 8,01 26 7,7 30,1Feed (927 g) 597l 0.245 8.01 26 7.7 30.1
Uuttamis jäännös (32,4 g) 28,2 0,55 21,9 19,3 212 992Extraction residue (32.4 g) 28.2 0.55 21.9 19.3 212 992
Uuttamisliuos(g/l) 77 o,37 10,0Extraction solution (g / l) 77 °, 37 10.0
Ei-rautametai1luutosten ja jalometallien talteenotto io 98,3 93,0 91,0 99 99 65450 7Recovery of non-ferrous metals and precious metals io 98.3 93.0 91.0 99 99 65450 7
Esimerkki 2 Tämä esimerkki valaisee ammoniumsulfaattipitoisuuden vaikutusta nikkeli- ja kupariuutokeiin· Lähtöaine saatiin samalla tavalla kuin esimerkissä 1 ja sillä οΊ1 seuraava analyysi (paino-^teina): Hi 55,4#Co 0,238, Cu 8,02,Example 2 This example illustrates the effect of ammonium sulphate content on nickel and copper extracts. · The starting material was obtained in the same manner as in Example 1 and with the following analysis (by weight): Hi 55.4 # Co 0.238, Cu 8.02,
Fe 0,43» kokona!s-S 24,1» Cl 0,77* Materiaalia käsiteltiin Cl-ionien poistamiseksi samalla tavalla kuin esimerkissä 1. Pestyt hiukkaset dispergoitiin sitten 613 litraan vettä lietteeksi. Lietteen pH säädettiin 6tksi ja tämän jäl-. keen liete jaettiin 150 mlin näytteiksi, joista jokainen saatettiin reagoi maan 121°C:ssa ja 0,14 MPain hapen osapaineessa eri vahvuisissa ammoniumsul-faattllluoksissa. Kunkin reaktion päätyttyä saatuihin lietenäytteisiin lisättiin rikkihappoa pH:n säätämiseksi 3»0:aan. Saadusta liuoksesta tehtiin nikkeli- ja kuparianalyysit ja analyyseistä laskettiin käsitellystä materiaalistaFe 0.43 »total-s 24.1» Cl 0.77 * The material was treated to remove Cl ions in the same manner as in Example 1. The washed particles were then dispersed in 613 liters of water as a slurry. The pH of the slurry was adjusted to 6 h and thereafter. The slurry was divided into 150 ml samples, each of which could be reacted at 121 ° C and 0.14 MPa oxygen partial pressure in ammonium sulfate solutions of different strengths. At the end of each reaction, sulfuric acid was added to the resulting slurry samples to adjust the pH to 3 ° 0. The resulting solution was subjected to nickel and copper analyzes and the analyzes were calculated from the treated material.
uutetun nikkelin ja kuparin osuus* Tulokset on esitetty alla olevissa taulukoissa II ja III. Taulukko IIproportion of extracted nickel and copper * The results are shown in Tables II and III below. Table II
Ammonium- Kikkeli- ja kuparianalyysit liuoksesta eri reaktioajankohtina(g/l) sulfaatti- 0.5 tuntia 1.0 tuntia 2:0 tuntia 4 tuntia P“ Ni Cu .Ni Cu Ni Cu Ni Cu •0 ' 15,0 0,36 23,0 0,94 38,0 1,36 58,0 2,3 10 22,0 0,50 33,0 1,0 52,0 1,1 71,0 4,6 50' 34,0 1,0 51,0 2,0 69,5 3,0 78,0 7,9 100 34,5 0,25 46,5 3,0 64,0 3,6 78,5 11,1 300 47,0 6,5 64,0 7,1 76,5 10,3· 79,5 10,5Ammonium- Kickel and copper analyzes of the solution at different reaction times (g / l) sulphate- 0.5 hours 1.0 hours 2: 0 hours 4 hours P “Ni Cu .Ni Cu Ni Cu Ni Cu • 0 '15.0 0.36 23.0 0 .94 38.0 1.36 58.0 2.3 10 22.0 0.50 33.0 1.0 52.0 1.1 71.0 4.6 50 '34.0 1.0 51.0 2.0 69.5 3.0 78.0 7.9 100 34.5 0.25 46.5 3.0 64.0 3.6 78.5 11.1 300 47.0 6.5 64.0 7.1 76.5 10.3 · 79.5 10.5
Taulukko IIITable III
Metallien uutto-$st eri reaktioajankohtina(perustuvat nesteen analyysiin)Metal extraction- $ st at different reaction times (based on liquid analysis)
Ammoniumsul- 0,5 tuntia 1,0 tuntia 2,0 tuntia 4 tuntia faattipitoi- BUU(g/i) Ni Cu Ni Cu Ni Cu Ni Cu 0 19,0 3,1 28,4 8,0 45,9 11,3 68,3 18.,7 10 27,8 4,4 40,8 8,5 62,8 9,2 83,6 37,5 50 43,0 8,9 63,0 17,1 83,9 25,0 91,9 64,5 100 46,2 2,2 57,5 25,6 77,3 30,0 92.5 90,4 300 59,5 56,9 79,1 60,7 92,3 85,9 93,6 85,5 8 65450Ammonium sulphate 0.5 hours 1.0 hours 2.0 hours 4 hours phate content BUU (g / l) Ni Cu Ni Cu Ni Cu Ni Cu 0 19.0 3.1 28.4 8.0 45.9 11, 3 68.3 18., 7 10 27.8 4.4 40.8 8.5 62.8 9.2 83.6 37.5 50 43.0 8.9 63.0 17.1 83.9 25 .0 91.9 64.5 100 46.2 2.2 57.5 25.6 77.3 30.0 92.5 90.4 300 59.5 56.9 79.1 60.7 92.3 85.9 93.6 85.5 8 65450
Taulukon III luvut osoittavat, että ammoniumsulfaattipitoisuudella on selvä vaikutus nikkelin ja kuparin uutossa. Ammoniumsulfaattiptoisuuden ollessa 0 saatiin 4 tunnin uutosea hapen paineessa uutettua vain 68,3 $ nikkelistä ja 18,7 $ kuparista. Ammoniumsulfaattipitoisuudella 100 5/1 4 tunnin reaktio-aikänä uutettu nikkelimäärä oli 92,5 $ ja kuparimäärä 90,4 $·The figures in Table III show that the ammonium sulphate content has a clear effect on the extraction of nickel and copper. With an ammonium sulfate content of 0, a 4-hour extract under oxygen pressure could be extracted from only $ 68.3 nickel and $ 18.7 copper. The amount of nickel extracted with an ammonium sulfate content of 100 5/1 over a reaction time of 4 hours was $ 92.5 and the amount of copper was $ 90.4 ·
Esimerkki 3 Tämä esimerkki valaisee NagSO^tn ja NiSO^jn käyttöä sulfaattisuoloina. Käsitelty materiaali oli metallikivijäännöstä, jolla oli analyysi: Ni 64,1 paino-$, Co 0,2 paino-$, Cu 4,45 paino-$, rikki 24,8 paino-$, Pt 4»8 g/tonni, Pd 23*5 g/tonni. Kahta tämän materiaalin näytettä käsiteltiin muuten kuten esimerkissä 1 paitsi että toisessa tapauksessa sulfaattisuola oli NagSO^ ja toisessa tapauksessa sulfaattisuola oli NiSO^. Tulokset ja muut oleelliset seikat on esitetty taulukossa 17.Example 3 This example illustrates the use of NagSO 4 and NiSO 4 as sulfate salts. The treated material was a metal rock residue with analysis: Ni 64.1 wt- $, Co 0.2 wt- $, Cu 4.45 wt- $, sulfur 24.8 wt- $, Pt 4 »8 g / ton, Pd 23 * 5 g / ton. Two samples of this material were otherwise treated as in Example 1 except that in one case the sulfate salt was NagSO 4 and in the other case the sulfate salt was NiSO 4. The results and other relevant information are presented in Table 17.
Taulukko IVTable IV
syötetty am. (g) 2SÖ§-ientered am. (g) 2SÖ§-i
Sulfaattisuola NagSO^ NiSO^Sulfate salt NagSO ^ NiSO ^
Sulfaattisuolapltoisuus (g/l) 107 26Sulphate salt content (g / l) 107 26
Syötetyn aineen kokonais-S:n ja metallien moolisuhde 0,677 0,677The molar ratio of total S to metals in the feedstock is 0.677 0.677
Hapetusaika (h) 6 6Oxidation time (h) 6 6
Nikkeliuutto 00 92,2 90,0Nickel extraction 00 92.2 90.0
Kupariuutto 00 52,0 50,0Copper extraction 00 52.0 50.0
Palladiumin talteenotto 00 73 78,5Palladium recovery 00 73 78.5
Platinan talteenotto 00 99 80,0Platinum recovery 00 99 80.0
Yllä esitetyistä tuloksista havaitaan, että vaikka Na2S0^ ja NiSO^ eivät olekaan yhtä tehokkaita kuin (NH^)2S0^ nikkelin ja kuparin uuttamista edistävinä aineina, niin nämä suolat kuitenkin olennaisesti parantavat uuttamis-tuloksia verrattaessa ilman sulfaattisuolaa suoritettuun uuttamiseen.From the above results, it is found that although Na 2 SO 4 and NiSO 4 are not as effective as (NH 2) 2 SO 4 as nickel and copper extraction promoters, these salts substantially improve the extraction results compared to extraction without a sulfate salt.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA227,457A CA1046289A (en) | 1975-05-21 | 1975-05-21 | Hydrometallurgical treatment of nickel and copper bearing intermediates |
CA227457 | 1975-05-21 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI761321A FI761321A (en) | 1976-11-22 |
FI65450B FI65450B (en) | 1984-01-31 |
FI65450C true FI65450C (en) | 1984-05-10 |
Family
ID=4103136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI761321A FI65450C (en) | 1975-05-21 | 1976-05-11 | HYDROMETALLURGICAL SCOPE |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5945742B2 (en) |
CA (1) | CA1046289A (en) |
DE (1) | DE2620659A1 (en) |
ES (1) | ES448133A1 (en) |
FI (1) | FI65450C (en) |
FR (1) | FR2311856A1 (en) |
GB (1) | GB1510287A (en) |
GR (1) | GR60007B (en) |
PH (1) | PH10990A (en) |
ZA (1) | ZA762717B (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4098870A (en) * | 1977-07-22 | 1978-07-04 | Amax Inc. | Acid leaching of nickeliferous oxide ores with minimized scaling |
GB2001612B (en) * | 1977-08-01 | 1982-05-26 | Amax Inc | Leaching nickeliferous oxide ores |
CA1107678A (en) * | 1978-04-12 | 1981-08-25 | Kohur N. Subramanian | Nickel recovery from sulfur-deficient mattes |
ES2374938B1 (en) * | 2010-03-03 | 2013-01-24 | Fundación Investigación E Innovación Para El Desarrollo Social | PROCEDURE FOR THE RECOVERY OF AMMONIA AND METAL WASTE FROM AMMONIC SULFATE. |
RU2578882C2 (en) * | 2013-12-12 | 2016-03-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Leaching of metal copper |
RU2560894C1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-08-20 | Оао "Некк" | Method of processing copper-containing materials |
CN111575491B (en) * | 2020-06-29 | 2021-11-19 | 株洲冶炼集团股份有限公司 | Resource comprehensive utilization method for purifying cobalt-nickel slag by zinc hydrometallurgy arsenic salt |
CN113604669A (en) * | 2021-07-21 | 2021-11-05 | 申能环境科技有限公司 | Method for selectively recovering copper and nickel from electroplating nickel-containing sludge |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE558922A (en) * | ||||
FR1207114A (en) * | 1957-08-02 | 1960-02-15 | Freeport Sulphur Co | Metal recovery process |
US3616331A (en) * | 1968-08-03 | 1971-10-26 | Int Nickel Co | Recovery of nickel and copper from sulfides |
DE1947535B1 (en) * | 1969-09-19 | 1971-08-26 | Norddeutsche Affinerie | Process for the digestion of starting materials containing metals and sulphide sulfur |
US3652265A (en) * | 1969-11-28 | 1972-03-28 | Engelhard Min & Chem | Recovery of metal values from nickel-copper mattes |
DE1965655C3 (en) * | 1969-12-31 | 1972-11-09 | Norddeutsche Affinerie | Process for the digestion of starting materials containing sulphide sulfur |
-
1975
- 1975-05-21 CA CA227,457A patent/CA1046289A/en not_active Expired
-
1976
- 1976-05-06 ZA ZA762717A patent/ZA762717B/en unknown
- 1976-05-07 GB GB1892376A patent/GB1510287A/en not_active Expired
- 1976-05-08 GR GR50665A patent/GR60007B/en unknown
- 1976-05-11 FI FI761321A patent/FI65450C/en not_active IP Right Cessation
- 1976-05-11 DE DE19762620659 patent/DE2620659A1/en not_active Withdrawn
- 1976-05-17 PH PH18445A patent/PH10990A/en unknown
- 1976-05-19 JP JP51056751A patent/JPS5945742B2/en not_active Expired
- 1976-05-20 FR FR7615270A patent/FR2311856A1/en not_active Withdrawn
- 1976-05-21 ES ES448133A patent/ES448133A1/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ZA762717B (en) | 1977-04-27 |
GB1510287A (en) | 1978-05-10 |
FR2311856A1 (en) | 1976-12-17 |
PH10990A (en) | 1977-10-20 |
DE2620659A1 (en) | 1976-12-09 |
JPS51141712A (en) | 1976-12-06 |
CA1046289A (en) | 1979-01-16 |
JPS5945742B2 (en) | 1984-11-08 |
GR60007B (en) | 1978-03-28 |
ES448133A1 (en) | 1977-07-16 |
AU1365276A (en) | 1977-11-10 |
FI761321A (en) | 1976-11-22 |
FI65450B (en) | 1984-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6054105A (en) | Process for the solvent extraction of nickel and cobalt values in the presence of magnesium ions from a solution | |
DE69606036T2 (en) | CHLORIDE-SUPPORTED HYDROMETALLURGICAL EXTRACTION OF NICKEL AND COBALT FROM SULPHIDERZ | |
CA1155084A (en) | Process for the recovery of metal values from anode slimes | |
KR101861885B1 (en) | Improved method of ore processing | |
JP2007530778A (en) | Metal recovery from metal oxide materials | |
US2822263A (en) | Method of extracting copper values from copper bearing mineral sulphides | |
EP0028634A1 (en) | Method for producing cobalt metal powder. | |
US4828809A (en) | Separation of nickel from copper in autoclave | |
NO129913B (en) | ||
ZA200501592B (en) | Method for the recovery of metals using chloride leaching and extraction | |
FI65450C (en) | HYDROMETALLURGICAL SCOPE | |
US4452762A (en) | Hydrometallurgical process for the recovery of valuable metals from metallic alloys | |
US4135918A (en) | Roast-reductive leach process for copper recovery | |
US5468281A (en) | Process for the separation of cobalt from nickel | |
US4435369A (en) | Hydrometallurgical process for extraction of nickel | |
US7544231B2 (en) | Recovery of platinum group metals | |
US3975190A (en) | Hydrometallurgical treatment of nickel and copper bearing intermediates | |
AU2004227192B2 (en) | Recovery of platinum group metals | |
US2829967A (en) | Recovery of platinum group metals from sulfidic raw materials | |
US4118221A (en) | Copper recovery from sulfate solutions containing nickel and cobalt | |
US6264904B1 (en) | Process for recovery of cobalt by selective precipitation of cobalt-calcium double salt | |
JPS5942058B2 (en) | Method for obtaining useful metals by leaching crude seabed nodules | |
Yazici et al. | Recovery of cobalt from sulphate solutions by precipitation via persulphate oxidation | |
RU2184163C1 (en) | Method of processing underwater iron-manganese ores | |
Ellar et al. | Development of a new cobalt recovery process at the Surigao Nickel Refinery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: SHERRITT GORDON MINES LIMITED |