FI97154B - Menetelmä nikkelikuparikiven liuottamiseksi - Google Patents

Menetelmä nikkelikuparikiven liuottamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI97154B
FI97154B FI945379A FI945379A FI97154B FI 97154 B FI97154 B FI 97154B FI 945379 A FI945379 A FI 945379A FI 945379 A FI945379 A FI 945379A FI 97154 B FI97154 B FI 97154B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
nickel
copper
precipitate
solution
dissolution
Prior art date
Application number
FI945379A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI945379A0 (fi
FI97154C (fi
FI945379A (fi
Inventor
Sigmund Fugleberg
Terry Holohan
Stig-Erik Hultholm
Original Assignee
Outokumpu Eng Contract
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 Outokumpu Eng Contract filed Critical Outokumpu Eng Contract
Publication of FI945379A0 publication Critical patent/FI945379A0/fi
Priority to FI945379A priority Critical patent/FI97154C/fi
Priority to AU36689/95A priority patent/AU703707B2/en
Priority to CA 2162626 priority patent/CA2162626C/en
Priority to US08/554,972 priority patent/US5628817A/en
Priority to CN95120979A priority patent/CN1045624C/zh
Priority to RU95119423A priority patent/RU2142518C1/ru
Priority to ZA959715A priority patent/ZA959715B/xx
Priority to BR9505194A priority patent/BR9505194A/pt
Publication of FI945379A publication Critical patent/FI945379A/fi
Publication of FI97154B publication Critical patent/FI97154B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI97154C publication Critical patent/FI97154C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0063Hydrometallurgy
    • C22B15/0065Leaching or slurrying
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B23/00Obtaining nickel or cobalt
    • C22B23/04Obtaining nickel or cobalt by wet processes
    • C22B23/0407Leaching processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/006Wet processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/04Working-up slag
    • 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)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

97154
MENETELMÄ NKKELKUPARIKIVEN LIUOTTAMISEKSI
Tämä keksintö kohdistuu menetelmään nikkelin ja kuparin liuottamiseksi pyrometallurgisessa nikkelin valmistuksessa syntyvästä nikkelikuparikivestä useampivaiheisen prosessin avulla. Keksinölle on olennaista, että nikkelin liuotus tapahtuu ainakin kahdessa vaiheessa olosuhteissa, joissa ei ole olennaisesti mukana vapaata rikkihappoa ja että kiven nikkelisisällön liuotus tapahtuu pääosin kuparin toimiessa hapetdmena.
Ennestään tunnetaan US patenttijulkaisussa 3,741,752 kuvattu prosessi, jossa kuparinikkelikiven liuotus tapahtuu kolmivaiheisena paineliuotusprosessina. Jauhettua kiviainesta liuotetaan ensimmäisessä, hapettavassa paineliuotusvaiheessa kuparielektrolyysistä tulevan anolyytin avulla. Tarkoituksena on saada pääosa nikkelistä liukenemaan, mutta jättää kupari liukenematta. Tarpeen vaatiessa voidaan tämän ensimmäisen liuotusvaiheen loppuosa suorittaa ei-hapettavissa olosuhteissa.
Liuoksen ja sakan erottamisen jälkeen liuos johdetaan puhdistusvaiheisiin, joiden jälkeen seuraa nikkelielekrolyysi. Sakan liuotusta jatketaan toisessa hapettavassa paineliuotusvaiheessa myöskin kupari an olyytillä, jolloin tarkoituksena on liuottaa sakan kaikki kupari- ja nikkelisisältö. Tästä liuotuksesta saatava liuos johdetaan puhdistuksen jälkeen kuparielektrolyysiin. Jos lähtömateriaalin jalometallipitoisuus on korkea, voidaan tarpeen vaatiessa suorittaa toisesta vaiheesta tulevalle sakalle vielä kolmas paineliuotus erityisen hapettavissa olosuhteissa, jolloin jalometallijäännökseen jää minimaalisen vähän kuparia ja nikkeliä.
Ennestään tunnetaan myös US patenttijulkaisussa 4,093,526 kuvattu arvoaineiden talteenotto nikkelikuparikivestä. Tässä menetelmässä ensimmäinen liuotusvaihe suoritetaan atmosfäärisissä olosuhteissa toisesta liuotusvaiheesta tulevalla liuoksella, ja lisäksi vaiheeseen syötetään taipeen vaatiessa rikkihappoa. Ensimmäisen liuotusvaiheen tarkoituksena on liuottaa kivestä nikkeliä nikkelisulfaattina ja saada sakkaan joko metallista kuparia tai kupaiihydroksidia, jotka liukenevat toisen liuotusvaiheen olosuhteissa. Ensimmäisestä vaiheesta saatu liuos johdetaan puhdistukseen ja sen jälkeen nikkelielektrolyysiin. atmosfääriliuotuksen sakkaa liuotetaan edelleen ja toinen liuotusvaihe tapahtuu paineliuotuksena hapettavissa olosuhteissa ja sinne johdetaan koparielektrolyysin anolyyttiä ja rikkihappoa. Liuotusolosuhteissa ensimmäisessä vaiheessa sementoitunut kupari liukenee ja liuottaa sakassa jäljellä olevaa nikkeliä, ja kun tämä toisen vaiheen liuos johdetaan 97154 2 takaisin ensimmäiseen vaiheeseen, se siellä reagoi kiven nikkelisulfidin Ni3S2 ja elementtinikkelin kanssa liuottaen niitä. Reaktioiden tuloksena kupari sementoituu happoliukoisena kuparina kuten edellä todettiin. Toisen vaiheen sakkaa liuotetaan kuparielektrolyysin anolyytillä hapettavissa olosuhteissa autoklaavissa ns. totaaliliuotuksena, jonka tarkoituksena on liuottaa kaikki sakassa jäljellä oleva nikkeli, koboltti ja kupan, Kolmannesta vaiheesta tuleva liuos johdetaan puhdistuksen jälkeen kuparielektrolyysiin ja muodostunut sakka on pääosin rautasakkaa, joka voidaan heittää pois.
US patenttijulkaisussa 4,323,541 on kuvattu nikkelikupaiikiven liuotusmenetelmä, jossa ensin suoritetaan kaksivaiheinen hapettava atmosfääriliuotus ja sitten hapettava paineliuotus, joiden tarkoituksena on liuottaa kiven nikkeli sisältö, mutta jättää kupari pääosin liuottamatta. Tällöin kolmannesta liuotusvaiheesta syntyvä sakka sisältää pääosin kuparin ja jalometallit, ja se voidaan johtaa esim. kuparisulatossa käsiteltäväksi.
Eräs nikkelikuparikiven liuotusprosessi on kuvattu GB patenttijulkaisussa 2 108 480, jossa ensimmäisessä vaiheessa kiveä liuotetaan paineliuotuksella hapettavissa olosuhteissa kuparielekuolyysistä tulevalla anolyytillä. Kun vähintään 70% kiven nikkelisisällöstä on liuotettu, liuotusta jatketaan ei-hapettavissa olosuhteissa. Ensimmäisestä vaiheesta saadun liuoksen käsittelyä jatketaan johtamalla se hapettavaan atmosfääriseen puhdistusliuotukseen, johon johdetaan myös hienoksijauhettua kiveä. Puhdistusliuotuksen tarkoituksena on poistaa liuoksesta siihen liuennut kupari ja rauta. Tästä liuotuksesta saatu liuos johdetaan puhdistuksen kautta nikkeli-elektrolyysiin ja sakka takaisin ensimmäisen vaiheen liuotukseen. Ensimmäisen vaiheen liuotussakka johdetaan toiseen paineliuotusvaiheeseen, joka tapahtuu myös hapettavissa olosuhteissa kuparielektrolyysistä tulevalla anolyytillä. Toisen vaiheen tarkoituksena on suorittaa kuparin kokonaisliuotus, ja liuotuksesta saatu liuos johdetaan kuparielektrolyysiin mahdollisen seleenin poiston jälkeen. Muodostunut sakka käsittää pääosin kivessä olleen raudan.
CA-patentdhakemusjulkaisu 2063031 kuvaa vielä erään nikkelin talteenotto-menetelmän nikkelikuparikivestä. Tässä menetelmässä suoritetaan ensimmäisessä vaiheessa kiven atmosfäärinen, hapettava ja hapan liuotus nikkelidektrolyysistä saatavaan anolyyttiin, jossa on noin 50 g/1 Ni ja 50 g/1 H2SO4. Liuotuksesta saadaan nikkelisulfaattiliuos, joka puhdistuksen jälkeen johdetaan nikkelielektrolyysiin.
3 97154
Syntynyt sakka muodostuu sementoituneesta metallisesta kuparista, kupaiisulfidista, kuparioksidista ja reagoimattomasta nikkelisulfidista ja nikkelioksidista. Liuotuksen aikana pH pidetään alueella 4.0 - 6.S,
Toisen vaiheen liuotus tapahtuu samanlaisissa olosuhteissa kuin ensimmäinenkin, joten liuotus tapahtuu nikkelianolyyttiin ja liuotuksen tarkoituksena on liuottaa suurin osa jäljellä olevasta nikkelistä ja saada aikaan sakka, jossa noin 60% sakasta on happoliukoisessa muodossa kuten kuparin ja nikkelin emäksisinä sulfaatteina ja femarsenaattina. Toisen liuotusvaiheen liuos johdetaan ensimmäiseen vaiheeseen ja syntynyt sakka on kuparirikas sakka, joka johdetaan bappamissa olosuhteissa tapahtuvaan, ei-hapettavaan paineliuotukseen, Myös tähän vaiheeseen syötetään nikkelielektrolyysin anolyyttiä. Paineliuotusvaiheen tarkoituksena on liuottaa nikkeli ja ferriarsenaatti sakasta selektiivisesti siten, että kupari jää liukenematta. Syntynyt liuos johdetaan osittain toiseen liuotusvaiheeseen ja osalle tehdään raudan ja arseenin saostus. Muodostunut sakka sisältää kuparin ja jalometallit ja on edullista johtaa kuparisulattoon. Menetelmä on samantyyppinen kuin edellä US julkaisussa 4,323,541 kuvattu menetelmä paitsi että viimeinen, autoklaavissa tapahtuva liuotus suoritetaan hapettavien olosuhteiden sijasta ei-hapettavissa olosuhteissa.
Nyt kehitetyn menetelmän mukaisesti nikkelikuparikiven liuotus tapahtuu myös useampivaiheisena, jossa ensimmäiset vaiheet tapahtuvat atmosfäärisissä olosuhteissa ja sitä seuraavat paineliuotuksena. Nyt kehitetylle prosessille on tyypillistä, että nikkelikuparikiven nikkelisisällön liuotus tapahtuu olennaisesti käyttämällä hyväksi kupari-ionin hapettavaa vaikutusta. Siten on keksinnön mukaisen menetelmän ensimmäisessä liuotusvaiheessa happamien olosuhteitten sijaan luotu olosuhteet, joissa kiveä liuotetaan kuparisulfaattia sisältävään neutraaliin nikkclisulfaatti-liuokseen, jolloin liuoksen kuparisulfaatd liuottaa kiven nikkelisisältöä. Liuotuksen yhteydessä syntyy runsaasti happoon liukenevia kuparin yhdisteitä kuten kuparin emäksisiä sulfaatteja ja kuparihydroksidia, jotka tässä neutraalissa liuotusvaiheessa kuitenkin saostuvat Toisessa liuotusvaiheessa olosuhteet ovat happamat, jolloin muodostuneet kuparin yhdisteet reagoivat rikkihapon kanssa kuparisulfaariksi, joka taas liuottaa lisää kiven nikkelisisältöä. Kolmas liuotusvaihe on paineliuotus, jossa toisen vaiheen sakkaa liuotetaan neutraaliin kuparisulfaattiliuokseen lievästi hapettavissa tai ei-hapettavissa olosuhteissa, ja tuloksena on nikkelin kokonaisliuotus kuparin pääosin sementoituessa. Nikkelin kokonaisliuotuksesta saatavan sakan kuparisisällön liuottamiseksi suoritetaaan hapettavissa ja happamissa olosuhteissa 4 97154 suoritettu liuotus, jonka tuloksena kiven kuparisisältö saadaan liuotetuksi ja johdetaan kuparielektrolyysiin. Jäljellejäänyt sakka sisältää jalometallit ja voidaan siten käsitellä tunnetuilla tavoilla. Kuparisulfaatdliuokselle suoritetaan taipeen vaatiessa seleenin ja rodiumin poisto tunnetuilla menetelmillä.
Oleellista menetelmällemme on myös, että ainakin yksi atmosfäärinen ja yksi paineliuotusvaihe tapahtuvat neutraaleissa olosuhteissa ja muissakin vaiheissa on pyritty toimimaan mahdollisimman neutraaleissa liuoksissa. Neutraaleilla olosuhteilla olemme tarkoittaneet olosuhteita, joissa vapaata happoa ei olennaisesti ole läsnä. Neutraalien vaiheiden eräs etu on, että olosuhteet ovat vähemmän koxrodoivat kuin sellaisissa menetelmissä, joissa kaikki liuotukset tapahtuvat happamissa olosuhteissa esim. nikkeli- tai kuparielektrolyysin paluuhapolla (anolyytillä). Toisena etuna voidaan mainita, että olemme huomanneet, että neutraalimmat olosuhteet edesauttavat sellaisten välituotteiden muodostumista, jotka seuraavassa prosessivaiheessa ovat nopeasti liukenevia. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit käyvät esille oheisista vaatimuksista.
Keksintöä kuvataan vielä kuviossa 1 esitetyn prosessikaavion avulla:
Nikkelikuparikiven sisältämä nikkelisisaltö on useammassa eri muodossa kuten elementtinikkelinä Ni° tai nikkelisulfidina N13S2, jota voitaisiin tässä vaiheessa kutsua primääriseksi sulfidiksi, koska se on peräisin kivestä. Nikkelielektrolyysistä 5 tulevasta anolyytistä poistetaan ylimääräinen sulfaatti natriumkarbonaatin avulla ja syntynyt nikkelikarbonaatti käytetään anolyytin sisältämän vapaan rikkihapon neutraloimiseen vaiheessa 6. Nikkelikarbonaattia voidaan käyttää myös myöhemmin rauta- ja arseenisakkojen neutralointiin. Sulfaattien poistossa muodostunut natrium-sulfaatti johdetaan pois kierrosta. Olennaisesti neutraali NiSO^liuos johdetaan ensimmäiseen atmosfääriliuotusvaiheeseen 1. Tämän lisäksi ensimmäiseen liuotusvaihee-seen johdetaan seuraavasta atmosfaäriliuotusvaiheesta 2 tuleva impari^nif^attipifoin^n nikkelisulfaattiliuos, ja lisäksi johdetaan happea tai ilmaa. Kuparisulfaatin ja hapen vaikutuksesta elementtinikkeli ja nikkelisulfidi hapettuvat nikkelisulfaatiksi. Prosessissa syntyy myös emäksistä kuparisulfaatda CuS04*2Cu(0H>2, antleriittia, sekä hieman kuparioksiduulia Cu20, jotka tässä vaiheessa menevät sakkaan. Tämän vuoksi vaihetta voidaan myös sanoa kuparinpoistovaiheeksi. Liuotus suoritetaan atmosfaä-
II
5 97154 lisissä olosuhteissa ja lämpötilassa 80-100°C. Liuotuksen jälkeen suoritetaan nesteen ja sakan erotus vaiheessa 7 normaaleja erotustapoja käyttäen. Liuotuksessa syntyvä nikkelisulfaattiliuos johdetaan koboldnpoiston 8 jälkeen nikkelielektrolyysiin S.
Ensimmäisessä atmosfääriliuotusvaiheessa 1 muodostunut sakka johdetaan toiseen atmosfääriliuotusvaiheeseen 2, johon johdetaan myös nikkelielektrolyysin S anolyyttiä. Koko prosessille on olennaista, että nikkelielektrolyysin paluuhappoa (anolyyttiä) syötetään vain tähän vaiheeseen. Anolyytin sisältämän vapaan rikkihapon vaikutuksesta (noin SO g/1 H2S04) nikkelikuparikiven sisältämä piimäärinen nikkelisulfidi Ni3S2 liukenee ja muodostaa yhtä Ni3S2-moolia kohti yhden moolin nikkelisulfaatda ja kaksi moolia sekundääristä nikkelisulfidia NiS. Tapahtuva reaktio on seur&ava:
Ni3S2 + H2S04 + 0.5 02 **> NiS04 + H20 + 2 NiS (1)
Sen sijaan ei haluta, että muodostuva nikkelisulfidi NiS reagoisi edelleen rikkihapon kanssa ja muodostaisi erästä toista sulfidia, koska tämä hajoaa hyvin hitaasti seuxaavissa liuotusvaiheissa. Epätoivottu reaktio on: 4 NiS + H2S04 + 0.5 02 --> Ni3S4 + NiS04 + H20 (2)
Toisessa liuotusvaiheessa myös primäärinen kuparisulfidi, kalkosiitti Cu2S liukenee reagoidessaan rikkihapon kanssa ja muodostaa sekundääristä kuparisulfidia, kovelliittia CuS ja kuparisulfaattia. Lisäksi myös emäksinen kuparisulfaatti liukenee näissä olosuhteissa ja muodostaa liuokseen lisää kuparisulfaattia. Happea tarvitaan liuotusreaktioihin myös tässä vaiheessa. Toisessa vaiheessa syntyvä liuos johdetaan ensimmäisen vaiheen liuotukseen, ja kuten edellä jo todettiin, se sisältää liuotuksessa tarvittavaa kuparisulfaattia. Toisen vaiheen liuotuksen jälkeen voidaan sanoa, että kiven sisältämä elementrinikkeli ja nikkelisulfidi Ni3S2 on lähes kaikki liuotettu, ja syntyneessä sakassa on nikkelin yhdisteistä lähinnä vain tämän vaiheen reaktioissa syntynyttä sekundääristä nikkelisulfidia NiS. Lisäksi sakassa on tietenkin kuparin liukenemattomat yhdisteet, jalometallit sekä raudan ja arseenin yhdisteitä. Liuos ja sakka erotetaan jälleen toisistaan erotusvaiheessa 9.
Toisen atmosfääriliuotuksen sakka johdetaan kolmanteen liuotusvaiheeseen 3, paineliuotukseen, jossa sakkaa liuotetaan myöhemmässä prosessivaiheessa (kuparin paineliuotuksessa) syntyvän kuparisulfaatdliuoksen avulla. Kolmannessa liuotusvaiheessa lämpötila on vähintään 110°C. Autoklaavissa ylläpidetään lievästi hapettavaa atmosfääriä ja syötetään ilmaa autoklaaviin, vaikka päareaktiot sinänsä 6 97154 eivät välttämättä vaadi happisyöttöä. Lievästi hapettava atmosfääri on edullinen, koska siten saadaan loppu primäärisestä nikkelisulfidista liukenemaan seuraavan reaktion mukaan: 4 NijSj + 9 Q1SO4 + 6 O2 —> 12 N1SO4 + 5 CujtgS (3)
Toisessa atmosfääriliuotuksessa syntynyt sekundäärinen nikkelisulfidi NiS liukenee sen, kuparisulfaatin ja veden välisissä reaktioissa niin, että tämän liuotusvaiheen jälkeen voidaan katsoa kaiken nikkelin liuenneen. Pääreaktiona voidaan pitää: 6 NiS + 9 CuS04 + 4 H20 -> 6 N1SO4 + 5 Cult8S +H2S04 (4) Tämän vaiheen reaktiot eivät siis vaadi vapaata happoa liuokseen. Nikkelin liuotusprosessissa kupari saostuu digeniittinä Cu^gS ja lisäksi reaktioissa muodostua rikkihappoa. Myös kovelliitti. CuS reagoi osittain kuparisulfaatin kanssa ja muodostaa lisää digeniittiä ja rikkihappoa. Kivestä sakkaan saostunut rauta ja aneeni liukenevat osittain tässä vaiheessa, sillä voidaan sanoa, että niiden liukeneminen on happomäärän funktio. Tästä liuotusvaiheesta syntyvä liuos johdetaan sakan erotusvaiheen 10 kautta raudanpoistoon 11 ja sen jälkeen toiseen atmosfääriliuotokseen 2. Raudan poisto suoritetaan jollakin tunnetulla menetelmällä, kuten käyttämällä nikkelikarbonaattia neutralointiaineena.
Nikkelin paineliuotusvaiheesta syntynyt, pääosin digemittipitoinen sakka johdetaan seuraavaan, kuparin paineliuotusvaiheesecn 4, jota voidaan nimittää myös totaali' liuotukseksi, sillä siinä kaikki kupari ja mahdollisesti sakassa vielä olevat viimeiset rippeet nikkelistä ja koboltista liuotetaan prosessissa myöhemmin seuraavasta kuparielektrolyysistä 12 tulevalla anolyytillä. Lisäksi liuotusvaiheeseen syötetään happea tai ilmaa. Lämpötila liuotuksessa on 80 -150°C, edullisesti 110 -130°C. Liuotus onnistuu myös hyvin happamassa miljöössä, mutta se on edullista suorittaa sellaisissa olosuhteissa, joissa antleriitti saostuu di vaiheen pH on 2,7 - 3,2, edullisesti noin 3. Saostunut antleriitti liuotetaan juuri ennen neste-kiintoaine-erotusta pienellä anolyytti' tai happolisäykscllä. Liuotuksesta saatava jäännös sisältää pääasiassa jalometallit, ja tämä jäännös on edullista johtaa jalometallien raffinointiin.
Kuparin paineliuotuksesta tuleva liuos johdetaan erotuksen 13 jälkeen seleenin poistoon 14, joka tapahtuu esim. rikkidioksidin avulla, ja seleeni saostetaan kupariselenidinä. Erotusvaiheessa 15 saatu liuos on varsin puhdasta neutraalia kuparisulfaattia, joka on edullista johtaa nikkelin liuotukseen 3, jolloin tähän vaiheeseen saadaan liuosta, jossa ei ole olennaisesti vapaata happoa. Tfrniricfta liuosta ei kuitenkaan tarvitse kierrättää nikkeliliuotukseen, vaan osa johdetaan li 7 97154 rodiumpoistovaiheen 16 ja sitä seuraavan liuoksen ja sakan erotusvaiheen 17 kautta kuparielektrolyysiin (electrowinning) 12. Rodiumin poisto tapahtuu myös rikkidioksidisaostuksella, mutta tämä tapahtuu korkeammassa happopitoisuudessa kuin seleenin saostus, ja siksi tähän vaiheeseen johdetaan kuparielektrolyysistä anolyyttiä (happoa). Rodiumsakka otetaan talteen ja puhdistettu liuos johdetaan kuparielektrolyysiin.
Keksintöä kuvataan vielä oheisten esimerkkien avulla. Esimerkit osoittavat, että molemmissa paineliuotusvaiheissa (3 ja 4) on edullista lisätä mahdollisimman vähän happoa.
Esimerkki 1
Nikkelikuparikiveä, jonka koostumus oli 41,4% Ni, 31,2%Cu ja 22% S, käsiteltiin keksinnön mukaisella menetelmällä. Olosuhteet ja tulokset on esitetty taulukossa 1. Tuloksista nähdään, että nikkeli saadaan vaiheessa 3 erittäin hyvin liuotettua, vaikka syöttöliuoksen happopitoisuus oli vain 5 g/1. Tämä todistaa, että menetelmä toimii, vaikka syöttöliuos ei sisältäisikään happoa.
Paineliuotusvaiheesta 4 tulevan loppusakan pääkomponentti on antleriitti CuS04*2Cu(OH)2, joka liukenee helposti happoon. Loppusakka liuotettiin pH:ssa 2, ja liuotuksen jälkeen liukenematonta sakkaa oli jäljellä 1.9 g. Jäljellejääneen sakan koostumus: Cu 3,1%, Fe 15,6%, Ni 0,4%, Pb 5,1%, S 6,1%, Pt 10,4%, Pd 7,7%, Au • 3,1% ja Ag 4,7%. Tulos osoittaa, että kaikki mitä tällaisissa olosuhteissa on hapetettavissa, on myös reagoinut, ja tuloksena saatiin korkealuokkainen j alometallirikaste.
8 97154 TAULUKKO 1
Liuos g/1 Kiintoaine % · V/l Ni Cu H2SO4 m/g Ni Cu S i i
Atmosfääriliuotus 1 1 4 h, 80° C,02-syöttö
Sisään 8,9 96 8,6 pH 2,3 500 4 M 3L2 22 !
Ulos 8,3 107 0,004 pH 6,3 630 22,8 37 19,3 *
__I
Atmosfääriliuotus 2 { 4 h ! I : 1_________ ! Sisään 7,4 46 3,6 24 630 22,8 37 19,3 !
Ulos 7,2 56 14,5 pH 3,9 430 19,8 36,4 28,1 j i
Paineliuotus 3 140° C, 02-atmosfääri
Sisään 2,95 34 54 -5 430 19,8 36,4 28,1 ;
Ulos 2,88 58 11,6 27 400 <0,1 71 23,6 j
Paineliuotus 4 i ;4 h, 115° C, 027bar j
Sisään 3 Ö38 29 36 400 7ÖÖ 71 25~6 i
Ulos 2,9 0,49 102 pH 3 49 <0,05 50 8,8 |
I I
; Esimerkki 2
Vaiheet 1 ja 2 ajettiin esimerkin 1 mukaisesti, ja taulukossa on esitetty vain vaiheet 3 ja 4. Tuloksista nähdään, että korkea alkuhappo ei ole eduksi vaiheessa 3, sillä nikkeli on sakassa jäänyt korkeammaksi kuin esimerkissä 1. Korkeasta happopitoisuudesta on haittaa myös vaiheessa 4. Liuotuksessa syntyi elementaarista rikkiä, joka myös osaltaan esti kuparisulfidin täydellisen liuottamisen.
Il 9 97154
Taulukko 2 ' Liuos g/l ‘ Kiintoaine %
i V/l Ni Cu H2S04 m/g Ni Cu S
Paineliuotus 3 i Sisään 2,9 48 43 15 425 23,8 33 27
Ulos 2,9 76 1,2 37 385 0,47 70 24,1
Paineliuotus 4 !
Sisään 3 28 47 385 0,47 70 24,1 iUlos 3 106 22 | 6 0.28 27.8 45.2

Claims (9)

1. Menetelmä arvometallien talteenottamiseksi hienoksi jaetusta nikkelikuparikivestä liuottamalla, jolloin menetelmä sisältää ensin ainakin kaksi atmosfääristä liuotusta sekä tämän jälkeen ainakin yhden paineliuotuksen, ja että muodostunut nikkelisulfaattiliuos johdetaan puhdistuksen jälkeen nikkelielektrolyysiin, tunnettu siitä, että ensimmäinen atmosfääriliuotus (1) sekä ensimmäinen paineliuotus (3) suoritetaan olosuhteissa, joissa näihin vaiheisiin johdettavat liuokset eivät merkittävässä määrin sisällä vapaata rikkihappoa, jolloin sulfidien liuotus näissä vaiheissa tapahtuu pääasiassa näihin vaiheisiin johdettujen liuosten kuparisulfaatin hapettavan vaikutuksen ansiosta, ja että ensimmäisen atmosfäärisen ja ensimmäisen paineliuotuksen väliin on sijoitettu ainakin yksi atmosfäärinen liuotusvaihe (2), jossa nikkelikuparikiven sisältämiä primäärisiä nikkelin ja kuparin sulfideja (N13S2 ja CU2S) hapetetaan nikkelianolyytin vapaan rikkihapon ja hapen avulla.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäiseen atmosfääriliuotukseen (1) johdettavalle nikkelielektrolyysin anolyytille suoritetaan vapaan rikkihapon neutralointi (6) ennen sen johtamista kyseiseen liuotusvaiheeseen.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että atmosfäärisissä olosuhteissa suoritettuihin liuotusvaiheisiin (1,2) johdetaan happea, ilmaa tai niiden seosta.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisessä paineliuotusvaiheessa (3) toisen atmosfääriliuotuksen (2) sakkaa liuotetaan myöhemmässä prosessivaiheessa (4) syntyneeseen kuparisulfaattiliuokseen.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisessä paineliuotuksessa (3) muodostuvaa sakkaa käsitellään toisessa, hapettavassa ja vapaata happoa sisältävässä paineliuotusvaiheessa (4), jossa sakan kupari- nikkeli- ja kobolttisisältö liuotetaan kuparielektrolyysistä (12) tulevaan anolyyttiin, ja nikkelikuparikiven sisältämät jalometallit jäävät liuotuksessa muodostuneeseen sakkaan. 1 11 97154
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisen paineliuotusvaiheen pH on 2,7 - 3,2, edullisesti noin 3.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että viimeisessä paineliuotuksessa (4) muodostuneesta liuoksesta saostetaan liuoksen sisältämät seleeni ja rodium.
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että viimeisessä paineliuotuksessa (4) muodostunut liuos johdetaan puhdistuksen jälkeen ainakin osittain kuparielektrolyysiin (12).
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se muodostuu seuraavista prosessivaiheista: a) nikkelikuparikiveä liuotetaan nikkelielektrolyysin anolyyttiin, josta vapaa happo on olennaisesti neutraloitu, sekä seuraavasta liuotusvaiheesta (2) tulevaan kuparisulfaatti-pitoiseen nikkelisulfaattiliuokseen atmosfäärisissä hapettavissa olosuhteissa lämpötilassa 80 - 100°C nikkelisulfaatin ja happoon liukenevien kupariyhdisteiden muodostamiseksi, jonka jälkeen liuos ja sakka erotetaan toisistaan ja nikkelisulfaattiliuos johdetaan puhdistuksen jälkeen nikkelielektrolyysiin; b) ensimmäisestä liuotusvaiheesta (1) tulevaa sakkaa liuotetaan nikkelielektrolyysistä tulevaan anolyyttiin atmosfäärisissä hapettavissa olosuhteissa lämpötilassa 80 - 100°C sakan sisältämien nikkelin ja kuparin primääristen sulfidien (N13S2 ja CU2S) sulfidien liuottamiseksi siten, että muodostuu nikkeli- ja kuparisulfaattia ja sekundääristä nikkeli-ja kuparisulfidia (NiS ja CuS), ja liuotuksessa syntynyt, pääosin sulfaatteja sisältävä liuos johdetaan ensimmäiseen liuotusvaiheeseen, c) toisen liuotusvaiheen (2) sakkaa liuotetaan paineliuotuksena olennaisesti neutraaliin kuparisulfaattiliuokseen lämpötilassa, joka on vähintään 110°C ei-hapettavissa tai lievästi hapettavissa olosuhteissa sakan nikkelisisällön liuottamiseksi, rautaa ja arseenia saostetaan muodostuneesta liuoksesta ja liuos kierrätetään toisen vaiheen (2) liuotukseen; d) edellisestä liuotuksesta (3) jäljellejäänyt sakka liuotetaan paineliuotuksena kuparielektrolyysin anolyyttiin hapettavissa olosuhteissa lämpötilassa 80 -150°C, edullisesti 110-130°C sakan kuparisisällön ja vähäisten nikkeli- ja kobolttijäämien liuottamiseksi, jolloin muodostuva sakka sisältää nikkelikuparikiven jalometallit ja sakka johdetaan jalometallien raffinointiin; 97154 12 e) viimeisen liuotusvaiheen (4) liuokselle suoritetaan seleenin ja rodiumin poisto (14,16) ja liuos johdetaan kuparielektrolyysiin. il 97154
FI945379A 1994-11-15 1994-11-15 Menetelmä nikkelikuparikiven liuottamiseksi FI97154C (fi)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI945379A FI97154C (fi) 1994-11-15 1994-11-15 Menetelmä nikkelikuparikiven liuottamiseksi
AU36689/95A AU703707B2 (en) 1994-11-15 1995-11-08 Method for leaching nickel-copper matte
CA 2162626 CA2162626C (en) 1994-11-15 1995-11-10 Process for leaching nickel-copper matte
US08/554,972 US5628817A (en) 1994-11-15 1995-11-13 Method for leaching nickel-copper matte employing substantially neutral leaching solutions
CN95120979A CN1045624C (zh) 1994-11-15 1995-11-14 浸提镍-铜锍的方法
RU95119423A RU2142518C1 (ru) 1994-11-15 1995-11-14 Способ выщелачивания никелево-медного штейна
ZA959715A ZA959715B (en) 1994-11-15 1995-11-15 Method for leaching nickel-copper matte
BR9505194A BR9505194A (pt) 1994-11-15 1995-11-16 Método de lixiviação de material contendo niquel-cobre

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI945379 1994-11-15
FI945379A FI97154C (fi) 1994-11-15 1994-11-15 Menetelmä nikkelikuparikiven liuottamiseksi

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI945379A0 FI945379A0 (fi) 1994-11-15
FI945379A FI945379A (fi) 1996-05-16
FI97154B true FI97154B (fi) 1996-07-15
FI97154C FI97154C (fi) 1996-10-25

Family

ID=8541810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI945379A FI97154C (fi) 1994-11-15 1994-11-15 Menetelmä nikkelikuparikiven liuottamiseksi

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5628817A (fi)
CN (1) CN1045624C (fi)
AU (1) AU703707B2 (fi)
BR (1) BR9505194A (fi)
CA (1) CA2162626C (fi)
FI (1) FI97154C (fi)
RU (1) RU2142518C1 (fi)
ZA (1) ZA959715B (fi)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1058056C (zh) * 1997-07-28 2000-11-01 中国科学院化工冶金研究所 氯络氧化法选择性浸取镍钴铜硫化矿的工艺
US5993514A (en) * 1997-10-24 1999-11-30 Dynatec Corporation Process for upgrading copper sulphide residues containing nickel and iron
FI106636B (fi) * 1998-08-17 2001-03-15 Outokumpu Oy Menetelmä rikin poistamiseksi nikkelikiven liuotusprosessista
US7224373B1 (en) 2000-04-07 2007-05-29 Danger, Inc. Adjustable data processing display
US20050126923A1 (en) * 2001-07-25 2005-06-16 Phelps Dodge Corporation Process for recovery of copper from copper-bearing material using medium temperature pressure leaching, direct electrowinning and solvent/solution extraction
WO2003021408A2 (en) * 2001-08-29 2003-03-13 Danger, Inc. Sliding display apparatus
US7305631B1 (en) 2002-09-30 2007-12-04 Danger, Inc. Integrated motion sensor for a data processing device
US7799296B2 (en) * 2003-12-04 2010-09-21 Ovonic Battery Company, Inc. Method of producing a nickel salt solution
US7364717B2 (en) * 2003-12-04 2008-04-29 Ovonic Battery Company, Inc. Process for converting nickel to nickel sulfate
BRPI0419191B1 (pt) * 2004-10-29 2013-05-14 mÉtodo de recuperaÇço de cobre a partir de um material metalÍfero.
US7736487B2 (en) 2004-10-29 2010-06-15 Freeport-Mcmoran Corporation Process for recovery of copper from copper-bearing material using pressure leaching, direct electrowinning and solution extraction
US8692816B2 (en) * 2005-04-22 2014-04-08 Microsoft Corporation State-based auxiliary display operation
FI117941B (fi) * 2005-10-13 2007-04-30 Outokumpu Technology Oyj Menetelmä metallisulfidimineraalien liuottamiseksi
US8057850B2 (en) * 2006-11-09 2011-11-15 Alliance For Sustainable Energy, Llc Formation of copper-indium-selenide and/or copper-indium-gallium-selenide films from indium selenide and copper selenide precursors
EP2944383A3 (en) * 2006-11-09 2016-02-10 Alliance for Sustainable Energy, LLC Precursors for formation of copper selenide, indium selenide, copper indium diselenide, and/or copper indium gallium diselenide films
WO2009155634A1 (en) * 2008-06-26 2009-12-30 Gladstone Pacific Nickel Ltd Counter current atmospheric leach process
FI122188B (fi) * 2010-03-18 2011-09-30 Outotec Oyj Hydrometallurginen menetelmä metallisen nikkelin valmistamiseksi
WO2011146115A1 (en) 2010-05-21 2011-11-24 Heliovolt Corporation Liquid precursor for deposition of copper selenide and method of preparing the same
JP5445777B2 (ja) * 2010-07-28 2014-03-19 住友金属鉱山株式会社 低品位ニッケル酸化鉱石からのフェロニッケル製錬原料の製造方法
US9142408B2 (en) 2010-08-16 2015-09-22 Alliance For Sustainable Energy, Llc Liquid precursor for deposition of indium selenide and method of preparing the same
FI20110278A0 (fi) 2011-08-29 2011-08-29 Outotec Oyj Menetelmä metallien talteenottamiseksi sulfidirikasteesta
FI20110279A0 (fi) 2011-08-29 2011-08-29 Outotec Oyj Menetelmä metallien talteenottamiseksi niitä sisältävästä materiaalista
US9105797B2 (en) 2012-05-31 2015-08-11 Alliance For Sustainable Energy, Llc Liquid precursor inks for deposition of In—Se, Ga—Se and In—Ga—Se
CN103725892B (zh) * 2013-12-13 2015-08-05 金川集团股份有限公司 一种回收稀贵熔炼炉渣中有价金属的方法
CN109371245B (zh) * 2018-11-13 2020-04-28 成都理工大学 镍精炼系统铜渣资源化处理方法
CN110241310B (zh) * 2019-06-18 2021-10-01 深圳市坤鹏冶金工程技术有限公司 一种高铁高铜含镍物料选择性氧压浸出富集贵金属的方法
RU2706400C9 (ru) * 2019-07-11 2020-01-17 Публичное акционерное общество "Горно-металлургическая компания "Норильский никель" Способ переработки медно-никелевых сульфидных материалов
CN111187922B (zh) * 2020-02-18 2022-05-06 云南锡业研究院有限公司 一种常压下从高镍铜锍中选择性浸出镍的方法
CN112280978A (zh) * 2020-11-19 2021-01-29 金川集团股份有限公司 一种高硫低铜镍物料加压浸出的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3218161A (en) * 1961-02-27 1965-11-16 Sherritt Gordon Mines Ltd Process for the precipitation of metal values from solutions
US4093526A (en) * 1977-09-08 1978-06-06 Amax Inc. Hydrometallurgical leaching and refining of nickel-copper concentrates, and electrowinning of copper
CA1173655A (en) * 1981-10-30 1984-09-04 Derek G.E. Kerfoot Acid leach process for treating magnetic and non- magnetic nickel-copper mattes
CA1234289A (en) * 1984-10-24 1988-03-22 Derik G.E. Kerfoot Recovery of platinum group metals from nickel-copper- iron matte
US5344479A (en) * 1992-03-13 1994-09-06 Sherritt Gordon Limited Upgrading copper sulphide residues containing nickel and arsenic

Also Published As

Publication number Publication date
RU2142518C1 (ru) 1999-12-10
FI945379A0 (fi) 1994-11-15
AU703707B2 (en) 1999-04-01
US5628817A (en) 1997-05-13
FI97154C (fi) 1996-10-25
AU3668995A (en) 1996-05-23
CN1131199A (zh) 1996-09-18
CA2162626A1 (en) 1996-05-16
BR9505194A (pt) 1997-09-16
CA2162626C (en) 2002-07-09
ZA959715B (en) 1996-05-30
CN1045624C (zh) 1999-10-13
FI945379A (fi) 1996-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI97154B (fi) Menetelmä nikkelikuparikiven liuottamiseksi
EP1877587B1 (en) Method for the recovery of valuable metals and arsenic from a solution
CN100471967C (zh) 含有几种有价值金属的硫化物精矿的湿法冶金处理方法
FI120315B (fi) Menetelmä pyriittisen, kultaa, kuparia ja arseenia sisältävän rikasteen käsittelemiseksi
RU95119423A (ru) Способ выщелачивания никелево-медного штейна
ZA200501592B (en) Method for the recovery of metals using chloride leaching and extraction
WO2015178752A1 (es) Proceso hidrometalurgico para la recuperación de cobre, plomo y/o zinc
FI64646C (fi) Hydrometallurgiskt foerfarande foer utvinning av vaerdemetaller ur metalliska legeringar
FI120406B (fi) Menetelmä sinkkiä ja kuparia sisältävän sulfidisen materiaalin hydrometallurgiseksi käsittelemiseksi
JP2020105588A (ja) 貴金属、セレン及びテルルを含む混合物の処理方法
US6206951B1 (en) Method for leaching nickel from nickel matte
AU2002333937B2 (en) A method for purifying the solution in the hydrometallurgical processing of copper
KR101113631B1 (ko) 정광의 제조방법
AU2002333937A1 (en) A method for purifying the solution in the hydrometallurgical processing of copper
FI117708B (fi) Menetelmä kullan talteenottamiseksi kuparin valmistuksen yhteydessä

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MA Patent expired