FI80610B - Foerfarande foer loesningsmedelsextraktion. - Google Patents

Foerfarande foer loesningsmedelsextraktion. Download PDF

Info

Publication number
FI80610B
FI80610B FI852864A FI852864A FI80610B FI 80610 B FI80610 B FI 80610B FI 852864 A FI852864 A FI 852864A FI 852864 A FI852864 A FI 852864A FI 80610 B FI80610 B FI 80610B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
calcium
aqueous
metal
extraction
organic
Prior art date
Application number
FI852864A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI852864L (fi
FI80610C (fi
FI852864A0 (fi
Inventor
Juraj Babjak
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 FI852864A0 publication Critical patent/FI852864A0/fi
Publication of FI852864L publication Critical patent/FI852864L/fi
Publication of FI80610B publication Critical patent/FI80610B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI80610C publication Critical patent/FI80610C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00Compounds of cobalt
    • C01G51/003Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/04Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0426Counter-current multistage extraction towers in a vertical or sloping position
    • B01D11/0434Counter-current multistage extraction towers in a vertical or sloping position comprising rotating mechanisms, e.g. mixers, rotational oscillating motion, mixing pumps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/38Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
    • C22B3/384Pentavalent phosphorus oxyacids, esters thereof
    • C22B3/3842Phosphinic acid, e.g. H2P(O)(OH)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/38Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
    • C22B3/387Cyclic or polycyclic compounds
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Description

Liuotinuuttomenetelmä 1 806*0 Tämä keksintö koskee menetelmää liuottimena uuttamiseksi ja tarkemmin sanottuna menetelmää metallin uut-5 tamiseksi liuoksesta, joka sisältää kalsiumioneja määränä, joka vastaa kalsiumsulfaatin kyllästysrajoja.
Harjoitettaessa hydrometallurgiaa teollisesti on varsin yleistä käyttää arvokkaiden metallien, kuten esimerkiksi nikkelin, koboltin, kuparin, sinkin jne. vesipi-10 toisia sulfaattiliuoksia. Vesipitoiset sulfaattiliuokset ovat kloridi- ja nitrausliuoksiin verrattuina edullisia sikäli, että sulfaattiradikaali voi erityisesti kloridi-radikaaliin verrattuna olla tavallisesti korroosion kannalta vähemmän hankala.
15 Harjoitettaessa teollista hydrometallurgiaa on myös edullista käyttää emäksenä kalkkia tai kalkkikiveä. Etu on pääasiassa taloudellinen. Jos lähtökohdat ovat samat, ovat kalsiumemäksen kustannukset noin kuudesosa natriumemäksen kustannuksista. Kun kalkkia tai kalkkikiveä käytetään 20 emäksenä sulfaattiliuoksissa, saostuu pääosa kalsiumista kalsiumsulfaattihydraattina, jolloin jäljelle jäänyt liuos on kyllästynyt kalsiumsulfaatilla. Usein tavataan hydrometallurgista sulfaattiliuoksia, jotka sisältävät noin 0,5 - 0,7 g/1 kalsiumionia riippuen liuoksen lämpötilasta 25 ja muiden komponenttien ionivahvuudesta. Tämän selityksen ja patenttivaatimusten tarkoituksia varten katsotaan sellaisten liuosten olevan kyllästyneitä kalsiumsulfaatin suhteen. Jos sellaisiin kalsiumsulfaatilla kyllästettyihin liuoksiin pakotetaan lisää kalsiumionia, syntyy ylikylläs-30 tystila, joka johtaa nopeaan suomukerrostumiseen laitteistossa vaikka keskimääräinen vesipitoisen sulfaatin proses-sivirtaus olisikin kalsiumsulfaatin kyllästysrajalla tai sen alapuolella. Tämä keksintö keskittyy välttämään sellaisia paikallisia ylikyllästystiloja.
2 80610 Tämä keksintö koskee erityisesti nikkeli- ja kobolttipitoisten vesipitoisten sulfaattiliuosten käsittelyä, joista koboltti otetaan talteen liuotinuuttamalla. Liuoksessa olevan kalsiumionin kyllästysmäärän aiheutta-5 mien vaikeuksien välttämiseksi voitaisiin ajatella kalsiumin poistamista liuoksesta. Kalsiumin poistaminen myös kobolttia ja nikkeliä sisältävistä sulfaattiliuoksista on kuitenkin vaikeaa ja kallista. Eräs tapa kalsiumin poistamiseksi Co-Ni -liuoksesta on seostaminen CaF2:ksi. Tar-10 vitaan kuitenkin F -ylimäärä yli stökiometrisen tarpeen kalsiumkonsentraation pienentämiseksi alhaiselle tasolle. Tämä johtaa fluoridilla saastutettuun liuokseen, joka koboltin liuotinuuttamisen jälkeen on käsiteltävä fluoridin poistamiseksi.
15 On ehdotettu, että kalsiumin mukanauutto voidaan välttää koboltin uuttamisen aikana kalsiumin esiuutolla käyttämällä di(etyyliheksyyli)fosforihappoa (D2EHPA), jonka pH on alhainen, esimerkiksi noin 2-3. Jos kuitenkaan ei tarvita sinkin uuttoa ennen koboltin uuttoa, merkitsee 20 tämä, että tarvitaan ylimääräinen liuotinuuttopiiri koko vesipitoista virtausta varten.
Mitä liuotinuuttoon tulee, sen tiedetään uuttavan kobolttia vesipitoisista sulfaattiliuoksista nikkelin ollessa läsnä, jolloin uutosaineena on: 25 D1EHPA - di(2-etyyliheksyyli)fosforihappo, jota toimittaa esimerkiksi Mobil Chemical Company, USA; tai PC88A - 2-etyyliheksyylifosforihapon 2-etyyliheksyyli-esteri, jota toimittaa Diachachi Chemical Com-30 pany, Japani; tai
Cyanex™ - 272-di(2,4,4-trimetyylipentyyli)fosfiini- happoa, jota toimittaa Cyanamid Canada Inc. Näiden reagenssien Co/Ni- ja Co/Ca-selektiivisyyde 35 ovat erilaiset kuten seuraavassa esitetään: 3 80610
Reagenssi Co Co p Ni_^Ca D2EHPA 14 rJ1 PC 88A 280 1 5 Cyanex ™ 272 7.000 ^102
Kokeet, jotka ovat johtaneet tähän keksintöön on suoritettu pelkästään Cyanex™272 -reagenssillä, mutta uskotaan, että tätä keksintöä voidaan soveltaa käytettäväksi 10 minkä tahansa uuttoliuottimen kanssa, jonka selektiivisyys kobolttiin on hyvä nikkeliin ja kalsiumiin verrattuna. Reagenssejä, joihin kuuluvat Cyanex™272 ja samanlaisia materiaaleja, joiden ominaisuudet voivat olla samat kuin Cyanex™272:n esitetään US-patentissa 4 353 883 orgaani-15 siin aineisiin liukoisina fosfiinihappoina tai niiden suoloina, joiden yleinen kaava on
Ri 0 Ri 0 - \/ \/
P P
/\ /\ R2 Oh r2 oh 25 joissa R1 ja R2 toisistaan riippumatta tarkoittavat alkyy-liä, joka voi olla substituoitu, sykloalkyyliä-, alkoksi-alkyyliä-, alkyylisykloalkyyliä-, aryyliä-, alkyyliaryy-liä-, aralkyyliä tai sykloalkyyliaryyliä ja X on vety tai 30 suoloja muodostava radikaali. Orgaanisiin aineisiin liukoinen fosfiinihappo on edullisesti desykloheksyyli-fosfiinihappo, koska sen selektiivisyys on merkittävä ja se erottaa koboltin kalsiumsuoloista jättämättä jälkeensä rajapintaan kalsiumsuolasaostumaa.
35 Tyypillisiä keksinnön piiriin kuuluvia, mutta eivät sitä rajoittavia tyypillisiä organofosfiinihappoja 4 80610 ovat dimetyyli-, dietyyli-, di-n-propyyli-, di-isopropyyli-, di-n-pentyyli-, di-n-heksyyli-, di-n-heptyyli-, dioktyyli-, di-n-heksadekyyli-, di-n-eikosyyli-, bis-(2,4,4-trimetyyli-pentyyli)-, (2,4,4-trimetyylipentyyli)sykloheksyyli-, 5 (2,4,4-trimetyylipentyyli)oktyyli-, disyklopentyyli-, disykloheksyyli-, disyklo-oktyyli-, sykloheksyyli-, n-dodekyyli-, syklo-oktyylieetteri-, 2,4,6-tri-isopropyyli-1, 3,5-dioksafosforinaani-, 5-hydroksi-, 5-oksidi-sykloheksyy-li-, fenyyli-, syklopentyyli-p-tolyyli-, syklotolyyli-p-10 klorofenyyli-, diienyyli-, di-o-tolyyli-, di-m-tolyyli-, di-p-tolyyli-, bis(2,3-dimetyylifenyyli)-, bis(2,4-dimetyylifenyyli)-, bis(2,5-dimetyylifenyyli)-, bis(2,6-dimetyylifenyyli)-, bis(3,4-dimetyylifenyyli)-, bis(3,5-dimetyylifenyyli)-, di-(p-etyylifenyyli)-, di-(p-oktyylife-15 nyyli)-, etyylifenyyli-, n-butyylifenyyli-, n-oktyyli-, fenyyli-, n-heksadekyylifenyyli-, etyyli-o-tolyyli-, n-oktyyli-p-tolyyli-, bis(bis(m-klorofenyyli)metyyli-o-klorofenyyli-, n-propyyli-p-klorofenyyli-, n-dodeyyli-p-klorofenyyli-, dinensyyli-, metyyli-naftyyli-, idallyyli-, 20 sykloheksyyli-, 1-hydroksisykloheksyyli-, bis(2-metyyli-hydroksipentyyli)-, bensyyli-, alfa-hydroksibensyyli-, o-klorobensyyli-, alfa-hydroksi-p-klorobensyyli-, fenyyli-, alfa-metyylibensyyli-, syklopentyyli-, 1-hydroksisyklo-pentyyli-, alfa-metyylibensyyli-, alfa-hydroksyyli-alfa-25 metyylibensyyli-, 1-metyylipentyyli-, n-oktyyli-, alfa- hydroksibensyyli-, ja (1-hydroksi-1-metyylietyyli)iso-propyy1ihappo.
Ongelma, jonka hakija on kohdannut ja ratkaissut ei ole kalsiumsuolojen sakkojen muodostuminen edellä US-30 patentin 4 353 883 sitaatissa mainittuun orgaaniseen vesipitoiseen rajanpintaan, vaan pikemminkin erillinen ongelma, joka esiintyy monivaiheisissa vastavirtauutosjärjestelmissä. US-patentissa 4 353 883 esitetyissä liuotin-uutosesimerkeissä esitetään vain yksivaiheinen uutos.
35 Sen mukaisesti perustuu patentinhaltijoiden suosima di- 5 80610 sykloheksyylifosfiinin käyttö ilmeisesti siihen, että kalsiumsuolojen,joiden orgaaninen liukoisuus on vähäinen ja affiniteetti veteen merkittävä ja jotka voivat saostua ensi sijassa vaiheiden välisellä alueella, muodostuminen 5 vältetään. Tämä keksintö keskittyy päinvastoin sulfaatti-ja vesipitoisen faasin kuormituksen välttämiseen kalsium-ionilla yhdessä tai useammassa uutosvaiheessa, jolloin kalsiumsulfaatin kyllästysraja ylittyisi.
Kuvio 1 on poikkileikkauskuva liuosuutoskolonnista. 10 Kuvio 2 on graafinen esitys, joka esittää vesipi toisen koboltin ja kalsiumin pitoisuuksien keskinäistä suhdetta kolonniasemiin nähden kun uutos kolonnissa suoritetaan kiinteällä pH-arvolla 5,0.
Kuvio 3 on samanlainen graafinen esitys kuin kuvio 15 2 ja se esittää pitoisuusarvoja kun uutos kolonnissa suo ritetaan pH-arvoilla 4,5 ja 5,0.
Viitaten piirustuksen kuvioon 1 esittää se poikkileikkauksena lasista, metallista, lasilla vuoratusta metallista tai jostain muusta sopivasta, korrosiota 20 kestävästä materiaalista tehtyä pystysuoraan sylinteri-mäistä liuotinuutoskolonnia 11, jonka yläpään lähellä on vesipitoisen syötön sisäänmeno 12 ja alapään lähellä vesipitoisen raffinaatin ulostulo 13. Kolonni 11 on myös varustettu alapään lähellä olevalla orgaanisen syötön 25 sisäänmenolla 14 ja yläpään lähellä olevalla kuormatun orgaanisen aineen ulostulolla 15. Kolonni 11 on varustettu useilla rengasmaisilla väliseinillä 16, jotka jakavat kolonnin 33 osastoon, kuten tiedetään. 16 ylintä osastoa SC1 - SC16 (SC tarkoittaa esipuhdistusta) eivät liity tähän 30 keksintöön. Kolonnista 11 oikealle ulkonevat putkimaiset osat 17 esittävät kaavamaisesti näytteenottovälineitä, joiden avulla kustakin osastosta voidaan ottaa näytteitä. Kuvion 1 selityksen lopuksi mainittakoon, että kolonnissa 11 olevia vesipitoisia ja orgaanisia faaseja sekoitetaan 35 kolmellakymmenelläkolmella tuuletinsiivikolla 18, joita 6 80610 on yksi kutakin osastoa kohti ja jotka on kiinnitetty moottorin 20 pyörittämälle tangolle 19. Faasin erotuksen valvomista varten ylimmässä osastossa 21 liittyy osastoon välineet, jotka esitetään yhdistelmänä, johon kuuluu 5 tarkastuslasi 22 ja valokenno 23, joka on liitetty ei-esitettyyn välineeseen, joka säätää vesipitoista orgaanista virtausta. Kuten näkyy, tarjoavat useat, kuula-
TM
venttiilin 24 ja Swagelock -liittimien 24 yhdistelmänä esitetyt, välineet pääsyn osastoihin L2, L4, L6, L8, L10, 10 L12, L14, L16. Tätä pääsyä käytetään kolonnissa 11 olevien sekoittuneiden vesipitoisten ja orgaanisten vaiheiden pH-arvon mittaamiseen ja emäksen lisäämiseen pH-arvon pitämiseksi suunnitellulla korkeudella reaktiona pH-arvon mittausvälineiden kehittämiin signaaleihin.
15 Kun kolonnia 11 käytettiin kiinteällä pH-arvolla 5, jonka oli todettu johtavan erinomaiseen koboltin uutokseen vesipitoisesta koboltti-nikkelisulfaattiliuoksesta, kohdattiin vaikeuksia kipsin suomuttumisessa. Hydrometallurgi-sista operaatioista peräisin olevaa prosessiliuosta, jonka 20 analyysi (g/1) oli 12,6 Ni, 14,4 Co, 0,764 Cu ja 0,616
Ca (kaikki sulfaatteina), käsiteltiin muunnetussa kolonnis-
TM TM
sa 11 käyttämällä 20 tilavuusosaa Cyanex Varsoi DX 3641 :ssä orgaanisen faasin uutosaineena. Emäs saatiin vesiliuoksesta, jonka NaOH-pitoisuus oli 100 g/1 pH:n pitämiseksi halu- 25 tussa arvossa 5. pH-arvoa valvottiin ajojen aikana auto-
TM
maattisesti käyttämällä radiometer -titrauslaitteita. Kolonnin yläosaan syötettiin vesipitoista liuosta noin 200 ml/min ja kuormitusosan viimeiseen osastoon syötettiin noin 400 ml/min orgaanista syötettä. Toimintalämpötila 30 pidettiin arvossa noin 50°c. Käytettiin kolmea pH-arvon säätösilmukkaa, joissa oli kuusi NaOH:n lisäämispistettä, jotka oli sijoitettu seuraavasti:
Silmukka 1 Silmukka 2 Silmukka 3 pH-elektrodikomponentti L2 L8 L14 35 NaOH:n lisäyskomponentti L2, L4 L8, L1U L14, L16 7 80610 Tämä järjestely oli käyttökelpoinen titrauslait-teiden lukumäärän minimoimiseksi, samalla kun saavutettiin hyvä koboltin uutos.
Vakiona pidetyllä pH-arvolla 5 saadut koetulokset 5 näkyvät piirustuksen kuviossa 2. Kuvio 2 on graafinen esitys, joka liittää sekä vesipitoisen koboltin että vesipitoisen kalsiumin pitoisuudet (asteikot ala- ja ylä-abskissoilla, vastaavasti) kolonnin 11 kuormitusosastoihin (asteikko ordinaatalla). Kuvion 2 käyrä esittää, että 10 nouseva orgaaninen faasi on uuttanut olennaisesti kaiken koboltin vesipitoisesta faasista osastossa 9 ja osastoissa L10 - L17 oleva vesipitoinen faasi on koboltiton.
Kuvion 2 käyrä osoittaa, että kalsium uuttuu vesipitoisesta faasista osaston L11 alapuolella olevissa osastoissa 15 ja uuttuu takaisin vesipitoiseen faasiin osastoissa L1 -L10. Kalsiumionin uuttuminen takaisin vesipitoiseen faasiin saa vesipitoisessa faasissa olevan kalsiumsulfaatin ylikyllästymään, pystykatkoviivan 28 esittäessä kyllästymistä koeolosuhteissa. Tämä ylikyllästyminen osastoissa 20 L1 - L10 saa kipsin (CaS0^2H20) suomuttumaan näissä osastoissa, mikä tekee osastosta 11 toimintakelvottoman lyhyen ajan kuluessa.
Keksintö käsittää vastavirtaliuosuutosprosessin käytön, jolloin arvokas metalli, esimerkiksi koboltti, 25 joka on vesipitoisessa sulfaattiliuoksessa yhdessä olennaisesti kyllästävän kalsiummäärän kanssa, uutetaan saattamalla vesipitoinen sulfaattiliuos kosketukseen vasta-virtaperiaatteella useissa vaiheissa orgaanisen uutosai-neen kanssa, joka pystyy uuttamaan sekä arvokkaan metallin 30 että kalsiumin mutta joka on selektiivinen arvokkaan metallin suhteen kalsiumiin verrattuna siten, että uutos-aineen kosketus vesipitoisen liuoksen kanssa minimoituu, jos vesipitoisessa sulfaattiliuoksessa ei enää ole arvokasta metallia. Toisin sanoen jos arvokas metalli on 35 täysin tai olennaisesti uuttunut, on vesipitoisen faasin 8 80610 ja orgaanisen faasin kosketusta vältettävä, kun vesipitoisessa sulfaattiliuoksessa ei enää ole arvokasta metallia.
Tämä keksintö sopii erityisesti koboltin uuttami-5 seen nikkelipitoisista sulfaattiliuoksista, jotka sisältävät myös kyllästysmääriä kalsiumsulfaattia, käytetyn
TM
uutosaineen ollessa Cyanex 272, jonka uskotaan käsittävän pääasiassa materiaalia,jonka kemiallinen kaava on CH3 h2 ch3
” III
H3c"C-C - C - C 0 I I l\ / ,5 CH3 - " HA / ^3 CH3 p
20 H3C -C-C - C - C 'V
CH3 H Jlf \ 25 liuotettuna öljyperäiseen hiilivetyliuottimeen. Myyjän kirjallisuudessa on 53 % nafteeneita ja noin 41 % parafii-
TM
nejä käsittäväksi öljyhiilivedyksi kuvatun Varsoi
TM
DX3641:n on todettu olevan sopiva liuotin Cyanex 272:lle. Tämän keksinnön prosessi voidaan suorittaa missä 30 tahansa tavanomaisessa laitteistossa, jota voidaan käyttää ainakin liuoksien monivaiheiseen vastavirtauuttoon. Sellainen laitteisto käsittää sarjan sekoitusseisonta-altaita tai mieluimmin liuosten uutoskolonnin,jossa on siten sijoitetut sekoitusvälineet, että muodostuu ainakin 35 kaksi teoreettista uutossekvenssivaihetta. Kuviossa 1 9 80610 näkyy eräs sopiva liuosten uutoskolonnimuoto, josta kaupallisessa käytössä puuttuisivat näytteenottoputket SC1 -SC16 sekä osastot L1 - L17.
Erittäin suosittuun tapaan suorittaa tämän keksin-5 non prosessi, jossa arvokas metalli uutetaan vesipitoisesta sulfaattifaasista, jossa on kyllästysmäärä kalsiumionia liuoksena, kuuluu: a) saattaa mainittu vesipitoinen faasi vastavir-takosketukseen orgaanisen faasin virtauksen kanssa useis- 10 sa sekoitusvaiheissa, jolloin orgaanisen aineosan vetyioni vaihtuu mainitussa vesipitoisessa faasissa olevaan metalliin, mainitun metallin yhdistämiseksi mainittuun orgaaniseen faasiin, b) säätää mainitun vesipitoisen faasin pH-arvo 15 kuormittamattoman orgaanisen virtauksen ja tyhjennetyn vesipitoisen virtauksen alkuseoksen vaiheeseen tai sen lähelle ensimmäisessä pH-arvossa, joka sallii mainitun metallin uuton, mutta minimoi kalsiumin uuton mainittuun orgaaniseen faasiin, 20 c) säätää mainittuun orgaaniseen vaiheeseen näh den ylävirrassa olevassa sekoitusvaiheessa olevan mainitun vesipitoisen faasin pH-arvo mainitusta ensimmäisestä pH-arvosta poikkeavaan pH-arvoon, jotta mainitun metallin uuttuminen mainittuun orgaaniseen virtaukseen olisi mah-25 dollisimman suuri, ja pitää se siinä, jolloin orgaanisen faasin kosketus metallista tyhjennettyyn vesipitoiseen faasiin on mahdollisimman vähäinen ja vesipitoisen faasin ylikyllästyminen kalsiumsulfaatin suhteen vältetään uutosprosessin kaikissa vaiheissa.
30 Piirustuksen kuviossa 3 esitetään ja valaistaan esimerkillä tämän keksinnön tämä suosittu aspekti. Kuvio 3 on rakenteeltaan samanlainen kuin kuvio 2 esittäen vesipitoisen faasin pitoisuutta koboltin ja kalsiumin suhteen kuvion 1 kolonnin 11 eri osastoissa. Kuvioon 3 piir-35 rettyjen tietojen saamiseksi käytettiin olennaisesti samaa 10 8061 0 vesipitoista syöteliuosta ja orgaanista uutosainetta kuin kuvioon 2 piirrettyjen tietojen saamiseksi. Kuvioiden välinen ero on siinä, että kuvion 2 esittämässä prosessissa pidettiin pH-arvo vakiona 5 kolonnin koko pituudella, 5 kun taas kuvion 3 esittämässä prosessissa pH:n alkuarvoa 4,5 pidettiin yllä kolonnin alaosassa ja pH-arvoa 5,0 kuormitusosan yläpäässä. Kuvio 3 osoittaa, että järjestämällä pH-profiili siten, on orgaanista uutosainetta koboltittoman vesipitoisen faasin mukana vain kahdessa 10 osastossa, että orgaaninen faasi ottaa mukaansa erittäin vähän kalsiumia ja että vesipitoinen faasi ei kolonnin millään kohdalla ole ylikyllästynyt kalsiumsulfaatin suhteen. Seurauksena tästä tilanteesta on, että kipsi ei suomutu kolonnissa 11.
15 Uutettaessa kobolttia nikkelipitoisista vesisulfaat- tiliuoksista, jotka sisältävät myös kyllästysmääriä kal-
TM
siumia, uutosaineen ollessa Cyanex 272 on erikoistapauksessa todettu, että orgaanisen faasin kobolttipitoisuu-den (g/1) ja kalsiumin jakautumissuhteen kymmenlogaritmin 20 välillä vallitsee käänteinen lineaarisuhde (orgaanisen faasin koko kalsiumkonsentraatio jaettuna vesipitoisen faasin koko konsentraatiolla) pH-arvoissa 4,5 ja 5. Orgaanisen faasin kobolttikonsentraation ollessa alle 1 g/1 on kalsiumin jakautumissuhde pH-arvolla 4,5 pienempää suu-25 ruusluokkaa kuin pH-arvossa 5,0 olevan ykseyden kalsiumin jakautumissuhde. Sen vuoksi, vaikka pH-arvo 4,5 on epä-
TM
suotuisampi kuin pH-arvo 5,0 Cyanex 272:ssa olevan koboltin kuormaamiseen, on se siitä huolimatta erittäin edul-
TM
linen mieluummin Cyanex 272:ssa olevan koboltin kuin 30 kalsiumin alkukuormaamiseen.
Tekniikkaan normaalisti perehtyneille on selvää, että kaikkia liuotinuutosreaktioita, joissa vety- tai hydroksyyli-ioni on joko tuotteena tai reagoivana aineena, voidaan ainakin rajoitetussa määrin ohjata säätämällä 35 pH-arvoa. Jotkut sellaisista liuosuutosreaktioista käsit- 11 8061 0 tävät uutosaineen reagenssin protonaation, happo-emästasapainon, uutosaineiden kelatoinnin, ja metallien hydrolyysireaktiot. Kukin näistä mekanismeista ja muut mekanismit, joita voidaan pH-arvoa säätämällä ohjata, 5 jotta kuormaamattoman orgaanisen uutosaineen kosketus vesi- ja kalsiumpitoiseen liuokseen, jossa uutettavaa metallia ei ole, olisi mahdollisimman vähäistä, ovat käyttökelpoisia sovellettaessa tätä keksintöä käytäntöön.
Vaikka tässä on kuvattu ja selitetty keksinnön 10 eräitä nimenomaisia suoritusmuotoja, on tekniikkaan perehtyneille selvää, että patenttivaatimusten kattamaan keksinnön muotoon voidaan tehdä muutoksia ja että keksinnön määrättyjä ominaisuuksia voidaan joskus käyttää hyväksi käyttämättä vastaavasti sen muita ominaisuuksia. 15

Claims (6)

12 80610
1. Menetelmä metallin liuotinuuttamiseksi vesipitoisesta sulfaattiliuoksesta, joka sisältää kalsiumia 5 oleellisesti kyllästysmäärän, saattamalla vesipitoinen liuos vastavirtaan kosketukseen vähintään kahdessa vaiheessa orgaanisen uuttoaineen kanssa, joka pystyy uuttamaan sekä mainittua metallia että kalsiumia, mutta joka on oleellisesti selektiivinen metalliin nähden verrattuna 10 kalsiumiin, tunnettu siitä, että kipsin minimoiminen missä tahansa vaiheessa käsittää uuttoaineen ja vesipitoisen liuoksen välisen kosketuksen minimoimisen sen jälkeen kun metalli on uutettu oleellisesti täydellisesti vesipitoisesta sulfaattiliuoksesta.
2. Menetelmä metallin selektiiviseksi uuttamiseksi sulfaattipitoisesta vesifaasista vastavirtaan useissa sekoitusvaiheissa orgaanisen faasin virralla kun läsnä on kyllästysmäärä kalsiumioneja liuenneena sulfaattipitoiseen vesifaasiin, tunnettu siitä, että 20 a) orgaanisen komponentin vetyioni vaihdetaan vesi- faasin metalliin metallin yhdistämiseksi orgaaniseen faasiin, b) vesifaasin pH-arvo säädetään vaiheessa, jossa alkusekoitetaan kuormittamaton orgaaninen virta 25 tyhjennetyn vesipitoisen virran kanssa, tai lä hellä tätä vaihetta, ensimmäiseen pH-arvoon, joka sallii metallin uuton mutta minimoi kalsiu min uuton orgaaniseen faasiin, ja pH pidetään säädetyssä arvossa, ja 30 c) vesifaasin pH säädetään sekoitusvaiheessa, joka on orgaaniseen faasiin nähden alavirran puolella, pH-arvoon, joka eroaa ensimmäisestä pH-ar-vosta, ja pH pidetään säädetyssä arvossa, metallin uuton maksimoimiseksi orgaaniseen virtaan, 35 jolloin estetään vesifaasin ylikyllästyminen kaliumsulfaatilla missä tahansa uuttovaiheessa. i3 8061 0
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selektiivisesti uutettava metalli on koboltti.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, t u n-5 n e t t u siitä, että koboltti uutetaan selektiivisesti nikkelipitoisesta liuoksesta.
5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että orgaaninen komponentti käsittää fosfiinihappoa, jonka kaava on 10 0 R, // p 0 \ / ‘\// p p IS /\ /Λ r2 oh *2 oh jossa Rx ja R2 toisistaan riippumatta tarkoittavat alkyy-20 liä, joka voi olla substituoitu, sykloalkyyliä, alkoksi-alkyyliä, alkyylisykloalkyyliä, aryyliä, alkyyliaryyliä, aralkyyliä tai sykloalkyyliaryyliä.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että orgaaninen komponentti on hiili- 25 vetyliuottimeen liuotettu di(2,4,4-trimetyylipentyyli)fos-fiinihappo. i4 8061 0
FI852864A 1984-09-17 1985-07-23 Foerfarande foer loesningsmedelsextraktion. FI80610C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA000463309A CA1227339A (en) 1984-09-17 1984-09-17 Process for metal recovery by solvent extraction from caso.sub.4 containing sulfate solutions
CA463309 1984-09-17

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI852864A0 FI852864A0 (fi) 1985-07-23
FI852864L FI852864L (fi) 1986-03-18
FI80610B true FI80610B (fi) 1990-03-30
FI80610C FI80610C (fi) 1991-12-03

Family

ID=4128726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI852864A FI80610C (fi) 1984-09-17 1985-07-23 Foerfarande foer loesningsmedelsextraktion.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4610861A (fi)
JP (1) JPS61117235A (fi)
BE (1) BE903209A (fi)
CA (1) CA1227339A (fi)
FI (1) FI80610C (fi)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4956154A (en) * 1988-03-09 1990-09-11 Unc Reclamation Selective removal of chromium, nickel, cobalt, copper and lead cations from aqueous effluent solutions
FR2652076B1 (fr) * 1989-09-20 1992-03-20 Rhone Poulenc Chimie Procede de recuperation des valeurs de terres rares dans les gypses.
US6048506A (en) * 1993-10-29 2000-04-11 Queensland Nickel Pty. Ltd. Process for the removal of cationic impurities from a cobalt sulphate solution
US5605668A (en) * 1993-10-29 1997-02-25 Queensland Nickel Pyt. Ltd. Solvent extraction of cobalt from cobalt sulfate solution
US6231823B1 (en) 2000-03-27 2001-05-15 Dynatec Corporation Solvent extraction process for the separation of cobalt from nickel in aqueous sulphate-containing solutions
DE10356822A1 (de) * 2003-12-05 2005-07-07 Bayer Technology Services Gmbh Verfahren zur Abtrennung von Pb und Ni aus Co-haltigen Gemischen

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3055754A (en) * 1959-06-29 1962-09-25 Nat Res Dev Extraction of metal values
US3154390A (en) * 1960-02-01 1964-10-27 Kerr Mc Gee Oil Ind Inc Process for intermixing immiscible liquids
US3387944A (en) * 1961-09-12 1968-06-11 Thorium Ltd Batch separation of components of a mixture by total solute reflux
US3140915A (en) * 1962-08-13 1964-07-14 Freeport Sulphur Co Method of inhibiting dissolution of calcium sulfate
US4320099A (en) * 1980-07-28 1982-03-16 Inco Limited Process for nickel removal from concentrated aqueous cobaltous sulfate solutions
US4353883A (en) * 1980-08-28 1982-10-12 American Cyanamid Company Selective extraction of cobalt(II) from aqueous solutions with phosphinic acid extractants
US4551314A (en) * 1984-04-11 1985-11-05 Amax Inc. Process for improving solvent extraction operation using two mixers

Also Published As

Publication number Publication date
CA1227339A (en) 1987-09-29
FI852864L (fi) 1986-03-18
BE903209A (fr) 1985-12-31
FI80610C (fi) 1991-12-03
JPS61117235A (ja) 1986-06-04
FI852864A0 (fi) 1985-07-23
US4610861A (en) 1986-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rickelton et al. The selective recovery of zinc with new thiophosphinic acids
US4721605A (en) Selective removal of metals from aqueous solutions with dithiophosphinic acids
Sole et al. Solvent extraction characteristics of thiosubstituted organophosphinic acid extractants
US4382016A (en) Extractant for the selective removal of cobalt(II) from aqueous solutions
AU2010270689B2 (en) Processes for recovering metals from aqueous solutions
US5039496A (en) Process for selective extraction of contaminant elements from mixtures of electrolytes in solution
EP0400311B1 (en) Metal recovery with monothiophosphinic acids
US4348367A (en) Selective removal of cobalt(II) from aqueous solutions with phosphinic extractants
FI80610B (fi) Foerfarande foer loesningsmedelsextraktion.
US4353883A (en) Selective extraction of cobalt(II) from aqueous solutions with phosphinic acid extractants
Cote et al. Modelling of extraction equilibrium for zinc (II) extraction by a bibenzimidazole type reagent (ACORGA ZNX 50) from chloride solutions
FI71347B (fi) Foerfarande foer selektiv extraktion av kobolt(ii) ur vattenloesningar
Du Preez, AC & Preston Separation of nickel and cobalt from calcium, magnesium and manganese by solvent extraction with synergistic mixtures of carboxylic acids
IL45893A (en) Separation of uranium from aqueous liquors containing it
Saji et al. Liquid-liquid extraction of tetravalent titanium from acidic chloride solutions by bis (2, 4, 4-trimethylpentyl) phosphinicacid
FI69110C (fi) Process foer separation av kobolt fraon nickel
Biswas et al. Purified Cyanex 272: Its interfacial adsorption and extraction characteristics towards iron (III)
Soldenhoff Solvent extraction of copper (II) from chloride solutions by some pyridine carboxylate esters
ZUO et al. Extraction of mercury (II) by thiourea-based reagents
Cornwell An overview of liquid ion exchange with emphasis on alum recovery
Mishra et al. Solvent extraction separation of beryllium (ll) from aluminum (lll) by cyanex 921 (TOPO)
Singh et al. Extraction of U (VI), Zr (IV) and Th (IV) from perchlorate media, by PC-88A
Du Preez, R.*, Kotze, M.**, Nel, G.***, Donegan, S.**** & Masliwa Solvent extraction test work to evaluate a Versatic 10/Nicksyn synergistic system for nickel-calcium separation
Kihlbom Separation of Cobalt and Nickel using CYANEX 272 for Solvent Extraction
EP0193307A2 (en) Process for the extraction of metal values and novel metal extractants

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: INCO LIMITED