FI80610C - Foerfarande foer loesningsmedelsextraktion. - Google Patents
Foerfarande foer loesningsmedelsextraktion. Download PDFInfo
- Publication number
- FI80610C FI80610C FI852864A FI852864A FI80610C FI 80610 C FI80610 C FI 80610C FI 852864 A FI852864 A FI 852864A FI 852864 A FI852864 A FI 852864A FI 80610 C FI80610 C FI 80610C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- metal
- calcium
- aqueous
- organic
- extraction
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G51/00—Compounds of cobalt
- C01G51/003—Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
- B01D11/0426—Counter-current multistage extraction towers in a vertical or sloping position
- B01D11/0434—Counter-current multistage extraction towers in a vertical or sloping position comprising rotating mechanisms, e.g. mixers, rotational oscillating motion, mixing pumps
-
- 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
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
- C22B3/38—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
- C22B3/384—Pentavalent phosphorus oxyacids, esters thereof
- C22B3/3842—Phosphinic acid, e.g. H2P(O)(OH)
-
- 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
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
- C22B3/38—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
- C22B3/387—Cyclic or polycyclic compounds
-
- 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)
- 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
1 806*0
Liuotinuuttomenetelmä 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)
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
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 FI80610B (fi) | 1990-03-30 |
FI80610C true 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)
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. |
US5605668A (en) * | 1993-10-29 | 1997-02-25 | Queensland Nickel Pyt. Ltd. | Solvent extraction of cobalt from cobalt sulfate solution |
US6048506A (en) * | 1993-10-29 | 2000-04-11 | Queensland Nickel Pty. Ltd. | Process for the removal of cationic impurities from a cobalt sulphate 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)
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 |
-
1984
- 1984-09-17 CA CA000463309A patent/CA1227339A/en not_active Expired
-
1985
- 1985-07-23 FI FI852864A patent/FI80610C/fi not_active IP Right Cessation
- 1985-08-19 US US06/767,096 patent/US4610861A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-09-10 BE BE0/215565A patent/BE903209A/fr not_active IP Right Cessation
- 1985-09-17 JP JP60203604A patent/JPS61117235A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI80610B (fi) | 1990-03-30 |
CA1227339A (en) | 1987-09-29 |
FI852864L (fi) | 1986-03-18 |
FI852864A0 (fi) | 1985-07-23 |
US4610861A (en) | 1986-09-09 |
BE903209A (fr) | 1985-12-31 |
JPS61117235A (ja) | 1986-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4721605A (en) | Selective removal of metals from aqueous solutions with dithiophosphinic acids | |
Sole et al. | Solvent extraction characteristics of thiosubstituted organophosphinic acid extractants | |
AU2010270689B2 (en) | Processes for recovering metals from aqueous solutions | |
US4382016A (en) | Extractant for the selective removal of cobalt(II) from aqueous solutions | |
EP0400311B1 (en) | Metal recovery with monothiophosphinic acids | |
FI80610C (fi) | Foerfarande foer loesningsmedelsextraktion. | |
US5039496A (en) | Process for selective extraction of contaminant elements from mixtures of electrolytes in solution | |
JP2012012368A (ja) | 希土類金属抽出剤の合成方法 | |
US4348367A (en) | Selective removal of cobalt(II) from aqueous solutions with phosphinic extractants | |
US4353883A (en) | Selective extraction of cobalt(II) from aqueous solutions with phosphinic acid extractants | |
US9822425B2 (en) | Processes for recovering metals from aqueous solutions | |
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 | |
Liu et al. | Synthesis of N-(2-ethylhexyl)-pyridine-4-carboxamide and its synergistic behaviors with dinonylnaphthalene sulfonic acid for the selective extraction of nickel and cobalt | |
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 | |
US5728853A (en) | Chemical process | |
Cornwell | An overview of liquid ion exchange with emphasis on alum recovery | |
Singh et al. | Extraction of U (VI), Zr (IV) and Th (IV) from perchlorate media, by PC-88A | |
Juang et al. | Analysis of the transport rates of europium (III) across an organophosphinic acid supported liquid membrane | |
Mishra et al. | Solvent extraction separation of beryllium (ll) from aluminum (lll) by cyanex 921 (TOPO) | |
Nagaosa et al. | Purification of unrefined nickel (II) sulfate solution by a continuous countercurrent multistage extraction with bis (2‐ethylhexyl) phosphinic acid | |
Gutiérrez et al. | Solvent extraction equilibrium of gallium from hydrochloric acid solutions by Amberlite LA‐2 | |
Rout et al. | Extraction of thorium (IV) by cyanex reagents, PC-88A and their mixtures from aqueous hydrochloric acid media | |
BABA et al. | Extraction equilibria of silver with a sulfur-containing carboxylic acid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed | ||
MM | Patent lapsed |
Owner name: INCO LIMITED |