KR101603003B1 - 니켈 저함량 재료로부터 니켈을 분리하는 방법 - Google Patents

니켈 저함량 재료로부터 니켈을 분리하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101603003B1
KR101603003B1 KR1020137018701A KR20137018701A KR101603003B1 KR 101603003 B1 KR101603003 B1 KR 101603003B1 KR 1020137018701 A KR1020137018701 A KR 1020137018701A KR 20137018701 A KR20137018701 A KR 20137018701A KR 101603003 B1 KR101603003 B1 KR 101603003B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nickel
iron
leaching
solution
low
Prior art date
Application number
KR1020137018701A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130103605A (ko
Inventor
야꼬 레삐넨
떼뽀 리히메끼
미꼬 루오날라
Original Assignee
오토텍 오와이제이
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 오토텍 오와이제이 filed Critical 오토텍 오와이제이
Publication of KR20130103605A publication Critical patent/KR20130103605A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101603003B1 publication Critical patent/KR101603003B1/ko

Links

Images

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
    • C22B23/00Obtaining nickel or cobalt
    • C22B23/04Obtaining nickel or cobalt by wet processes
    • C22B23/0407Leaching processes
    • C22B23/0415Leaching processes with acids or salt solutions except ammonium salts solutions
    • 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
    • C22B23/0415Leaching processes with acids or salt solutions except ammonium salts solutions
    • C22B23/043Sulfurated acids or salts thereof
    • 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
    • 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
    • C22B23/0453Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B23/0461Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical methods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • C22B3/06Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
    • C22B3/08Sulfuric acid, other sulfurated acids or salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/44Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
    • 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

Abstract

본 발명은, 니켈뿐만 아니라 철, 마그네슘 및 다른 유가 금속들을 함유하는, 특히 니켈 저함량을 갖는 재료로부터 니켈과 다른 유가 금속들을 분리하기 위한 방법에 관한 것이다. 니켈 저함량을 갖는 재료는 산성 조건 및 산화 조건에서 펄핑과 대기 리칭을 거치고, 여기서 재료의 금속들의 과반이 용해되고 철은 부분적으로 침전된다. 침전된 철은 용액으로부터 분리되고, 이 후에 니켈과 다른 용해된 유가 금속들이 황화물들로 침전된다.

Description

니켈 저함량 재료로부터 니켈을 분리하는 방법{METHOD FOR SEPARATING NICKEL FROM MATERIAL WITH LOW NICKEL CONTENT}
본 발명은 니켈 및 다른 유가 금속들뿐만 아니라 철 및 마그네슘을 함유하는 니켈 저함량을 갖는 재료로부터 특히 니켈 및 다른 유가 금속들을 분리하는 방법에 관한 것이다. 상기 니켈 저함량 재료는 산성 조건 및 산화 조건에서 펄핑 (pulping) 과 대기 리칭 (atmospheric leaching) 을 거치고, 여기서 상기 재료의 상기 금속들의 다량이 용해되고 철은 부분적으로 침전된다. 침전된 철이 용액으로부터 분리되고, 이 후에 니켈과 다른 용해된 유가 금속들이 황화물들로 침전된다.
맥석으로부터 유가 금속 광물의 분리는 일반적으로, 예를 들어, 크러싱 (crushing), 그라인딩 (grinding) 및 부유 (flotation) 을 포함하는 선광 (concentration) 에 의해서 발생된다. 선광의 목적은 유가 광물들의 부분이 가능한 한 많이 존재하고 무가의 맥석이 가능한 적은 정광 (concentrate) 을 얻는 것이다. 선광 방법들은 계속 발전하고 있고 유가 광물들의 정광으로의 회수율은 향상되고 있다. 그러나, 폐기물 더미에 버려지는 일부분 (fraction) 으로 끝나는 적은 양들의 유가 금속들이 여전히 항상 존재하고, 특히 금속 가격들이 올라가고 있어, 유가 금속들을 회수할 필요성이 확실해졌다. 버려지는 일부분으로부터 특히 니켈의 회수율은, 니켈이 스테인레스 강의 중요한 성분이기 때문에, 관심의 대상이 되어 왔다.
니켈 저함량 재료는 예를 들어 니켈-함유 광석 (ore) 의 선광 프로세스에서 형성되고, 이 프로세스에서 더 많은 니켈 함유량을 갖는 일부분이 부유에 의해서 광석으로부터 분리되고 광미 (tailings) 는 남으며, 그럼에도 불구 하고 이 광미는 여전히 약간의 니켈과 다른 유가 금속들, 예를 들어 코발트, 구리 및 아연을 함유한다. 니켈 광석이 주로 황화물 (sulphidic) 일 때 부유의 광미에 남아있는 니켈의 대부분은 또한 황화물들의 형태이고 단지 적은 양이 규산염으로서 존재한다. 다-단계 부유 프로세스에서 형성된 광미는, 비록 그 안에 적은 양의 유가 금속들이 여전히 존재하지만, 일반적으로 광미 영역으로 이동된다 (routed).
여기서 제공되는 본 발명의 목적은 니켈 황화물 광석의 선광의 측면에서 니켈 저함량 폐기 재료에 남아있는 니켈 및 다른 유가 금속들의 다량이 회수될 수 있는 방법을 개시하는 것이다.
본 발명은 니켈 선광 프로세스에서 생성되는 철-함유 니켈 저함량 재료로부터 니켈과 다른 유가 금속들을 분리하는 다음의 방법에 관한 것이며: 방법은,
a) 니켈 저함량 재료가 산-함유 리칭 용액 내로 펄핑되고, 리칭 용액의 pH 는 바람직한 범위로 조정되는 펄핑 단계,
b) 펄핑 단계로부터 얻어진 니켈 저함량 재료가 산-함유 용액 및 산소-함유 가스와 접촉되는 대기 리칭 단계를 포함한다.
좀더 구체적으로, 본 발명은 니켈 선광 프로세스에서 생성된 철을 함유하는 니켈 저함량 재료로부터 니켈과 다른 유가 금속들을 분리하는 방법에 관한 것이고, 이에 의해서 니켈 저함량 재료는 산-함유 리칭 용액에서 펄핑되고, 이 리칭 용액의 pH 값이 니켈 저함량 재료에 함유된 니켈의 제 1 부분을 리칭하기 위해서 바람직한 범위로 조정된다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 리칭 용액의 pH 는 펄핑에서 1.5 ~ 3.0 의 범위로 조정된다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 니켈 저함량 재료의 펄핑 후, 니켈 저함량 재료는 대기 리칭으로 이동되고, 여기서 니켈의 제 2 부분, 다른 유가 금속들 및 철이 산-함유 용액 및 산소-함유 가스에 의해서 리칭된다. 철의 제 1 부분이 대기 리칭 단계 동안에 침전되고, 이 대기 리칭 단계 후에 침전된 철은 유가 금속을 함유하는 용액으로부터 분리되고, 유가 금속을 함유하는 용액은 니켈과 다른 유가 금속들의 침전으로 이동되고, 이 침전은 황화에 의해서 행해진다.
전형적으로 철-함유 니켈 저함량 재료는 니켈 선광 프로세스에서 생성된다. 본 발명의 실시형태에 따르면, 철-함유 니켈 저함량 재료는 니켈 광석 부유 프로세스의 광미이다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 니켈과 다른 유가 금속들은 니켈 저함량 재료에 주로 황화물들로서 존재한다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 니켈 저함량 재료의 펄핑과 리칭 용액은 황산계이다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 산소 함유 가스는 산소를 함유하는 임의의 적절한 가스 혼합물일 수 있다. 본 발명의 실시형태에 따르면, 산소-함유 가스는 산소이다. 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 산소-함유 가스는 공기이다. 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 산소-함유 가스는 산소부화 (oxygen-enriched) 공기이다. 본 발명의 실시형태에 따르면, 산소-함유 가스는 약 21 ~ 100 % 산소이다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 철의 제 1 부분은 자로사이트로 침전되어, 대기 리칭이 1.3 ~ 2 의 pH 범위에서 실시된다. 리칭 용액에 용해된 철의 제 2 부분이 용액을 중화시키고 산화시킴으로써 침철석과 수산화물로서 침전된다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 대기 리칭이 2.1 ~ 3.0 범위의 pH 범위에서 실시되어, 철의 제 1 침전된 부분은 철의 전체 양에 대응한다. 철은 침철석과 수산화물로서 침전된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 펄핑과 대기 리칭은 60 ℃ 와 상기 용액의 끓는점 사이의 온도에서 실시된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 니켈 저함량 재료는 펄핑 전에 농축된 황산으로 전-처리된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 유가 금속 황화물들의 황산염으로의 리칭은 높여진 산소 압력에서 행해진다. 본 발명의 실시예에 따르면, 산소 부분 압은 115 ~ 135 ℃ 의 온도에서 2 ~ 4 바 (bar) 이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 유가 금속들이 제거된, 황화물 침전에서 형성된 리칭 용액은 마그네슘과 망간을 함유하고, 이 마그네슘과 망간은 상기 용액을 중화하여 상기 용액으로부터 침전된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 니켈 저함량 재료의 유가 금속들은 니켈뿐만 아니라 코발트, 구리 및 아연이다.
도 1 은 본 발명의 실시형태의 다이어그램이고,
도 2 는 본 발명의 다른 실시형태의 다이어그램이고,
도 3 은 소비된 산의 양에 따른 다양한 금속들의 용해도 그래프를 도시하고, 그리고
도 4 는 테스트에서 시간에 따른 니켈 회수율의 그래프를 도시한다.
본 발명은 니켈 광석 부유에서 생성되는 니켈 저함량 재료, 즉 일반적으로 광미 영역으로 이동되는 부유 광미로부터 니켈과 다른 유가 금속들을 분리하는 방법에 관한 것이다. 상기 재료는 니켈뿐만 아니라 또한 철을 포함한다; 상기 재료 중의 니켈은, 철을 함유하는 황화물 광물들, 예를 들어 자황철석 및 펜틀란다이트와 주로 결합하고, 단지 적은 양이 규질 광물들과 결합한다는 점이 발견되었다. 부유 광미의 니켈 양은 전형적으로 0.5 % 의 범위 내에 있다. 부유 광미는 니켈뿐만아니라 또한 다른 유가 광물들, 예를 들어 코발트, 구리 및 아연을 구비하나, 니켈 양의 일부분인 양들이다. 상기뿐만 아니라, 부유 광미는 또한 상당한 양의 마그네슘을 함유한다.
부유 폐기물과 같은 니켈 저함량 재료 중의 유가 금속들의 양은 적기 때문에, 유가 금속 회수 프로세스는 특히 프로세스 비용을 고려하여 구성되어야 한다. 만약 예를 들어 부유 광미가 모든 스캐빈징 (scavenging) 부유 단계 및 세정 부유 단계를 갖는 다른 부유 처리를 거쳐야 한다면, 이 방법은 고비용일 것이다. 유사하게 부유 광미 전체를 오토클레이브에서 리칭하는 것은 이 처리에서 얻어지는 유가 금속들에 대한 가격과 비교하여 매우 고비용을 유발한다. 본 발명에 따라서, 니켈 및 다른 유가 금속들이 황산을 함유하는 리칭 용액과 산소 함유 가스에 의한 대기 리칭으로 니켈 저함량 재료로부터 리칭될 수 있다는 점이 이제 밝혀졌다. 또한, 부유 광미 중에 구리가 전혀 없다면, 리칭을 최적화하기 위하여 적은 양의 구리가 리칭 용액 중에 공급될 수도 있다.
본 발명과 합치하는 모든 방법들 중 가장 간단하고 가장 비용-효과적인 방법은 니켈의 단지 부분적 회수가 충분할 때이다. 이 경우에, 펄핑 동안에 pH 를 바람직한 범위, 예를 들어 1.5 ~ 3.0 으로 조정함으로써, 니켈의 제 1 부분, 즉 니켈의 약 40 % 가 용해된다는 점이 테스트들에서 밝혀졌기 때문에, 이 방법은 산성 수용액에서 니켈 저함량 재료를 펄핑하는 것만 포함한다. 펄핑 하나를 위해 요구되는 반응기 용량은 상당히 적게 유지되고 동시에 수용액의 pH 제어를 위해 요구되는 산의 소비는 낮게 유지된다.
또한 펄핑 전에 부유 광미를 농축된 황산으로 전-처리하여, 폐기 재료들이 물 없이 농축된 산에 섞이도록 하는 것이 가능하다. 이 방식에서, 니켈 저함량 재료 중의 금속들은 산과 반응하고 황산염들을 형성한다. 전-처리에 있어서, 규산염들은 부분적으로 탈수되고 이들의 구조가 변하여, 후-리칭 액체-고체들 분리를 돕는다. 처리는 리칭과 침전 동안에 규산질 젤의 형성을 감소시키고 따라서 여과성을 향상시킨다.
니켈 저함량 재료로부터 가능한 많은 니켈과 다른 유가 금속들을 회수하고자 할 때, 상기 재료의 처리는 펄핑 후에 리칭을 함으로써 계속되어야 한다. 니켈의 제 2 부분이 리칭에 의해 용해되도록 될 수 있다. 니켈과 다른 유가 금속들이 용해되는 조건들, 즉 1.5 ~ 3.0 범위에서, 철과 마그네슘의 다량이 또한 용해되나, 철은 동시에 재-침전된다는 점이 실시된 테스트들에서 밝혀졌다. 리칭 용액의 pH 범위는 규산염과 결합된 유가 금속을 용해하는 것을 원하는지 여부와 상기 용액으로부터 철을 어떤 형태로 침전시키고자 하는 지에 의존하여 제어된다. 도 1 에 합치하는 대안에 있어서, 용액의 pH 는 1.3 ~ 2.0 의 범위로 조정되어, 규산염들과 결합된 유가 금속들이 또한 대부분 용해된다. 관련된 상기 pH 범위에서 철은 자로사이트로서 침전된다. 철이 자로사이트로서 침전되도록 하기 위해서, 또한 약간의 적절한 알칼리 화합물, 예를 들어 황산나트륨이 상기 리칭 단계에 공급된다 (도면에 상세히 도시 안됨). 더 낮은 pH 범위는 더 많은 양의 황산을 요구하고 이 이유 때문에 선택되는 pH 범위는 또한 비용 인자들에 의존될 수도 있다. 또한, 리칭 동안에 철을 자로사이트 또는 다른 화합물로 침전하는 것은 고체-액체 분리에서 고체들의 세틀링 (settling) 을 향상시키고, 산의 소비를 감소시킨다. 침전된 철 화합물을 리칭 단계에 재순환하는 것은 니켈의 용해를 촉진한다.
도 1 의 플로우 시트에서 제공되는 바와 같이, 2 미만의 pH 범위에서 부유 광미로부터 유가 금속들이 리칭될 때, 철의 일부분이 용액 내에 남아있고 이러한 조건들에서 침전되지 않는다. 상기 철의 제 2 부분을 침전시키기 위해서, 석회와 같은 적당한 중화제가 용액으로 보내지고, 이에 의해서 철의 제 2 부분이 침철석 및/또는 수산화물로서 침전된다. 이 경우에도, 비록 플로우 시트에 도시되지 않았지만, 특히 제 1 자로사이트 부분의 철 침전물을 펄핑 또는 리칭에 재순환하는 것은 바람직하다. 바람직하게는 철의 제 2 부분의 침전은 2.5 ~ 2.9 의 pH 범위에서 행해져, 용액 중의 구리가 철과 함께 침전되는 것이 방지된다. 3가 철은 유가 금속들의 황화물 침전 전에 용액으로부터 침전되어야 한다; 2 가 철은 침전에 해를 주지 않는다.
도 2 와 합치되는 실시형태는 더 높은 2.0 ~ 3.0 의 pH 범위에서 작동되어, 규산염들과 결합된 유가 금속들은 주로 용해되지 않은 상태로 남고 황화물과 결합된 유가 금속들은 리칭에서 회수된다. 이 경우에 리칭 단계에서 철은 주로 침철석과 수산화물들로서 침전되고 따라서 리칭 동안에 철의 제 1 부분의 침전은 철 전체 양의 침전이다.
부유 광미의 리칭은 바람직하게는 250 ~ 700 g/ℓ 의 고체들 함유량에서 실시된다. 고체들 함유량이 상당히 높기 때문에, 리칭을 위해 이용되는 반응기들은 효과적인 믹싱 장치를 구비해야 한다. 산소 함유 가스를 믹서의 근처에 공급하는 것이 바람직하다. 일 실시형태에 따르면, 산소 함유 가스는 반응기 외측 용액 내로 공급되어, 고정식 믹서 (static mixer) 를 구비한 산소 유닛이 반응기 외측에 배치되고, 이를 통해서 리칭 용액의 일부가 순환된다.
유가 금속들이 니켈 부유 광미로부터 용해되어 있을 때, 용해되고 침전된 철과 용해되지 않은 재료가 고체-액체 분리에 의해서 용액으로부터 분리된다. 분리는 어떤 적절한 방법, 예를 들어, 도 1 및 도 2 에 제공된 바와 같은 반류 디캔테이션 (countercurrent decantation; CCD) 에 의해서, 또는 필터링에 의해서 또는 농축 및 필터링에 의해서 발생된다.
리칭 용액 중에 용해된 니켈 및 다른 유가 금속들은 황화물 침전을 거친다. 침전은 임의의 적절한 황화물, 예를 들어 황화수소 또는 황화나트륨에 의해서 행해질 수 있다. 필요하다면, 용액은 적합한 pH 범위를 얻도록 중화된다. 황화물 침전의 장점은 황화물 침전이 선택적이어서, 용액 중 불순물들, 예를 들어 나트륨, 마그네슘, 칼슘, 망간 및 2 가 철이 유가 금속들과 함께 침전되지 않는다.
침전된 유가 금속 황화물 잔존물은 황화물 리칭을 더 거칠 수 있어, 황화물들이 산성 조건들에서 황산 용액 내로 리칭되고 유가 금속들을 함유하는 황산염 용액이 얻어진다. 리칭은 오토클레이브에서 실시되어, 리칭 시간이 약 2 ~ 3 시간이 되거나, 또는 대기압 조건들에서 실시되어, 리칭 시간은 이에 맞게 더 길어진다. 유가 금속들을 함유하는 황산염 용액은 각각의 금속 생산물의 제조를 위해서 용매 추출, 침전 및 전기분해로 계속 이동될 수 있다.
유가 금속들이 제거된 리칭 용액으로부터 마그네슘 및 망간을 제거하는 것이 바람직하다. 이것은 예를 들어 수산화물 침전에 의해서 행해질 수 있어, 용액의 pH 값이 예를 들어 수산화칼슘 (Ca(OH)2) 에 의해서 증가된다. 불순물들이 제거된 알칼리 용액이, 예를 들어 반류 디칸테이션으로 발생되는 고체-액체 분리의 최종 단계에 공급되는 액체로서 이용될 수 있다. 또한, 알칼리 용액은 위에서 언급된 석회석 대신에 또는 이 석회석에 부가하여 철의 제 2 부분의 침전에서 중화제로서 이용될 수 있다.
실시예들
실시예 1
Ni 함유량이 0.35 %, Cu 함유량이 0.07 %, Co 함유량이 0.007 %, 철 함유량이 10.7 % 그리고 Mg 함유량이 15.6 % 인 부유 광미를 이용하여 테스트가 실시되었다. 모든 백분율들은 중량 백분율들이다. 니켈의 약 5 분의 4 는 황화물 광물들, 예를 들어 펜틀란다이트, 비올라라이트 및 자황철석에 있고, 나머지는 규질 광물들에 있다. 테스트 조건들은 아래 표들에 제시되고, 니켈 및 다른 금속들의 회수율이 또한 도 3 에서 그래프로서 제공된다.
리칭 테스트는 5-리터 반응기에서 행해졌고, 이 반응기 내에는 배플들 (baffles), 온도 제어 수단, gls 믹서를 갖는 믹싱 수단 및 pH 와 산화환원반응 측정 수단이 있다. pH 는 농축된 황산으로 용액을 적정 (titrating) 함으로써 테스트 전체에 걸쳐서 2.6 의 값으로 일정하게 유지되었다. 리칭 온도는 95 ℃, 믹싱 스피드는 1000 rpm, 슬러리 밀도는 400 g/L 그리고 산소 공급은 0.3 L/min 이었다. 산소 공급물은 산소였다.
샘플들은 테스트 동안 정기적으로 채취되었다. 약 30 mL 의 슬러리가 반응기의 중심 단계들 (stages) 로부터 샘플로서 채취되었고 진공 여과에 의해서 필터링되었다. 고체들 샘플은 침전물이 세정된 후에 침전물로부터 채취되었고 용액 샘플은 여과액으로부터 채취되었다. Co, Cu, Fe, Mg, Mn 및 Ni 의 샘플들은 ICP (유도 결합 플라즈마) 기술을 이용하여 분석되었다. 침전물의 샘플들은 전체 리칭 후에 분석되었다. 또한 침전물 샘플들은 또한 브로민-메탄올 리칭 후 황화 금속들 (sulphidic metals) 에 대해서 분석된다.
00h 는 슬러리가 테스트 온도에 도달되었을 때인 시작 점을 의미하고 0h 는 목표 pH 가 도달되고 산소 공급이 시작되었을 때를 의미하며, 달리 말하면, 펄핑은 00 과 0h 사이에서 발생한다.
Figure 112013064191515-pct00001
Figure 112013064191515-pct00002
Figure 112013064191515-pct00003
회수율 표는 황화 니켈의 44 % 가 펄핑 (00 ~ 0) 동안 용해되었고, 그래서 일부 경우들에는 실제 리칭이 생략되거나 또는 단지 몇 시간 동안만 행해질 수 있다는 점을 나타낸다. 동일한 것이 또한 도 3 의 그래프 형태로 도시되고, 이 그래프에서 다양한 금속들의 회수율이 황산 소비에 따라서 도시된다.
실시예 2
실시예와 합치하는 테스트가, 테스트의 시작 시에 pH 가 1.5 로 조정된다는 사실을 제외하고 실시예 1 에 따른 조건들에서 행해졌다. 이러한 조건들에서 철은 자로사이트로서 침전되었다. 처리될 폐기물은 pH 가 2.3 의 범위로 상승하여 리칭이 끝날 때까지 이 값이 유지되도록 리칭 동안 용액을 중화하였다. 니켈의 회수율은 pH 1.5 가 도달되었을 단계에서 60 % 를 넘었고 회수율은 테스트 동안에 75 % 를 초과하는 값으로 증가하였다. 용액 회수율은 도 4 에서 도시되고, 도 4 에서 상이한 금속들의 수율이 시간에 따라서 도시된다.
상이한 금속들의 수율이 아래에 주어진다:
Figure 112013064191515-pct00004

Claims (18)

  1. 니켈 선광 프로세스 (nickel ore concentration process) 에서 생성된 철-함유 니켈 저함량 재료로부터 니켈 및 다른 유가 금속들을 분리하는 방법으로서,
    a) 산-함유 리칭 용액 내로 상기 니켈 저함량 재료를 펄핑하는 펄핑 단계,
    b) 상기 펄핑 단계에서 얻어진 상기 니켈 저함량 재료를 산-함유 용액 및 산소-함유 가스와 접촉시키는 대기 리칭 (atmospheric leaching) 단계를 포함하고,
    상기 니켈 저함량 재료의 니켈 양은 0 중량% 초과 0.5 중량% 이하의 범위를 갖고,
    상기 펄핑 단계에서의 상기 니켈 저함량 재료의 펄핑 후에, 상기 재료는 대기 리칭으로 이동되며 (routed), 이 대기 리칭에서, 상기 니켈의 제 2 부분, 상기 다른 유가 금속들 및 철이 산-함유 용액과 산소-함유 가스에 의해서 리칭되고, 상기 대기 리칭 단계 동안 상기 철의 제 1 부분이 침전되고, 상기 대기 리칭 단계 후에 침전된 상기 철은 유가 금속-함유 산 용액으로부터 분리되고 상기 유가 금속-함유 산용액은 황화에 의해서 행해지는 니켈과 다른 유가 금속들의 침전으로 이동되고,
    상기 철의 상기 제 1 부분은 자로사이트로서 침전되고,
    상기 리칭 용액에 용해된 철의 제 2 부분은 상기 리칭 용액을 중화하고 산화함으로써 상기 리칭 용액으로부터 수산화물과 침철석으로서 침전되는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 펄핑 단계에서의 상기 리칭 용액의 pH 가 1.5 ~ 3.0 으로 조정되는, 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 철-함유 니켈 저함량 재료는 니켈 광석 부유 프로세스 (nickel ore flotation process) 의 광미 (tailings) 인, 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 니켈과 상기 다른 유가 금속들은 상기 니켈 저함량 재료에서 황화물로서 있는, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 니켈 저함량 재료의 상기 펄핑과 리칭 용액은 황산계인, 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 대기 리칭은 1.3 ~ 2 의 pH 범위에서 실시되는, 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 대기 리칭은 2.0 ~ 3.0 의 pH 범위에서 실시되는, 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 철의 침전된 상기 제 1 부분은 철의 전체 양에 해당하는, 방법.
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서,
    침전된 철 화합물은 상기 리칭 단계로 재순환되는, 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    펄핑은 60 ℃ 와 상기 산-함유 리칭 용액의 끓는점 사이에서 행해지고, 또한, 대기 리칭은 60 ℃ 와 상기 산-함유 용액의 끓는점 사이에서 행해지는, 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 니켈 저함량 재료는 펄핑 전에 농축된 황산으로 전-처리되는, 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    유가 금속 황화물들은 상기 대기 리칭 단계의 산소-함유 가스의 산소 압력보다 상승된 산소 압력에서 황산염들로 산화되는, 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 유가 금속들이 제거된, 황화물 침전에서 형성된 리칭 용액은 마그네슘과 망간을 함유하고, 상기 마그네슘과 상기 망간은 상기 리칭 용액을 중화함으로써 상기 리칭 용액으로부터 침전되는, 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 니켈 저함량 재료의 상기 유가 금속들은 니켈뿐만 아니라 코발트, 구리 및 아연인, 방법.
KR1020137018701A 2010-12-17 2011-12-16 니켈 저함량 재료로부터 니켈을 분리하는 방법 KR101603003B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20100421 2010-12-17
FI20100421A FI123054B (fi) 2010-12-17 2010-12-17 Menetelmä nikkelin erottamiseksi matalan nikkelipitoisuuden omaavasta materiaalista
PCT/FI2011/051120 WO2012080577A1 (en) 2010-12-17 2011-12-16 Method for separating nickel from material with low nickel content

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130103605A KR20130103605A (ko) 2013-09-23
KR101603003B1 true KR101603003B1 (ko) 2016-03-21

Family

ID=43414947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137018701A KR101603003B1 (ko) 2010-12-17 2011-12-16 니켈 저함량 재료로부터 니켈을 분리하는 방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8974755B2 (ko)
KR (1) KR101603003B1 (ko)
CN (1) CN103314124B (ko)
AU (1) AU2011343143B2 (ko)
CA (1) CA2819224C (ko)
FI (1) FI123054B (ko)
NO (1) NO20130823A1 (ko)
WO (1) WO2012080577A1 (ko)
ZA (1) ZA201304211B (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101681701B1 (ko) * 2014-06-02 2016-12-01 한국과학기술연구원 유동층반응기를 이용한 구리와 니켈의 황화물 결정화 장치 및 방법
CN110951969B (zh) * 2019-11-08 2021-11-02 荆门市格林美新材料有限公司 一种从难处理含钴镍尾料中回收有价金属的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060002835A1 (en) * 2004-06-28 2006-01-05 David Neudorf Method for nickel and cobalt recovery from laterite ores by reaction with concentrated acid and water leaching
US20060228279A1 (en) * 2005-04-07 2006-10-12 Finlay Campbell Process for recovery of nickel and cobalt from laterite ore

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA938794A (en) * 1968-12-13 1973-12-25 Weston David Hydrometallurgical treatment of nickel group ores
US4097575A (en) * 1976-11-05 1978-06-27 Amax Inc. Roast-neutralization-leach technique for the treatment of laterite ore
DD147471A3 (de) 1977-04-15 1981-04-08 Dieter Loewe Verfahren zum aufschluss nickelhaltiger steine,konzentrate und industrierueckstaende
CA1171287A (en) * 1980-11-05 1984-07-24 William R. Hatch Acid leaching of lateritic nickel ores
US4415542A (en) * 1982-06-21 1983-11-15 Compagne Francaise D'entreprises Minieres, Metallurgiques Et D'investissements Controlling scale composition during acid pressure leaching of laterite and garnierite ore
IL131652A0 (en) 1999-08-30 2001-01-28 Satec Ecochem Ltd Process for producing metal containing sulfide ores
US6379636B2 (en) * 1999-11-03 2002-04-30 Bhp Minerals International, Inc. Method for leaching nickeliferous laterite ores
GB0618025D0 (en) 2006-09-13 2006-10-25 Enpar Technologies Inc Electrochemically catalyzed extraction of metals from sulphide minerals
EP2553129B1 (en) * 2010-04-01 2019-06-19 Incor Technologies Limited Low acid leaching of nickel and cobalt from lean iron-containing nickel ores

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060002835A1 (en) * 2004-06-28 2006-01-05 David Neudorf Method for nickel and cobalt recovery from laterite ores by reaction with concentrated acid and water leaching
US20060228279A1 (en) * 2005-04-07 2006-10-12 Finlay Campbell Process for recovery of nickel and cobalt from laterite ore

Also Published As

Publication number Publication date
US8974755B2 (en) 2015-03-10
FI20100421L (fi) 2012-06-18
AU2011343143A1 (en) 2013-07-04
CA2819224C (en) 2016-03-29
KR20130103605A (ko) 2013-09-23
ZA201304211B (en) 2014-12-23
CN103314124B (zh) 2015-10-21
FI123054B (fi) 2012-10-15
FI20100421A (fi) 2012-06-18
CN103314124A (zh) 2013-09-18
CA2819224A1 (en) 2012-06-21
US20130266493A1 (en) 2013-10-10
AU2011343143B2 (en) 2015-09-03
NO20130823A1 (no) 2013-06-12
WO2012080577A1 (en) 2012-06-21
FI20100421A0 (fi) 2010-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3946633B2 (ja) 硫酸中の塩化物補助酸化加圧浸出による硫化浮選精鉱からの有価ニッケルおよび有価コバルトの回収
JP4525428B2 (ja) ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法
JP3705815B2 (ja) 大気圧における鉱物浸出プロセス
US6833021B1 (en) Method for treating precious metal bearing minerals
WO2007039664A1 (en) Sodium chloride processing of nickel sulphide ore or concentrates
JPS61179821A (ja) 製錬困難な含金、含鉄精鉱からの金の採取方法
US20110150729A1 (en) Process for Heap Leaching of Nickeliferous Oxidic Ores
JP5439997B2 (ja) 含銅鉄物からの銅回収方法
WO1996014438A1 (en) Recovery of zinc from sulphidic concentrates
US20180030573A1 (en) Process for extraction of copper from arsenical copper sulfide concentrate
CN100385022C (zh) 浸提方法
US8361191B2 (en) Low acid leaching of nickel and cobalt from lean iron-containing nickel ores
CA2949036C (en) Hydrometallurgical process for the recovery of copper, lead and/or zinc
KR101603003B1 (ko) 니켈 저함량 재료로부터 니켈을 분리하는 방법
AU2011235562B2 (en) Low acid leaching of nickel and cobalt from lean iron-containing nickel ores
US10323296B2 (en) Process for extraction of copper from arsenical copper sulfide concentrate
AU2011235562A1 (en) Low acid leaching of nickel and cobalt from lean iron-containing nickel ores
RU2439177C2 (ru) Способ переработки сульфидно-окисленных медных руд с извлечением меди и серебра
CA3180141A1 (en) Sulphide oxidation in leaching of minerals
RU2044079C1 (ru) Комбинированный способ переработки хвостов обогащения полиметаллических руд
RU2337160C1 (ru) Способ переработки сульфидно-окисленных медных руд
AU6071499A (en) Method for treating precious metal bearing minerals
AU5401801A (en) Processing gold containing copper sulphide feeds
MXPA06005030A (en) Leach extraction method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant