NO158685B - Fremgangsmaate og middel for utvinning av kobolt, kobber og/eller nikkel fra en sur vandig malmutlutingsvaeske. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til utvinning av metaller valgt blant kobolt, kobber og nikkel fra en sur vandig malmutlutingsvaeske som også inneholder andre metaller, så som jern, aluminium, magnesium og mangan, hvor utlutingsvæsken ved en pH under 3,5 bringes i kontakt med et ekstraksjonsmiddel omfattende et med vann ublandbart fortynningsmiddel for de nedenfor angitte komponenter (a) og (b) og metallkomplekser av (a) og (b), og

(a) en alkylaromatisk sulfonsyre med en molekylvekt på minst

400,

karakterisert vedat det anvendes et ekstraksjonsmiddel som også inneholder (b) et chelatdannende amin som har en pKa-verdi for amin-gruppen innen området 3-9 og er valgt blant pikolylaminer, oksazoler, benzoksazoler, pyridylimidazoler og pikolinsyreamider og -estere,

og den således dannede oppløsning skilles fra det vandige raffinat som er utarmet på kobolt, kobber og/eller nikkel, og kobolt, kobber og/eller nikkel utvinnes fra den fraskilte opp-løsning.

Oppfinnelsen angår også et middel for utvinning av

metaller valgt blant kobolt, kobber og nikkel ved ekstraksjon fra en sur vandig malmutlutingsvæske som også inneholder andre metaller, så som jern, aluminium, magnesium og mangan, omfattende et med vann ublandbart fortynningsmiddel for de nedenfor angitte komponenter (a) og (b) og metallkomplekser av (a) og (b), og

(a) en alkylaromatisk suifonsyre med en molekylvekt på minst

400,

karakterisert vedat det også omfatter

(b) et chelatdannende amin som har en pKa-verdi for amin-gruppen innen området 3-9 og er valgt blant pikolylaminer, oksazoler, benzoksazoler, pyridylimidazoler og pikolinsyreamider og -estere.

De alkylaromatiske sulfonsyrer (a) som anvendes i ekstraksjonsmidlet og fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, kan variere sterkt med hensyn til kjemisk natur, så lenge de har en molekylvekt på minst 400 og i det minste én, og for-

trinnsvis to, alkylgrupper på den aromatiske sulfonsyre-

kjerne. Hvis en fenylkjerne er til stede, kan disse fordringer tilfredsstilles med en benzensulfonsyre inneholdende minst to alkylgrupper med i alt 20 karbonatomer, eksempelvis didecyl-benzensulfonsyre, eller fire alkylgrupper med i alt 20 karbonatomer, eksempelvis tetrapentylbenzensulfonsyre; de alkylaromatiske polysulfonsyrer bør også ha et forhold mellom molekylvekten og antall sulfonsyregrupper på minst 400:1. Istedenfor monocyklisk, dvs. med én fenylkjerne, kan kjernen være polycyklisk, eksempelvis naftalen, antracen, fenantren, tetrahydronaftalen. Mange variasjoner i substitusjonsstillingen er mulige og påtenkt, og blandede stillingsisomerer innbefattes. Alkylsubstituentene kan ha forgrenede eller uforgrenede kjeder. Ytterligere grupper såsom hydroksy, eter, halogen, etc, kan også være til stede. De beste resultater oppnås med maksimale variasjoner i substituentstillinger og med maksimal forgrening.

I US-patent 3 843 667 er det beskrevet forskjellige imidazol-forbindelser som kan anvendes for fjerning av visse metallioner, såsom kobber, kvikksølv, kobolt, bly og sink, fra vandige løsninger. En viktig forskjell mellom de forbindelser som er beskrevet i patentet, og de som anvendes i henhold til foreliggende oppfinnelse, er tilstedeværelsen av et dissosierbart proton på OH-gruppen som er til stede i de forbindelser som er angitt i patentet.

I US-patent 3 878 286 er det beskrevet en fremgangsmåte

til å fjerne kobber fra en vandig oppløsning under anvendelse av et chelat-dannende hydroksyoksim. I dette system anvendes en liten mengde av et dialkyl-sulfosuksinat for å øke hastigheten av utvekslingen av kobberioner fra den vandige fase til den organiske fase.

I US-patent 4 018 865 beskrives en metallion-ekstraksjons-prosess av lignende art som den foreliggende, men ifølge patentet anvendes alifatisk alfahydroksyoksim som chelat-dannende middel.

Heller ikke det motholdte US-patent 3 582 290 (hvor oppfinneren er identisk med oppfinneren i foreliggende søknad) beskriver den foreliggende oppfinnelse. Ved den foreliggende oppfinnelse anvendes et amin som er et chelatdannende middel. Således vil amin-gruppen koordineres med metallionene ved to eller flere punkter. US-patent 3 582 290 angir aminer, men disse er ikke chelatdannende midler. Aminene i det motholdte patent har derfor ingen assosiering med metallionene. Aminenes funksjon i den foreliggende søknad er således en helt annen enn i det motholdte patent.

De mest foretrukne alkylaromatiske sulfonsyrer er naftalen-sulfonsyrer som er substituert med forgrenet polyalkyl. Disse fremstilles eksempelvis ved sulfonering av polyalkylhaftalener. Polyalkylnaftalenene kan fremstilles ved alkylering av naftalen med olefiner, f.eks. propylen-trimer eller tetramer, eller alkylhalogenider, ved hjelp av en egnet katalysator, eksempelvis hydrogenfluorid eller vannfritt aluminiumklorid, i et egnet oppløsningsmiddel såsom nafta, svoveldioksyd, nitrobenzen eller en blanding av benzen og nitrobenzen. Ved denne prosess dannes naftalen substituert med alkylgrupper, og hvis et forgrenet olefin anvendes, f.eks. propylentrimer eller propylentetramer, erholdt ved polymerisering av propylen ved hjelp av en syre-katalysator såsom fosforsyre, så vil også alkylgruppene være sterkt forgrenet. Sulfonering oppnås ved behandling av polyalkylaromatet med et sulfoneringsmiddel. Eksempelvis oppløses dialkyl-aromatforbindelsen i et inert oppløsningsmiddel, såsom petroleumsnafta, heksan, heptan, oktan, klorerte oppløs-ningsmidler og lignende, og svovelsyre, fortrinnsvis oleum, tilsettes til oppløsningen ved den ønskede temperatur og under omrøring. Etter avsluttet reaksjon skilles sulfonsyreproduktet fra polysulfonsyre som måtte være dannet samtidig, ved tilsetning av vann for selektiv ekstraksjon av polysulfonsyren hvorved den alkylaromatiske sulfonsyre blir tilbake i den organiske fase. Detaljer vedrørende fremstillingen av dinonylnaftalen-sulfonsyre, didodecylnaftalen-sulfonsyre og isomerer og analoger derav, herunder benzen-analoger, er beskrevet i US-patent 3 764 548.

De chelatdannende aminer (b) som kommer til anvendelse ifølge foreliggende oppfinnelse, beskrives generelt som chelat-dannende midler med i det minste to koordineringssentra i molekylet, f.eks. en nitrogen-, oksygen-, svovel-del eller lignende, hvorav i det minste én er en nitrogen-del inkorporert i en aromatisk eller semi-aromatisk ring, som f.eks. pyridin, oksazol eller lignende. Foretrukne chelatdannende aminer er de som har to, og mest foretrukket tre, nitrogen-koordineringssentra. Foretrukne chelatdannende aminer har en pKa-verdi for amingruppen på 3-5. Klasser av chelatdannende aminer (b) som kan anvendes i ekstraksjonssystemet og fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, innbefatter de følgende:

2- pikolylaminer:

hvor Ri = H, Ci-Ci a-alkyl, 2-pikolyl, dvs. -

Ci-Ci 2-alkyl-substituert benzyl, -(CH2)n COOR3 ,

hvor R3= Ci-Ci a-alkyl og n er 1 eller 2; og

R2= Ci-Ci a-alkyl, Ci-Ci 2-alkylbenzyl, Ci-Ci 2-alkylfényl, Ci- C<-hydroksyalkyl, eller

Benzoksazoler og benzodiazoler: hvor Ri og R2uavhengig av hverandre betyr Ci-Ci 2; Rs = 2-pyridyl;

hvor R4 = Ci-Ci 2-alkyl; og X = 0, N.

Pikolinsyreestere og - amider: hvor R = Ci-C3o-alkyl;

hvor Ri og R2uavhengig av hverandre betyr H eller Ci-Ci 2-alkyl.

Pyridyl- imidazoler:

hvor Ri er et Ci-Cis-alkyl som eventuelt kan inneholde en hydroksylgruppe eller esteren av en hydroksylgruppe på karbon-atom nr. 2; Ci-Ci 2-alkyl-substituert benzyl; hvor R er et Ci-Cie-alkyl, R3er et Ci-Ci e-alkyl, n er et helt tall fra 1 til ca. 10, og X er hydrogen eller hydroksy, med den betingelse at det samlede antall karbonatomer i Ri ikke overstiger ca. 20; og

hvor OH står i -2- og/eller -4-ring-stilling og Ro og Rs uavhengig av hverandre betyr Ci-Ci 2-alkyl.

Pyridyl- imidazoliner:

hvor Ri er Ci-Ci 4-alkyl eller alkylbenzyl, Ci-Ci 2-alkyl-substituert benzyl, -(CH2)n COOR3 ,

hvor R3= Ci-Ci 8-alkyl og n er 1 eller 2; og

hvor OH står i -2- og/eller -4-ring-stilling, og Ri og Rs uavhengig av hverandre betyr Ci-Ci 2-alkyl.

Oksazoler:

hvor R3= Ci-Ci 2-alkyl, fenyl, Ci-Ci 2-alkylfenyl, Ci-Ci 2-alkoksy eller H i 4- eller 5-ring-stilling; R2= Ci-Ci 2-alkyl, Ci-Ci 2-alkylfenyl, Ci-Ci 2-alkylbenzyl; og Ri =

eller H.

I de foregående formler kan alkylgruppene ha forgrenet eller uforgrenet kjede, og benzyl-, pyridyl- og fenyl-gruppene kan også være ytterligere substituert med grupper eller deler som ikke virker skadelig på aktiviteten av forbindelsen som del av det i det foreliggende beskrevne ekstraksjonssystem. Oven-nevnte klasser er illustrerende for de som kan anvendes i henhold til oppfinnelsen, og er enten lett tilgjengelige eller kan lett fremstilles av fagfolk på området i henhold til kjente fremgangsmåter eller ved fremgangsmåter som lett kan utledes derav. Eksempelvis omtales 2-pikolylaminer generelt i Weissburger, "The Chemistry of Heterocyclic Compounds", Vol.

14, New York, 1961, og Elderfield, "Heterocyclic Compounds",

Vol. 1, 1950. Pyridylimidazoliner og tetrahydropyrimidiner kan fremstilles ved de metoder som er beskrevet av Oxley og Short, J. Chem. Soc. (1947), s. 497.

En rekke forskjellige med vann ublandbare organiske løsningsmidler (fortynningsmidler), i hvilke ekstraksjonsreagensene (a) og (b) oppløses, kan anvendes i henhold til oppfinnelsen. Minstekravene til fortynningsmidlene er imidlertid at fortynningsmidlet må være i det vesentlige ublandbart med vann, at det vil oppløse ekstraksjonsreagensene i betydelige mengder, eksempelvis minst 10-20 % og fortrinnsvis mer, og at det ikke vil virke skadelig på funksjonen av reagenset når det gjelder ekstraksjonen av metallene fra syreoppløsninger. Disse fortynningsmidler kan være alifatiske eller aromatiske hydrokarboner, halogenerte hydrokarboner, mineralolje, derivater, etere og lignende. Eksempler på disse forskjellige fortynningsmidler innbefatter toluen, karbontetraklorid, benzen, xylen, brenselolje, kloroform, 2-etyl-heksanol og spesielt kerosen.

Det ekstraherende chelatdannende amin i den organiske fase anvendes vanligvis i en tilstrekkelig mengde til å ekstrahere i det minste en betydelig del av det eller de ønskede metaller fra de vandige oppløsninger inneholdende samme. Det chelat-dannende amin anvendes fortrinnsvis i en mengde på 2-40 vekt%, basert på hele den organiske fase, og en mengde på 5-20 vekt% foretrekkes spesielt. De chelatdannende aminer som anvendes i henhold til oppfinnelsen, er sterke baser. Foretrukne chelat-dannende aminer er pikolylaminene, spesielt N-(p-dodecylbenzyl)-bis-pikolylamin, pyridyl-imidazoler, samt pikolinsyreamider og

-estere.

Ifølge en foretrukken utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse omfatter ekstraksjonssystemet (a) dinonylnaftalen-sulf onsyre og (b) N-(p-dodecylbenzyl)-bis-pikolylamin i et med vann ublandbart fortynningsmiddel, (N,N-bis-(2-etylheksyl)-pikolinamid, heksadecyl-picolinat eller 3'-dodecyl-2-(2-pyridyl)-imidazol).

Ved utførelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan sulfonsyre-forbindelsen (a) og det chelatdannende amin (b) anvendes i mol-forhold fra ca. 2:1 til ca. 1:5. Molare mengder av sulfonsyre utover de generelle forhold (dvs. større enn 2) er i alminnelighet ikke ønskelig da det vanligvis vil medføre nedsatt selektivitet. Større molare mengder av chelatoren (dvs. forhold mindre enn 1) vil i alminnelighet resultere i forbedret ekstraksjonsselektivitet. I de fleste tilfeller vil et overskudd av (b) bli anvendt, og et syre/amin-forhold i området fra 1:1 til 1:3 foretrekkes. Ved en utførelsesform av oppfinnelsen anvendes et mol-forhold (a):(b) på ca. 1:2 for optimale ekstraksjonsresultater. Den totale konsentrasjon av (a) og (b) til sammen i ekstraksjonssystemet er vanligvis i området fra 0,1 til 1,2 molar for tilveiebringelse av adekvat kapasitet uten at problemer med oppløsningens viskositet gjør seg gjeldende. Konsentrasjonen av (b) er fortrinnsvis høyere enn konsentrasjonen av (a); mest foretrukket er konsentrasjonen av (b) ca. 0,5 molar eller høyere.

Mens de volumetriske faseforhold mellom ekstraksjonsmidlet og den vandige oppløsning kan variere i avhengighet av flere faktorer, såsom innholdet av metall som skal ekstraheres, konsentrasjonene av (a) og (b) i den organiske fase etc, så anvendes i alminnelighet volumetriske faseforhold fra ca. 1:3 til ca. 3:1. Ved disse forhold vil hovedsakelig hele mengden av det nevnte metall bli ekstrahert fra den vandige fase i løpet av et lite antall ekstraksjonstrinn, f.eks. 5 eller mindre. I kontinuerlige kolonne-ekstraktorer eller lignende utstyr vil 5 eller færre kontakter eller teoretiske plater normalt være tilstrekkelig. Under de fleste omstendigheter vil en ekstraksjons- eller kontakteringsperiode pr. trinn på i høyden 5 minutter være tilstrekkelig, skjønt ekstraksjonstiden vanligvis kan reduseres til 1-2 minutter, ofte 30 sekund eller mindre.

Volumforholdet mellom den organiske fase og den vandige fase kan varieres sterkt, og det mest effektive forhold kan i hvert tilfelle lett bestemmes av fagfolk på området. Det spesielle forhold som velges for en gitt ekstraksjon, kan avhenge av ekstraksjonsreagenset, fortynningsmidlet og arten av den metallholdige oppløsning som anvendes, så vel som deres konsentrasjon og den blandemetode som anvendes, og lignende.

Ekstraksjonssystemet kan bringes i kontakt med det metallholdige vandige utgangsmateriale ved hvilken som helst av de velkjente metoder som anvendes for løsningsmiddel-ekstraksjoner. Kontinuerlige motstrømsmetoder foretrekkes, men også chargevise metoder, kontinuerlige bad (continuous bath) og chargevise motstrømsmetoder kan anvendes. Væske/væske-ekstraksjonsinn-retningen kan omfatte en pulskolonne, en motstrøms-kolonne med roterende skive, og andre kjente systemer. Blandebehandlingen kan utføres ved konvensjonelle temperaturer, fordelaktig i området ca. 10-40°C.

Ekstraksjonen utføres i alminnelighet ved en pH under 3,5, i regelen mellom 0,75 og 3,0 og fortrinnsvis i området 1,5-2,5. De følgende omtrentlige pH-områder foretrekkes for de angitte utgangsoppløsninger: kobber og jern - 0,9-2,0; nikkel og jern 1,0-3,0; nikkel og kobolt 1,5-3,0; kobber og nikkel 1,0-2,5; kobber og kobolt 1,0-3,0; kobber og sink 1,0-2,0 og nikkel og sink 1,0-2,5. Fortrinnsvis ekstraheres nikkel eller kobolt fra en utgangsoppløsning ved en pH på ca. 3,0 eller lavere i henhold til oppfinnelsen.

Etter at metallet/metallene er overført til den organiske fase og den vandige fase skilt fra den organiske fase, behandles sistnevnte fase inneholdende metallet/metallene i hvilken som helst egnet væske-væske-ekstraksjonsapparatur. I denne strippeoperasjon bringes den organiske fase inneholdende det nevnte metall i kontakt med 10-150 volum% av en mineralsyre, eksempelvis svovelsyre, salpetersyre eller saltsyre, idet valget av syre avhenger av anionet i det metallsalt som ønskes. Utstyr og metoder som er egnet i kommersiell strippepraksis, er velkjente og er beskrevet i Mining Engineering, 17, pp. 76-80, desember 1965.

I en industriell operasjon blir oppløsningene av vandig utgangsmateriale og ekstraksjonsmiddel i det ønskede forhold innmatet i en liten blander under omrøring. Etter blanding i ett eller to minutter, eller mindre, ledes blandingen via et overløp til en beholder i hvilken blandingen oppholder seg i ca. 5 minutter. Fasene blir så skilt kontinuerlig, idet det vandige raffinat uttas og det organiske sjikt overføres til en strippebeholder under omrøring, hvor syre tilsettes og innblandes i ca. 1-2 minutter eller mindre. Blandingen blir så overført til et skillekar, hvor fasene adskilles i løpet av noen minutter.

Fagfolk på området vil forstå at de forskjellige ekstraksjonssystemer som er beskrevet i det foreliggende, ikke er like i aktivitet, men vil variere i avhengighet av de komponenter (a) og (b) som anvendes, mengdene av hver av disse og deres mol-forhold, innholdet av den spesielle utlutingsvæske som anvendes, de metaller som ønskes ekstrahert, ekstraksjonstiden, apparaturen og andre kjente faktorer. De optimale operasjonsbetingelser for et gitt ekstraksjonssystem og anvendelsen derav kan imidlertid lett bestemmes i henhold til metoder som er beskrevet i det foreliggende og i teknikkens stand.

De følgende eksempler vil ytterligere belyse oppfinnelsen.

Eksempel 1

Ved utprøvning av ekstraksjonssystemer ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes kjent teknikk såsom generelt beskrevet nedenfor.

Metallsulfatsalter og svovelsyre av reagenskvalitet ble anvendt for fremstilling av vandige stam-oppløsninger (syntetisk utluting) inneholdende ca. 1 g/l av hvert av to eller flere forskjellige. metallioner, såsom to-verdige kobberioner, tre-verdige jernioner, nikkelioner, koboltioner og/eller aluminium-ioner. Like alikvoter av de metallion-stamoppløsninger som ønskes, blir så blandet, og enten fortynnet svovelsyre, vann eller fortynnede natriumkarbonatcppløsninger tilsettes til et endelig vandig volum på ca. 60 ml og en begynnelses-pH i området 2-5. Denne oppløsning blir så blandet med 20 ml av et ekstraksjonssystem omfattende en oppløsning av det chelat-dannende amin og den alkylaromatiske sulfonsyre i et inert opp-løsningsmiddel, og den resulterende blanding omrøres kraftig ved hjelp av mekaniske midler inntil blandingens likevekts-pH oppnås. De to faser blir så skilt, og den organiske fase behandles med svovelsyre (1 eller 3 N). Raffinatet forenes med den vandige fase, og metallion-konsentrasjonen bestemmes ved atomabsorpsjonsspektrometri. Metallion-konsentrasjonen i den organiske fase bestemmes ved differansen i konsentrasjon mellom utgangsmaterialet og det vandige raffinat. Fordelingskoeffi-sienten (D°a) mellom den organiske (o) fase og den vandige (a) fase blir så beregnet for hvert metall.

Under anvendelse av de forannevnte generelle metoder ble 20 ml av en 0,20 M oppløsning av N-(p-dodecylbenzyl)-bis-pikolylamin og 0,20 M dinonylnaftalen-sulfonsyre (DNNSA) i et aromatisk hydrokarbon-fortynningsmiddel (Chevron 3) blandet med 60 ml av en sur vandig oppløsning inneholdende 1,0 g/l ioner av hvert av metallene nikkel, kobolt og aluminium, samtlige sulfater, idet man blandet i ca. 2-3 minutter inntil en likevekts-pH på ca. 1,6 ble oppnådd. Adskillelse og analyse av den vandige og den organiske fase ga de følgende resultater og fordelingskoeffisienter:

Av resultatene ovenfor vil det sees at betydelige mengder av nikkel og kobolt ble ekstrahert, men meget lite aluminium.

Eksempel 2

20 ml av en 0,20 M oppløsning av N,N'-bis-(5-fenyl-2-oksazolylmetyl)-dodecylamin og 0,20 M DNNSA i et hydrokarbon-oppløsningsmiddel (("Napoleum" 470), ble blandet med 60 ml av nikkel/kobolt/aluminium-oppløsningen ifølge eksempel 1 inntil en likevekts-pH på 1,7 ble oppnådd. Analyse av den vandige og den organiske fase ga de følgende resultater (den organiske fase ble behandlet ved rystning med 3 N svovelsyre):

Eksempel 3

Det samme ekstraksjonssystem som i eksempel 2 ble blandet med 60 ml av en oppløsning inneholdende 1 g/l av Cu (II) og 1 g/l av Fe(III) inntil en likevekts-pH på 1,55 ble oppnådd. Analyse av den organiske og den vandige fase ga de følgende resultater: (den organiske fase ble behandlet ved rystning med 3 N svovelsyre):

Selektiviteten (forholdet mellom fordelingskoeffisientene) for Cu i forhold til Fe er ca. 2100.

Eksempel 4

På samme måte som i eksempel 1-3 ble andre ekstraksjonssystemer, under anvendelse av forskjellige chelatdannende aminer (0,2 M konsentrasjon) anvendt sammen med 0,2 M DNNSA i et inert fortynningsmiddel ved behandling av forskjellige vandige utgangsmaterialer inneholdende 1 g/l av hvert av de metallioner som er vist i tabellen nedenfor (Cu(II) og Fe(III)). Resultatene av disse forsøk, herunder likevekts-pH og fordelingskoeffisientene, er angitt nedenfor i tabell I.

Eksempel 5

Ekstraksjonssystemet i forsøk nr. 11 i eksempel 4 ble anvendt ved studier med sikte på å bestemme virkningen av et forskjellig inert fortynningsmiddel og forskjellige amin/DNNSA-konsentrasjoner på fordelingskoeffisientene for metallionene ved ekstraksjonen. Ved disse forsøk ble det funnet at anvendelse av ekstraksjonssystemet i forsøk nr. 11 i et fullstendig aromatisk hydrokarbon-fortynningsmiddel istedenfor fortynningsmiddel A ved likevekts-pH 2,2økte D°afor nikkel fra 2,9 til 11 og for kobolt fra 2,2 til 2,3, uten noen økning i nikkel-ekstraksjon. På den annen side ble det funnet at anvendelse av større mengder av DNNSA i forhold til amin (konsentrasjon avtok fra 0,2 til 0,1 M) ved en likevekts-pH på 1,7 senket fordelings-koef f isienten for nikkel (fra 2,9 til 2,2) og kobolt (fra 2,2 til 0,7) og medførte en uønsket økning i D°a fer aluminium fra bare 0,007 til 0,7. Lignende virkninger ble likeledes observert når aminkonsentrasjonen i ekstraksjonssystemet i forsøk nr. 6 i eksempel 4 ble senket til 1,0 M.

Eksempel 6

20 ml av et ekstraksjonssystem omfattende 2-etylheksyl-pikolinat (0,21 M) og DNNSA (0,2 M) i "Napoleum" 470 ble rystet sammen med 60 ml av en vandig oppløsning inneholdende 3,6 g Ni/l, 0,16 g Co/l, 1,7 g Fe(III)/l, 7,1 g Mg/l, 1,4 g Al/l og 2,9 g Mn/l. Fasene ble adskilt, og den organiske fase ble behandlet med 20 ml 3 N svovelsyre, og begge vandige faser ble analysert. Denne prosedyre ble gjentatt to ganger under anvendelse av forhold mellom organisk fase og vandig fase på

2:1 og 1:1 istedenfor det opprinnelige faseforhold på 1:3, og resultatene av alle tre forsøk var som følger:

Ovenstående data indikerer at høyere ekstraksjons-hastig-heter oppnås når forholdet mellom organisk fase og vandig fase økes. Fagfolk på området vil imidlertid forstå at de ekstrak-sjonsverdier som oppnås ved høyere forhold mellom vandig fase og organisk fase i ekstraksjonssystemet, er tilstrekkelig til at man kan konstruere og drive en motstrøms-ekstraksjonsenhet som eksempelvis vil gi høye nikkel- og kobolt-gjenvinnings-verdier.

Eksempel 7

20 ml av en 0,2 M oppløsning av DNNS og 0,6 M med hensyn på 3<1->dodecyl-2'-(2-pyridyl)-tetrahydropyrimidin i "Napoleum" 470 ble omrørt sammen med 60 ml av en vandig oppløsning inneholdende 1 g/l av hvert av metallene nikkel, kobolt to-verdig) og aluminium som sulfater. Likevekts-pH var 1,9. Den organiske fase ble fraskilt og behandlet med 20 ml 3 N svovelsyre. Begge vandige faser ble analysert, hvilket ga de følgende fordelingskoeffisienter: 1,17 for nikkel, 0,18 for kobolt og 0,10 for aluminium.

Av beskrivelsen ovenfor vil det fremgå at oppfinnelsen er unik og ikke nærliggende, idet det anvendes et chelatdannende

amin som ikke inneholder noe dissosierbart proton og sem har en pKa mellom 3 og 9. Herved er systemet ifølge oppfinnelsen ikke bare i høy grad selektivt for visse metaller, men det muliggjør også lett gjenvinning under anvendelse av relativt milde betingelser med hensyn til surhet.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte til utvinning av metaller valgt blant kobolt, kobber og nikkel fra en sur vandig malmutlutingsvæske som også inneholder andre metaller, så som jern, aluminium, magnesium og mangan, hvor utlutingsvæsken ved en pH under 3,5 bringes i kontakt med et ekstraksjonsmiddel omfattende, et med vann ublandbart fortynningsmiddel for de nedenfor angitte komponenter (a) og (b) og metallkomplekser av (a) og (b), og (a) en alkylaromatisk sulfonsyre med en molekylvekt på minst 400, karakterisert vedat det anvendes et ekstraksjonsmiddel som også inneholder (b) et chelatdannende amin som har en pKa-verdi for amin-gruppen innen området 3-9 og er valgt blant pikolylaminer, oksazoler, benzoksazoler, pyridylimidazoler og pikolinsyreamider og -estere, og den således dannede oppløsning skilles fra det vandige raffinat som er utarmet på kobolt, kobber og/eller nikkel, og kobolt, kobber og/eller nikkel utvinnes fra den fraskilte opp-løsning .

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat det anvendes et middel hvor komponent (b) er en forbindelse med en pKa på 3,0-5,0.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat det anvendes et middel hvor komponent (a) er en naftalensulfonsyre som er substituert med en eller flere forgrenede alkylgrupper.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat det som alkylaromatisk sulfonsyre anvendes dinonylnaftalen-sulfonsyre og at det som chelatdannende amin anvendes N-(p-dodecylbenzyl)-bis-pikolylamin.

5. Middel for utvinning av metaller valgt blant kobolt, kobber og nikkel ved ekstraksjon fra en sur vandig malm utlutingsvæske som også inneholder andre metaller, så som jern, aluminium, magnesium og mangan, omfattende et med vann ublandbart fortynningsmiddel for de nedenfor angitte komponenter (a) og (b) og metallkomplekser av (a) og (b), og (a) en alkylaromatisk sulfonsyre med en molekylvekt på minst 400, karakterisert vedat det også omfatter (b) et chelatdannende amin som har en pKa-verdi for amin-gruppen innen området 3-9 og er valgt blant pikolylaminer, oksazoler, benzoksazoler, pyridylimidazoler og pikolinsyreamider og -estere.

6. Middel ifølge krav 5, karakterisert vedat komponent (b) har en pKa-verdi fra 3,0 til 5,0.

7. Middel ifølge krav 5 eller 6, karakterisert vedat komponent (a) er en naftalensulfonsyre som er substituert med en eller flere forgrenede alkylgrupper.

8. Middel ifølge krav 5, karakterisert vedat komponent (a) er dinonylnaftalen-sulfonsyre og komponent (b) er N-(p-dodecyl-benzyl) -bis-pikolylamin.