FI81385C - Method of supplementing the nickel content of a spent nickel sulf atelectrolyte - Google Patents

Method of supplementing the nickel content of a spent nickel sulf atelectrolyte Download PDF

Info

Publication number
FI81385C
FI81385C FI852546A FI852546A FI81385C FI 81385 C FI81385 C FI 81385C FI 852546 A FI852546 A FI 852546A FI 852546 A FI852546 A FI 852546A FI 81385 C FI81385 C FI 81385C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
nickel
electrolyte
green
spent
oxide
Prior art date
Application number
FI852546A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI81385B (en
FI852546A0 (en
FI852546L (en
Inventor
Thijs Eerkes
Victor Alexander Ettel
Gerald Vernon Glaum
Carlos Diaz
Eberhard Krause
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 FI852546A0 publication Critical patent/FI852546A0/en
Publication of FI852546L publication Critical patent/FI852546L/en
Priority to FI896307A priority Critical patent/FI83672C/en
Publication of FI81385B publication Critical patent/FI81385B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI81385C publication Critical patent/FI81385C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions or iron group metals, refractory metals or manganese
    • C25C1/08Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions or iron group metals, refractory metals or manganese of nickel or cobalt

Description

1 813851 81385

Menetelmä käytetyn nikkelisulfaattielektrolyytin nikkeli-pitoisuuden täydentämiseksiMethod for replenishing the nickel content of the nickel sulphate electrolyte used

Keksinnön kohteena on menetelmä käytetyn sulfaatti-5 elektrolyytin nikkelipitoisuuden täydentämiseksi saatta malla käytetty sulfaattielektrolyytti kosketukseen "vihreän" nikkelioksidin kanssa, joka on oleellisesti metalleista vapaa vaikeasti sulava tuote, joka on valmistettu pasuttamalla sulfidipitoista nikkeliä alle noin 0,1 paino-10 % olevaan rikkipitoisuuteen.The invention relates to a process for replenishing the nickel content of a spent sulphate-5 electrolyte by contacting the spent sulphate electrolyte with "green" nickel oxide, a substantially metal-free refractory product obtained by roasting sulphide-containing nickel to a sulfur content of less than about 0.1% by weight.

Esillä olevan keksinnön peruslähtökohtana on, että ollakseen käytännöllisen täytyy nikkelin sähkötalteenotto menettely suorittaa mahdollisimman taloudellisella tavalla kaupallisesti käyttökelpoista teknologiaa käyttäen. Tämän 15 peruslähtökohdan huomioiminen on välttämätöntä niiden vai keuksien ymmärtämiseksi, joita liittyy näennäisesti yksin kertaiseen tehtävään nikkelipitoisuuden täydentämiseksi sähkö talteenottokylvyssä, josta nikkeliä on poistettu.The basic premise of the present invention is that in order to be practical, the nickel electrical recovery process must be performed in the most economical way possible using commercially viable technology. Consideration of these 15 basic starting points is necessary to understand the difficulties involved in the seemingly simple task of replenishing the nickel content in a nickel-depleted electrical recovery bath.

Piirustusten kuvio 1 on kaaviollinen yleisesitys 20 yksinkertaisesta nikkelin täydennyspiiristä. Kuvio 2 on kaaviollinen esitys nikkelin täydennysvaiheesta. Kuvio 3 kuvaa kaaviollisesti elektrolyytin puhdistusta.Figure 1 of the drawings is a schematic overview of 20 simple nickel replenishment circuits. Figure 2 is a schematic representation of the nickel replenishment step. Figure 3 schematically illustrates electrolyte purification.

Kuviossa 1 esittää 11 sähkötalteenottoyksikköä, josta käytetty elektrolyytti siirtyy putken 12 kautta nik-25 kelipitoisuuden täydennysyksikköön 13. Täydenetty elektro lyytti siirretään sitten pumpun 14 avulla puhdistusyksikön 15 lävitse ja putken 16 kautta takaisin sähkötalteenotto-yksikköön 11. Tämä keksintö kohdistuu nikkelin täydennys-yksikön 13 15 toimintaan. Yksikköön 13 saapuvan käytetyn 30 elektrolyytin pH-arvo on yleensä noin 0,5 - 1,5 ja vapaa happopitoisuus (oletettuna rikkihapoksi) noin 25 - 60 grammaa litraa kohti (g/1). Elektrolyytti on pääasiassa sulfaattielektrolyyttiä ja vain vähäinen määrä kloridi-ioneja on siinä läsnä korrosiovaikeuksien minimoimiseksi 35 ja verrattain halpojen anodien, kuten lyijy- tai Pb/Ti- 2 81385 anodien käytön sallimiseksi sähkötalteenottoyksikössä 11. Vaikeutena yksikössä 13 on siten yksinkertaisesti se kuinka nikkeli liuotetaan rikkihapon verrattain laimeaan, puskuroituun vesiliuokseen.Figure 1 shows 11 electrical recovery units from which spent electrolyte passes through tube 12 to nickel 25 refill unit 13. The charged electrolyte is then transferred by pump 14 through purification unit 15 and through pipe 16 back to electrical recovery unit 11. This invention relates to nickel replenishment unit 13. activities. The spent electrolyte 30 entering the unit 13 generally has a pH of about 0.5 to 1.5 and a free acid content (assumed to be sulfuric acid) of about 25 to 60 grams per liter (g / l). The electrolyte is mainly a sulphate electrolyte and only a small amount of chloride ions is present to minimize corrosion difficulties 35 and to allow the use of relatively inexpensive anodes such as lead or Pb / Ti 2 81385 anodes in the electrical recovery unit 11. The difficulty in unit 13 is therefore simply how to dissolve nickel in a dilute, buffered aqueous solution.

5 Joku voi olla taipuvainen sanomaan, että vastaus on helppo. Nikkeliä voidaan uuttaa metallisesta nikkelistä tai rikkiköyhästä metallikivestä. Jos käytetään metallista nikkeliä, ovat kustannukset suuret pelkistyskustannusten vuoksi. Jos käytetään rikkiköyhää metallikiveä, on nikke-10 Iin uutto epätäydellinen, jolloin jää nikkelisulfidijäännös, joka täytyy palauttaa takaisin lisäkustannuksin. Käytetty elektrolyytti voidaan saattaa kosketukseen nikkeli-(2)-hydroksidin tai nikkeli(2)-karbonaatin tai emäksisen nikkelikarbonaatin kanssa. Tämä vastaus uutosvaikeuteen 15 edellyttää suurten nikkeli-ionimäärien saatavuuden vesi-liuoksessa, tämän nikkeli-ionipitoisuuden saostamisen al-kalimetallihydroksidin tai -karbonaatin avulla ja tämän sakan pesun oleellisesti vapaaksi alkalimetalli-ioneista. Tämä voidaan tehdä laboratoriossa, jolloin ei tarvitse 20 ajatella kustannuksia tai vaikeuksia. Kuitenkin sovellettuna laitosmittakaavaan reagenssikustannukset karbonaatin tai alkalin suhteen ovat merkittävät ja joskus geelimäise-sti saostuneen kiinteän aineen pesu on kallista ja lisäksi esiintyy käsittelyvaikeuksia.5 Someone may be inclined to say that the answer is easy. Nickel can be extracted from metallic nickel or sulfur-poor metal rock. If metallic nickel is used, the cost is high due to the reduction cost. If a sulfur-poor metal rock is used, the extraction of Nikke-10 Iin is incomplete, leaving a residue of nickel sulfide that must be returned at an additional cost. The electrolyte used can be contacted with nickel (2) hydroxide or nickel (2) carbonate or basic nickel carbonate. This response to leaching difficulty requires the availability of large amounts of nickel ions in aqueous solution, the precipitation of this nickel ion content by alkali metal hydroxide or carbonate, and the washing of this precipitate substantially free of alkali metal ions. This can be done in the lab, so there is no need to think about costs or difficulties. However, when applied to a plant scale, the reagent costs for carbonate or alkali are significant and sometimes the washing of the gel-precipitated solid is expensive and in addition there are handling difficulties.

25 Huomattavasti halvempi tapa oksidisen nikkelituot- teen valmistamiseksi suurimittakaavaisessa tuotannossa on nikkelikiven pasutus. Benzoni et ai. CA-patentissa nro 914 701 vuodelta 1961 esittävät erään tavan rakeistetun nikkelikiven leijukerrospasutusta varten oksidituotteeksi. 30 Taulukko tämän patentin palstan 5 keskellä osoittaa, että rikkipitoisuus nikkelikivessä, joka on pasutettu leijuker-roksessa kaupallisessa mitassa, on kääntäen verrannollinen pasutuslämpötilaan, s.o.:25 A much cheaper way to produce an oxide-nickel product in large-scale production is to roast nickel stone. Benzoni et al. CA Patent No. 914,701 of 1961 discloses a method for fluidized bed roasting of granulated nickel stone as an oxide product. The table in the middle of column 5 of this patent shows that the sulfur content of nickel rock roasted in a fluidized bed on a commercial scale is inversely proportional to the roasting temperature, i.

Il 3 81385Il 3 81385

Pasutuslämpötila, °C Kokonaisrlkki, %, pasutustuotteessa 900 2,0 1000 1,0 1050 0,5 5 1122 0,15Roasting temperature, ° C Total slag,%, in the roasting product 900 2.0 1000 1.0 1050 0.5 5 1122 0.15

Edelläesitetystä likimääräisestä vastaavaisuudesta voidaan havaita, että vähärikkisen oksidituotteen valmistamiseksi menetelmän avulla, joka on esitetty Benzonin 10 patentissa ja niissä esitetyissä olosuhteissa, täytyy pa-sutuslämpötilan olla noin 900 °C:n yläpuolella ja mieluummin noin 1000 °C:n yläpuolella. Jos nikkelikiveä pasute-taan näissä lämpötiloissa, kutsumme saatua tuotetta "vaikeasti sulavaksi" nikkeli(2)-oksidiksi. Tämä tuote tunne-15 taan joskus myös nimellä "vihreä" nikkelioksidi, mutta materiaalin todellinen väri voi olla vihreästä mustaan riippuen epäpuhtauksien (tavallisesti kobolttia, kuparia ja rautaa) määrästä ja tyypistä. Vaikeasti sulava nikkeli-oksidi, johon esillä oleva keksintö kohdistuu, on oleelli-20 sesti stökiometrisesti oikea NiO poiketen a) "mustasta" nikkelioksidista, joka sisältää enemmän happea kuin stö-kiometrinen materiaali ja b) nikkelioksidista, joka sisältää materiaalia kuten Li20 kolmiarvoisten nikkelikohtien muodostamiseksi NiO-kiderakenteeseen. Kuvaus kalsinoimalla 25 erittäin puhdasta, tiivistä nikkelikarbonaattia muodostettujen "mustan" ja "vihreän" nikkelioksidien liukoisuusta kiehuvaan liuokseen, joka sisältää 60 g/1 rikkihappoa ja vettä, on esitetty julkaisussa "Production of Nickel Oxide from Ammoniacal Process Streams", CIM Transactions, VXIII, 30 sivut 44-53, 1970). Seuraava taulukko, joka on saatu tästä julkaisusta ja joka kohdistuu erittäin puhtaaseen, ei sul-fidiseen nikkelituotteeseen, osoittaa selvästi eron "mustan" ja "vihreän" nikkelioksidin välillä.From the above approximate equivalence, it can be seen that in order to prepare a low sulfur oxide product by the method disclosed in the Benzon 10 patent and the conditions set forth therein, the refrigeration temperature must be above about 900 ° C and preferably above about 1000 ° C. If nickel rock is roasted at these temperatures, we call the resulting product "hard-to-melt" nickel (2) oxide. This product is sometimes known as "green" nickel oxide, but the actual color of the material may be green to black depending on the amount and type of impurities (usually cobalt, copper and iron). The refractory nickel oxide to which the present invention relates is substantially stoichiometrically correct NiO as opposed to a) "black" nickel oxide, which contains more oxygen than stoichiometric material, and b) nickel oxide, which contains a material such as Li 2 O to form trivalent nickel sites. NiO crystal structure. A description of the solubility of "black" and "green" nickel oxides formed by the calcination of 25 high purity, dense nickel carbonates in a boiling solution containing 60 g / l sulfuric acid and water is given in "Production of Nickel Oxide from Ammoniacal Process Streams", CIM Transactions, VXIII, 30 pages 44-53, 1970). The following table, obtained from this publication, which refers to a very pure, non-sulphide nickel product, clearly shows the difference between "black" and "green" nickel oxide.

4 81 3854 81 385

Kalsinointilämpötilan vaikutus nikkelioksidin liukoisuuteen happoonEffect of calcination temperature on acid solubility of nickel oxide

Kalsinointi- Ylimääräinen Väri Liuennut nikkeli lämpötila happipitoisuus, % 5 °C atomi-% 315 4,3 erittäin 100 musta 425 1,9 musta 100 10 540 0,50 harmahtavan musta 100 650 0,26 mustanharmaa 99,9 760 0,16 harmaa 99,4 870 0,08 vihertävän 91,3 15 harmaa 980 0,04 harmaanvihreä 70,0 1090 0,015 vihreä 4,8Calcination- Excess Color Dissolved nickel temperature oxygen content,% 5 ° C atomic% 315 4.3 very 100 black 425 1.9 black 100 10 540 0.50 greyish black 100 650 0.26 black gray 99.9 760 0.16 gray 99.4 870 0.08 greenish 91.3 15 gray 980 0.04 gray-green 70.0 1090 0.015 green 4.8

Jos nikkelioksidi on seostettu litiumoksidilla ei 20 tällainen materiaali ole sopiva esillä olevan keksinnön tarkoituksiin, koska se on kallista ja sen käyttö aiheuttaisi litiumin kasaantumista sähkötalteenottoelektrolyyt-tiin. Nikkelioksidi, johon esillä oleva keksintö kohdistuu, on materiaalia, jonka kaupallinen arvo on huomatta-25 vasti alhaisempi kuin ei-stökiometrisen tai seostetun materiaalin. Vaikeasti sulava nikkelioksidi ei liukene helposti rikkihapon laimeaan vesiliuokseen. Vaikeus, joka on havaittu ja nyt ratkaistu, on täydennysmenetelmän kehittäminen nikkelin talteenottoa varten, jossa elektrolyytin 30 täydennys suoritetaan käyttäen "vihreää", s.o. vaikeasti sulavaa nikkelioksidia 100 °C alapuolella olevassa lämpötilassa ilman, että merkittävästi lisätään epäpuhtauksia sähkötalteenottojärjestelmään.If nickel oxide is doped with lithium oxide, such a material is not suitable for the purposes of the present invention because it is expensive and its use would cause lithium to accumulate in the electrolytic electrolyte. The nickel oxide to which the present invention is directed is a material whose commercial value is considerably lower than that of a non-stoichiometric or alloyed material. Hardly digestible nickel oxide is not readily soluble in dilute aqueous sulfuric acid. A difficulty that has been observed and now resolved is the development of a replenishment method for nickel recovery in which electrolyte replenishment 30 is performed using "green", i. difficult-to-melt nickel oxide at a temperature below 100 ° C without significantly adding impurities to the electrical recovery system.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena oli kehittää 35 uusi, edullinen menetelmä käytetyn nikkelisulfaattielek-The object of the present invention was to develop a new, advantageous process for the use of nickel sulphate

IIII

5 81 385 trolyytin nikkelipitoisuuden täydentämiseksi.5 81 385 to supplement the nickel content of the trolyte.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että käytetty sulfaattielektrolyytti saatetaan kosketukseen hienojakoisen "vihreän" nikkelioksidin kanssa, kun 5 sulfaattielektrolyytti sisältää vähintään pienen määrän materiaalia, joka tehokkaasti parantaa "vihreän" nikkeli-oksidin liukoisuutta, ja joka kuuluu ryhmään happamet ja normaalit perdisulfaatti-ionit, happamet ja normaalit per-monosulfaatti-ionit, kolmearvoinen nikkeli ja ioniset tai 10 molekylääriset lajit, jotka on saatu hapettamalla käytetty sulfaattielektrolyytti otsonilla, ajan, joka on riittävä "vihreän" elektrolyyttinikkelioksidin liuottamiseksi ja saadun liuoksen pH-arvon nostamiseksi vähintään arvoon noin 3.The process according to the invention is characterized in that the sulphate electrolyte used is contacted with finely divided "green" nickel oxide when the sulphate electrolyte contains at least a small amount of material which effectively improves the solubility of "green" nickel oxide and belongs to the group of acidic and normal perdisulphate ions. and normal per-monosulfate ions, trivalent nickel, and ionic or molecular species obtained by oxidizing the spent sulfate electrolyte with ozone for a time sufficient to dissolve the "green" electrolyte nickel oxide and raise the pH of the resulting solution to at least about 3.

15 Esillä olevan keksinnön tarkoituksia varten on tär keää, että käytännöllisesti katsoen kaikki vapaa happo neutraloituu liuotustapahtumassa, koska mahdollinen happo, joka tällöin ei ole neutraloitu, on neutraloitava ennen sähkötalteenottoa käyttäen huomattavasti kalliimpaa neu-20 tralointiainetta (esimerkiksi nikkelikarbonaattia).For the purposes of the present invention, it is important that virtually all of the free acid be neutralized in the leaching process, as any acid that is not neutralized must be neutralized prior to electrical recovery using a much more expensive neutralizing agent (e.g., nickel carbonate).

Nikkelisulfaattielektrolyytin nikkelipitoisuuden täydennyspiiri on kaaviollisesti esitetty kuviossa 1, kuten edellä on mainittu ja keksintö liittyy pääasiassa täy-dennysyksikköön 13. Nikkelin sähköisen talteenottomenetel-25 män normaalitoiminnassa käytetty elektrolyytti poistuu sähkötalteenottoyksiköstä 11 pH-arvossa noin 0,5 - 1,5 ja se sisältää noin 25 - 60 g/1 rikkihappoa, joka ei ole kemiallisesti sitoutunut metallisiin aineisiin. Tämä käytetty noin 60 °C:n lämpötilassa oleva elektrolyytti on nes-30 tesyöttö täydennysyksikköön 13. Kiinteän aineen syöttönä on edullista käyttää "vihreää" eli "vaikeasti sulavaa" nikkelioksidia, jota on valmistettu pasuttamalla nikkeli-kiveä. Tämän kaupallisesti saatavan oksidin yleinen koostumus on esitetty taulukossa I painoprosentteina (ellei 35 toisin ole mainittu).The nickel sulphate electrolyte replenishment circuit is schematically shown in Figure 1, as mentioned above, and the invention relates mainly to the replenishment unit 13. The electrolyte used in the normal operation of the nickel electron recovery method 25 exits the electrode recovery unit 11 at a pH of about 0.5 to 1.5. - 60 g / l of sulfuric acid not chemically bound to metallic substances. This spent electrolyte at a temperature of about 60 ° C is a liquid-30 feed to the replenishment unit 13. It is preferable to use "green" or "difficult-to-melt" nickel oxide prepared by roasting nickel stone as the solid feed. The general composition of this commercially available oxide is shown in Table I as a percentage by weight (unless otherwise stated).

6 813856 81385

Taulukko ITable I

Alue TyypillinenArea Typical

Ni, % 65-79 75,5Ni,% 65-79 75.5

Co, % 0-3 1,05 5 Cu, % 0-10 0,65Co,% 0-3 1.05 5 Cu,% 0-10 0.65

Fe, % 0-2 0,4 kokonaisrikki, % 0,01 maks. 0,015Fe,% 0-2 0.4 total sulfur,% 0.01 max. 0.015

Ni (liukenee Br2/CH3OH-seokseen), % 1 maks. 0,1Ni (soluble in Br2 / CH3OH),% 1 max. 0.1

Ni/0 >1 10Ni / 0> 1 10

Taulukossa I esitetyn koostumuksen omaava oksidipa-sute valmistetaan edullisesti pasuttamalla ja uudelleen pasuttamalla nikkelikiveä, s.o. metallikiveä, joka on saatu tuloksena metallikiven erotusmenetelmässä, kuten CA-15 patentissa nro 542 861 on esitetty. Pasutus suoritetaan leijukerrospasutuslaitteessa noin 1160 3C:n lämpötilassa käyttäen ilmaa tai hieman hapella rikastettua ilmaa lei-jutusaineena. Pasutuslaitteesta tuleva kiinteä tuote pasu-tetaan sitten uudestaan leijukerrosreaktorissa käyttäen 20 ilmaa tai osittain poltossa käytettyä ilmaa leijutusainee-na noin 1220 °C:n lämpötilassa. Uudelleenpasutuksesta saatu tuote jauhetaan sitten esimerkiksi märkäjauhatuksen avulla kuulamyllyssä hienojakoiseen muotoon. Edullisesti oleellisesti kaikki jauheosaset läpäisevät 44 pm seula-25 koon. On huolehdittava metallisten epäpuhtauksien erottamisesta, joita voi tulla mukaan jauhatuksen vaikutuksesta.An oxide pulp having the composition shown in Table I is preferably prepared by roasting and re-roasting nickel rock, i. a metal rock obtained in a metal stone separation process as disclosed in CA-15 Patent No. 542,861. Roasting is performed in a fluid bed roaster at a temperature of about 1160 ° C using air or slightly oxygen-enriched air as the fluidizing agent. The solid product from the roaster is then re-roasted in a fluidized bed reactor using 20 air or partially combustion air as the fluidizer at a temperature of about 1220 ° C. The product obtained from re-roasting is then ground, for example by means of wet milling, in a ball mill to a finely divided shape. Preferably, substantially all of the powder particles pass through a 44 μm screen-25 size. Care must be taken to separate metallic impurities that may be present as a result of grinding.

Suoritettaessa käytetyn nikkelisulfaattia olevan sähkötalteenottoelektrolyytin täydennys käyttäen taulukossa I määriteltyä "vihreää" nikkelioksidia on edullista 30 lisätä käytettyyn elektrolyyttiin perdisulfaatti-ioneja tai happamia perdisulfaatti-ioneja, joita saadaan perdi-rikkihaposta (H2S208). Perdirikkihappoa (kutsutaan joskus "peroksidirikkihapoksi") voidaan valmistaa suhteellisen väkevän rikkihapon vesiliuoksen elektrolyysin avulla käyt-35 täen sileää platina-anodia ja noin 25 °C:n alapuolellaWhen replenishing the spent nickel sulfate electrolytic electrolyte using the "green" nickel oxide defined in Table I, it is preferable to add perdisulfate ions or acidic perdisulfate ions obtained from perdi sulfuric acid (H2S208) to the spent electrolyte. Perulfuric acid (sometimes referred to as "peroxydulphuric acid") can be prepared by electrolysis of a relatively concentrated aqueous sulfuric acid solution using a smooth platinum anode and below about 25 ° C.

IIII

7 81385 olevaa lämpötilaa. Anodi, joka on varustettu jäähdytyskie-rukoilla, joissa kiertää kylmää vettä, on edullinen. Tarkastelu tämän peroksihapon valmistuksesta on esitetty julkaisussa "A Comprehensive Treatise on Inorganic and Theo-5 retical Chemistry" (J.W. Mellor, Longmans, Green and Co., 1930, osa 10, sivut 453-456) ja muissa kirjallisuuslähteissä. On myös havaittu, että perdisulfaatteja voidaan valmistaa sileillä platina-anodeilla elektrolysoitaessa nikkelisulfaattielektrolyyttiä, jota erikoisesti anodin 10 läheisyydessä pidetään noin 40 °C:n alapuolella olevassa lämpötilassa.7 81385. An anode provided with cooling coils circulating cold water is preferred. A review of the preparation of this peroxyacid is described in "A Comprehensive Treatise on Inorganic and Theo-5 retical Chemistry" (J.W. Mellor, Longmans, Green and Co., 1930, Vol. 10, pp. 453-456) and other literature sources. It has also been found that perdisulphates can be prepared with smooth platinum anodes by electrolysing a nickel sulphate electrolyte, especially kept in the vicinity of the anode 10 at a temperature below about 40 ° C.

Perdirikkihapon yksinkertaisimmassa sovellutuksessa vihreän nikkelioksidin uuttoa eli liuotusta varten täydennettäessä käytettyjä nikkelisulfaattia olevia sähkötal-15 teenottoliuoksia vähintäin noin 0,1 g/1 perdirikkihappoa (tai sen normaalin perdirikkihappoionien tai happamien perdirikkihappoionien molaarinen ekvivalentti) lisätään käytettyyn elektrolyyttiin kosketuksen "vihreän" nikkeli-oksidin kanssa ja liuotus suoritetaan edullisesti noin 20 80 - 95° C:n, esimerkiksi 80 °C:n lämpötilassa. Edullises ti noin 0,2-5 g/1 perdirikkihappoa käytetään "vihreän" nikkelioksidin uuttamiseksi. Koska käytetty elektrolyytti poistuu sähkötalteenottokennoista noin 60 °C:n lämpötilassa, voi elektrolyytin lämmittäminen olla tarpeellista. 25 Edullinen uutoslämpötila on noin 75 - 90 eC. Koska liukeneminen on eksoterminen tapahtuma, tarvitaan tavallisesti vain vähäinen ulkoinen kuumennus uutoslämpötilan saavuttamiseksi. Jos "vihreän" nikkelioksidin rikin ja metallisen nikkelin pitoisuus oletetaan pieneksi, noin 0,2 g/1 perdi-30 rikkihappoa käytetyssä elektrolyytissä aiheuttaa nikkelin liukenemisen oksidista käytettyyn elektrolyyttiin. Edellä-esitettyä suurempi määrä perdirikkihappoa voidaan käyttää, jolloin etuna saavutetaan "vihreän" nikkelioksidin liukenemisen nopeutuminen ilman merkittäviä haittoja (paitsi 35 mitä seuraavassa esitetään).In the simplest embodiment of pererculphuric acid, for the extraction of green nickel oxide, i.e., supplementing the nickel sulphate electrolytic solutions used with at least about 0.1 g / l perulfuric acid is preferably carried out at a temperature of about 80 to 95 ° C, for example 80 ° C. Preferably, about 0.2-5 g / L perdulfuric acid is used to extract the "green" nickel oxide. Since the spent electrolyte leaves the electrical recovery cells at a temperature of about 60 ° C, it may be necessary to heat the electrolyte. The preferred extraction temperature is about 75 to 90 eC. Because dissolution is an exothermic event, only minor external heating is usually required to reach the extraction temperature. If the sulfur and metallic nickel contents of the "green" nickel oxide are assumed to be low, about 0.2 g / l perdi-30 sulfuric acid in the electrolyte used causes the nickel to dissolve from the oxide into the electrolyte used. A larger amount of perulfuric acid than the above can be used, with the advantage of accelerating the dissolution of "green" nickel oxide without significant disadvantages (except for 35 which is shown below).

8 81385 Täydennysyksikön 13 edullinen muoto on esitetty piirrosten kuviossa 2. Kuten siinä on kuvattu, käytettyä elektrolyyttiä sisältävä putki 12 menee täydennysyksikköön 13 kahdessa kohtaa. Osa putkesta 12 syöttää ensimmäiseen 5 uutostankkiin 17, joka on varustettu sekoittimella 18, perdirikkihappoputkella 19 ja palautustuulettimella 20. Toinen osa putkesta 12 menee oksidin sekoitustankkiin 21. Oksidin sekoitustankki on varustettu sekoittimella 22, syöttöaukolla 23 (jonka kautta syötetään kiinteää oksidia 10 säiliöstä 24) ja kierrätysputkella 25. Kierrätysputki 25 on varustettu lietepumpulla 26 lietteen kierrätyksen aikaansaamiseksi putken 25 ja oksidin sekoitustankin 21 kautta sekä haaraputken 27 lävitse, joka syöttää ensimmäiseen uutostankkiin 17. Ylimääräinen neste ja kiinteä aine 15 ensimmäisestä uutostankista 17 siirtyvät ylitevälineiden 28 vaikutuksesta toiseen uutostankkiin 29, joka kuten ensimmäinen uutostankki 17 on varustettu sekoittimella 18A ja palautustuuletusyksiköllä 20A. Toisessa uutostankissa 29 käytetään välineitä 30 lisättäessä nikkelikarbonaattia 20 pH-arvon säätämiseksi tarvittaessa. Ylivuotavat neste ja kiinteät aineet siirtyvät toisesta uutostankista 29 ylitevälineiden 31 kautta kartiomaiseen laskeutusyksikköön 32, joka on varustettu palautustuuletusvälineillä 20B. Alite kartiolaskeutusyksiköstä 32 siirtyy putken 33 kautta en-25 simmäiseen uutostankkiin 17 pumpun 34 vaikutuksesta. Ylite kartiolaskeutusyksiköstä 32 siirtyy putken 35 kautta tankkiin 36 ja sitten pumppujen 37 ja 40 pakoittamana putken 38 lävitse, haluttaessa suodattimen 39 lävitse varasto-tankkiin 41.8,81385 The preferred shape of the refill unit 13 is shown in Figure 2 of the drawings. As described therein, the tube 12 containing the spent electrolyte enters the refill unit 13 at two points. A portion of the tube 12 feeds to a first extraction tank 17 equipped with a stirrer 18, a sulfuric acid tube 19 and a return fan 20. A second portion of the tube 12 enters an oxide mixing tank 21. The oxide mixing tank is provided with a stirrer 22, a feed port 23 (through which solid oxide 10 is fed from the tank 24) and recirculation pipe 25. Recirculation pipe 25 is provided with a slurry pump 26 for recirculating sludge through pipe 25 and oxide mixing tank 21 and through branch pipe 27 to feed first extraction tank 17. Excess liquid and solids 15 from first extraction tank 17 are transferred to each extraction tank 29 by overflow means 28 the extraction tank 17 is provided with a stirrer 18A and a return ventilation unit 20A. The second extraction tank 29 uses means 30 for adding nickel carbonate 20 to adjust the pH as needed. The overflowing liquid and solids are transferred from the second extraction tank 29 via the overflow means 31 to a conical settling unit 32 provided with return ventilation means 20B. The alite from the cone settling unit 32 passes through the pipe 33 to the first extraction tank 17 under the action of the pump 34. The excess from the cone settling unit 32 passes through the pipe 35 to the tank 36 and then, forced by the pumps 37 and 40, through the pipe 38, if desired through the filter 39 to the storage tank 41.

30 Tarkastellessaan kuviota 2 voivat alan asiantunti jat havaita, että muunnokset ja modifikaatiot tähän liuo-tus/täydennys-menetelmään ovat mahdollisia. Niihin muunnoksiin, jotka erikoisesti kohdistuvat esillä olevaan keksintöön, kuuluvat vaihtoehtoisesti tai lisäksi kiinteän 35 "vihreän" nikkelioksidin lisääminen suoraan uutostankkiinReferring to Figure 2, those skilled in the art will recognize that variations and modifications to this dissolution / replenishment method are possible. Modifications that are particularly directed to the present invention alternatively or additionally include the addition of solid 35 "green" nickel oxide directly to the extraction tank.

IIII

9 81385 17 tai 29, yhden tai useamman lisäuutostankin sijoittaminen sarjaan tai rinnan, "vihreän" nikkelioksidin saattaminen kosketukseen vastavirtaan käytetyn elektrolyytin kanssa, etukäteen valmistetun nikkeliperdisulfaatin käyttö 5 uuton nopeuttajana perdirikkihapon asemasta ja korvaaminen vaihtoehtoisilla välineillä sekoittimet, laskeutusyksiköt, suodattimet ja vastaavat välineet. Erikoisesti on huomattava, että teollisuuskäytössä kartiomainen laskeutuslaite 32 voidaan korvata hydrosyklonilla tai vastaavalla lait-10 teella viipymisajan minimoimiseksi kiinteä/neste-erotuk- sessa ja täten minimoidaan perdisulfaatti-ionien turhan hajautumisen määrä, mitä tapahtuu kiinteäaine/neste-ero-tustapahtumassa.9 81385 17 or 29, placing one or more additional extraction tanks in series or in parallel, contacting the "green" nickel oxide with the spent electrolyte countercurrently, using pre-prepared nickel perdisulphate as extraction accelerator instead of perdic sulfuric acid and replacing it with alternative equipment mixers, settling In particular, in industrial use, the conical settler 32 may be replaced with a hydrocyclone or similar device to minimize residence time in solid / liquid separation and thus minimize the amount of unnecessary dispersion of perdisulfate ions that occurs in the solid / liquid separation event.

Sähkötalteenottomenetelmän puhdistusmenettely alkaa 15 liuotustapahtumassa. Oleellisesti kaikki rauta "vihreässä" nikkelioksidissa siirtyy liukenemattomiin aineisiin. Rauta hydratoituneina hienojakoisina ferrihydroksidiosasina, liukenemattomana pH-arvossa 3 ja sen yläpuolella, poistetaan uutospiiristä yhdessä pienen kobolttimäärän kanssa. 20 Jatkopuhdistus riippuu siitä puhtausasteesta, mikä vaaditaan sähkötalteenottoyksikössä 11 muodostettuun nikkelimetalliin. Jos esimerkiksi enintään 2 % kobolttia voidaan hyväksyä tuotetussa nikkelissä, niin käytettäessä taulukossa I määriteltyä tyypillistä vihreää oksidia, ei ko-25 bolttia tarvitse poistaa täydennetystä elektrolyytistä.The purification procedure of the electron recovery method starts in 15 dissolution events. Substantially all of the iron in "green" nickel oxide is transferred to insoluble matter. Iron as hydrated fine ferric hydroxide moieties, insoluble at pH 3 and above, is removed from the extraction circuit along with a small amount of cobalt. Further purification depends on the degree of purity required for the nickel metal formed in the electrical recovery unit 11. For example, if no more than 2% of cobalt can be accepted in the nickel produced, then when using the typical green oxide defined in Table I, it is not necessary to remove the cobalt from the supplemented electrolyte.

Esillä olevan keksinnön määrätty ja edullinen ominaisuus on riittävän perdisulfaatin määrän käyttö uutostankeissa 17 ja 29 paitsi "vihreän" nikkelioksidin uuton nopeuttamiseksi myös kaiken koboltin muuttamiseksi liukenemattomaan, 30 kolmiarvoiseen, kiinteään oksidimuotoon. Lisäämällä tämä määrä perdisulfaattia uutostankkeihin kiihdyttimen ja mukana seuraavan rikkihapon happamuutta käytetään "vihreän" nikkelioksidin liuottamiseksi. Edellyttäen, että pH-arvo uutostankissa 29 pidetään alhaisempana kuin noin 3,5 pysyy 35 koboltti suureksi osaksi liuoksessa. Kiinteäaine/neste- ίο 813 8 5 erotuksen jälkeen kartiolaskeutuslaitteessa 32 voidaan koboltti poistaa kobolttirikkaana nikkeli/koboltti-hydrok-sidisakkana korottamalla pH-arvoa kartion yliteliuoksessa arvoon noin 4 - 5. On mikäli mahdollista vältettävä liian 5 korkeaa pH-arvoa, koska kuparia saostuu tällöin sitä enemmän koboltin kanssa, mitä suuremmaksi pH-arvon annetaan nousta. Koboltin poiston tämä toteutus on esitetty kaavi-ollisesti kuviossa 2, katkoviivoilla merkityn haaraputken 35A avulla, jonka kautta liuos virtaa koboltin talteenotto toyksikköön 56, josta kobolttivapaa liuos poistuu putken 57 kautta ja kiinteä kobolttipitoinen tuote poistetaan välineiden 58 kautta.A definite and advantageous feature of the present invention is the use of a sufficient amount of perdisulfate in the extraction tanks 17 and 29 not only to accelerate the extraction of "green" nickel oxide but also to convert all cobalt to an insoluble trivalent solid oxide form. By adding this amount of perdisulfate to the extraction tanks, the acidity of the accelerator and accompanying sulfuric acid is used to dissolve the "green" nickel oxide. Provided that the pH in the extraction tank 29 is kept lower than about 3.5, 35 cobalt remains largely in solution. After the solid / liquid ίο 813 8 5 separation in the cone settler 32, cobalt can be removed as a cobalt-rich nickel / cobalt hydroxide precipitate by raising the pH of the cone overflow to about 4 to 5. If possible, avoid too high a pH of 5, as copper precipitates the more with cobalt, the higher the pH is allowed to rise. This implementation of cobalt removal is shown schematically in Figure 2 by means of a branch line 35A, indicated by broken lines, through which the solution flows to the cobalt recovery unit 56, from which the cobalt-free solution exits through line 57 and the solid cobalt-containing product is removed by means 58.

Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää nikkelin samanaikaista liuotusta vihreästä nikkelioksidista ja kolmearvoi-15 sen koboltin saostusta (tai ehkä sen liuottamatta jättämistä) käytetyssä nikkelisulfaattia olevassa sähkötalteen-ottoelektrolyytissä. Jos liuotustapahtumassa käytetään lisämäärää perdisulfaatti-ioneja, joka on suuruusluokkaa noin 1,5 g/1 perdirikkihappoa, pyrkii nikkeli liukenemaan 20 "vihreästä" nikkelioksidista, mutta määrätyissä olosuhteissa siihen sisältyvä koboltti ei ole taipuvainen liukenemaan vaan saostuu kolmearvoisina kobolttiyhdisteinä uutosliuokseen. Tällainen saostuminen tapahtuu helposti uutostankissa 29, jos joko luonnostaan tai nikkelikarbo-25 naatin lisäyksen vaikutuksesta pH-arvo kasvaa suuremmaksi kuin noin 3,5. Siinä erikoistapauksessa, jossa käytetään ylimäärä persulfaatti-ioneja esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä ja pH-arvon sallitaan nousta suuremmaksi kuin noin 3,5, neste varastotankissa 41 puhdistuu 30 osittain tai täysin koboltin suhteen. Kuten kuviossa 2 on erikoisesti osoitettu, varastotankissa 41 olevan täydennetyn mutta epäpuhtaan nikkelisulfaattia olevan sähkötal-teenottoelektrolyytin varastotankissa 41 katsotaan sisältävän kuparia, rautaa, lyijyä ja vähäisiä määriä muita 35 epäpuhtauksia.Alternatively, simultaneous dissolution of nickel from green nickel oxide and precipitation of trivalent cobalt (or perhaps not dissolving it) in the spent nickel sulfate electrolytic electrolyte can be used. If an additional amount of perdisulphate ions of the order of about 1.5 g / l perdic sulfuric acid is used in the leaching operation, the nickel tends to dissolve from the 20 "green" nickel oxides, but under certain conditions the cobalt contained therein does not tend to dissolve but precipitates as a trivalent cobalt. Such precipitation easily occurs in the extraction tank 29 if, either naturally or by the addition of nickel carbonate, the pH rises to greater than about 3.5. In the special case where excess persulfate ions are used in the process of the present invention and the pH is allowed to rise above about 3.5, the liquid in the storage tank 41 is partially or completely purified with respect to cobalt. As specifically shown in Figure 2, the replenished but impure nickel sulfate electrolyte storage electrolyte in the storage tank 41 is considered to contain copper, iron, lead, and minor amounts of other impurities.

Il li 81385Il 81385

Kulloinenkin sähkötalteenotto, joka suoritetaan sähkötalteenottoyksikössä 11, voidaan suorittaa jollain sopivalla tavalla alan aikaisempien yleisten oppien mukaan. Näitä tapoja on esitetty kirjoituksissa ja paten-5 teissä, esimerkiksi US-patenteissa nrot 1 577 422, 3 928 153; 4 087 338 ja 4 210 653 sekä kirjassa "The Winning of Nickel", Boldt-Queneau, Van Nostrans Company Inc., C 1967, sivut 369-374. Me suosittelemme sähköistä talteenottoa käyttäen lyijyanodeja noin 60 °C lämpötilassa virta-10 tiheydellä noin 200 A/m2 elektrolyytistä, joka sisältää noin 100 g/1 nikkeliä, noin 100 g/1 natriumsulfaattia ja noin 5 g/1 boorihappoa. Näissä olosuhteissa olemme saavuttaneet noin 97 % virtahyötysuhteen.The particular electrical recovery carried out in the electrical recovery unit 11 can be performed in any suitable manner according to the general teachings of the prior art. These methods are disclosed in writings and patents, for example, U.S. Patent Nos. 1,577,422, 3,928,153; 4,087,338 and 4,210,653 and in The Winning of Nickel, Boldt-Queneau, Van Nostrans Company Inc., C 1967, pp. 369-374. We recommend electrical recovery using lead anodes at a temperature of about 60 ° C with a current density of about 200 A / m 2 of an electrolyte containing about 100 g / l of nickel, about 100 g / l of sodium sulfate and about 5 g / l of boric acid. Under these conditions, we have achieved approximately 97% power efficiency.

Esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää on esi-15 telty erikoisesti perdisulfaatin käytön suhteen nikkelin liukenemisen parantamiseksi tai oikeammin sen sallimiseksi "vihreästä" (vaikeasti sulavasta) nikkelioksidista käytetyn nikkelin talteenottoelektrolyytin täydennyksen suorittamiseksi. Taulukossa II on esitetty materiaalimäärät ja 20 uutosaste, joiden on havaittu sallivan käytetyn nikkeli-elektrolyytin täydennyksen "vihreästä" nikkelioksidista esillä olevan keksinnön mukaan. Taulukossa IIA on esitetty vertailutulokset, jotka on saatu esillä olevan keksinnön alueen ulkopuolella. Testit, joihin taulukko II perustuu, 25 on kaikki suoritettu käyttäen todellista tai synteettistä käytettyä nikkelisulfaattielektrolyyttiä, joka sisältää noin 50 g/1 vapaata rikkihappoa, joka on kosketuksessa 60 g/1 kanssa "vihreän" nikkelioksidien identtisten näytteiden kanssa 90 °C lämpötilassa.The method of the present invention has been particularly disclosed with respect to the use of perdisulfate to improve or more properly allow the dissolution of nickel from "green" (refractory) nickel oxide to replenish the spent nickel recovery electrolyte. Table II shows the amounts of material and the degree of extraction that have been found to allow the replenishment of spent nickel electrolyte from "green" nickel oxide in accordance with the present invention. Table IIA shows the comparison results obtained outside the scope of the present invention. The tests on which Table II is based have all been performed using real or synthetic spent nickel sulphate electrolyte containing about 50 g / l of free sulfuric acid in contact with 60 g / l of identical samples of "green" nickel oxides at 90 ° C.

12 81 38512 81 385

Taulukko IITable II

Materiaali Väkevyys (g/1) Uutosaste, rikkihappo neutraloitu 2 tunnissa(%) 5 perdisulfaatti 1 95 H2S03 0,60 85Material Concentration (g / l) Extraction rate, sulfuric acid neutralized in 2 hours (%) 5 perdisulphate 1 95 H2SO3 0,60 85

Ni*** 0,45 75 03 0,2* 97Ni *** 0.45 75 03 0.2 * 97

10 Taulukko IIA10 Table IIA

Materiaali Väkevyys (g/1) Uutosaste, rikki happo neutraloitu 2 tunnissa (%) 5 15 02 kyllästetty 15** H202 0, 18 10 * kumulatiivinen väkevyys lisätty 2 tunnin aikana ** % oksidia liuotettu 3 tunnin aikana 20 Taulukot II ja IIA osoittavat, että "vihreä" nikke lioksidi on oleellisesti liukenematon vesipitoiseen rikkihappoon ja että valitut reagenssit voivat pieninä määrinä perusteellisesti muuttaa "vihreän" nikkelioksidin tätä ominaisuutta.Material Concentration (g / l) Extraction rate, sulfuric acid neutralized in 2 hours (%) 5 15 02 saturated 15 ** H 2 O 2 0, 18 10 * cumulative concentration added in 2 hours **% oxide dissolved in 3 hours 20 Tables II and IIA show that the "green" Nikke oxide is substantially insoluble in aqueous sulfuric acid and that the selected reagents can substantially alter this property of the "green" nickel oxide in small amounts.

25 Perdirikkihapon tehokkuuden osoittamiseksi täyden nettäessä nikkelisulfaattia olevaa sähkötalteenottoelekt-rolyyttiä "vihreää" nikkelioksidia käyttäen suoritettiin koe, jossa pasutettua nikkelikiveä uutettiin vastavirtaan kahdessa vaiheessa. Tämän kokeen tulokset yhdessä materi- 30 aalien ja koeolosuhteiden kanssa on esitetty talukossa III.To demonstrate the effectiveness of perdic sulfuric acid by supplementing the electrolytic electrolyte with nickel sulfate using "green" nickel oxide, an experiment was performed in which roasted nickel rock was extracted countercurrently in two steps. The results of this experiment, together with the materials and experimental conditions, are shown in Table III.

Il 13 81 385Il 13 81 385

Taulukko IIITable III

Pasute: nikkelisulfidikivileijukerros pasutettu 1200 °CRoast: nickel sulphide rock fluid bed roasted at 1200 ° C

lämpötilassa (%): 75,5 Ni, 1,05 Co, 0,65 Cu, 0,40 Fe,at temperature (%): 75.5 Ni, 1.05 Co, 0.65 Cu, 0.40 Fe,

0,015 S0.015 S

5 jauhettu: 5,5 % 0 74 pm, 2,47 % + 37 pm5 ground: 5.5% 0 74 pm, 2.47% + 37 pm

Synteettinen käytetty elektrolyytti (g/1: 60 Ni NiS04:na, 100 Na2S04, 5 H3B03 , 50 H2S04Synthetic electrolyte used (g / 1: 60 Ni as NiSO4, 100 Na2SO4, 5 H3BO3, 50 H2SO4

Ensimmäinen uutosvaihe: 600 g jauhettua pasutetta 15 1 toisen vaiheen suodosta 80°C:ssa 10 lisätty 0,14 g/1 S206=First extraction step: 600 g of ground roast 15 L of second stage filtrate at 80 ° C 10 added 0.14 g / l S 2 O 6 =

Aika Redox H2S04 min mV(SCE) pH-arvo g/1 0 +410 1,6 20,6 60 +530 1,75 12,7 15 120 +795 2,4 4,0 180 +760 2,95 0,6 Jäännös = 357 gTime Redox H2SO4 min mV (SCE) pH g / 10 +410 1.6 20.6 60 +530 1.75 12.7 15 120 +795 2.4 4.0 180 +760 2.95 0, 6 Residue = 357 g

Suodos (g/1): 90 Ni, 0,42 Co, 0,24 Cu, 0,07 Fe 20 Toinen uutosvaihe: 357 g ensimmäisen uutosvaiheen jäännöstä 15 1 käytettyä elektrolyyttiä 80 °C:ssa Aika lisätty Redox H2S04 min S,0a g/1 mV(SCE) g/1 0 0,07 +295 45,1 25 60 0,14 +405 45,1 120 0,21 +410 36,8 240 0,28 +415 27,0 360 0,28 +460 20,6 Jäännös = 45 g (kokonaispainohäviö 92,5 %) 30Filtrate (g / l): 90 Ni, 0.42 Co, 0.24 Cu, 0.07 Fe 2 O 2 Extraction step: 357 g of the residue from the first extraction step 15 l of electrolyte used at 80 ° C Time added Redox H 2 SO 4 min S, 0a g / 1 mV (SCE) g / 1 0 0.07 +295 45.1 25 60 0.14 +405 45.1 120 0.21 +410 36.8 240 0.28 +415 27.0 360 0, 28 +460 20.6 Residue = 45 g (total weight loss 92.5%) 30

Seuraavassa esimerkissä uudelleenpasutettua ja jauhettua metallikivisyöttöä käytettiin nikkelisulfaattielek-trolyytin täydentämiseksi jatkuvasti. Pasute (pasutettu ja uudelleenpasutettu metallikivi), jonka analyysi oli: 70 % 35 Ni, 3 % Cu, 1,05 % Co ja 0,38 % Fe, 700 ppm Pb, 260 ppm 14 81 385In the following example, a re-roasted and ground metal rock feed was used to continuously replenish the nickel sulfate electrolyte. Roast (calcined and re-roasted metal rock) with analysis of: 70% 35 Ni, 3% Cu, 1.05% Co and 0.38% Fe, 700 ppm Pb, 260 ppm 14 81 385

As, 10 ppm Zn, 6 ppm Se ja 230 ppm kokonaisrikkiä, seulottiin siten, että noin 86 % materiaalista oli pienempää kuin 25 pm läpimitaltaan ja noin 28 % oli pienempää kuin 6 pm. Tämän pasutteen uuttoa suoritettiin jatkuvasti käyttä-5 en yhden tunnin viipymisaikaa yhdessä osastossa 90 °C:n lämpötilassa yhdessä 525 g/1 kanssa kiinteitä aineita, joita pidettiin kartiolaskeutuslaitteen avulla alitekier-rossa. Pasutetta lisättiin noin 39 g/1 käytettyyn elektro-lyyttiin. Käytettyyn elektrolyyttiin lisättiin S208r-ioneja 10 noin 2,4 g/1. Kartiolaskeutuslaitteessa, joka on sijoitettu uutostankin jälkeen olevaan putkeen, virtausnopeus ylöspäin ylitteessä oli noin 0,19 m/h. Ylitteen keskimääräinen määrä oli 1,29 g/1 kiinteitä aineita ja alite sisälsi keskimäärin 49 % kiinteitä aineita ja ylitteen pH-15 arvo oli noin 3,0. Ylitteen kiinteät aineet sisälsivät oleellisesti kaiken raudan syötöstä sekä suurimman osan muista liukenemattomista epäpuhtauksista esimerkiksi lyijystä, arseenista ja piistä.As, 10 ppm Zn, 6 ppm Se and 230 ppm total sulfur, were screened so that about 86% of the material was less than 25 μm in diameter and about 28% was less than 6 μm. Extraction of this calcine was carried out continuously using a residence time of one hour in one compartment at 90 ° C together with 525 g / l of solids kept by means of a cone settler in a sub-cycle. The roast was added to about 39 g / L of spent electrolyte. About 2.4 g / l of S 2 O 8 ions 10 was added to the electrolyte used. In the cone settler placed in the pipe after the extraction tank, the upward flow velocity at the crossing was about 0.19 m / h. The average amount of the excess was 1.29 g / l solids and the alite contained an average of 49% solids and the pH of the excess was about 3.0. The solids in the excess contained essentially all of the iron feed as well as most of the other insoluble impurities such as lead, arsenic, and silicon.

Täydennetyn elektrolyytin laskeutumisen jälkeen 20 saostettiin koboltti neljässä osastossa 90 °C:n lämpötilassa, jolloin kokonaisviipymisaika oli noin 5,3 tuntia. Emäksistä nikkelikarbonaattia lisättiin 2,7 g/1 ensimmäiseen osastoon pH-arvon säilyttämiseksi arvossa 4,35 ja natriumkarbonaattia lisättiin 0,7 g/1 toiseen osastoon pH-25 arvon säilyttämiseksi arvossa 4,35 tässä osastossa. Kartion yliteneste sisälsi noin 370 mg/1 kobolttia, joka määrä alennettiin neliosastoisessa saostuslaitteessa noin arvoon 30 mg/1. Tässä saostuksessa saatu kobolttisuodatus-kakku sisälsi keskimäärin noin 35 % kiinteitä aineita.After settling of the supplemented electrolyte, cobalt was precipitated in four compartments at 90 ° C with a total residence time of about 5.3 hours. Alkaline nickel carbonate was added to 2.7 g / L in the first compartment to maintain a pH of 4.35 and sodium carbonate was added to 0.7 g / L in the second compartment to maintain a pH of 4.35 in this compartment. The cone supernatant contained about 370 mg / L of cobalt, which was reduced to about 30 mg / L in a four-compartment precipitator. The cobalt filtration cake obtained in this precipitation contained on average about 35% solids.

30 Kupari poistettiin täydennystä elektrolyytistä käyttäen saostukseen epäpuhdasta nikkelijauhetta, joka oli mekaanisesti jauhettu siten, että se läpäisi 250 pm seulan ja noin 50 % jäi 50 pm seulaan. Saostusta suoritettiin jatkuvasti pylväässä, jonka kerrostilavuus oli 500 ml, 35 käyttäen 5 m/h olevaa virtausta ylöspäin ja syöttäen 200The copper was removed from the replenishment electrolyte using precipitated impure nickel powder that had been mechanically ground to pass through a 250 μm sieve and about 50% remained on the 50 μm sieve. Precipitation was carried out continuously on a column with a bed volume of 500 ml, 35 using an upward flow of 5 m / h and feeding 200

IIII

15 81 385 ml/min täydennettyä nikkelielektrolyyttiä, jolloin viipy-misaika oli 2,5 minuuttia. Ensimmäistä pylvästä käytettiin noin 500 minuuttia ennen läpimurtautumista. Pylvään toiminta käsitti varovaisen sekoituksen ja leijutuksen yhdis-5 telmän. Ilman sekoitusta tapahtui kanavoitumista nikkeli-osaskerroksessa. Sekoitusvoimakkuutta säädettiin siten, että ilman ylöspäin suuntautuvaa virtausta kerros laskeutui. Puhdistettu elektrolyytti, joka poistuu kuparinsaos-tusyksiköstä, sisältää keskimäärin noin 0,4 ppm kuparia, 10 vähemmän kuin 0,2 ppm seleeniä ja sen pH-arvo on noin 5,2 90 °C:n lämpötilassa.15 81 385 ml / min of replenished nickel electrolyte with a residence time of 2.5 minutes. The first column was used approximately 500 minutes before breakthrough. The operation of the column involved a combination of gentle mixing and fluidization. Without agitation, channelization occurred in the nickel particle layer. The stirring intensity was adjusted so that without upward flow, the bed settled. The purified electrolyte leaving the copper precipitation unit contains on average about 0.4 ppm copper, less than 0.2 ppm selenium and has a pH of about 5.2 at 90 ° C.

Elektrolyytti puhdistettiin lopuksi hapettamalla jäännösraudan ja mukanasaostuneiden materiaalien poistamiseksi korkessa pH-arvossa.The electrolyte was finally purified by oxidation to remove residual iron and precipitated materials at high pH.

15 Kobolttisakka, joka analyysin mukaan sisälsi 42,6 % nikkeliä, 7,56 % kuparia, 12,4 % kobolttia, 4,4 % rautaa ja 0,5 % lyijyä, liuotettiin uudestaan 60 °C:n lämpötilassa rikkihappoa ja natriumsulfiittia käyttäen, jolloin re-dox-potentiaali pidettiin arvossa +400 mv (SCE). Neste 20 sisälsi analyysin mukaan 17,6 g/1 Co, 41,3 g/1 Ni ja 9,3 g/1 Cu. Jäännöstä, joka analyysin mukaan sisälsi 11 % rautaa ja 37 % nikkeliä, uutettiin 6 tuntia rikkihapolla pH-arvossa 3 ja 90 °C:n lämpötilassa lisäten 2,5 g/1 S208=-ioneja. Tällöin saatiin jäännöksen lopulliseksi analyysik-25 si 18,6 % rautaa, 23,3 % nikkeliä, 1,64 % kobolttia ja 1,65 kuparia, mikä vastaa nikkelin, koboltin ja kuparin kokonaisuutoksia 99,4 %, 97 % ja 99 % vastaavasti.15 The cobalt precipitate, which by analysis contained 42.6% nickel, 7.56% copper, 12.4% cobalt, 4.4% iron and 0.5% lead, was redissolved at 60 ° C using sulfuric acid and sodium sulphite, whereby the re-dox potential was kept at +400 mv (SCE). Liquid 20 was analyzed to contain 17.6 g / l Co, 41.3 g / l Ni and 9.3 g / l Cu. The residue, which was analyzed to contain 11% iron and 37% nickel, was extracted for 6 hours with sulfuric acid at pH 3 and 90 ° C with the addition of 2.5 g / l S 2 O 8 = ions. The final analysis of the residue was 18.6% iron, 23.3% nickel, 1.64% cobalt and 1.65 copper, corresponding to a total extraction of nickel, cobalt and copper of 99.4%, 97% and 99% respectively. .

Claims (3)

1. FÖrfarande för komplettering av nickelhalten i en förbrukad sulfatelektrolyt genom att bringa den förbru-5 kade sulfatelektrolyten i kontakt med "grön" nickeloxid, vilken utgörs av en väsentligen metallfri svärsmält pro-dukt framställd genom att rosta svavelhaltigt nickel till en svavelhalt under cirka 0,1 vikt-% , känneteck-n a t därav, att den förbrukade sulfatelektrolyten brin-10 gas i kontakt med finfördelad "grön" nickeloxid dä sulfatelektrolyten innehäller minst en liten mängd av ett material, vilket förbättrar effektivt den "gröna" nickeloxi-dens löslighet och vilken tillhör gruppen sura och normal perdisulfatjoner, sura och normala permonosulfatjoner, 15 trevärd nickel och joniska och molekylära arter, vilka erhällits genom att oxidera den förbrukade elektrolyten med ozon, under en tid tillräcklig för att upplösa den "gröna" nickeloxidelektrolyten och höja den erhällna lös-ningens pH-värde tili minst ett värde av cirka 3. 20A method of supplementing the nickel content of a spent sulfate electrolyte by contacting the spent sulfate electrolyte with "green" nickel oxide, which is a substantially metal-free, non-molten product prepared by rusting sulfur-containing nickel to a sulfur content below about 0. , 1 wt.%, Characterized in that the spent sulfate electrolyte is burned in contact with finely divided "green" nickel oxide where the sulfate electrolyte contains at least a small amount of a material which effectively improves the solubility of the "green" nickel oxide. and belonging to the group of acidic and normal horse disulfate ions, acidic and normal permonosulfate ions, trivalent nickel, and ionic and molecular species obtained by oxidizing the spent electrolyte with ozone, for a time sufficient to dissolve the "green" nickel oxide electrolyte and raising the obtained the pH of the solution to at least a value of about 3. 20 2. Förfarande enligt patentkravet 1, känne- t e c k n a t därav, att perdisulfatet används i en mängd av minst cirka 0,1 g/1 förbrukad elektrolyt.2. A process according to claim 1, characterized in that the horse disulfate is used in an amount of at least about 0.1 g / l of electrolyte consumed. 3. Förfarande enligt patentkravet 1, känne-t e c k n a t därav, att tillräckligt med perdisulfat 25 sätts tili den förbrukade elektrolyten för att förbättra den "gröna" nickeloxidens löslighet och för att oxidera den kobolt som är närvarande i den "gröna" nickeloxiden, varvid kobolten erhälles i form av ett trevärt oxidiskt fastämne.3. A process according to claim 1, characterized in that sufficient horseradish sulfate is added to the spent electrolyte to improve the solubility of the "green" nickel oxide and to oxidize the cobalt present in the "green" nickel oxide, wherein the cobalt is obtained in the form of a trivalent oxide solid.
FI852546A 1984-06-28 1985-06-27 Method of supplementing the nickel content of a spent nickel sulf atelectrolyte FI81385C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI896307A FI83672C (en) 1984-06-28 1989-12-28 SAETT ATT AVLAEGSNA FOERORENINGAR UR ANVAEND SULFATELEKTROLYT.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA000457693A CA1227454A (en) 1984-06-28 1984-06-28 Nickel electrowinning process
CA457693 1984-06-28

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI852546A0 FI852546A0 (en) 1985-06-27
FI852546L FI852546L (en) 1985-12-29
FI81385B FI81385B (en) 1990-06-29
FI81385C true FI81385C (en) 1990-10-10

Family

ID=4128196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI852546A FI81385C (en) 1984-06-28 1985-06-27 Method of supplementing the nickel content of a spent nickel sulf atelectrolyte

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS6184388A (en)
KR (1) KR930001786B1 (en)
CA (1) CA1227454A (en)
FI (1) FI81385C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI81385B (en) 1990-06-29
FI852546A0 (en) 1985-06-27
JPS6184388A (en) 1986-04-28
KR930001786B1 (en) 1993-03-13
CA1227454A (en) 1987-09-29
KR860000412A (en) 1986-01-28
FI852546L (en) 1985-12-29
JPH0568556B2 (en) 1993-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100572286C (en) Utilize arsenic-containing waste water to prepare the method for white arsenic
CN104039991B (en) Lead is reclaimed from mixed oxidization section bar material
Moradkhani et al. Selective zinc alkaline leaching optimization and cadmium sponge recovery by electrowinning from cold filter cake (CFC) residue
CN102787240A (en) Method for comprehensive recovery of valuable metals from tin anode mud
CN101338365B (en) Synthesizing method for molybdenum-nickel ore
AU2017326764B2 (en) Integrated hydrometallurgical and pyrometallurgical method for processing ore
US4030990A (en) Process for recovering electrolytic copper of high purity by means of reduction electrolysis
US3691038A (en) Process for the recovery of zinc from zinc- and iron-containing materials
US20180298505A1 (en) Systems and methods for improved metal recovery using ammonia leaching
CN109112301A (en) A method of electrolytic separation iron and zinc in sulfuric acid medium
CA1121301A (en) Selective removal of bismuth and antimony from copper electrolyte by salt addition
CN102732725A (en) Method for circularly removing impurity chlorine in zinc sulfate solution by using cuprous salt
FI81385C (en) Method of supplementing the nickel content of a spent nickel sulf atelectrolyte
CN108149020B (en) The technique for preparing bismuth using zinc anode sludge waste residue
CN106396164A (en) Industrial acidic wastewater treatment process
US6086744A (en) Production of electrolytic copper from dilute solutions contaminated by other metals
US4017369A (en) Method for the electrolytic recovery of Sb, As, Hg and/or Sn
Hussaini et al. Zinc and Lead Solvent Extraction and Electrowinning
CN100406593C (en) Preparation of zinc chemicals from the minor flow of a process
US9175366B2 (en) Systems and methods for improved metal recovery using ammonia leaching
Trouba Flowsheet Development for the Recovery of Cadmium and Indium from Copper Flash Furnace Electrostatic Precipitator Dust Via Hydrometallurgical Processing
Havlik et al. Refining of crude nickel sulphate obtained from copper electrolyte
RU2003708C1 (en) Method for ion-exchange recovery of nonferrous metals from acid media
FI83672C (en) SAETT ATT AVLAEGSNA FOERORENINGAR UR ANVAEND SULFATELEKTROLYT.
CN116623000A (en) Wet combined treatment method for arsenic-containing smoke dust and arsenic sulfide slag in copper smelting

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: INCO LIMITED

MA Patent expired