NL1013590C2 - Method for the selective removal of metals from concentrated metallic streams. - Google Patents

Method for the selective removal of metals from concentrated metallic streams. Download PDF

Info

Publication number
NL1013590C2
NL1013590C2 NL1013590A NL1013590A NL1013590C2 NL 1013590 C2 NL1013590 C2 NL 1013590C2 NL 1013590 A NL1013590 A NL 1013590A NL 1013590 A NL1013590 A NL 1013590A NL 1013590 C2 NL1013590 C2 NL 1013590C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
sulfide
metal
copper
process according
precipitated
Prior art date
Application number
NL1013590A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Cees Jan Nico Buisman
Roy Johannes Matthias Van Lier
Guido Hubertus Reinier Janssen
Anna Sabine Peters
Original Assignee
Paques Biosystems B V
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 Paques Biosystems B V filed Critical Paques Biosystems B V
Priority to NL1013590A priority Critical patent/NL1013590C2/en
Priority to AU25568/01A priority patent/AU2556801A/en
Priority to PCT/NL2000/000841 priority patent/WO2001036333A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1013590C2 publication Critical patent/NL1013590C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G3/00Compounds of copper
    • C01G3/12Sulfides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G1/00Methods of preparing compounds of metals not covered by subclasses C01B, C01C, C01D, or C01F, in general
    • C01G1/12Sulfides
    • 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)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

Werkwijze voor de selectieve verwijdering van metalen uit geconcentreerde metaalhoudende stromen.Method for the selective removal of metals from concentrated metallic streams.

Gebied van de uitvinding 5 De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze waarbij, gebruikmakend van sulfide, een betere scheiding kan worden bewerkstelligd tussen metalen die voor wat betreft hun oplosbaarheid als metaalsulfide in de specifieke oplossing dichtbij elkaar liggen. Tevens wordt de ontwaterbaarheid van de gevormde metaalsulfideprecipitaten, gebruikmakend van de nieuwe methode, een stuk beter dan tot voorheen werd bereikt.Field of the Invention The invention relates to a process in which, using sulfide, a better separation can be achieved between metals which are close to each other in solubility as metal sulfide in the specific solution. Also, the dewaterability of the formed metal sulfide precipitates using the new method is much better than previously achieved.

1010

AchtergrondBackground

Er zijn veel processen bekend, waarbij metalen selectief worden teruggewonnen uit geconcentreerde stromen, waarin meerdere metalen aanwezig zijn. Vaak wordt voor de selectieve scheiding van metalen sulfide gebruikt, waarbij een scheiding wordt 15 bewerkstelligd op basis van de verschillen in oplosbaarheid van de verschillende metaalsulfiden bij verschillende pH’s.Many processes are known in which metals are selectively recovered from concentrated streams in which multiple metals are present. Often used for the selective separation of metal sulfide, a separation being effected based on the differences in solubility of the different metal sulfides at different pHs.

Vooral de scheiding met behulp van sulfide van koper en arseen uit afgewerkt elektrolyt van elektroraffinageprocessen, zoals die op grote schaal worden toegepast 20 om zuiver koper te produceren, werd tot nu toe als erg moeilijk ervaren en wordt dan ook niet vaak toegepast. De spuistroom wordt normaal gesproken verwerkt in een apart circuit bestaande uit de volgende processtappen: 1. ontkopering via elektrowinning; 2. arseenverwijdering via elektrowinning; 25 3. nikkelsulfaatkristallisatie.In particular, the sulphide separation of copper and arsenic from spent electrolyte from electro-refining processes, such as those widely used to produce pure copper, has heretofore been experienced as very difficult and is not often used. The blowdown current is normally processed in a separate circuit consisting of the following process steps: 1. electropinning copper; 2. arsenic removal via electrowinning; Nickel sulfate crystallization.

De ontkoperingselektrolyse en arseenverwijdering zijn nauw met elkaar verbonden: op het moment dat de residuele koperconcentratie laag wordt (zeg enkele grammen per liter) begint arseen zich met het koper samen af te zetten in de vorm van een koper-30 arseenlegering. Deze legering valt na vorming aan de kathode grotendeels naar de bodem van de cel. Dit betekent dat de cellen regelmatig schoon gemaakt moeten worden.The copper electrolysis and arsenic removal are closely linked: the moment the residual copper concentration becomes low (say a few grams per liter), arsenic begins to settle together with the copper in the form of a copper-arsenic alloy. After formation at the cathode, this alloy largely falls to the bottom of the cell. This means that the cells must be cleaned regularly.

Behalve arbeidsintensief is elektrolytische arseenverwijdering levensgevaarlijk i.v.m. 35 de mogelijke vorming van dodelijk AsE^ gas wanneer de koperconcentratie te laag wordt (<0,1-0,5 g/L). Verder moet het CuxAs residu uit de cellen verder verwerkt worden. Hier zijn verschillende processen voor.In addition to being labor-intensive, electrolytic arsenic removal is life-threatening due to The possible formation of lethal AsE 4 gas when the copper concentration becomes too low (<0.1-0.5 g / L). Furthermore, the CuxAs residue from the cells must be further processed. There are different processes for this.

1013590 21013590 2

Uit de dan zeer zure koper- en arseenvrije oplossing wordt vervolgens nikkelsulfaat gekristalliseerd in verdampers of door onderkoeling. Het ruwe nikkelsulfaatproduct wordt als zodanig verkocht of verder opgewaardeerd bijvoorbeeld voor elektrogalvanische toepassingen. Condensaat en moederloog worden typisch 5 teruggevoerd voor de water- respectievelijk zuurhuishouding van de koperfabriek.Nickel sulfate is then crystallized from the then highly acidic copper and arsenic-free solution in evaporators or by subcooling. The crude nickel sulfate product is sold or further upgraded as such, for example for electrogalvanic applications. Condensate and mother liquor are typically recycled for the water and acid management of the copper factory.

Uiteraard bestaan er tal van varianten op het klassieke proces. Zo zijn er verschillende koperraffinaderijen in de wereld waar arseen d.m.v. vloeistof-vloeistofextractie gescheiden wordt van koper en nikkel. Andere raffinaderijen passen ionenwisseling toe 10 om de concentraties van arseen, antimoon en bismut op peil te houden. Falconbridge in Ontario, Canada, gebruikt een ionenwisselingssysteem juist voor de selectieve verwijdering van zwavelzuur uit de spuistroom. Weer andere fabrieken verwijderen een gedeelte van het koper in oplossing door kristallisatie van kopersulfaat. Ten slotte zijn er maar een paar koperfabrieken in de wereld waar koper en arseen selectief uit de spui 15 geprecipiteerd worden m.b.v. sulfide. In Utah (VS) gebruikt de Kennecott Company 100% H2S-gas, om een scheiding tussen koper en arseen te bereiken. Er worden selectiviteiten van slechts 70 % bereikt.Naturally, there are many variants of the classic process. For example, there are several copper refineries in the world that use arsenic by means of liquid-liquid extraction is separated from copper and nickel. Other refineries use ion exchange to maintain the concentrations of arsenic, antimony and bismuth. Falconbridge in Ontario, Canada, uses an ion exchange system precisely for the selective removal of sulfuric acid from the purge stream. Still other plants remove part of the copper in solution by crystallization of copper sulfate. Finally, there are only a few copper factories in the world where copper and arsenic are selectively precipitated from blowdown using sulfide. In Utah, USA, the Kennecott Company uses 100% H2S gas to achieve a copper-arsenic separation. Selectivities of only 70% are achieved.

Behalve de scheiding van koper en arseen uit afgewerkte elektrolyt zijn er ook andere 20 concrete toepassingen waarbij de werkwijze volgens de uitvinding grote voordelen voor wat betreft selectiviteit en ontwaterbaarheid kan hebben, zoals de scheiding van nikkel uit nikkel, kobalt en ijzerhoudende (bio)leach stromen en de terugwinning van zink uit magnesiumbleedstromen uit zinkelektrolyseprocessen. Tevens is deze nieuwe werkwijze toepasbaar voor de productie van kristallijn loodsulfide en kopersulfïde.Besides the separation of copper and arsenic from spent electrolyte, there are also other concrete applications in which the method according to the invention can have great advantages in terms of selectivity and dewaterability, such as the separation of nickel from nickel, cobalt and ferrous (bio) leach flows. and the recovery of zinc from magnesium bleeds from zinc electrolysis processes. This new method can also be used for the production of crystalline lead sulphide and copper sulphide.

2525

Precipitatieprocessen voor de scheiding van metalen zijn bekend uit de literatuur.Precipitation processes for the separation of metals are known from the literature.

In US 4,404,071 wordt de precipitatie van kopersulfïde met gebruik van zwavelwaterstof beschreven. In het continue proces wordt de meting van de redoxpotentiaal gebruikt, om de H2S-voeding te controleren. Er worden selectiviteiten 30 tussen koper en arseen van 70 % behaald.US 4,404,071 describes the precipitation of copper sulfide using hydrogen sulfide. In the continuous process, the redox potential measurement is used to monitor the H2S supply. Selectivities of between copper and arsenic of 70% are achieved.

Volgens US 4,432,880 is het mogelijk om door middel van sulfideprecipitatie lagere metaalconcentraties in met metalen verontreinigd water te verkrijgen dan alleen met gebruik van hydroxideprecipitatie.According to US 4,432,880, it is possible to obtain lower metal concentrations in metal-contaminated water by means of sulphide precipitation than using hydroxide precipitation alone.

35 US 5,498,398 stelt de mogelijkheid voor om koper van arseen te scheiden, waarbij in een eerste stap het metaal compleet uit het water wordt neergeslagen. Vervolgens worden As, Sb, en Bi met zuurstof geoxideerd en weer opgelost in het water. Het 1013590 3 overgebleven precipitaat is in hoofdzaak kopersulfide. Vervolgens worden ook arseen, antimoon en bismut weer met zwavelwaterstof geprecipiteerd.US 5,498,398 proposes the possibility of separating copper from arsenic, in which the metal is completely precipitated from the water in a first step. Then As, Sb, and Bi are oxidized with oxygen and redissolved in the water. The remaining precipitate 1013590 3 is mainly copper sulfide. Arsenic, antimony and bismuth are then again precipitated with hydrogen sulphide.

In US 5,616,168 wordt de precipitatie van metaalsulfide door gebruik van zwavel en 5 zwaveldioxide beschreven. Scheiding van metalen wordt bereikt door gecontroleerd zwavel en zwaveldioxide aan de oplossing aan toe te voegen.US 5,616,168 describes the precipitation of metal sulfide using sulfur and sulfur dioxide. Metal separation is achieved by adding controlled sulfur and sulfur dioxide to the solution.

Beschrijving van de uitvindingDescription of the invention

Een probleem bij selectieve precipitatie van metalen met sulfide is dat door locale 10 oververzadiging, behalve het gewenste metaal ook andere metalen neerslaan, welke niet meer makkelijk in oplossing gaan. Dit probleem kan gedeeltelijk worden opgelost door de menging in de precipitatiestap te verhogen. Echter vooral bij, op basis van hun oplosbaarheid, moeilijk te scheiden metalen is de menging die kan worden bereikt door bijvoorbeeld een roerwerk vaak niet goed voldoende om echt hoge selectiviteiten (>95 15 %) te bereiken. De oplossing van dit probleem is om, in combinatie met een hoge concentratie entmateriaal in de precipitatiestap, het sulfide gecontroleerd langzaam en gelijkmatig verdeeld aan de vloeistof toe te voeren. Dit kan worden bereikt door het H2S in de vorm van een gas in de precipitatiestap toe te voeren, waarbij de H2S concentratie in het gas gecontroleerd laag wordt gehouden en afgestemd op de 20 precipitatiesnelheid in de vloeistof. Hierdoor kan de locale oververzadiging sterk worden geminimaliseerd, waardoor hoge selectiviteiten haalbaar zijn. Ook de ontwaterbaarheid van de hierdoor gevormde kristallijne sulfïdeprecipitaten wordt sterk verbeterd.A problem with selective precipitation of metals with sulfide is that local supersaturation, in addition to the desired metal, also precipitates other metals, which no longer dissolve easily. This problem can be partially solved by increasing the mixing in the precipitation step. However, especially with metals, which are difficult to separate due to their solubility, the mixing that can be achieved by, for example, a stirrer is often not good enough to achieve really high selectivities (> 95 15%). The solution to this problem, in combination with a high concentration of inoculum in the precipitation step, is to feed the sulfide slowly and evenly in a distributed manner to the liquid. This can be achieved by introducing the H2S in the form of a gas into the precipitation step, the H2S concentration in the gas being kept low in a controlled manner and adjusted to the precipitation rate in the liquid. As a result, local supersaturation can be greatly minimized, making high selectivities feasible. The dewaterability of the crystalline sulphide precipitates formed thereby is also greatly improved.

25 Het benodigde H2S wordt toegevoegd aan een gasstroom die wordt gerecirculeerd over de precipitatiestap, waarbij de H2S-concentratie is het gas bij voorkeur tussen de 0,5 en 25 % wordt gehouden. Met meer voorkeur wordt de concentratie tussen 1 en 15 vol5 gehouden, en liefst tussen 2 en 10%. Als dragergas kan bijvoorbeeld stikstofgas worden gebruikt. Bij voorkeur wordt het H2S geproduceerd in een bioreactor waar sulfaat, 30 zwavel of een ander geoxideerde zwavelverbinding wordt gereduceerd tot H2S. Voor bacteriën en reactieomstandigheden in een dergelijk proces, zie bijv. WO 97/29055. In dit geval wordt het H2S uit de bioreactor gestript met hetzelfde gas dat als drager voor de precipitatie wordt gebruikt. Als dragergas kan dan ook waterstofgas, dat als elektronendonor voor zwavel/sulfaatreductie wordt gebruikt, of in de bioreactor 3 5 geproduceerd methaan en kooldioxide als dragergas worden gebruikt.The required H 2 S is added to a gas stream which is recycled over the precipitation step, the H 2 S concentration being the gas preferably kept between 0.5 and 25%. More preferably, the concentration is kept between 1 and 15 vol5, most preferably between 2 and 10%. Nitrogen gas can for instance be used as carrier gas. Preferably, the H 2 S is produced in a bioreactor where sulfate, sulfur or other oxidized sulfur compound is reduced to H 2 S. For bacteria and reaction conditions in such a process, see, e.g., WO 97/29055. In this case, the H 2 S is stripped from the bioreactor with the same gas used as the support for the precipitation. As a carrier gas, therefore, hydrogen gas, which is used as an electron donor for sulfur / sulfate reduction, or methane and carbon dioxide produced in the bioreactor, can be used as carrier gas.

In figuur 1 is het processchema van de sulfideprecipitatie te zien. Het met metaalionen verontreinigde water (1) [bij voorbeeld elektrolyt] wordt in een mixer (MT1) met 10135gπ 4 gerecirculeerd entmateriaal gemengd. Vervolgens wordt dit materiaal in de precipitator (Prec.l) met gecontroleerd verdund H2S gas (7) begast. In de precipitator slaat het metaal selectief neer (b.v. koper). Het effluent (3) wordt in een indikker (Thick. 1) gedeeltelijk ontwaterd. De onderloop van de indikker (4) wordt gedeeltelijk weer als 5 entmateriaal in de mixer (MT1) gestuurd. Het overgebleven materiaal wordt verder ontwaterd in een vastestofMoeistof-scheider (S/Ll). De gewonnen vaste stof (5) heeft een laag vochtgehalte van ongeveer 40 wt-% en bevat een bepaald metaalsulfide (b.v. kopersulfide) met een hoge zuiverheid. De wasvloeistof (6) uit (S/Ll) wordt weer naar de indikker (Thick. 1) terug gestuurd. Uit de overloop (8) van de indikker (Thick. 1) kan 10 door een tweede precipitatiestap een volgend metaal selectief worden verwijderd. Indien nodig wordt de pH in de precipitatiestappen gecontroleerd.Figure 1 shows the process diagram of the sulphide precipitation. The water (1) contaminated with metal ions [for example electrolyte] is mixed in a mixer (MT1) with inoculum 10135 gπ 4 recycled. This material is then gassed in the precipitator (Prec. 1) with controlled dilute H2S gas (7). In the precipitator, the metal selectively precipitates (e.g., copper). The effluent (3) is partially dewatered in a thickener (Thick. 1). The underflow of the thickener (4) is partly returned as seed material in the mixer (MT1). The remaining material is further dewatered in a solid-matter separator (S / Ll). The recovered solid (5) has a low moisture content of about 40 wt% and contains a certain metal sulfide (e.g. copper sulfide) of high purity. The washing liquid (6) from (S / Ll) is sent back to the thickener (Thick. 1). The next metal can be selectively removed from the overflow (8) of the thickener (Thick. 1) by a second precipitation step. If necessary, the pH is monitored in the precipitation steps.

Procesbeheersing'Process control'

Om het metaalsulfide selectief neer te kunnen slaan moet de absolute H2S toevoer 15 worden aangepast aan de metaalvracht naar de precipitator. Dit wordt gecontroleerd door de absolute H2S toevoer te sturen op de redoxpotentiaal in de vloeistof.In order to selectively precipitate the metal sulfide, the absolute H 2 S feed must be matched to the metal load to the precipitator. This is controlled by controlling the absolute H2S supply to the redox potential in the liquid.

Een tweede mogelijkheid om de locale oververzadiging in een precipitiestap te minimaliseren, dusdanig dat hoge selectiviteiten en goed ontwaterbare kristallijne 20 neerslagen ontstaan, is om het H2S gecontroleerd langzaam en gelijkmatig in de vloeistof te produceren. In dit geval kan bijvoorbeeld de bioreactor gecombineerd worden met de precipitatieunit. Aan een zeer goed gemengde bioreactor kan een geconcentreerde metaalhoudende stroom worden gevoed, waarbij het metaal in de bioreactor, waarin de metaalsulfide-concentratie hoog wordt gehouden door vaste-25 stofretentie toe te passen, als kristallijn metaalsulfide neerslaat ten gevolge van de productie van sulfide in de bioreactor. Dit is in figuur 2 weergegeven. Deze mogelijkheid is vooral nuttig voor het afscheiden van niet of slecht als sulfide te precipiteren verontreinigende metalen zoals magnesium, waarbij een dergelijk metaal als zij stroom uit de productie-eenheid wordt afgevoerd en het meegekomen 30 geproduceerde metaal, zoals zink, wordt neergeslagen en wordt teruggevoerd naar de productie-eenheid.A second possibility to minimize the local supersaturation in a precipitation step, such that high selectivities and well-dewaterable crystalline precipitates are created, is to produce the H2S in a slow and uniform manner in the liquid. In this case, for example, the bioreactor can be combined with the precipitation unit. A concentrated metal-containing stream can be fed to a very well mixed bioreactor, the metal in the bioreactor, in which the metal sulfide concentration is kept high by applying solids retention, precipitates as crystalline metal sulfide due to the production of sulfide in the bioreactor. This is shown in Figure 2. This possibility is especially useful for separating pollutant metals such as magnesium which are not or badly precipitated as sulfide, whereby such metal is discharged from the production unit as side stream and the metal produced, such as zinc, is precipitated and recycled. to the production unit.

Het metaal(sulfaat) houdende water (1) wordt gevoed aan een goed gemengde bioreactor, bijvoorkeur een gasliftloop reactor (Rl), waarin de menging wordt 35 gerealiseerd door gas te recyclen. Eventueel kan een gasvormige elektronendonor voor de biologische reductie stap, in de vorm van H2 (7), worden toegevoerd of een kleine hoeveelheid inert gas, zoals N2 (7), welke kan worden gebruikt om het biologische geproduceerde C02 af te voeren via de gasbleed. (8). Verder wordt entmateriaal (4) 1013590 5 van de indikker gerecirculeerd. Het effluent (2) uit de reactor wordt met behulp van een indikker (Thick.3) ontwaterd. De overloop (3) bevat van sulfaat en metalen gezuiverd water. De onderloop (4) wordt gedeeltelijk gerecirculeerd. De overgebleven onderloop wordt met behulp van een vastestof-vloeistofscheider (S/L3) verdert ontwaterd. Het 5 product (5) is metaalsulfide met ongeveer 40 % vocht. Het waswater (6) uit de vastestof-vloeistofscheider (S/L 3) wordt weer naar de indikker (Thick.3) gestuurd. De bioreactor kan ook met een interne bezinker worden uitgevoerd. In dit geval wordt een kleinere stroom uit de bioreactor naar de indikker gestuurd.The metal (sulphate) -containing water (1) is fed to a well-mixed bioreactor, preferably a gas lift run reactor (R1), in which mixing is effected by recycling gas. Optionally, a gaseous electron donor for the biological reduction step, in the form of H2 (7), can be supplied or a small amount of inert gas, such as N2 (7), which can be used to remove the biologically produced CO2 through the gas bleed . (8). Furthermore, inoculum (4) 1013590 5 of the thickener is recycled. The effluent (2) from the reactor is dewatered using a thickener (Thick.3). The overflow (3) contains sulphate and metal purified water. The underflow (4) is partially recycled. The remaining underflow is further dewatered using a solid-liquid separator (S / L3). The product (5) is metal sulfide with about 40% moisture. The wash water (6) from the solid-liquid separator (S / L 3) is sent back to the thickener (Thick.3). The bioreactor can also be run with an internal settler. In this case, a smaller flow from the bioreactor is sent to the thickener.

10 Procesbeheersing10 Process control

Ook in dit geval kan de H2S productie worden geregeld op basis van het redoxsignaal in de vloeistof in de bioreactor. Een andere mogelijkheid is een on-line sulfide meting in de vloeistof- of gasfase.In this case too, the H2S production can be controlled on the basis of the redox signal in the liquid in the bioreactor. Another possibility is an online sulphide measurement in the liquid or gas phase.

15 VOORBEELDEN Voorbeeld 1:15 EXAMPLES Example 1:

Een geroerde-tankreactor van 1L met een synthetisch elektrolytoplossing wordt door een glaspijp gevoed met een H2S houdend (25 vol.-%) gasmengsel. Het effluentgas wordt door een wasfles met natronloog geleid om overmaat H2S op te vangen. Tijdens 20 de precipitatie wordt geen overmaat H2S gemeten. De reactietemperatuur is 60 °C en de druk is 1 bar. De elektrolytoplossing bevat 10.47 g/L koper, 6.75 g/L arseen, 200 g/L zwavelzuur en 60 g/L kopersulfide als entmateriaal. In tabel 1 is te zien, dat koper en arseen simultaan neerslaan. De selectiviteit voor koper bedraagt slechts 50 tot 60 %. De fïltratiesnelheid van het effluent is 313 kg droge stof per m2 en urn·. Röntgen-25 diffractie laat zien, dat het kopersulfide kristallijn is.A 1L stirred tank reactor with a synthetic electrolyte solution is fed through a glass pipe with an H2S containing (25% by volume) gas mixture. The effluent gas is passed through a caustic soda bottle to collect excess H2S. No excess H2S is measured during the precipitation. The reaction temperature is 60 ° C and the pressure is 1 bar. The electrolyte solution contains 10.47 g / L copper, 6.75 g / L arsenic, 200 g / L sulfuric acid and 60 g / L copper sulfide as the seed material. Table 1 shows that copper and arsenic precipitate simultaneously. The selectivity for copper is only 50 to 60%. The filtration rate of the effluent is 313 kg dry matter per m2 and µm. X-ray diffraction shows that the copper sulfide is crystalline.

Op analoge wijze wordt een geroerde-tankreactor van 1L met daarin een synthetische elektrolytoplossing door een glaspijp gevoed met een H2S houdend (15 vol.-%) gasmengsel. Het effluentgas wordt door een wasfles met natronloog geleid om 30 overmaat H2S op te vangen. Tijdens de precipitatie wordt geen overmaat H2S gemeten. De reactietemperatuur is 60 °C en de druk is 1 bar. De elektrolytoplossing bevat 10.34 g/L koper, 6.85 g/L arseen, 200 g/L zwavelzuur en 60 g/L kopersulfide als entmateriaal. In tabel 2 is te zien, dat er meer koper neer slaat dan arseen. De selectiviteit voor koper bedraagt zo’n 60 -70 %. De fïltratiesnelheid van het effluent is 35 142.5 kg droge stof per m2 en uur. Röntgen-diffractie laat zien, dat het kopersulfide kristallijn is.Analogously, a 1L stirred tank reactor containing a synthetic electrolyte solution is fed through a glass pipe with an H2S containing (15% by volume) gas mixture. The effluent gas is passed through a caustic soda bottle to collect excess H2S. No excess H2S is measured during the precipitation. The reaction temperature is 60 ° C and the pressure is 1 bar. The electrolyte solution contains 10.34 g / L copper, 6.85 g / L arsenic, 200 g / L sulfuric acid and 60 g / L copper sulfide as the seed material. Table 2 shows that more copper precipitates than arsenic. The selectivity for copper is about 60 -70%. The filtration rate of the effluent is 142.5 kg dry matter per m2 and hour. X-ray diffraction shows that the copper sulfide is crystalline.

Tabel 1: Verandering van de metaalconcentratie met de tijd 101 3590 6Table 1: Change of metal concentration over time 101 3590 6

Tijd Cu-winning As-winning Selectiviteit [min] [wt-%] [wt-%] [%] Ö ÖfiÖ iöö 15 4,59 2,71 62,91 30 13,94 6,09 69,58 45 16,90 17,03 49,80 60 28,66 25,91 52,53 90 48,36 40,24 54,58 120 67,41 55,14 55,01 180 97,45 88,20 52,49 240 100,00 87,95 53,21Time Cu-extraction As-extraction Selectivity [min] [wt-%] [wt-%] [%] Ö ÖfiÖ iöö 15 4.59 2.71 62.91 30 13.94 6.09 69.58 45 16, 90 17.03 49.80 60 28.66 25.91 52.53 90 48.36 40.24 54.58 120 67.41 55.14 55.01 180 97.45 88.20 52.49 240 100, 00 87.95 53.21

Tabel 2: Verandering van de metaalconcentratie met de tijd Tijd Cu-winning As-winning Selectiviteit [min] [wt-%] [wt-%] [%] öfiö ÓiÖÖ 0 2,32 0,00 100,00 15 6,11 3,39 64,33 30 14,09 7,23 66,08 45 22,72 10,68 68,02 60 34,78 15,09 69,74 90 46,26 24,65 65,24 120 70,99 36,35 66,14 180 86,06 42,88 66,75 210 92,28 56,70 61,94 240 99,70 70,26 58,66 5 Op analoge wijze wordt een geroerde-tankreactor van 1L met daarin een synthetische elektrolytoplossing door een glaspijp gevoed met een H2S houdend (5 vol.-%) gasmengsel. Het effluentgas wordt door een wasfles met natronloog geleid om overmaat H2S op te vangen. Tijdens de precipitatie wordt geen overmaat H2S gemeten. De reactietemperatuur is 60 °C en de druk is 1 bar. De elektrolytoplossing bevat 9.78 10 g/L koper, 6.09 g/L arseen, 200 g/L zwavelzuur en 60 g/L kopersulfide als entmateriaal. In tabel 3 is te zien, dat alleen koper neer slaat. Een zeer hoge selectiviteit voor koper wordt bereikt (> 95%). De fïltratiesnelheid van het effluent is 173.15 kg droge stof per m2 en uur. Röntgen-diffractie laat zien, dat het kopersulfide kristallijn is.Table 2: Change of metal concentration over time Time Cu-extraction As-extraction Selectivity [min] [wt-%] [wt-%] [%] öfiö ÓiÖÖ 0 2.32 0.00 100.00 15 6.11 3.39 64.33 30 14.09 7.23 66.08 45 22.72 10.68 68.02 60 34.78 15.09 69.74 90 46.26 24.65 65.24 120 70.99 36.35 66.14 180 86.06 42.88 66.75 210 92.28 56.70 61.94 240 99.70 70.26 58.66 5 In a similar manner, a 1L stirred tank reactor containing a synthetic electrolyte solution through a glass pipe fed with an H2S-containing (5% by volume) gas mixture. The effluent gas is passed through a caustic soda bottle to collect excess H2S. No excess H2S is measured during the precipitation. The reaction temperature is 60 ° C and the pressure is 1 bar. The electrolyte solution contains 9.78 10 g / L copper, 6.09 g / L arsenic, 200 g / L sulfuric acid and 60 g / L copper sulfide as the seed material. Table 3 shows that only copper precipitates. Very high selectivity for copper is achieved (> 95%). The filtration rate of the effluent is 173.15 kg of dry matter per m2 and hour. X-ray diffraction shows that the copper sulfide is crystalline.

1013590 71013590 7

Tabel 3: Verandering van de metaalconcentratie met de tijd Tijd Cu-winning As-winning Selectiviteit [min] [wt-%] [wt-%] [%] 0 0,00 0,00 60 5,26 0,00 100,00 120 10,75 0,00 100,00 180 22,24 0,00 100,00 240 28,71 2,20 92,89 300 37,70 0,61 98,41 360 52,97 0,00 100,00Table 3: Change of metal concentration with time Time Cu-extraction As-extraction Selectivity [min] [wt-%] [wt-%] [%] 0 0.00 0.00 60 5.26 0.00 100, 00 120 10.75 0.00 100.00 180 22.24 0.00 100.00 240 28.71 2.20 92.89 300 37.70 0.61 98.41 360 52.97 0.00 100, 00

In figuur 3 zijn de resultaten van de drie testen nog eens weergegeven. Te zien is dat bij lagere H2S concentraties in het gas de selectiviteit voor koperprecipitatie sterk 5 toeneemt.Figure 3 shows the results of the three tests again. It can be seen that at lower H2S concentrations in the gas the selectivity for copper precipitation increases sharply.

Voorbeeld 2:Example 2:

Behandeling van magnesium-bleed uit het zink elektrolyseproces.Treatment of magnesium bleed from the zinc electrolysis process.

10 25 liter per uur magnesiumbleed met daarin 150 g/L zink, 16 g/L magnesium en 280 g/L sulfaat werd rechtstreeks aan een sulfaatreducerende bioreactor gevoed. De bioreactor bestond uit een 5 m3 gasliftloopreactor met een waterstof gasrecycle voor de menging en overdracht van waterstof gas naar de bacteriën t.b.v. het sulfaatreductieproces. In de bioreactor werd tot 150 g/1 ZnS opgehoopt en het effluent 15 van de bioreactor bevatte 50 mg/1 sulfide, <0.1 mg/1 zink en <100 mg/1 sulfaat. Het geproduceerde ZnS was kristallijn en kon eenvoudig worden ontwaterd tot een pasta met 20 tot 40 % vocht.Magnesium bleed containing 150 g / L zinc, 16 g / L magnesium and 280 g / L sulfate was fed directly to a sulfate-reducing bioreactor. The bioreactor consisted of a 5 m3 gas lift loop reactor with a hydrogen gas recycle for mixing and transferring hydrogen gas to the bacteria for the sulphate reduction process. In the bioreactor, up to 150 g / l ZnS accumulated and the effluent from the bioreactor contained 50 mg / l sulfide, <0.1 mg / l zinc and <100 mg / l sulfate. The ZnS produced was crystalline and could be easily dehydrated into a paste with 20 to 40% moisture.

10135901013590

Claims (9)

1. Werkwijze voor het precipiteren van metalen als metaalsulfïde uit een geconcentreerde oplossing met behulp van sulfide in een precipitator, met het kenmerk 5 dat men (a) het sulfide aan de oplossing in de precipitator toevoegt uit een verdunde H2S gasstroom die maximaal 25vol% H2S bevat, dan wel het sulfide in de precipitator doet ontstaan door biologische reductie van sulfaat, (b) entmateriaal van het te precipiteren metaalsulfïde toevoegt in een concentratie van ten minste 5 g/1., en (c) de precipitator goed mengt. 10Method for precipitating metals as metal sulfide from a concentrated solution using sulfide in a precipitator, characterized in that (a) the sulfide is added to the solution in the precipitator from a dilute H2S gas stream containing a maximum of 25vol% H2S or causes the sulfide to form in the precipitator by biological reduction of sulfate, (b) adding seed material of the metal sulfide to be precipitated at a concentration of at least 5 g / L, and (c) mixing the precipitator well. 10 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat men (b) entmateriaal van het te precipiteren metaalsulfïde toevoegt in een concentratie van ten minste 10 g/1.Process according to claim 1, characterized in that (b) seed material of the metal sulfide to be precipitated is added in a concentration of at least 10 g / l. 3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk dat men (a) het sulfide toevoegt 15 uit een verdunde H2S gasstoom die 1 -15 % H2S bevat.3. Process according to claim 2, characterized in that (a) the sulfide is added from a dilute H2S gas steam containing 1-15% H2S. 4. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk dat men (a) het sulfide zodanig toevoegt, dat de concentratie aan opgelost sulfide beneden 10 mg/1 blijft. 20Process according to any one of claims 1-3, characterized in that (a) the sulfide is added such that the concentration of dissolved sulfide remains below 10 mg / l. 20 5. Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk dat de metaaloplossing voortkomt uit een elektrowinningsproces.Method according to any one of claims 1-4, characterized in that the metal solution results from an electrowinning process. 6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk dat men kopersulfide selectief 25 precipiteert.6. Process according to claim 5, characterized in that copper sulfide is selectively precipitated. 7. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat men (a) het sulfide doet ontstaan door biologische reductie van sulfaat en de metaaloplossing toevoegt met een metaalconcentratie van ten minste 2 g/1, bij voorkeur meer dan 5 g/1, in het bijzonder 30 meer dan 10 g/1.Process according to claim 1, characterized in that (a) the sulfide is produced by biological reduction of sulfate and the metal solution is added with a metal concentration of at least 2 g / l, preferably more than 5 g / l, in the especially 30 more than 10 g / l. 8. Werkwijze volgens een der conclusies 1-7, met het kenmerk dat men de pH zodanig instelt dat het te precipiteren metaalsulfïde neerslaat, maar een metaalsulfïde dat bij dezelfde pH een hogere oplosbaarheid heeft niet neerslaat. 358. Process according to any one of claims 1-7, characterized in that the pH is adjusted so that the metal sulphide to be precipitated does not precipitate, but a metal sulphide which has a higher solubility at the same pH. 35 9. Werkwijze volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk dat men het metaalsulfïde in kristallijne vorm precipiteert. 1 01 35909. Process according to any one of claims 1-8, characterized in that the metal sulfide is precipitated in crystalline form. 1 01 3590
NL1013590A 1999-11-17 1999-11-17 Method for the selective removal of metals from concentrated metallic streams. NL1013590C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1013590A NL1013590C2 (en) 1999-11-17 1999-11-17 Method for the selective removal of metals from concentrated metallic streams.
AU25568/01A AU2556801A (en) 1999-11-17 2000-11-17 Method for the selective removal of metals from concentrated metal-containing streams
PCT/NL2000/000841 WO2001036333A1 (en) 1999-11-17 2000-11-17 Method for the selective removal of metals from concentrated metal-containing streams

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1013590 1999-11-17
NL1013590A NL1013590C2 (en) 1999-11-17 1999-11-17 Method for the selective removal of metals from concentrated metallic streams.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1013590C2 true NL1013590C2 (en) 2001-05-18

Family

ID=19770266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1013590A NL1013590C2 (en) 1999-11-17 1999-11-17 Method for the selective removal of metals from concentrated metallic streams.

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2556801A (en)
NL (1) NL1013590C2 (en)
WO (1) WO2001036333A1 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7722840B2 (en) * 2002-11-15 2010-05-25 Placer Dome Technical Services Limited Method for thiosulfate leaching of precious metal-containing materials
EP1433860A1 (en) * 2002-12-23 2004-06-30 Paques B.V. Process for regenerating thiosulphate from a spent thiosulphate gold leachant
WO2005063632A1 (en) * 2003-12-29 2005-07-14 Universität Kassel Method for the removal of heavy metal ions from highly-concentrated solutions containing heavy metal ions
ES2927467T3 (en) 2010-12-07 2022-11-07 Barrick Gold Corp Cocurrent and countercurrent resin leaching in gold leaching processes
US9233863B2 (en) 2011-04-13 2016-01-12 Molycorp Minerals, Llc Rare earth removal of hydrated and hydroxyl species
AR086933A1 (en) 2011-06-15 2014-01-29 Barrick Gold Corp METHOD FOR RECOVERING PRECIOUS METALS AND COPPER OF LIXIVIATE SOLUTIONS
US10161016B2 (en) 2013-05-29 2018-12-25 Barrick Gold Corporation Method for pre-treatment of gold-bearing oxide ores
EP3113859A4 (en) 2014-03-07 2017-10-04 Secure Natural Resources LLC Cerium (iv) oxide with exceptional arsenic removal properties
PE20211512A1 (en) 2019-01-21 2021-08-11 Barrick Gold Corp METHOD FOR CARBON-CATALYZED THOSULFATE LEACHING OF MATERIALS CONTAINING GOLD

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1468988A (en) * 1923-09-25 Hydeqgen sulphide in the separa
DE1467316A1 (en) * 1963-02-25 1969-01-09 Akad Wissenschaften Ddr Process for the production of water-insoluble sulfides in crystallized form by reacting mineral acid salt solutions with hydrogen sulfide
US4522723A (en) * 1984-06-01 1985-06-11 Kerr-Mcgee Corporation Process for the removal and recovery of heavy metals from aqueous solutions

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1468988A (en) * 1923-09-25 Hydeqgen sulphide in the separa
DE1467316A1 (en) * 1963-02-25 1969-01-09 Akad Wissenschaften Ddr Process for the production of water-insoluble sulfides in crystallized form by reacting mineral acid salt solutions with hydrogen sulfide
US4522723A (en) * 1984-06-01 1985-06-11 Kerr-Mcgee Corporation Process for the removal and recovery of heavy metals from aqueous solutions

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001036333A1 (en) 2001-05-25
AU2556801A (en) 2001-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2138777C (en) Production of metals from minerals
CN104039991B (en) Lead is reclaimed from mixed oxidization section bar material
US4033763A (en) Process for recovery of selected metal values from waste waters
CA2454821C (en) Process for direct electrowinning of copper
US9630844B2 (en) Hydrometallurgical process for the recovery of tellurium from high lead bearing copper refinery anode slime
BG62290B1 (en) Hydrometallurgical metal extraction by means of a chloride
EA005464B1 (en) Method for recovering copper
CA1119817A (en) Method for the recovery of metallic copper
NL1013590C2 (en) Method for the selective removal of metals from concentrated metallic streams.
US9175411B2 (en) Gold and silver extraction technology
AU2014328409A1 (en) Process for preparing a ferric nitrate reagent from copper raffinate solution
EA020759B1 (en) Method of processing nickel bearing raw material
NO342953B1 (en) Process for the preparation of electrolytic manganese from waste from the manufacture of ferroalloys
NO772810L (en) PROCEDURES FOR RECYCLING ZINC AND MANGANDICOXIDE
CN112119182A (en) Improvements in electrical refining of copper
US3961028A (en) Method of producing cuprous sulfate and bisulfate solutions
KR19980702701A (en) Electrolytic Sampling Method of Copper Mat
NO139096B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF HIGH-RIGHT ELECTROLYTE COPPER BY REDUCTION ELECTROLYSIS
WO2016027158A1 (en) Leaching of minerals
US4632738A (en) Hydrometallurgical copper process
US3966890A (en) Method of producing solutions containing cuprous ions
AU1297700A (en) Process for the production of hydrogen sulphide from elemental sulphur and use thereof in heavy metal recovery
EP0654547A1 (en) Electrochemical refining of metals
EP0214324B1 (en) Method for separation and leaching of the valuable metals in metal sulphide materials
WO2005012582A1 (en) Improved hydrometallurgical processing of manganese containing materials

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20050601