NO126490B

NO126490B -

Info

Publication number: NO126490B
Application number: NO3297/70A
Authority: NO
Inventors: Klaus Emicke; Wilhelm Goralczyk
Original assignee: Norddeutsche Affinerie
Priority date: 1969-09-19
Filing date: 1970-08-28
Publication date: 1973-02-12
Also published as: FI51208C; FI51208B; DE1947535B1; ZA705306B; FR2031039A5; US3744994A; US3684489A

Description

Fremgangsmåte til oppslutning av metall- og

sulfidsvovelholdige utgangsmaterialer.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til oppslutning av metall- og sulfidsvovelholdige utgangsstoffer, spesielt av metallurgiske mellomprodukter ved hjelp av svovelsyre ved forhøyet temperatur for adskillelse og utvinnelse av metallene.

Det er kjent forskjellige hydrometallurigiske fremgangsmåter til adskillelse og utvinnelBe av metaller ved oppslutning av sulfidsvovelholdige utgangsstoffer. Overfor de for samme formål foretatte pyrometallurgiske fremgangsmåter har de fordelen med høyere selektivitet, høyere fleksibilitet og høyere utbytte.

En ulempe såvel ved pyrometallurgiske som også ved hydrometallurgiske fremgangsmåter består i at deres tekniske gjennom-føring og deres økonomi er bundet til bestemte forholdsområder for Kfr. kl. 40a-23/04

metallinnholdene.

En ytterligere ulempe ved den ene av de hydrometallurgiske fremgangsmåter som kommer nærmest fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og som er kjent i litteraturen som Falconbridge-fremgangsmåten, består i at det er nødvendig med en omstendelig forberedning av utgangsmaterialet ved oksyderehde røsting, som f.eks. ved forarbeidelse av nikkel-kobber-sten må drives til omdannelse av kobber-innholdet i kobbe rok s-y d og av nikkelinnholdet til nikkeloksyd. Ved den etterfølgende lutning av røsteproduktet med etterfølgende filtrering fåes en nikkelholdig kobberlut og et kobberholdig nikkeloksyd-residuum. Det fremkommer derved en dårlig adskillelse av kobber og nikkel og nødvendigheten av å føre en betraktelig del av kobberet ved den etterfølgende opparbeidelse og i utlutningsprosessen i kretsløp.

Ved den andre fremgangsmåten som kommer fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen nærmest og som i litteraturen er omtalt som Outokumpu-fremgangsmåten, fåes ved lutning av det knuste utgangsmateriale, f.eks. nikkel-kobber-sten ved hjelp av svovelsyre og luft en kobberfri nikkellut. Det faste residuum inneholder imidlertid ved siden av kobberet betraktelige mengder nikkel. Det fremkommer altså her også en dårlig skilleeffekt og nødvendighet av ved den videre opparbeidelsen av residuet i forbindelse med de første utlut-ningstrinn å føre betraktelige nikkelmengder i kretsløp. Det derved dannede elektrolyttkobber inneholder dessuten over 100 ppm nikkel.

Ifølge tysk patent nr. 689.258 er det omtalt en fremgangsmåte til adskillelse av nikkel og kobber i nikkel-kobber-stener ved utløsning av nikkelet med syre, hvor nikkelet kan fåes i høyt utbytte og i kobberfri form når det gåes ut fra en sten hvor forholdet mellom kobber og svovel er 4:1. Ved små avvikelser av dette forhold oppløses imidlertid allerede vesentlig mindre nikkel og de dannede nikkeloppløsninger er ikke mere kobberfrie. I praksis er det imidlertid meget vanskelig og i de fleste tilfeller økonomisk ikke mulig å fremstille en sten med slikt skarpt avgrenset svovelinnhold.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen unngås ovennevnte mangler og det oppnås allerede i første fremgangsmåtetrinn en praktisk talt fullstendig adskillelse av metallene som i svovelsyre danner stabile sulfider fra metallene som i svovelsyre ikke danner stabile sulfider, ved at de knuste utgangsmaterialer som inneholder minst ett metall som danner et i svovelsyre ustabilt sulfid, og som inneholder minst så meget sulfidsvovel som er nødvendig for dannelse av et uoppløselig residuum av de metaller som i svovelsyre danner stabile sulfider, oppslemmes med svovelsyre av en konsentrasjon på 400 -800 g svovelsyre/liter, oppslemmingen inndampes til en konsentrasjon på ca. 1000 g svovelsyre/liter og oppvarmes til en temperatur på ca. 130°C, imidlertid ikke over l40°C, inntil metallene hvis sulfider er ustabile i svovelsyre, er omdannet til sulfater, hvorpå faste og flytende faser adskilles fra hverandre, f.eks. ved filtrering, sentrifugering eller lignende, sulfatene fjernes fra den faste fase.ved utlutning ved hjelp av vann og de derved dannede to faser opparbeides adskilt etter kjente'metoder.

En spesielt gunstig konsentrasjon av syrene for opp-slemningene av utgangsmaterialet er ca. 600 g svovelsyre/liter. Fremfor alt ble denne syrekonsentrasjon anvendt med godt resultat for oppslutning av nikkel-kobber-sten, og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen virker spesielt gunstig ved dette utgangsmateriale. Ved oppslutning av kobbernikkelsten går man fortrinnsvis frem således at man oppslemmer den kiuste sten med svovelsyre av ca. 600 g svovelsyre/ liter, inndamper oppslemmingen til en konsentrasjon på 1000 g svovelsyre/liter, etteroppvarmer til ca. 130°C og omrører omtrent 1 time ved denne temperatur, derpå adskiller den faste fase fra den flytende fase, oppløser det vannoppløselige nikkelsulfat som finnes i den faste fase og deretter opparbeider adskilt fra hverandre, etter i og for seg kjente metoder den derved dannede flytende fase og det kobber- og eventuelt edelmetallholdige faste residuum.

Til de vesentlige fordeler ved fremgangsmåten i forhold til teknikkens stand hører unngåelse av omstendelige forberednings-behandlinger for utgangsmaterialet, praktisk talt fullstendig adskillelse av metallene som i svovelsyre danner ustabile sulfider fra de metaller som i svovelsyre danner stabile sulfider i første trinn, dvs. ingen omstendelig kretsløpsføring og bortkasting av metalldeler, ingen anvendelse av trykk. Dessuten kan fremgangsmåten i motsetning til kjente hydrometallurgiske prosesser anvendes på utgangsstoffer med vilkårlige forhold av metallinnhold til hverandre.

I det følgende vises gjennomføringen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved hjelp av eksempel på forarbeidelse av nikkel-kobber-sten. Den er imidlertid også anvendbar til andre utgangs-stof fer, som f.eks. kobolt og kobber og sulfidholdige utgangsstoffer. Eksempel.

1000 kg av en malt nikkel-kobber-finsten med 35,2% kobber,

110, 7% nikkel, 1,8% jern og 19,8% svovel innføres i 5000 liter svovel-

syre med 600 g svovelsyre/liter og inndampes under omrøring til en syrekonsentrasjon på 1000 g svovelsyre/liter. Deretter ble det så-

ledes dannede slam oppvarmet til 130°C og omrørt ved denne temperatur i 1 time. Slammets flytende fase ble derpå adskilt ved filtrering.

Den besto av en sterk syre som kunne anvendes for oppslutning av

følgende charger.

Den faste fase besto av ved oppslutningen dannede sul-

fater, sulfider og edelmetaller. Herav kunne sulfatene utlutes på

kjent måte ved hjelp av vann ved 80°C, idet det ble dannet 4000 liter nikkellut med 95 g nikkel/liter og 3,8 g jern/liter og en syrekon-

sentrasjon på 30 g svovelsyre/liter som var helt kobberfri. Det ble altså dannet ca. 95% av nikkelforløpet i helt kobberfri form som kunne gjenvinnes etter kjente metoder fra luten.

Det etter frafiltrering av nikkelluten gjenblivende faste residuum av ca. 480 kg inneholdt 71,25% kobber, 4,45% nikkel, 0,4%

jern og 22,1% svovel. Det kunne likeledes etter kjente metoder opp-

arbeides på enkel måte uten at vesentlig metallmengder måtte føres i kretsløp.

Claims

1. Fremgangsmåte til oppslutning av metall- cg sulfidsvovel-

holdige utgangsstoffer, spesielt av metallurgiske mellomprodukter, ved hjelp av svovelsyre ved forhøyet temperatur for adskillelse og gjenvinning av metallene, karakterisert ved at de knuste utgangsstoffer som inneholder minst ett metall som danner et i svovelsyre ustabilt sulfid, og som inneholder minst så meget sulfidsvovel som er nødvendig for binding som uoppløselig residuum av de metaller som i svovelsyre danner stabile sulfider, oppslemmes med svovelsyre av en konsentrasjon på 400 - 800 g svovelsyre pr. liter, oppslemmingen inndampes til en konsentrasjon på ca. 1000 g svovelsyre/ liter og oppvarmes til en temperatur på ca. 130°C, imidlertid ikke over l40°C, inntil metallene, hvis sulfider er ustabile i svovelsyre er omdannet til sulfater, hvorpå fast og flytende fase adskilles fra hverandre, sulfatene fjernes fra den faste fase ved utlutning med vann og de derved dannede to forskjellige faser opparbeides adskilt etter kjente metoder.

2. Fremgangsmåte til.oppslutning av kobber-nikkel-sten, ifølge krav 1, karakterisert ved at den knuste sten oppslemmes ved.svovelsyre av ca. 600 g svovelsyre/liter, oppslemmingen inndampes til en konsentrasjon på 1000 g svovelsyre/liter, etteroppvarmes til ca. 130°C og omrøres i ca. 1 time ved denne temperatur, derpå adskilles fast og flytende fase fra hverandre, fra den således dannede faste fase utløses de vannoppløselige sulfater og den således dannede flytende fase og residuet som inneholder kobber og eventuelt edelmetallene opparbeides adskilt fra hverandre etter i og for seg kjente metoder.