NO158857B

NO158857B - Konisk knuser.

Info

Publication number: NO158857B
Application number: NO813102A
Authority: NO
Inventors: John A Gieschen
Original assignee: Rexnord Inc
Priority date: 1980-10-14
Filing date: 1981-09-11
Publication date: 1988-08-01
Also published as: AU551021B2; JPS5787850A; ZA816269B; BR8106599A; US4478373B1; ATA438781A; EP0050090A3; AT385917B; ES506238A0; PH23918A; DK153924B; MX153961A; DE3175697D1; ES8206215A1; NO158857C; DK153924C; CA1206941A; DK453381A; NO813102L; EP0050090B1

Description

Fremgangsmåte til gjenvinning av nikkel, kobolt og kobber fra høyverdig nikkelmatte.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til behandling av høyverdig nikkelmatte. Mer spesielt angår den en vandig sur ut-lutningsprosess for behandling av matte som i tillegg til nikkel inneholder kobolt, kobber, svovel og jern, minst en metall eller metalloid forbindelse fra den gruppe som består av arsen og

antimon, og et eller flere av de edle metaller

palladium, platina, sølv og gull, og hvori nikkel, kobolt og kobber ekstraheres og oppløses i

en utlutningsoppløsning som er i det vesentlige

fri for forurensning med arsen og/eller antimon og de edle metaller konsentreres i utlutningsresten.

Uttrykket «matte» angår generelt urene

halvmetalliske produkter fra smelting og sulfi-diske malmer og konsentrater. Som sådan kan

matte ha et stort område av sammensetninger.

Imidlertid angår foreliggende oppfinnelse ho-vedsakelig matte som inneholder forholdsvis stor

mengde nikkel i en størrelsesorden på 60 til 75 %, og mindre mengder kobolt og kobber (i

det følgende kalt ledsagende ikke-jernholdige

metaller) samt jern, svovel, endel edle metaller og forholdsvis små, men forurensende mengder av arsen og/eller antimon.

Det er kjent forskjellige fremgangsmåter til behandling av slikt materiale for separat utvinning av metallbestanddelene i det vesentlige i ren form. Disse fremgangsmåter omfatter pyrometallurgiske fremgangsmåter slik som videre smelting med forskjellige flussmidler for å rense matten til en tilstand hvor en endelig raffinering kan utføres ved hjelp av elektrolyse, og hydrometallurgiske fremgangsmåter som generelt omfatter utlutning i basisk eller surt medium, oppløsningsrensning og metallgjen-vinning.

I de senere år er det blitt utviklet et stort antall hydrometallurgiske fremgangsmåter for behandling av matter. Disse fremgangsmåter har visse fordeler like overfor de eldre vanlige fremgangsmåter. For eksempel er hydrometallurgiske fremgangsmåter generelt meget flek-sible og tillater behandling av matter som består av et antall bestanddeler inneholdende forskjellige verdifulle metaller for separat utvinning av hver av disse. Videre kan flere av disse fremgangsmåter lett tilpasses effektiv utvinning av metaller slik som nikkel og kobolt fra de ren-sede vandig utlutningsoppløsninger i elemen-tær pulverform ved direkte reduksjon med hydrogen ved forhøyet temperatur og trykk.

Ifølge de kjente hydrometallurgiske fremgangsmåter, kan høyverdig nikkelholdig matte utlutes under oksyderende betingelser i basisk eller surt medium for å oppløseliggjøre de verdifulle metaller, mens forurensningene så langt som mulig blir tilbake i det uoppløselige residuet. Utlutning i basisk medium, slik som vandig ammoniakalsk oppløsning, er generelt for-delaktig ved behandling av forholdsvis enkle matter som inneholder f. eks. bare nikkel, kobber, jern og svovel. En sur utlutning er generelt nødvendig for behandling av mer kompleks materiale, særlig hvor materialet inneholder edle metaller som det ønskelig å utvinne og/eller har forholdsvis høyt koboltinnhold, dvs. en stør-relsesorden på 3 vekts-% eller høyere.

Man møter imidlertid alvorlige problemer når de kjente sure oksydasjonsutlutninger anvendes direkte på høyverdig nikkel matte inneholdende arsen eller antimon i mengder, endog så lave som 0,1 %, da arsen og antimon har en tendens til å oppløses i utlutningsoppløsningen i tilstrekkelig mengder til å forurense det ende-lige nikkelprodukt. Dette problem er særlig al-vorlig når nikkelet utvinnes fra utlutningsopp-løsningen ved hjelp av hydrogenreduksjon og forhøyet temperatur og trykk, da arsen utfelles fra oppløsningen under de samme betingelser som nikkel. Da spesifikasjonen for arsen i kommersielt nikkelpulver er mindre enn 0,005 % og for mange spesielle pulvere mindre enn 0,001 %, kan det lett forstås at utlutningsoppløsningen som behandles for utvinning av nikkel må ha lavt arseninnhold. For eksempel resulterer bare 0,02 g/l arsen i en oppløsning som inneholder 45 g/l nikkel i et arseninvå på 0,025 %, som er 5 ganger minimum spesifikasjonen i nikkelpulver som er redusert for oppløsningen.

Ordinært vil det synes å være en enkel sak å fjerne arsen fra utlutningsoppløsningen ved utfelling av dette som et uoppløselig jernarsen-at, idet jerninnholdet i matten utnyttes eller å skaffe jern fra en ytre kilde. Det kanadiske patent nr. 511.165 beskriver en fremgangsmåte til behandling av arsenid-sulfid konsentrater hvori arsen fjernes fra en svovelsur utlut-ningsoppløsning på denne måte. Ved behandling av arsenholdig høyverdig nikkelmatte som oppfinnelsen angår er det imidlertid blitt funnet at arsen ikke kan senkes til tilstrekkelig lavt nivå ved hjelp av fremgangsmåten som er angitt i dette patent uten at det anvendes oppholdstider av så stor lengde, at fremgangsmåten blir uprak-tisk for kommersielt formål. Dertil resulterer den forholdsvis høye pH-verdi som kreves for utfelling av arsen ved hjelp av denne fremgangsmåte i utfelling av en del basiske nikkel-salter som bare kan filtreres med stor vanskelighet.

Fra kanadisk patent nr 669 958 er det kjent en to-trinns-prosess for ekstrahering av oksy-derbare ikke-jernholdige metaller fra materiale som inneholder sulfidsvovel i mengder som er mindre enn det som er nødvendig for å omdan-ne alle disse metaller til sulfater. I første trinn, et vandig oksy das jons trin, oppslemmes utgangs-materialet i vann eller fortynnnet syre med pH over 2.5, og oppslemmingen omsettes med oksygen ved en temperatur over 150°C for å oksydere metallene til sulfater og hydroksyder. I annet trinn, et syreoppløsningstrinn, avkjøles oppslemmingen til under 100°C og syre tilsettes inntil nikkel- og kobolthydroksyd er oppløst i sulfater og det hele utføres ved atmosfæretrykk.

Foreliggende fremgangsmåte omfatter en svovelsyreoksydasjonsutlutning utført i to trinn og under et visst oksygentrykk, hvor første trinn avsluttes ved en spesiell pH-verdi. I første trinn tilveiebringes nok syre til å gi et totalt svovelinnhold i oppslemmingen som i det minste er tilstrekkelig til å tilfredsstille de støkiometriske behov for omdannelse av metallene til sulfater. Det andre trinn er også et oksydasjonsutlut-ningstrinn og her senkes pH-verdien til et område under det som benyttes i første trinn.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en fremgangsmåte til gjenvinning av nikkel, kobolt og kobber fra høyverdig nikkelmatte, som i tillegg til nevnte metaller, svovel og jern inneholder minst ett av metallene palladium, platina, sølv og gull og minst ett av elementene arsen og antimon, hvor matten utlutes under oksyderende betingelser i findelt form ved forhøyet temperatur og trykk i en vandig svovelsyreoppløsning for å øke utlutningseffekten, sikre oppløsning av arsen og antimon i utlutningsoppløsningen og konsentrering av edle metaller i utlutningsresten, kjen-netegnet ved å danne en oppslemming av finmalt matte i vandig svovelsyreoppløsning, slik at det totale svovelinnhold i oppslemmingen er minst den støkiometriske mengde som kreves for å forbinde seg med de ikke-jernholdige metaller i oppslemmingen som sulfater, og deretter underkaste oppslemmingen en første utlutning ved en temperatur over 121°C og ved et partialtrykk for oksygen på over 0,7 kg/cm2 og avslutte denne første utlutning ved en pH-verdi for oppslemmingen i området 3.5 til 5.5, å skille første-trinns utlutningsoppløsning fra uoppløst residuum og underkaste det første-trinns residuum en annen vandig svovelsyre utlutning ved en pH-verdi i området 1.5—2.5 og ved en temperatur over 121°C og ved et partialtrykk på over 0,7 kg/cm2, idet den annen utlutning fortsettes for å ekstrahere praktisk talt alt nikkel og ledsagende ikke-jernholdige forbindelser som inneholdes i matten og uoppløst residuum skilles fra annet-trinns utlutnings-oppløsning, hvoretter denne annen-trinns-opp-løsning behandles for å fjerne kobber og jern mens annettrinns utlutningsoppløsningen behandles for utvinning av vesentlig rent nikkel og kobolt.

Foreliggende oppfinnelse er basert på den overraskende oppdagelse at den mengde arsen som ekstraheres og oppløses i utlutningsoppløs-ningen reduseres i høy grad når syreutlutningen utføres i to trinn som angitt ovenfor i stedet for i et trinn utført under de betingelser som normalt ville kreves for å utføre en vesentlig fullstendig ekstrahering av de ønskede ikke jernholdige metallforbindelser. Dette er særlig overraskende da det annet trinn av de to utlutningstrinn utføres under slike betingelser som når de anvendes i et enkelt utlutningstrinn resulterer i ekstrasjon av en vesentlig mengde arsen, og videre er arseninnholdet i resten som utlutes i det annet trinn vesentlig høyere enn i matten på grunn av den konsentrerende virkning som det første utlutningstrinn har hvor hovedmassen av arsen ikke oppløses.

Det er blitt funnet at bruken av en enkel trinns oksyderende utlutning resulterer i opp-løsning av overskuddsmengde av arsen som bare kan senkes til akseptbare nivåer ved fremgangsmåter som er så tidskrevende og kostbare at de gjør fremgangsmåten uøkonomisk for kommersielt bruk. På den annen side er det funnet at ved hjelp av de to trinn som er beskrevet i det foregående ekstraheres en forholdsvis liten mengde arsen og oppløses i utlutningsoppløs-ningen og denne lille mengde arsen kan hurtig og effektivt fjernes fra oppløsningen. Generelt er den mengde arsen som ekstraheres i de to trinn mindre enn en femtedel av det som opp-løses når det samme materiale utlutes i en en-trinns syre utlutning hvor det anvendes samme betingelser som den annen-trinns utlutning som foretas ifølge foreliggende oppfinnelse. Samtidig er utlutningseffekten for de to trinn opptil 30 % høyere enn for en-trinns utlutning.

Oppfinnelsen forklares i det følgende i de-talj under henvisning til den totale prosess som er illustrert på tegningen. Denne prosess omfatter et første utlutningstrinn, et væske-faststoff separerings trinn etterfulgt av et annet utlutningstrinn hvori resten fra den første utlutning behandles og en annen væske faststoff separering etterfulgt av kobberfjerning, jern og resterende arsen fjerning, justering av oppløsningen og nikkelutvinning.

Kobberet og nikkel utvinningstrinnene som er antydet på skjemaet refereres det bare generelt til her, da detaljene ved disse trinn ikke utgjør noen vesentlig del av foreliggende oppfinnelse. Det er inkludert bare i beskrivelsen for å illustrere hvorledes oppfinnelsen utnyttes som en del av en total prosess for behandling av høy-verdig nikkel matte.

Fremgangsmåten er beskrevet bare under henvisning til arsen som forurensende stoff inneholdt i matten, men det skal imidlertid forstås at henvisning til arsenets oppførsel i pro-sessen også kan anvendes for antimon.

Ved utnyttelse av to-trinns fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse i forbindelse med den totale prosess, underkastes matten først vanlig maling. Fortrinnsvis males den til et minimum på 80 % minus 325 masker Standard Tyler Screen. Den malte masse oppslemmes med vann og svovelsyre for å skaffe en massetetthet på 20 til 40 vekts-% fast stoff med opti-mums tetthet for en gitt drift avhengig av den mengde nikkel som er ønskelig i utlutningsopp-løsningen og driftsfaktorer slik som størrelse og form for utlutningskaret, og den type røring som benyttes.

Den mengde svovelsyre som tilsettes er den som kreves for å gi et totalt svovelinnhold i oppslemmingen som er tilstrekkelig til å tilfredsstille de støkiometriske krav for de ikke jernholdige metaller som sulfater og fortrinnsvis et lite overskudd over dette. Den nøyaktige mengde svovel som skaffes som svovelsyre i et gitt tilfelle vil naturligvis avhenge av det opprinnelige svovelinnhold i matten. Generelt vil de matter som det er tenkt på i forbindelse med foreliggende oppfinnelse ha underskudd av svovel og dette underskudd utjevnes ved tilsetning av den mengde syre som er beregnet for å gi et totalt mol-forhold mellom svovel og ikke jernholdige metaller på minst 1,0 og fortrinnvis 1,05 til 1,20.

Det første utlutningstrinn utføres ved en temperatur innen området fra 121 til 177°C, fortrinnsvis 135 til 150°, under oksyderende betingelser som fåes ved å mate oksygen eller en fri oksygenholdig gass slik som luft inn i utlut-ningsoppløsningen under tilstrekkelig trykk til å opprettholde et oksygenovertrykk på over 0,35 kg/cm2, og fortrnnsvis 1,4 til 7 kg/cm2. Det kan naturligvis anvendes høyere trykk og tempera-turer, men de økede omkostninger ved utstyret som kreves vil generelt ikke være berettiget av noen økning i ekstraksjon erholdt ved slike betingelser. Reaksjonen er eksoterm når den en gang er påbegynt, og således kreves det bare varme fra en ytre kilde ved påbegynnelsen av reaksjonen

Et vesentlig trekk ved foreliggende oppfinnelse er kontrollen av det faste utlutningstrinn slik at pH-verdien for oppslemmingen som ut-tømmes fra den er mellom 3,5 til 5,5 og fortrinnsvis mellom 4,5 og 5,0. Kontrollen av pH-verdien for det første trinns utløp innenfor dette kritiske område oppnåes ved å regulere den tid som det første trinn ledes i. Kontroll av pH-verdien oppnåes ved kontroll av utlutnings-tiden, da oksydasjonen i det første trinn går slik at den fri svovelsyre som skaffes ved oppslemmingen først bindes av det metalliske nik-kelinnhold i matten med det resultat at det fri syreinnhold i oppslemmingen til å begynne med reduseres, og pH-verdien øker. Ettersom reaksjonen fortsetter begynner sulfidene i matten å oksydere, og på grunn av oksydasjonen av jern-sulfidene og hydrolysen av ferrisulfat i opp-løsning til basisk ferrisulfat, øker igjen den fri syre med en derav følgende økning i pH-verdi. Det er således en enkel sak å regulere pH-verdien i det ønskede område ved å avslutte det første trinns utlutning før oksydasjonen har gått til et punkt hvor den fri syreoppbyg-ning reduserer pH-verdien til under minimums-nivået på 3,5. På dette punkt vil generelt 70 til 75 vekts-% av nikkel innholdet i matten være utlutet og hovedmassen av kobberet samt arsen forblir i residuet.

Ved fullstendiggj ørelse av det første trinn

skilles residuet som inneholder alle de edle metaller og hovedmassen av kobberet og arsen fra oppløsningen ved hjelp av vanlig væske-faststoff separering og sendes til det annet trinn. Utlutningsoppløsningen som inneholder opp-løste forbindelser av nikkel og kobolt og en liten mengde generelt mindre enn 0,05 g/l arsen, kan slåes sammen med oppløsningen fra det annet utlutningstrinn og sendes til etter-følgende kobberutvinning og jernf jernelse eller som antydet med prikket linje på skjemaet kan kobberutvinningstrinnet f orbipassereshvis mengden av oppløst kobber ikke er tilstrekkelig til å forurense det ferdige nikkelprodukt.

Den oksyderende syreutlutning i det annet trinn utføres under de samme generelle betingelser for temperatur og trykk som det første trinn. Residuet oppslemmes med behandlings-vann og gir en massetetthet i området 20 til 40 % faste stoffer. Varme tilføres om nødvendig for å påbegynne oksydasjonen og reaksjonen fortsettes ved en temperatur på 121 til 177°C og under partialtrykk for oksygen på over 0,7 kg/cm2 for i det vesentlige å ekstrahere alt nikkel og ledsagende ikke jernholdige metallforbindelser fra residuet fra den første utlutning. pH-verdien i dette trinn er avhengig av molar-forholdet mellom det totale svovel og de ikke jernholdige metaller i det første trinns utlutningsrest, hvilket fortrinnsvis er 1,05 til 1,20. Hvis det totale molforhold mellom svovel og ikke jernholdige metaller er riktig regulert som beskrevet ovenfor ved tilsetning av svovelsyre før det første trinns utlutning og det første trinns utlutning avsluttes på riktig tidspunkt, vil residuet som sendes til det annet trinn generelt ha et forhold mellom svovel og metaller som ligger i det ønskede område på 1,05 til 1,20. Det er således generelt ikke nødvendig å skaffe noe ekstra syre i det annet utlutningstrinn. Hvis imidlertid av en eller annen grunn molforholdet mellom total svovel og ikke jernholdige metaller i det første trinns utlutningsrest er mindre enn 1,0 kan det skaffes syre i det annet trinns utlutning for å utfylle underskuddet.

Under betingelsene for den annen utlutning ekstraheres praktisk talt alt nikkel, kobolt og kobber metallforbindelser i det første trinns utlutningsrest og oppløses i utlutningsoppløsnin-gen generelt i løpet av tre timer. Det ekstraheres også en liten mengde arsen, vanligvis mindre enn 0,1 g/l og oppløses i det annet trinns utlutningsoppløsning. Hovedmassen av arsen og de edle metaller forblir imidlertid i residuet. Den arsenmengde som ekstraheres er bare en liten del av det som ekstraheres hvis matten utlutes praktisk talt fullstendig med syre i et trinn under de betingelser som normalt kreves for å ekstrahere økonomiske mengder nikkel, kobolt og kobber fra matten.

Utlutningsoppløsningen fra det annet trinns utluting sendes etter separering fra residuet ved vanlig væske-faststoff separering til et-terfølgende rensningstrinn for oppløsningen enten separat eller slått sammen med oppløs-ningen fra den første utlutning.

Syreutlutningen ifølge foreliggende oppfinnelse har den virkning at det konsentrerer de edle metaller i residuet. Residuet som i tillegg til de edle metaller inneholder hovedmassen av arsen og jern og små resterende mengder av nikkel og ledsagende ikke jernholdige metaller kan således behandles direkte for utvinning av de edle metaller ved hjelp av vanlige fremgangsmåter, slik som cyanidbehandling.

I den totale fremgangsmåte som er vist på tegningen underkastes først de sammenslåtte utlutningsoppløsninger fra første og annet trinn kobberfjernelse og hensikten med denne er å utvinne kobberet som sulfidkonsentrat inneholdende mindre enn 1 % nikkel og gi en oppløs-ning som inneholder mindre enn 0,005 g kobber/liter. Kobber fjernes effektivt fra oppløs-ningen ved utfelling med hydrogensulfid. De foretrukne betingelser for dette er en temperatur innenfor området 87 til 127°C, en pH-verdi på 1,5 til 2,0 et molforhold mellom hydrogensulfid og kobber på 2,5 til 3,0 og et oppløst nikkel pluss koboltinnhold under 120 g/l.

Oppløsningen som er befridd for kobber sendes deretter til jern og resterende arsenfjernelse hvor oppløsningens pH-verdi reguleres til 4,0 til 5,5 ved tilsetning av et nøytraliserende middel slik som ammoniakk. Oppløsningen omrøres ved en temperatur på 55 til 93 °C og luftes i tilstrekkelig tidsrom til å utfelle hovedmassen av jer-net som jernhydroksyd. Under dette senkes arseninnholdet i oppløsningen lett til spesifikasjonsnivået forutsatt at det opprinnelige arseninnhold er tilstrekkelig lavt. Fortrinnsvis skal dette være mindre enn 0,1 g/l. Fullstendig fjernelse av arsenet kan ellers bare oppnåes ved tilsetning av meget store mengder jern fra ekstra kilde (med ledsagende filtreringsvanskeligheter) og meget lange oppholdstider. Brukbarheten av dette trinn som økonomisk og praktisk måte for senkning av arsenet til det spesifiserte mak-simumsnivå på 0,005 g/l eller mindre er således avhengig av et opprinnelig lavt arseninnhold i den behandlede oppløsning. To-trinnsutlutningen ifølge foreliggende oppfinnelse skaffer enkel, men effektiv fremgangsmåte til sikring av at matteutlutningsoppløsningen inneholder en minimumsmengde oppløst arsen hvilken lett kan senkes til spesifikasjonsnivåer ved pH-regulering og/eller tilsetning av jern hvor oppløsnin-gen har underskudd på jern. For oppløsninger som har underskudd på j ern er det generelt nød-vendig å skaffe jern fra en ekstra kilde slik som i form av jernoksyd for å fremkalle utfelling av resterende arsen. Den mengde jern som kreves er generelt minst 10 ganger mengden av arsen som skal fjernes fra oppløsningen.

I den totale prosess som er vist reguleres

utlutningsoppløsningen etter at jern og resterende arsen er fjernet til betingelser for utvinning av nikkel ved reduksjon med hydrogen ved

for høy temperatur og trykk ifølge kjente fremgangsmåter. Ved reguleringen fortynnes utlut-ningsoppløsningen med vann og/eller recyklert reduksjon og oppløsning fra et tidligere reduk-i sjonstrinn for å regulere nikkelinnholdet til in-

nenfor området 45 til 55 g/l. Det tilsettes ammoniakk og ammoniumsulfat for å regulere molforholdet mellom ammoniakk og nikkel innenfor området 1,9 til 2,5 og ammoniumsulfatinnhol-det til 350 g/l resp. Eventuelt resterende jern som ikke er utfelt ved jernfjernelsen kan også utfelles under denne regulering av oppløsnin-gen ved å sende luft inn i oppløsningen for å sikre fullstendig oksydasjon og utfelling av jer-net. Generelt senkes jerninnholdet hurtig til under 0,005 g/l på dette tidspunkt.

Den klarede oppløsning blir deretter behandlet ved hjelp av kjent hydrogenreduksjons-teknikk for å utfelle praktisk talt rent nikkel i pulverform. Eventuell kobolt inneholdt i re-duksjons sluttoppløsningen kan gjenvinnes ved vanlige anordninger i en separat koboltutvin-ningskrets.

Effektiviteten av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse for behandling av arsenholdig høyverdig nikkelmatte for utvinning av nikkel er vist i følgende eksempler. I eksemplene blir det anvendt prøver på høyverdig nikkel matte erholdt ved smeltning av nikkelsul-fidkonsentrat fra det vestre Canada. Denne matte hadde følgende analyse (i vekts-%): nikkel 70,9; kobolt 0,54; kobber 2,33; jern 1,10; svovel 23,8 og arsen 0,5.

Eksempel 1.

En prøve på høyverdig nikkel matte som hadde ovennevnte analyse ble malt i en kule-mølle til 83 % minus 325 masker Standard Tyler Screen. 1200 g av den malte matte ble opp-slemmet med 6 1 vann for å skaffe en massetetthet på 20 vekts-% faste stoffer. Det tilsattes 760 g svovelsyre for å gi et totalt molforhold mellom svovel og ikke jernholdige metaller i oppslemmingen på 1,17:1. Den regulerte oppslemming ble utlutet i en rustfri autoklav som var utstyrt med rører ved 135°C og under 1,4 kg/cm2 oksygen overtrykk. Utlutningen ble fort-satt i 60 minutter, autoklaven avkjølet og ut-lutningsoppløsningen, som hadde en pH-verdi på 1,4 ble skilt fra uoppløst rest ved filtrering. Utlutningsoppløsningen viste ved analyse 113 g nikkel/l, 0,8 g kobolt/l, 0,3 g kobber/l, 1,4 g jern/l, 0,25 As/l. Ekstraksjoner av uvasket residuum ga nikkel 90,7 %, kobolt 77,8 %, kobber 12,1 % og As 58,6 %.

Eksempel 2.

Det ble tilberedt en annen prøve på matte-oppslemming på den måte som angitt i eksempel 1 med unntagelse av at det ble anvendt 2400 g matte og 12 1 vann. Det tilsatte svovelsyre for å regulere det totale svovelinnhold i oppslemmingen til den mengde som er ekviva-lent med et molforhold mellom svovel og ikke jernholdige metaller på 1,13 til 1. Oppslemningen ble utlutet i en rustfri autoklav som var utstyrt med rører ved 135°C under et oksygenovertrykk på 1,4 kg/cm2. Utlutningen ble fort-satt inntil pH-verdien for oppslemningen nådde

4,5, en periode på 20 minutter. Utlutningsopp-løsningen viste ved analyse etter utskilling fra uoppløst residuum 160 g nikkel/l, 0,8 g Co/l, 0,005 g Cu/l, 0,07 g Fe/l og 0,022 g As/l. Det uvaskede residuum som inneholdt 47,1 % Ni, 5,9% Cu, 2,8% Fe og 1,97% As ble utlutet i 4,6 1 vann etter regulering av S/Ni -f Co + Cu molforhold til 1,13 ved tilsetning av 78 g H.2S04 i en annen oksyderende utlutning under de samme betingelser for oksygenovertrykk og temperatur som i det første trinns utlutning. Utlutningen ble utført i en time. pH-verdien for utløpsoppslemningen var 1,3. Den klarede ut-lutningsoppløsning viste ved analyse 71,0 g Ni/l, 0,7 g Co/l, 0,8 g Cu/l, 0,4 g Fe/l, 0,16 g As/l. To-talekstraheringer var Ni 99,6 %, Co 98,2 %, Cu 13,3 % og As 8,5 %.

Resultatene som fåes ifølge eksemplene 1 og 2 viser at to-trinnsutlutningen resulterer i ekstraheringer med vesentlig mindre arsen enn en-trinns utlutning. I eksempel 2 var arsen ekstrahert 8,5 % mens i en-trinns fremgangsmåten ble 58,6 % av As innholdet i matten ekstrahert. Det kan også bemerkes at i to-trinns utlutningen krevdes det 80 minutter for å ekstrahere over 98 % nikkel og kobolt fra 2400 g matte mens i en-trinns utlutningen erholdtes bare 90,7 og 77,8 % nikkel og kobolt ekstraheringer fra 1200 g i 60 minutter. For hver reaksjons-volumenhet resulterer således to-trinnsfrem-gangsmåten i ekstrahering på 1,65 x vekten av ikke jernholdige metallforbindelser ekstrahert ved hjelp av en-trinns fremgangsmåten pr. en-het utlutningstid.

Eksempel 3.

Arsenfjernelse ved tilsetning av jern som jernoksyd ble utført for to utlutningsoppløs-ningsprøver som hadde følgende analyse:

Til 1 liter charge av prøvene fra hver opp-løsning tilsattes forskjellige mengder utlutnings-rester fra en NiS konsentratutlutning inneholdende 47,6 Fe som jernoksyd og oppløsningen ble holdt omrørt ved 82°C i et tidsrom av 15 til 180 minutter. Ved fullstendiggj ørelse av prøven ble oppløsningen filtrert og analysert på As. Resultatene av disse prøver angitt i tabell 1 viser at As kan senkes under det maksimum til-latelige innen meget kort tidsrom når det opprinnelige arseninnhold er lavt slik som det er når det anvendes oppløsning med høyt arseninnhold som fåes i en-trinnsutlutning senkes As innholdet ikke til spesifikasjonsnivået og endog etter to timers oppholdstid og tilsetning av 15 g rester/l.

Fjernelse av arsen fra nikkelutlutningsoppløsning ved behandling med jernoksyd.

Eksempel 4.

Prøver fra oppløsning 1 og 2 i eksempel 3

ble behandlet med ammoniakk for å heve pH-verdien til innenfor området 4,5 til 5,0. De regulerte oppløsninger ble omrørt og luft ble sendt gjennom disse for å fremkalle utfelling av As. Etter 2 timer inneholdt oppløsningen nr. 1 0,0057 g arsen/l, og etter 24 timer inneholdt oppløs-ning nr. 2 fremdeles 0,20 g As/l. Når pH-verdien for oppløsning nr. 1 heves til 5,5 i et forsøk på å utfelle mer arsen, utfeltes store mengder basisk nikkelsulfat hvilket bare med meget stor vanskelighet kunne filtreres.

Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse har et antall viktige fordeler. For det første tillater den at hovedmengden av arseninnholdet i matten som behandles kan bli tilbake i residuet og således elimineres behovet for kostbar og tidskrevende arsenfjernelse. Fremgangsmåten resulterer også i vesentlig øket utlutningseffekt og tillater gjenvinning av edle metaller i form av et konsentrat i residuet. En videre fordel ved foreliggende to-trinns fremgangsmåte er at i de fleste tilfeller er utlut-ningsoppløsningen fra det første trinns utlutning (3/4 av det totale utlutningsvolum) vesentlig kobber og jernfri og kan derfor sendes direkte til nikkelutvinning uten videre rensning.

Claims

1. Fremgangsmåte til gjenvinning av nikkel, kobolt og kobber fra høyverdig nikkelmatte, som i tillegg til nevnte metaller, svovel, og jern inneholder minst ett av metallene palladium, platina, sølv og gull og minst ett av elementene arsen og antimon, hvor matten utlutes under oksyderende betingelser i findelt form ved for-høyet temperatur og trykk i en vandig svovel- syreoppløsning for å øke utlutningseffekten, sikre oppløsning av arsen og antimon i utlut-ningsoppløsningen og konsentrering av edle metaller i utlutningsresten, karakterisert v e d å danne en oppslemming av finmalt matte i vandig svovelsyreoppløsning, slik at det totale svovelinnhold i oppslemmingen er minst den støkiometriske mengde som kreves for å forbinde seg med de ikke-jernholdige metaller i oppslemmingen som sulfater, og deretter underkaste oppslemmingen en første utlutning ved en temperatur over 121°C og ved et partialtrykk for oksygen på over 0,7 kg/cm2 og avslutte denne første utlutning ved en pH-verdi for oppslemmingen i området 3,5 til 5,5, å skille første trinns utlutningsoppløsning fra uoppløst residuum og underkaste det første trinns residuum en annen vandig svovelsyre-utlutning ved en pH-verdi i området 1,5—2,5 og ved en temperatur over 121 °C og ved et partialtrykk på over 0,7 kg/cm2, idet den annen utlutning fortsettes for å ekstrahere praktisk talt alt nikkel og ledsagende ikke-jernholdige forbindelser som inneholdes i matten og uoppløst residuum skilles fra annet trinns utlutningsoppløsning, hvoretter denne annen-trinnsoppløsning og den første ut-lutningsoppløsning behandles for å fjerne kobber og jern mens annet trinns utlutningsopp-løsningen behandles for utvinning av vesentlig rent nikkel og kobolt.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den første utlutning utføres ved en temperatur i området 135 til 155°C og avsluttes ved en pH-verdi i området 4,5 til 5,0.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at residuet fra det annet trinns utlutning sendes til utvinning av edle metaller.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved på i og for seg kjent måte å fjerne kobber fra utlutningsoppløsnin-gen ved omsetning av oppløsningen med hydrogensulfid og utfelle jern og resterende arsen ved å regulere oppløsningens pH-verdi til 4,5 til 5,0 ved tilsetning av ammoniakk.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det annet trinns utlut-ningsoppløsning behandles for å fjerne reste rende arsen ved tilsetning av jern i en mengde som er et overskudd på ti ganger arseninnholdet i oppløsningen.