NO129753B - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
NO129753B
NO129753B NO02474/71A NO247471A NO129753B NO 129753 B NO129753 B NO 129753B NO 02474/71 A NO02474/71 A NO 02474/71A NO 247471 A NO247471 A NO 247471A NO 129753 B NO129753 B NO 129753B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
solution
organic phase
nickel
sulfonium
thiocyanate
Prior art date
Application number
NO02474/71A
Other languages
English (en)
Inventor
L Gandon
C Bozec
B Dulong
R Lemarinel
P Lenoble
Original Assignee
Nickel Le
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 Nickel Le filed Critical Nickel Le
Publication of NO129753B publication Critical patent/NO129753B/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/04Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0488Flow sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G3/00Compounds of copper
    • C01G3/003Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/0009Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00Compounds of cobalt
    • C01G51/003Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00Compounds of nickel
    • C01G53/003Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C381/00Compounds containing carbon and sulfur and having functional groups not covered by groups C07C301/00 - C07C337/00
    • C07C381/12Sulfonium compounds
    • 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
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/34Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing sulfur, e.g. sulfonium
    • 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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)

Description

Fremgangsmåte til fraskillelse av metallforurensninger i vandig oppløsning, og midler for fremgangsmåtens utførelse.
Nærværende oppfinnelse vedrorer rensning av vandige opplbsninger
av nikkelsalter, dvs. fjerning av metalliske forurensninger som forekommer i disse opplbsninger. Nærmere bestemt vedrorer oppfinnelsen en fremgangsmåte for rensning ved væske-væske-ekstraksjon, og den vedrorer også nye midler for fremgangsmåtens utforelse.
Det er kjent at hydrometallurgiske utlutningsprosesser av nikkel-mineraler forer til dannelsen av vandige opplbsninger av nikkelsalter som inneholder blant annet forskjellige metallforurensninger, såsom kobolt, jern, sink, kobber og mangan. Det samme skjer når man ikke går ut fra mineraler , men fra konsentrater eller industrielt avfall på nikkelbasis, f.eks. fra oppbrukte kataly-satorer og slagg som erholdes ved raffineringen av spesielle legeringer.
Det problem som da foreligger, er å rense slike opplosninger ved
å fjerne fra dem alle andre metaller enn nikkel, og samtidig å gjenvinne de metallforurensninger som har okonomisk interesse-
Når denne rensning en gang er utfort, kan man ekstrahere fra
disse opplosninger meget ren nikkel ved hjelp av velkjente mid-
ler, f.eks. ved elektrolyse med uopploselige anoder.
Det har vært foreslått flere metoder for å oppnå dette formål.
De eldste metoder består i å utfelle de metalliske forurensninger med alkali eller med sulfurert hydrogen ved en bestemt pH-
verdi. Den kritiske natur til de forskjellige prosess-faktorer og de teknologiske vanskeligheter som er forbundet med filtrer-ingen av den erholdte utfelling, gjor imidlertid den industriel-
le anvendelse av disse metoder besværlig og kostbar.
En annen metode består i å bruke ionutvekslende harpikser, men
den hoye pris av disse harpikser og problemer forbundet med deres regenerering begrenser deres anvendelse til rensning av opplosninger som inneholder bare lite forurensninger.
Det er forovrig også kjent å fraskille metallforurensninger i vandige opplosninger ved vasske-væske-ekstraks j on. Denne klassiske metode består i å bringe den vandige opplosning som skal renses i beroring med en organisk fase i hvilken de kationer som skal fjernes fra den vandige fase blir selektivt oppsamlet, vanligvis i form av komplekser. En slik fremgangsmåte er beskrevet i den norske patentsøknad nr. 3049/70, når det gjelder fraskillelse av metallsubstanser i vandige kloridopplosninger. Denne fremgangsmåte er imidlertid begrenset til en eneste type av opplosninger, hvilket selvsagt begrenser dens anvendelsesområde.
Et formål med nærværende oppfinnelse er således å tilveiebringe
en fremgangsmåte for rensning av nikkelsalt-opplosninger ved væske-væske-ekstraksjon som kan anvendes for alle typer av opp-
losninger, dvs. uavhengig av arten av anioner, som f.eks. kan være klorider, sulfater, nitrater eller en blanding av disse.
Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte til rensning av den ovenfor nevnte type, som kan brukes i teknisk målestokk på grunn av en utmerket oppdelings-koeffisient og lettvint regenerering av den anvendte organiske fase, hvilket tillater å utfore et stort antall av ekstraksjons-operasjoner uten tilsetning av nye produkter.
Et ytterligere formål med oppfinnelsen består i det store antall av nye produkter som brukes i den organiske fase ved gjen-nomforingen av fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen.
Fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen er karakterisert ved at væske-væske-ekstraksjonen skjer ved hjelp av en organisk fase som inneholder et sulfoniumtiocyanat.
Dette sulfoniumtiocyanat erholdes fortrinnsvis ved reaksjon av et salt av tiocyansyre, f.eks. ammoniumtiocyanat, med et metyl-og sulfoniumsulfat som kan ha folgende generelle formel,
hvor R , R2 og betyr alkyl-, aryl-alkyl- eller aryl-radikaler. I en foretrukket utforelsesform av oppfinnelsen er R^ et metylradikal og R2 og er alk ylradikaler med 8-18 karbonatomer.
Sulfoniumtiocyanatet ifolge oppfinnelsen fortynnes i et organisk opplosningsmiddel og fortrinnsvis i di-isobutylaceton, og kon-sentrasjonen ligger mellom 0,1 og 1 mol av derivatet pr. liter, og fortrinnsvis utgjor den ca. 0,4 mol pr. liter.
Fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen utmerker seg ved at den
uten vanskelighet kan brukes for behandling av nikkelsulfat-opplosninger, for hvilke det forelopig ikke eksisterer noen rensningsmetoder som kan anvendes industrielt.
I henhold til en særlig foretrukket utforelsesform av oppfinnelsen, gjennomfores fremgangsmåten kontinuerlig, og den om-
fatter folgende suksessive trinn: selektiv væske-væske-
ekstraksjon ved hvilken man på en side erholder en vandig opp-løsning av nikkelsalter som praktisk talt er fri for fremmedmetall-forurensninger, og på den annen side en organisk fase inneholdende disse metallforurensninger, derefter regenerering av den organiske fase ved eluering av disse metallforurensninger og endelig bruken av den regenererte organiske fase for en ny væske-væske-ekstraksjon.
Ved denne utforelsesform kan man også ifolge oppfinnelsen ut-
sette den organiske fase for en vaskeoperasjon for og/eller efter regenereringen ved eluering av metallforurensninger. Disse vaskeoperasjoner utfores med vann eller med lett ansyret vann.
Hva angår eluering av metallforurensninger, kan den utfores ved hjelp av suksessive trinn som tillater å erholde separat forskjellige metaller som er ekstrahert fra den opprinnelige opplosning av nikkelsalter.
Generelt sagt, kan en gitt metallisk forurensning som finnes i den organiske fase elueres med et metallsalt hvis kation har en stor affinitet for sulfoniumtiocyanat. Fortrinnsvis bruker man det kation i den opprinnelige vandige opplosning hvis affinitet er storst.
Man kan også anvende andre regenereringsmetoder av den organiske fase, f.eks. overforing av den metalliske forurensning til en oksyda-sjonsgrad i hvilken den ikke lengre danner komplekser med sulfoniumtiocyanat , og utfelling av den metalliske forurensning i form av et uopploselig salt eller hydroksyd.
Således kan f.eks. jern fjernes fra den organiske fase ved ekst;raksjon med en vandig opplosning som inneholder svovelsyrling, sulfitter eller et metallsalt med stor affinitet for treverdig jern, såsom sink, kobber og kobolt, angitt her i synkende affini-tetsorden. Kobolt kan elueres med en opplosning av sinksalter eller kobbersalter, og kobber kan elueres med en opplosning av sinksalter, idet sinken på sin side kan elueres med en ammoniak-alsk opplosning som eventuelt inneholder ammoniumsulfat.
Den folgende beskrivelse skal forklare visse utforelsesformer av oppfinnelsen og er illustrert ved hjelp av to figurer, hvor: Fig. 1 er et diagram som viser på meget skjematisk måte forskjellige faser ved prosessen i det tilfelle hvor man noyer seg med å rense en nikkelopplosning for fremmedsalter som finnes i opplosningen. Fig. 2 er analog med den forangående figur, men den illustrerer det tilfelle hvor man separat ekstraherer forskjellige metaller som finnes i opplosningen.
Som vist på fig. 1, trenger opplosningen av nikkelsalter S.
som skal renses ved 1 inn i et væske-væske-ekstraksjonsapparat 2 hvor den bringes i beroring med sulfoniumtiocyanat fortynnet f.eks. med di-isobutylaceton. Denne organiske fasen trenger inn ved 3 i apparatet 2 som arbeider fortrinnsvis i motstrom og som er utstyrt med konvensjonelle midler: forede kolonner med roterende skive, kolonner med pulserende drift, flertrinns-sentrifugalseparatorer, apparater med kammere av typen blandings-dekanterings-innretninger eller flerdobbelte hydrosyklo-ner.
Ved dette trinn vil de metalliske forurensninger som forekommer i opplosningen S^, og som f.eks. kan bestå av kobber, sink,
kobolt og jern, gå over i den organiske fasen. Ved 4 kommer det ut av apparatet 2 en ren opplosning av nikkelsalter S pfra hvilken metallet kan ekstraheres lett, f.eks. ved elektrolyse. Den organiske fasen 5 som inneholder forurensningene kommer inn
i et kontakt-apparat 6 som kan være av en av de typer som er nevnt i forbindelse med ekstraksjonsapparatet 2, og den blir der utsatt
for vasking, fortrinnsvis i motstrom, ved hjelp av lett ansyret vann 7 som kommer ut fra apparatet 6 ved S. Denne vandige opplosning 8 inneholder nikkelioner som ennå var tilstede i den organiske fase 5, eller i det minste en del av den, mens de andre metalliske forurensninger forblir i fasen 5 da de i denne fase danner komplekser med sulfoniumtiocyanat. Nikkel som således går over i opplosningen 8 kan lett gjenvinnes på samme måte som nikkel i ekstraksjonsopplosningen s
Den således vaskede organiske fase forlater ved 9 apparatet 6 og trenger inn ved 10 i kontakt-apparatet 11 hvor den blir regenerert ved eluering av metallforurensninger som befinner seg i den, idet apparatet 11 også er av en av de typer som er nevnt i forbindelse med apparatet 2.
Elueringen skjer ved hjelp av en vandig opplosning 12, f.eks.
en opplosning av ammoniumhydroksyd og -sulfat, i hvilken man finner de metalliske forurensninger i form av aminokomplekser ved utlopet 13 fra apparatet 11.
Etter at den organiske fase ved 14, i en innretning analog med apparatet 6, ble underkastet en vasking med vann som har som formål å fjerne resterende ammoniakk som danner seg ved regenereringsbehandlingen, blir den organiske fase 17, for å unngå hydrolyse av elementer som befinner seg i den opprinnelige nikkelopplosning , resirkulert til innlopet av ekstraksjonsapparatet 2. Vann som trenger inn ved 15 i vaskeinnretningen 14 forlater den ved 16 i form av en lett alkalisk opplosning som kan blandes med regenereringseluatet 13.
Det forste vasketrinnet med den organiske fasen foretas med vann og har som formål å fjerne fra denne fase de partikler som er loselige i vann, og som er suspendert i fasen. Det andre vasketrinnet derimot har til formål å fjerne fra den organiske fasen de ammoniumionene som forekommer i fasen etter eluerings-behandlingen, og utfores med lett surgjort vann.
Volumforholdet mellom den organiske fase og den vandige fase i hvert apparat 2, 6, 11 og 14 bor velges på konvensjonell måte, avhengig av innholdet av forurensninger i hvert trinn av fremgangsmåten. Volumverdier som skal brukes vil bli angitt senere. Også sammensetningen av de vandige opplosninger 1, 7 og 12 vil bli angitt senere.
På fig. 2 i hvilken elementene som er identiske med de på fig. 1 viste elementer er betegnet med samme henvisningstall og ikke beskrives på nytt, kan man se at apparatet 11 for regenerering av sulfoniumtiocyanat er erstattet med fire apparater av denne type, lia, 11b, lic og lid som virker i serie.
De vandige regenereringsfaser som trenger inn i disse apparater er betegnet med 12a, 12b, 12c og 12d og de tjener til å eluere suksessivt fire metaller eller metallgrupper som kan bestå av jern, kobolt, kobber og sink.
I dette tilfelle vil opplosningen 12a bestå f.eks. av svovelsyrling eller natriumsulfitt eller av sulfatet av sink, kobolt eller kobber i et lett surt miljo, dvs. med en pH på omtrent 1,5.
Opplosningen 12b kan da inneholde sink- eller kobbersulfat, opplosningen 12c sinksulfat, og opplosningen 12d ammoniakk og fortrinnsvis ammoniumsulfat.
Disse vandige opplosninger kommer ut henholdsvis ved 13a, 13b, 13c og 13d fra regenereringsapparater, og det er da lett ved hjelp av hvilke som helst kjente prosesser å ekstrahere jern fra den forste opplosning ved 18a, kobolt fra den andre opplosning ved 18b, kobber fra den tredje opplosning ved 18c og sink fra den fjerde opplosning ved 18d.
De folgende ikke-begrensende eksempler vil tillate fagfolk å bestemme lett de arbeidsbetingelser som skal brukes i hvert særlig tilfelle.
EKSEMPEL 1
Dette eksempel illustrerer en fremstillingsmåte av et sulfoniumtiocyanat for å gjennomfore fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen.
Denne fremstillingsmåte består i å overfore kvantitativt i tio-cyanattilstand, sulfonium som blir fremstilt i form av metyl- og triaikyl-sulfonium-sulfat fra destillasjonsfraksjoner av olefiner.
Da tiocyansyre ikke eksisterer i fri tilstand, må man bruke en utvékslingsreaksjon mellom denne sulfoniumforbindelse og ammoniumtiocyanat i vannopplosning, og dette skjer i nærvær av et organisk fortynningsmiddél som fortrinnsvis består av di-isobutylaceton, av senere angitte årsaker- Reaksjonen som finner sted ligner folgende reaksjon:
hvor R^ og R^ betyr alkyl-radikaler med 8-10 karbonatomer og
R^ betyr et metylradikal CH^.
I en reaktor utstyrt med en omroringsinnretning anbringer man 250 ml av metyl- og triaikyl-sulfonium-sulfat, hvis formel er angitt ovenfor og hvis sulfonium-konsentrasjon er omtrent to ganger molar. Man tilsetter en stokiometrisk mengde, beregnet i forhold til S<+>, av en ammoniumtiocyanat-opplbsning i nærvær av 500 ml av di-isobutylaceton.
Efter en omrorings- og dekanteringstid som f.eks. kan utgjore 10 minutter, fjerner man separat fra reaktoren den vandige fase og den organiske fase, hvorefter man doserer sulfonium og tiocyanat i hver av disse to faser.
Man konstaterer at tapene i den vandige fase, beregnet i forhold til de mengder som deltar i reaksjonen, som forekommer under fremstillingen utgjor 0,2% hva angår sulfonium og 1% hva angår tiocyanat. Dette viser at den beskrevne fremstillingsmåte kan brukes industrielt på grunn av den lettvinte gjennomforing og de lave investerings- og driftsomkostninger som den forårsaker.
Det bor forovrig nevnes at di-isobutylaceton er valgt som fortynningsmiddel fordi den fremstilles industrielt, fordi den er meget lite opploselig i vandig fase, er lite flyktig og har en stor opplosningsevne for sulfoniumtiocyanat. Dessuten får ved dens bruk hele den organiske fase en tetthet som er lavere enn 1, hvilket gjor dekanteringen lettere, dersom den er nodvendig.
EKSEMPEL 2
Dette eksempel har som oppgave å bevise at en rensning av vandige nikkelopplosninger ved hjelp av fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen er mulig uavhengig av arten av anioner i disse opplosninger .
Man bruker således tre grupper av opplosninger av nikkelsalter inneholdende kobolt, kobber og sink som hoved-forurensninger. Alle disse metaller er i form av klorider i den forste gruppe,
av sulfater i den andre gruppe og av nitrater i den tredje gruppe.
I en dekanteringsampulle utforer man for hver opplosning en ekstraksjon ved hjelp av den organiske opplosning som er erholdt i f.eks. 1, med et forhold mellom volumet av den organiske fase og volumet av den vandige fase på 3. Man vasker derefter med vann den erholdte organiske fase, idet forholdet mellom volumet av den organiske fase og volumet av vann er denne gang lik 1.
Man regenererer derefter den organiske fase med en opplosning
som inneholder omtrent 100 g/liter av ammoniumsulfat (NH4)2S04, og tre mol ammoniakk pr. liter. Også her er forholdet mellom volumer av de to faser lik 1.
Man bestemmer endelig innholdet av nikkel, kobolt, kobber og
sink i dén således rensede opplosning, i vaske-vann og i den ammoniakalske regenereringsopplosning. De erholdte resultater er angitt i den folgende tabell I for hver av de tre grupper av opplosninger.
Man konstaterer at rensningen er utmerket til og med i sulfat-miljo, og at tapene av nikkel er lave.
Det bor enda nevnes, når det gjelder forsok utfort med nitrat-opplosninger, at det er nodvendig å arbeide med en opplosning som er fri for fri salpetersyre, idet salpetersyre på lignende måte som oksydasjonsmidler generelt er skadelig for stabiliteten av sulfoniumtiocyanat.
EKSEMPEL 3
Det gjelder her å bestemme stabiliteten av sulfoniumtiocyanat, dvs. dets regenereringsevne av hvilken er avhengig antallet av ekstraksjoner som kan utfores med det samme produkt.
Man gjennomfører 15 suksessive sykluser, hvorav hver omfatter en ekstraksjon, en regenerering og en vasking i samsvar med den arbeidsmåte som er beskrevet i eks. 2. Det tilsettes ikke noe tiocyanat. Den behandlede vandige opplosning er en opplosning av nikkelsulfat inneholdende omtrent 92 g nikkel pr. liter og som hovedforurensninger kobolt, kobber og sink i respektive mengder av 7,9, 3,9 og 3,3 gram metall pr. liter av opplosningen.
Disse operasjoner utfores i en dekanteringsampulle i hvilken
man innforer til å begynne med 500 ml av den vandige opplosning som skal renses, og 500 ml av en sulfoniumtiocyanat-opplbsning fortynnet i di-isobutylaceton i et forhold av omtrent 0,4 mol tiocyanat pr. liter av opplosningen.
Forholdet mellom volumet av den organiske fase og volumet av den vandige fase blir opprettholdt ved 1, hvilken verdi er med vilje valgt så lav for å kunne konstatere tapene av forskjellige elementer i lopet av suksessive sykluser.
Ved den femte, den tiende og den femtende syklus doserer man de metalliske elementer i den delvis rensede vandige opplosning samt sulfonium og tiocyanatradikalet som er gått over i den vandige fase. Man beregner også innholdet av metall i opplos-ningsmidlet, dvs. den totale metallmengde, uavhengig av arten av metallet, som kan absorbere 1 liter av den organiske opplosning eller 1 mol av tiocyanat.
Resultatene er angitt i den folgende tabell II:
Disse resultater viser den gode stabilitet av sulfoniumtiocyanat i de suksessive sykluser og beviser at man kan utfore et stort antall av operasjoner uten å behove å innfore ferske produkter i den organiske fase. Det fremgår derav at ved arbeidet i teknisk målestokk, bestående i en kontinuerlig behandling med resirkulasjon av den organiske fase, er forbruket av tiocyanat temmelig lavt.
EKSEMPEL 4
Dette eksempel angår det særlige tilfelle av fjerning, ved hjelp av fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen, av jern som finnes i en nikkelsulfatopplosning, nærmere bestemt to fordelaktige regenereringsmåter av den organiske fase efter ekstraksjonen av jern.
Man anbringer i en dekanteringsampulle 200 ml av en nikkelsulfatopplosning hvis pH er nær 1,5 og som inneholder pr. liter 101,0 g av nikkel og 5,10 g av jern. Man tilsetter 600 ml av en 0,4 ganger molar opplosning av sulfoniumtiocyanat i di-isobutylaceton.
Efter en ti minutters omroring og dekantering separerer man
den vandige fase fra den organiske fase, og vasker sistnevnte med 200 ml vann surgjort til en pH på 1,5.
For å studere de to regenereringsmåter, deler man den vaskede organiske fase i to like deler som man behandler på folgende
måte:
a) den fors te del bringes i beror ing med 300 mi .i v en normal opplosning av natriumsulfitt. Den erholdte vandige fase inneholder jern i form av jernsalter som synes å bestå av en blanding av sulfitter og sulfater; b) den andre del blir også regenerert, men ved hjelp av 300 ml av en vandig opplosning av sinksulfat som inneholder 10 av.metall
pr. liter og hvis pH er brakt til 1,5 ved tilsetning av svovel-syre. Den erholdte vandige fase inneholder jern i form av jernsulfat og inneholder likeledes et overskudd av sinksulfat i forhold til den mengde som er teoretisk nodvendig for å fjerne jern som finnes i den opprinnelige opplosning.
I lopet av disse operasjoner bestemmer man innholdet av nikkel
og jern i de forskjellige vandige opplosninger. De erholdte resultater er angitt i tabell III:
Man konstaterer på en side en nesten fullstendig fjerning av jern som finnes i den opprinnelige opplosning med et tap av nikkel på mindre enn 1%, og på den annen side en utmerket regenerering av den organiske fase som er brukt for ekstraksjonen. Hva angår sistnevnte punkt, må man faktisk bemerke at forholdet mellom volumet av den organiske fase og den vandige fase er ved ekstraksjonsoperasjonen lik 3, således at den maksimale konsentrasjon av jern som kan gjenfinnes under regenereringen ér en tredjedel av 5,IO g pr. liter, dvs. 1,70 g/liter.
Det vil dessuten være klart for fagfolk at man under arbeidet i teknisk målestokk kan erstatte med svoveldioksydgass det natriumsulfitt som brukes ved regenereringsmetoden b).
EKSEMPEL 5
Det beskrives her en rensning av en nikkelsulfatopplosning ved hjelp av et kontinuerlig virkende apparat som ligner apparatet ifolge fig. 2, men bare omfatter to elueringstrinn. Den opprinnelige opplosning S^ inneholder kobolt og kobber i mengder som vil bli presisert senere.
Forsøksbetingelser er fblgende:
Kontaktapparatene 2, 6, lia, 11b og 14 er blandings-dekanterings-apparater som virker i motstrom og omfatter hhv. fire, to, seks, tre og en etasje. Forholdet mellom volumet av den organiske fase og volumet av den vandige fase i hvert av disse apparater er hhv. lik 2, 10, 5, 2 og 10.
Den vandige vaskeopplosning 7 består av vann som er svakt surgjort til en pH nær 2. Den vandige koboltelueringsfase 12a er en opplosning av kobbersulfat med 11 g kobber pr. liter.
Den vandige kobberelueringsfase 12b er en opplosning inneholdende omtrent 100 g av ammoniumsulfat og 3 mol ammoniakk pr. liter. Vasking av det regenererte opplosningsmiddel i apparatet 14 blir utfort med rent vann 15.
Den organiske ekstraksjonsopplosning inneholder 0,4 mol av sulfoniumtiocyanat pr. liter, idet det anvendte fortynningsmiddel er di-isobutylaceton. Mengden av den organiske fase er 4
liter pr. time og forsokstiden er 6 timer, således at man behandler totalt 12 liter av den opprinnelige vandige opplosning , da innforingshastigheten av sistnevnte bare er 2 liter pr. time når man tar i betraktning volumforholdet mellom de to faser.
Man bestemmer innholdet av nikkel, kobolt og kobber i den opprinnelige vandige opplosning S^ og den rensede opplosning S^,
i surgjort vaskevann 8, i den vandige koboltelueringsopplosning
13a, i kuproamin-opplosningen 13b for kobbereluering, og i det endelige vaskevann for resirkulering 16. Man oppnår folgende resultater som er angitt i tabell IV:
Resultatene angitt i tabell IV viser en meget god rensning av den opprinnelige nikkelsulfatopplosning med lave tap av metall. Dessuten gjenvinner man nesten fullstendig og separat kobolt og kobber som var tilstede.
EKSEMPEL 6
Dette eksempel beskriver den fullstendig rensning av en nikkel-sulf atopplosning ved hjelp av det på fig. 1 viste apparat som virker kontinuerlig. Den opprinnelige opplosning S^ inneholder kobolt, sink og kobber i senere angitte mengder.
Forsøksbetingelsene er som folger:
Kontaktapparatene 2, 6, 11 og 14 er dekanterings-blandings-apparater som virker i motstrom og omfatter hhv. 4, 2, 3 og 1 etasje. Forholdet mellom volumet av den organiske fase og volumet av den vandige fase i hvert apparat er hhv. 2, 10, 3 og 10. Den vandige vaskeopplosning 7 består av vann, lett surgjort til pH nær 2. Den vandige elueringsfase 12 er en opplosning som inneholder pr. liter omtrent 100 gram av ammoniumsulfat og 3 mol av ammoniakk. Den endelige vasking for resirkuleringen skjer endelig i apparatet 14 ved hjelp av av-
mineralisert vann.
Den organiske ekstraksjonsopplosningen inneholder 0,29 mol
av sulfoniumtiocyanat pr. liter, idet man som fortynningsmiddel bruker di-isobutylaceton. Dens innforingshastighet er 4 liter pr. time og forsokstiden er 5 timer, således at man behandler totalt 10 liter av den opplosning som skal renses, da innforingshastighet en av sistnevnte opplosning bare er 2 liter pr. time når man tar i betraktning forholdet mellom volumer av den organiske og den vandige fase under ekstraksjonstrinnet.
Man bestemmer innholdet av nikkel, kobolt, kobber og sink i den vandige opprinnelige opplosning og den rensede opplosning S , i surgjort vaskevann 8, i den vandige regenereringsfase
13 og i det endelige vaskevann for resirkuleringen 16. Resultatene er angitt i den folgende tabell V:
Resultatene angitt i tabell V viser at man under den kontinu-erlige drift oppnår ogsa en meget god rensning av den opprinnelige nikkelsulfatopplosning, med en prosentmengde av nikkel-tap på bare 2%. Dessuten, hva angår mengden av metallet som blir medrevet under den forste vasking i apparatet 6, så er den lavere enn 0,1% av den samlede mengde som er brukt, og det er selvsagt mulig å gjenvinne den f.eks. ved konsentrasjon på ionvekslingsharpikser.
EKSEMPEL 7
Eksemplet viser at selv om man går ut fra en opplosning av nikkelsalter som samtidig inneholder kobolt, kobber og sink, er det mulig å velge arbeidsbetingelsene på en slik måte at hele sinken blir fjernet ved kompleksdannelse i den organiske fase, idet det medrives meget lite kobber og praktisk talt ingen kobolt.
Man arbeider som i eksempel 6, men med et forhold mellom
volumet av den organiske fase og volumet av den vandige fase på 1/3 i stedet for 2 i ekstraksjonstrinnet.
Innholdet av nikkel, kobolt, kobber og sink i den opprinnelige opplosning S^ og i den rensede opplosning S er angitt i den folgende tabell VI:
I dette tilfelle er således sink fullstendig fjernet uten at kobolt er samtidig ekstrahert.
Det er klart for fagfolk på væske-væske-ekstraksjonsområdet at ved å variere drifts-betingelser, og særlig antallet av ekstraksjons- og regenereringsetasjer, samt forholdet mellom volumet av den organiske fase og volumet av den vandige fase i forskjellige hdyder av apparatet, er det mulig å gjennomfore en separat ekstraksjon av forskjellige metaller som er inneholdt i nikkelsaltopplosningen som skal renses.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte til fraskillelse av metallforurensninger som forekommer i en vandig opplosning av nikkelsalter ved selektiv væske-væske-ekstråksjon, karakterisert ved at denne ekstraksjon skjer ved hjelp av en organisk fase som inneholder et sulfoniumtiocyanat med den generelle formel hvor R^, R2 og R3 er radikaler valgt blant alkyl-, aryl og arylalkyl-radikaler.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at i sulfoniumsaltet er R^ et metylradikal og R2 og R3 er hver et alkylradikal inneholdende 8-18 karbonatomer.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at sulfoniumtiocyanatet fortynnes i di-isobutylaceton.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den organiske fase inneholder-0,1 til 1 mol pr. liter, og fortrinnsvis ca. 0,4 mol pr. liter av sulfoniumtiocyanatet.
NO02474/71A 1970-07-08 1971-06-29 NO129753B (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7025258A FR2096865B1 (no) 1970-07-08 1970-07-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO129753B true NO129753B (no) 1974-05-20

Family

ID=9058432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO02474/71A NO129753B (no) 1970-07-08 1971-06-29

Country Status (12)

Country Link
JP (1) JPS5110572B1 (no)
AT (1) AT314477B (no)
BE (1) BE769526A (no)
CA (1) CA940305A (no)
DE (1) DE2133855C3 (no)
FR (1) FR2096865B1 (no)
GB (1) GB1314924A (no)
NL (1) NL147398B (no)
NO (1) NO129753B (no)
OA (1) OA03758A (no)
SU (1) SU421203A3 (no)
ZA (1) ZA714513B (no)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1112460A (en) * 1977-02-28 1981-11-17 Franklin F. Clark Solvent extraction process

Also Published As

Publication number Publication date
CA940305A (en) 1974-01-22
DE2133855A1 (de) 1972-01-13
FR2096865B1 (no) 1974-05-24
JPS5110572B1 (no) 1976-04-05
NL7109463A (no) 1972-01-11
ZA714513B (en) 1972-06-28
BE769526A (fr) 1972-01-05
SU421203A3 (no) 1974-03-25
OA03758A (fr) 1971-12-24
DE2133855B2 (de) 1974-04-04
AT314477B (de) 1974-04-10
FR2096865A1 (no) 1972-03-03
DE2133855C3 (de) 1974-12-05
GB1314924A (en) 1973-04-26
NL147398B (nl) 1975-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3882018A (en) Process for recovery of minerals from acidic streams
CN102070198B (zh) 铁屑还原浸出软锰矿制备高纯硫酸锰和高纯碳酸锰的方法
Barrett et al. A hydrometallurgical process to treat carbon steel electric arc furnace dust
CN110004294B (zh) 白钨矿碱分解渣的处理方法
EA009841B1 (ru) Способ восстановления металлов из материала, содержащего оксиды неблагородных металлов
RU1813111C (ru) Способ извлечени галли из промышленного раствора алюмината натри процесса Байера
AU598671B2 (en) Process for the recovery of germanium from solutions that contain it
US4599221A (en) Recovery of uranium from wet process phosphoric acid by liquid-solid ion exchange
US3856916A (en) Process for preparing chromium sulphate from residual solutions containing hexavalent chromium compounds
CN112408459A (zh) 一种热镀锌酸洗废液资源化处理方法
US5244491A (en) Method of extracting zinc lead and silver from brines
US5277816A (en) Process for producing titanium dioxide
US3206276A (en) Process for recovery of pure v2o5 from vanadium bearing materials
US3687828A (en) Recovery of metal values
US4579721A (en) Process for recovering metals from waste
Crouse et al. Amine extract processes for uranium recovery from sulfate liquors. Vol. I
US3862298A (en) Process for the treatment of a salt-containing acid solution
NO129753B (no)
FI65813C (fi) Hydrometallurgisk metod foer behandling av nickelskaersten
GB1565752A (en) Hydrometallurgical process for the selective dissolution of mixtures of oxytgen-containing metal compounds
US2894804A (en) Process of extracting uranium and radium from ores
NO774209L (no) Fremgangsmaate ved opploesning av ikke-jern-metaller i oksygenerte forbindelser
US3001854A (en) Method for purifying titanium sulfate solutions
CN103352124A (zh) 一种从钒铬废料中分离钒、铬及回收的方法
US4108744A (en) Recovery of the zinc contained in the residual solutions obtained after electrolytic deposition