NO173613B - Fremgangsmaate for separering av nikkel fra kobber inneholdt i faste partikler av en kobber- og nikkelholdig malt sulfidisk matte eller sulfidisk legering - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører hydrometallurgisk behandling av faste partikler valgt fra sulfidisk matte og legeringer, mer spesielt angår oppfinnelsen selektiv utluting av nikkel fra hovedsakelig kobber- og nikkelholdig sulfidisk matte og legeringer, og dernest utvinning av kobber og edle metaller fra resten.

Matter er produktene fra smelting av sulfidiske malmer. De sulfidiske malmene og konsentratene inneholder vanligvis nikkel, kobolt, Jern, kobber, andre ikke-ferrometaller og noen edle metaller. Under smelteprosessen som ofte også innbefatter et omdannelsestrinn, blir mesteparten av jernet og silikatholdig gangmateriale avslagget, og den under-liggende matten inneholder mesteparten av kobberet, nikkelet og kobolten som opprinnelig er til stede i malmen og konsentratet, hovedsakelig i form av sulfider sammen med mindre mengder av oksyder, noe bibeholdt jern og andre ikke-ferrometaller som urenheter, og alle edelmetallene som innled-ningsvis er kombinert med kobber og nikkel i konsentratet eller malmen.

Foreliggende oppfinnelse er rettet mot ekstraksjon av kobber, nikkel og edelmetaller fra sulfidisk matte, og legeringspartikler ved hydrometallurgiske metoder som oppløseliggjør nikkel, og kobolt dersom dette er til stede, selektivt som klorid og som bibeholder kobber og edelmetaller i form av sulfider i resten. Utvinningen av kobber og edelmetaller utføres senere ved hjelp av konvensjonelle metoder og prosesser, og utgjør ingen del av foreliggende fremgangsmåte.

Klorutluting av sulfidiske partikler i sure kloridoppløsnin-ger ved atmosfæretrykk er beskrevet i US patenter 3.880.653 og 3.975.189. Denne prosess utføres i to trinn: I det første trinnet blir den malte matten som er oppslemmet i en kloridionholdig oppløsning, utlutet med klorgass ved et redoks-potensialområde på 200-500 mV målt mot SCE (mettet kalomelelektrode), som opprettholdes ved å regulere til-førselen av både de faste stoffene og klorgassen til oppslemmingen. I det andre trinnet blir ubehandlede nikkelrike sulfider tilsatt til den omrørte oppslemming oppnådd i det første trinnet for selektivt å utvinne nikkel i oppløsningen og oppløse kobber som sulfid. Det andre trinnet regnes ofte som et sementeringstrinn. I den atmosfæriske klorutluting ved det nødvendige redoks-potensialområdet vil en stor andel av nikkelet som inneholdes i matten, oppløses og også en liten del av kobberet. Resten i det første trinnet av utlutingen består av delvis utlutede sulfider og bibeholdt elementært svovel. I det andre trinnet vil nikkelholdige sulfider utfelle eller utsementere kobberet i oppløsning som sulfid, idet mer nikkel oppløses i oppløsningen som klorid. Utfellingen forbedres ved reaksjon med elementært svovel som også er til stede i oppslemmingen. I det andre utlutingstrinnet i prosessen blir kobberet ideelt utsementert mens alt nikkelet i de faste stoffene oppløses. I praksis blir imidlertid de ufullstendig utlutede partiklene og de friskt tilsatte nikkelrike sulfidpartiklene belagt med kobbersulfid, og således blir oppløsningsprosessen langsommere. Den totale ekstraksjon av nikkel inn i oppløsningen og elimineringen av kobber fra oppløsningen oppnås således ikke i løpet av kom-mersielt økonomiske oppholdstider og —temperaturer i denne atmosfæriske utlutingsprosess.

Tidligere kjente prosesser har forsøkt å fullføre den selektive oppløsningsproses av nikkel fra matte ved bruk av autoklav-utluting for derved å øke reaksjonstemperaturen og således reaksjonshastigheten. Prosessen i US patent 3.652.265 benytter en oksydativ, sur trykkutluting ved behandling av malt matte og svovel sammen med oksygeninjek-sjon i en autoklav. Denne prosessen produserer imidlertid svovelsyre, og nikkelet oppløses i form av sulfater, sammen med vesentlige mengder av høyt oppløselig kobbersulfater.

En annen prosess er beskrevet i US patent 4.384.940 som ut-setter nikkel-, kobolt- og jernholdig fulfidisk matte oppslemmet i saltsyre for oksygen-trykkutluting i en autoklav, og den separerte resten blir deretter klorutlutet under atmosfæriske betingelser. Eventuelt kobber som innlednings-vis er til stede i matten, oppløses samtidig med nikkelet og krever separering ved deretter følgende andre rensetrinn.

Ytterligere en annen prosess som benytter trykkutluting av en kobber-nikkel-holdig matte for selektiv ekstraksjon av nikkel, er beskrevet i US patent 4.323.541 og foretas under oksydative betingelser; denne prosess er imidlertid rettet fullstendig mot sulfat-ekstraherende prosessteknologi.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er på selektiv måte å utlute mesteparten av nikkelet, og kobolt dersom dette er til stede, som inneholdes i kobber- og nikkelholdig sulfidisk matte og lignende sulfidiske legeringspartikler i en klorid-oppløsning, og deretter å utvinne nikkelet og kobolten fra den separerte nikkelholdige oppløsning ved elektroutvinning, oppløsningsmiddelekstraksjon eller andre kjente metoder; mens vesentlig alt kobberet og edelmetaller bibeholdes i resten, for behandling i separate kobber- og edelmetall-utvinnings-prosesstrinn.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en fremgangsmåte for separering av nikkel fra kobber inneholdt i faste partikler av en kobber- og nikkelholdig malt sulfidisk matte eller sulfidisk legering, hvor partiklene, etter å ha blitt oppslemmet i en sur oppløsning, klor utlutes ved omgivende atmosfæretrykk for tilveiebringelse av en første klorutlutet oppslemming av sulfidiske partikler i en kloridoppløsning, friske ikkeutlutede faste partikler av kobber- og nikkelholdig malt sulfidisk matte eller sulfidisk legering tilsettes deretter til den første utlutede oppslemmingen for å sementere ut kobber oppløst i nevnte klorid-oppløsning, den kobberutarmede kloridoppløsningen separeres, og resten behandles for kobberutvinning, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved at den første klorutlutede oppslemming utsettes for en annen klorutluting som utføres i en autoklav ved overatmosfaerisk trykk, ved en pH-verdi mindre enn 4 og ved en temperatur høyere enn 110° C, og i nærvær av klorgass og luft, hvilket gir nikkelutarmede kobbersulfidholdige partikler oppslemmet i en nikkelanriket klorid-oppløsning, og oppløst kobber sementeres ut av nevnte nikkelanrikede kloridoppløsning oppnådd i den andre klorutlutingen.

Den separerte kloridoppløsningen blir fortrinnsvis behandlet for nikkelutvinning.

I en utførelse av fremgangsmåten blir det andre klorutlutingstrinnet utført før sementeringstrinnet, idet de friske sulfidiske partiklene tilsettes i sementeringstrinnet til den nikkelanrikede kloridoppløsningen oppnådd ved den andre klorutlutingen for ved atmosfærisk trykk å utsementere eventuelt kobber som er kooppløst med nikkel i nevnte oppløsning.

I en annen utførelse av fremgangsmåten blir sementeringen av oppløst kobber i kloridoppløsningen med tilsetning av friske sulfidiske partikler utført i en autoklav ved overatmosfaerisk trykk og ved en temperatur som er høyere enn 100°C.

Ifølge et trekk ved fremgangsmåten blir den andre utlutingen ved overatmosfærisk trykk i en autoklav utført i nærvær av klorgass.

I ytterligere en annen utførelse av fremgangsmåten blir den andre utlutingen ved overatmosfærisk trykk utført med klor-og oksygeninnsprøytinger i autoklaven.

I en annen utførelse av fremgangsmåten blir den andre klorutlutingen ved overatmosfærisk trykk fulgt av sementering av kobber på friske sulfidiske partikler tilsatt til den nikkelanrikede kloridoppløsningsoppslemming fra det andre klorutlutingstrinnet, idet nevnte andre klorutluting og nevnte sementering utføres i separate autoklaver.

Forskjellige variasjoner i prosesstrinnsekvensen i foreliggende fremgangsmåte er kjennetegnet ved de trekk som fremgår fra henholdsvis krav 7, 9 og 10, og de illustreres også i de nedenfor omtalte tegniner.

Følgende tegninger illustrerer utførelsen av oppfinnelsens foretrukne utførelser. Fig. l/a og l/b viser grafiske fremstillinger av nikkel-utlutningshastighetsstudier ved trykk over atmosfæretrykk. Fig. 2 viser flytdiagrammet for en konvensjonell atmosfærisk utlutingsprosess. Fig. 3 til 8 viser skjematiske flytdiagrammer av foretrukne utførelser av oppfinnelsen.

De foretrukne utførelser av oppfinnelsen skal nå beskrives i detalj og illustreres ved hjelp av eksempler.

Formålet med de fleste hydrometallurgiske prosesser er å omdanne de verdifulle metallene som er til stede i malmer, konsentrater eller varmebehandlede mellomprodukter slik som matter, til en vannoppløselig form og å ekstrahere disse i en ren form ved ytterligere behandlingstrinn. Dersom alle de verdifulle metallene oppløses sammen, kan deres respektive etterfølgende separering imidlertid bli meget kostbar. En selektiv oppløsningsprosess slik som klorutluting av sulfidiske nikkel- og kobberholdige matter og legeringer utført ved nøye regulerte redoks-potensialer, har derfor store fordeler. De forskjellige utførelser av foreliggende oppfinnelse kombinerer trykkutluting av kobber-nikkelholdig sulfidisk matte eller sulfidiske legeringer oppnådd ved smelting, i en kloridion-holdig vandig oppslemming med de kjente metoder for atmosfærisk klorutluting av slike sulfidiske matter og legeringer.

Som allerede nevnt ovenfor tar den selektive utluting av matte og andre sulfidiske legeringer sikte på å kombinere den maksimale oppløsning av nikkel, og kobolt, dersom dette er til stede, i overensstemmelse med minimum kobberinnhold i oppløsningen, med vesentlig fullstendig retensjon av kobber og medfølgende edelmetaller i resten. Formålene med opp-løsning av nikkel i oppløsningen og bibeholdelse av kobber i resten, dvs. separering av disse metaller, oppnås på bedre måte ved forhøyede temperaturer og trykk. Mens forbedringene delvis kan skyldes hurtigere reaksjonshastigheter ved forhøyede temperaturer, så er de også resultatet av en uventet, forøket forskjell mellom de respektive oppløselig-hetene til nikkel— og kobbersulfider ved slike forhøyede temperaturer. Prosesstrinnene som utgjør foreliggende oppfinnelse utføres således i en autoklav, og disse trinnene innsettes mellom prosesstrinnene i den konvensjonelle atmosfæriske klorutlutingsprosessen.

Autoklavtrykkutlutingen av de tidligere klorutlutede sulfidiske partiklene kan innføres etter at partiklene har gjennomgått atmosfærisk klorutluting, eller eventuelt etter at de allerede har blitt renset ved sementering under atmosfæriske betingelser. I sistnevnte tilfelle kan autoklav-utlutingstrinnet følges av ytterligere sementering av oppløst kobber på friskt tilsatte, malte sulfidiske partikler, og dette ytterligere sementeringstrinnet kan utføres ved trykk over atmosfæretrykk i en autoklav.

For oppfinnelsens formål beskrives en autoklav som en hen-siktsmessig foret beholder som kan forsegles for å motstå overatmosfæriske indre trykk med eller uten gassinjeksjon, og samtidig kan innholdet i beholderen oppvarmes til temperaturer i området 100-30CTC.

De første to av de følgende eksempler er medtatt for å vise nytteeffektene av å benytte overatmosfærisk trykkutluting ved selektiv ekstraksjon av nikkel som inneholdes i kobber-nikkelmatte. Eksemplene 4-9 viser forskjellige utførelser av foreliggende fremgangsmåte hvor trykkutlutingen utført i en autoklav ved forskjellige stadier kombineres med atmosfærisk klorutluting. Disse utførelser vil ytterligere illustreres ved hjelp av nevnte flytskjemaer.

Eksempel 1

Laboratorieforsøk ble utført for å vise forbedringen i nikkeloppløsning fra malt kobber/nikkel-matte når utlutingen utføres ved trykk over atmosfæretrykk og med forhøyede temperaturer. Utlutingsforsøkene ble utført i en 6 liters titanforet autoklav med en kloratmosfære over utlutings-oppløsningen oppslemmet med den malte matten. Oppløsningen ved starten av forsøkene hadde følgende sammensetninger:

Utlutingstemperaturen ble regulert ved 150±1°C; andre forsøksbetingelser er angitt i nedenstående tabell 1. Hastigheten for nikkelfjerning ved utluting er vist på fig. la hvor nikkelinnholdet i matten er plottet mot utlutings-varigheten i forsøkene som er vist i tabell 1.. Fig. lb viser hvordan mengden av nikkel oppløst under utluting påvirkes av mengden av klor absorbert under utluting ved forhøyet temperatur. Nyttevirkningene av forøket utlutningstemperatur og klortilsetninger på nikkeloppløsningen fra malt kobber/- nikkelmatte er klart illustrert.

Eksempel 2

Laboratorieautoklav-utlutingsforsøk ble utført for selektiv utluting av nikkel fra en kobber/nikkel-matte som ble oppnådd ved smelting av kobberkonsentrat. Matten ble malt, oppslemmet med en oppløsning og utlutet i en autoklav ved 135°C, idet oppholdstiden var 2 timer. Klor sammen med luft ble innsprøytet i autoklaaven under utlutingen, og gasssammen-setningen i autoklaven over den oppslemmede matten var som følger:

Oppslemmingsoppløsningen hadde følgende innledende og sluttlige sammensetninger i g pr. liter:

Faststoffene som ble tilført autoklaaven og utlutet, ble analysert og ble funnet å ha følgende innledende og sluttlige sammensetning i vekt-#.

Det fremgår at mesteparten av nikkelet ble utlutet i autoklav-utlutingstrinnet, men kobberkonsentrasjonen i oppløsningen øket også, og et etterfølgende sementeringstrinn ville være nødvendig for å oppnå full nyttevirkning av autoklavutluting av kobber/mikkel-matte.

Eksempel 3

En atmosfærisk utlutningsprosess er vist skjematisk på fig. 2 og utføres ifølge konvensjonelle metoder. Malt, ubehandlet matte ble tilført gjennom ledning 3 sammen med klorgass 1 og en sur kloridoppløsning 2 til en beholder ved atmosfæretrykk. Tilførselen av matte og klor ble koordinert slik at oppslemmingens redoks-potensial ble holdt ved 360-380 mV, målt mot S.C.E. Oppholdstiden for matten var omkring 3 timer ved kon-stant omrøring. Oppslemmingens temperatur var nær koke-punktet ved 105-1110°C. Tilførselsoppløsningen var brukt nikkelelektrolytt, men andre nikkel- og kobberkloridholdige oppløsninger kunne også benyttes. Tilførselsoppløsningen var sur, inneholdende 2-5 g pr. 1 av saltsyre.

Den utlutede oppslemming ble overført (4) til en sementeringsbeholder under atmosfæretrykk, idet frisk ubehandlet matte ble tilsatt gjennom ledning (5). Varigheten av sementeringstrinnet var omkring 3 timer, hvoretter oppslemmingen ble fjernet (6) og underkastet væske-faststoff-separering. Filtratet eller overløpet ble fjernet (7) for nikkelutvinning ved elektroutvinning, oppløsningsmiddel-ekstraksjon eller lignende kjente prosesser. Resten eller de faste stoffene i det tilbakeværende materiale ble ytterligere behandlet for utvinning av kobber og edelmetall ved hjelp av konvensjonelle metoder.

Tabell 3 angir oppløsning- og f aststoffsammensetninger in-kludert oppslemminger av faststoffer i oppløsning; som til-ført ved forskjellige intermediære trinn i prosessen og etter sluttlig væske-oppløsningsseparering.

Det er klart at det innledende nikkel innhold på 39 vekt-# i matten ble betydelig redusert, og kobberinnholdet ble forøket ved den atmosfæriske totrinns-utlutingsprosessen. Nikkelinnholdet i resten var imidlertid fremdeles omkring 15$, og kobberet var, selv om det var forøket, bare 48,9$ i den separerte resten, og nødvendiggjorde derfor ytterligere selektiv ekstraksjonsbehandling.

Eksempel 4

Fremgangsmåten beskrevet i dette eksempelet illustrerer den selektive utluting av nikkel fra kobber/nikkel-matte med et autoklav-trykkutlutningstrinn innbefattet i prosessen. Det første trinnet i den atmosfæriske klorutluting som vist i eksempel 3 og på fig. 2, ble fulgt av en autoklavutluting, og deretter av et atmosfærisk sementeringsprosesstrinn. Det skjematiske flytdiagram er vist på fig. 3. Oppslemmingen fra den atmosfæriske klorutluting ble ført ved hjelp av en ledning (4) til en autoklav for trykkutluting ved 4 atmosfærers trykk ved omrøring i 3 timer og ved en temperatur i området 140-150°C. Gassfasen i autoklaven over oppslemmingen var luft. Redoks-potensialet til oppslemmingen i trykkutlutings-autoklaven var i området 240-290 mV. Den trykkutlutede oppslemmingen fra autoklaven ble ført (5) til en atmosfærisk sementeringsbeholder med tilsetning av frisk ubehandlet matte (3). Oppholdstiden i sementeringsbeholderen var 1,5 timer; ved 70°C, og redoks-potensialet til oppslemmingen varierte mellom 80 og 120 mV målt mot S.C.E.

Sammensetningen til oppslemmingene, oppløsningene og faststoffene i de forskjellige strømmene på fig. 3 er vist i tabell 4.

Det fremgår at nikkelkonsentrasjonen i resten oppnådd ved hjelp av fremgangsmåten i den utførelse som er vist i dette eksempelet, reduseres til 5 vekt-#, mens kobberet har øket til 54,1$. Mengden av kobber bibeholdt i oppløsningen for behandling m.h.t. nikkel- og koboltutvinning er ubetydelig, og krever således ingen ytterligere separeringsbehandling.

Eksempel 5

Fremgangsmåten i dette eksempelet er en annen variasjon av utførelsen beskrevet i eksempel 4. Matten ble underkastet atmosfærisk klorutluting, og sementering som beskrevet i eksempel 3, og behandlet i et første væske-faststoff-separeringstrinn. Filtratet ble behandlet med henblikk på nikkelutvinning på konvensjonell måte, men som omtalt ovenfor, inneholdt resten fremdeles 15 vekt-# nikkel og ble derfor behandlet i et annet atmosfærisk klorutlutingstrinn. Flytskjemaet for prosessen i eksempel 5 er vist på fig. 4. Den fortykkede oppslemming av resten ble ført (7) til en atmosfærisk klorutlutingsbeholder med tilsetninger av klorgass (1) og vann (8). Den andre atmosfæriske klorutluting med omrøring ble utført ved 105 °C i en tidsperiode på 2 timer. Den andre klorutlutingsoppslemmingen ble ført gjennom ledning (9) til en autoklav for trykkutluting ved 3-4 atmosfærer og 150°C i ytterligere 2 timer. Oppslemmingens redoks-potensial varierte mellom 180 og 200 mV målt mot S.C.E. Trykkutlutingsoppslemmingen ble ført (10) til et væske-faststoff-separeringsutstyr. Det separerte filtratet (11) ble returnert til den første atmosfæriske utlutingsbeholderen gjennom ledning (2). De separerte faststoffene (12), med høyt innhold av kobbersulfider, ble behandlet med henblikk på utvinning av kobber og edelmetall.

Sammensetningen til oppslemmingene, oppløsningene og faststoffene i de respektive strømmer er angitt i tabell 5.

Det fremgår at den separerte resten var fullstendig utarmet med henblikk på nikkel. Filtratet fra det første væske-faststoff-separeringstrinnet inneholdt fremdeles noe kobber, som om nødvendig kunne fjernes ved et relativt billig prosesstrinn før utvinning av nikkel fra oppløsningen. Filtratet fra den andre væske-faststoff-separeringen (11) hadde en relativt høy nikkel- og kobberkonsentrasjon som ble benyttet ved resirkulering til den første klorutlutings-beholderen.

Eksempel 6

I utførelsen vist i eksempel 6 utføres trykkutlutingstrinnet mellom trinnene for atmosfærisk klorutluting og atmosfærisk sementering. Flytskjema for denne prosessen er skjematisk vist på fig. 5. Den atmosfæriske klorutluting ble utført som vist i det første trinnet i eksempel 3, ved en temperatur i området 105-115°C, idet redoks-potensialet ble regulert mellom 340 og 380 mV mot S.C.E., med omrøring, og med en oppholdstid på 3 timer. Oppslemmingen ble deretter ført (4) sammen med matte (3) til en trykk-sementeringsautoklav. Oppslemmingen ble omrørt i autoklaven idet trykket ble holdt ved 4 atmosfærer og temperaturen mellom 140 og 150°C. Oppholdstiden for oppslemmingen var 3 timer, og redoks-potensialet i autoklaven i området 230-300 mV målt mot S.C.E. Oppslemmingen fra autoklav-sementer ingen ble ført (5) til en atmosfærisk sementeringsbeholdder for et ytterligere opphold på 1,5 timer med mattetilsetninger (3) og omrøring. Redoks-potensialet varierte mellom 80 og 120 mV mot S.C.E. under sementeringen, og temperaturen var 70°C.

Sammensetningene for de forskjellige strømmene av oppslemminger, faststoffer og oppløsninger er vist i tabell 6, sammen med matte-tilførselshastigheter til sementeringsbeholderene. Det fremgår at kobberinnholdet i oppløsningen fra væske-faststoffsepareringstrinnet har et meget lavt kobberinnhold og kan således behandles direkte med henblikk på nikkelutvinning. Den separerte resten hadde et meget høyt kobberinnhold, 55,9 vekt-#, og inneholdt bare ca. 6 vekt-# nikkel og kobolt totalt, hvilket er en økonomisk akseptabel separeringsgrad.

Eksempel 7

Den forbedrede separering av nikkel fra kobber inneholdt i sulfidiske mattepartikler beskrevet i dette eksempelet, om-fatter et autoklav-utlutingstrinn med klorgassinnsprøyting i den atmosfæriske klorutlutingsprosessen. Prosessen er vist skjematisk på fig. 6. De to trinnene med atmosfærisk klorutluting og sementering ble utført som beskrevet i eksempel 3, fulgt av et væske-faststoff-separeringstrinn. Oppløsnin-gen fra væske-faststoff-separeringen gjennom ledning (7) ble underkastet nikkelutvinning som utført i eksempel 3; faststoffene som fremdeles hadde et høyt nikkelinnhold (15 vekt-%), ble ført (8) til en autoklav for trykkutluting ved 4 atmosfærers trykk med klortilsetninger (1) og omrøring. Temperaturen i trykkutlutingstrinnet var 140-150°C. Varigheten av trykkutlutingen var 2 timer. Oppslemmingen fra autoklaven ble ført gjennom ledning (9) til et annet væske-faststoff-separeringstrinn. Den oppnådde oppløsning (10) ble returnert til det atmosfæriske klorutlutingstrinnet, idet en fortynnet tappestrøm ble ført til klor-trykkutlutings-autoklaven for dannelse av en oppslemming med faststoff-restene fra det første væske-faststoff-separeringsstrinnet. Resten fra klor-trykkutlutingen (11) ble behanddlet med henblikk på kobber- og edelmetallutvinning.

Sammensetningen for oppløsningen og restene tilført til og oppnådd fra klor-trykkutlutningsautoklaven, er vist i tabell 7. Resten oppnådd i autoklav-utlutingstrinnet hadde et lavt nikkelinnhold og et høyt kobberinnhold og ble videre behandlet for utvinning av kobber og edelmetall. Den separerte oppløsningen hadde et relativt høyt kobberinnhold og ble derfor returnert til det aatmosfæriske klor-utlutingstrinnet. Det høye kobberinnholdet kan skyldes den relativt høye sur-heten og sulfatinnholdet dannet under klor-trykkutlutingstrinnet.

Eksempel 8

Denne prosessen er en variasjon av prosessen som er beskrevet i eksempel 7 hvor klor-trykkutlutingstrinnet i autoklaven fulgte direkte etter trinene med atmosfærisk klorutluting og sementering uten et væske-faststoff-separeringstrinn. Klor-trykkutlutingen i autoklaven ble etterfulgt av et autoklav-sementringstrinn og et atmasfærisk sementeringstrinn. Flytskjemaet for denne prosessen er vist på fig. 7. Trinnene for atmosfærisk klorutluting og atmosfærisk sementering-I utført på en måte lik den vist i eksempel 7. Oppslemmingen fra det første sementeringstrinnet ble ført gjennom ledning (6) til en autoklav for et klor-trykkutlutingstrinn, med klor-innsprøyting og omrøring, ved et trykk på 4 atmosfærer og ved en temperatur i området 140-150°C. Redoks-potensialet i autoklaven ble holdt mellom 300 og 320 mV målt mot S.C.E. Oppslemmingen for klor-trykkutlutingen ble ført (8) til et autoklav-sementeringstrinn under omrøring sammen med frisk, ubehandlet matte (7). Oppholdstiden i begge autoklaver var 1,5 timer. Temperaturen i den andre autoklaven var også mellom 140 og 150°C, og trykket var 4 atmosfærer. Redoks-potensialet målt mot S.C.E. ble funnet å være 230-360 mV. Autoklav-sementeringen ble etterfulgt av atmosfærisk sementering-I I ved føring av den autoklav-sementerte oppslemmingen gjennom ledning (9) til en åpen sementeringsbeholder. Ubehandlet matte (7) ble tilsatt ved samme hastighet som i autoklav-sementeringen. Temperaturen til oppslemmingen i den atmosfæriske sementering var 70°C. Redoks-potensialet var mellom 80 og 120 mV (S.C.E.), og oppholdstiden var 1,5 timer. Oppsslemmingen for den atmosfæriske sementeringsbeholderen ble ført (10) til væske-faststoffseparering. Oppløsningen (11) ble behandlet med henblikk på nikkelutvinning og resten

(12) for utvinning av konbber og edelmetall.

Tabell 8 viser sammensetningen for de forskjellige oppslemmingene tilført til autoklavene og til den andre atmosfæriske sementeringsbeholderen, samt mattesammensetningen og dens tilførselshastighet. Sammensetningene for den separerte opp-løsningen og den separerte resten er også vist. Det fremgår at oppløsningen kunne "behandles direkte med henblikk på nikkel- og koboltutvinning etter at jern om ønsket var blitt fjernet, siden kobberinnholdet var ubetydelig. Resten hadde et høyt kobberinnhold idet totalt bibeholdt nikkel og kobolt var mindre enn 6 vekt-#.

Eksempel 9

En forenklet prosess basert på utførelsen beskrevet i eksempel 8 er vist på fig. 8. I denne prosessen ble nikkel- og kobberholdig kloridoppløsning ført gjennom ledning (2) til en autoklav med mattepartikler tilsatt (3) og utlutet i nærvær av klorgass. Trykket i autoklaven var 3-4 atmosfærer og temperaturen var mellom 2140 og 150°C. Redoks-potensialet ble regulert ved 310-320 mV (S.C.E.); oppslemmingen haddde en oppholdstid på 2 timer. Oppslemmingen ble deretter ført gjennom ledning (4) til et autoklav-sementeringstrinn og deretter til en atmosfærisk sementeringsbeholder gjennom ledning (6). Ubehandlet matte ble tilsatt til begge sementerings-trinnene gjennom ledninger (5) og (7), respektivt. Autoklav-sementeringen ble utført ved et trykk på 3-4 atm. og en temperatur i området 140-150°C. Redoks-potensialområdene for oppslemmingen var 240-250 mV (S.C.E.) og varigheten av autoklav-sementeringen var omkring 2 timer. Den atmosfæriske sementering ble utført i en åpen beholder i 1,5 timer ved 80°C og i et redoks-potensialområde på 50-110 mV (S.C.E.). Oppslemmingen fra den atmosfæriske sementering (8) ble underkastet væske-faststoff-separering hvilket ga en oppløsning (9) med ubetydelig kobberinnhold og en rest (10) med høyt kobberinnhold, og det totale nikkel- og koboltinnholdet var mindre enn 6 vekt-#.

Sammensetningen for oppslemmingene i de forskjellige strøm-mene sammen med en sluttlig oppløsnings- og restsammenset-ning, er vist i tabell 9.

De forskjellige utførelsene med kombinering av autoklav-utluting med prosesstrinn omfattende atmosfærisk klorutluting og sementering for forbedret separering av nikkel og kobolt, fra kobber inneholdt i partikler av sulfidisk matte og sulfidiske legeringer, er beskrevet ovenfor. Formålet med oppnåelse av en oppløsning for behandling med henblikk på utvinning av nikkel og kobolt med meget lavt kobberinnhold kan oppnås i alle de beskrevne utførelser. Nikkelet og kobolten tilbakeholdt i den separerte kobber- og edelmetallholdige rest kan variere mellom 1 og 6 vekt-# i overensstemmelse med de krav som bestemmes av markedsbetingelsene og ekstraksjons-prosessens kostnader.

Ytterligere utførelser vil lett fremgå for en fagmann på området .

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for separering av nikkel fra kobber inneholdt i faste partikler av en kobber- og nikkelholdig malt sulfidisk matte (3) eller sulfidisk legering, hvor partiklene, etter å ha blitt oppslemmet i en sur oppløsning (2), klor (1) utlutes ved omgivende atmosfæretrykk for tilveiebringelse av en første klorutlutet oppslemming (4) av sulfidiske partikler i en kloridoppløsning, friske ikkeutlutede faste partikler av kobber- og nikkelholdig malt sulfidisk matte (5) eller sulfidisk legering tilsettes deretter til den første utlutede oppslemmingen (4) for å sementere ut kobber oppløst i nevnte kloridoppløsning, den kobberutarmede kloridoppløsningen separeres (7), og resten (8) behandles for kobberutvinning, karakterisert ved at den første klorutlutede oppslemming (4) utsettes for en annen klorutluting som utføres i en autoklav ved overatmosfærisk trykk, ved en pH-verdi mindre enn 4 og ved en temperatur høyere enn 110°C, og i nærvær av klorgass og luft, hvilket gir nikkelutarmede kobbersulfidholdige partikler oppslemmet i en nikkelanriket kloridoppløsning, og oppløst kobber sementeres ut av nevnte nikkelanrikede kloridoppløsning oppnådd i den andre klorutlutingen .

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den nikkelanrikede kloridoppløsningen separeres fra utlutingsresten etter den andre klorutlutingen, og den separerte oppløsningen behandles med henblikk på nikkelutvinning.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at de faste partiklene som også inneholder edelmetaller senere utvinnes fra nevnte utlutingsrest.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at sementeringen av det oppløste kobberet i den nikkelanrikede kloridoppløsningen oppnådd i den andre klorutlutingen på nylig tilsatte partikler, utføres i en autoklav ved overatmosfærisk trykk og ved en temperatur høyere enn 110<*>C.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at nevnte faste partikler også inneholder kobolt, som oppløses sammen med nevnte nikkel i den nikkelanrikede kloridoppløsningen, og deretter utvinnes fra nevnte opp-løsning .

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at en klor- og oksygenholdig gass injiseres i autoklaven under den andre klorutlutingen av nevnte oppslemming ved overatmosfærisk trykk.

7. Fremgangsmåte for separering av nikkel fra nikkel- og kobberholdige faste partikler av malt sulfidisk matte eller sulfidisk legering, karakterisert ved trinnene: oppslemming, i en sur oppløsning (2), av materialet inneholdende malt sulfidisk matte eller sulfidisk legering inneholdende nikkel og kobber (3), deretter utluting av de således oppnådde faste partikler i nærvær av klorgass (1) ved atmosfæretrykk ved et redoks-potensial valgt til å være i det området som begunstiger oppløsning av nikkel fremfor kobber i nevnte sure oppløsning, opprettholdelse av redoks-potensiale ved regulering av tilførselshastigheten for nevnte malte sulfidiske faste partikler sammen med tilsetningen av nevnte klorgass, utsettelse av de klorutlutede partiklene oppslemmet (4) i en hovedsakelig nikkelkloridholdig oppløsning for ytterligere klorutluting i en autoklav ved overatmosfærisk trykk, ved en pH-verdi mindre enn 4 og ved en temperatur over 110°C, reaksjon av den klortrykk-utludede oppslemming (5) fra autoklaven med nytilsatte utlutede faste partikler av malt sulfidisk matte eller sulfidisk legering inneholdende nikkel og kobber (3), for å utsementere kobber oppløst i den nikkelkloridholdige oppløsning av nevnte oppslemming, utsettelse av oppslemmingen (6) av sulfidiske partikler i den kobberutarmede nikkelkloridholdige oppløsningen for væske-faststoff-separering for oppnåelse av en renset nikkelkloridholdig oppløsning (7) og en rest (8) inneholdende kobbersulfid og resterende nikkelsulfid, og behandling av den separerte nikkelklorid holdige oppløsningen for nikkelutvinning og nevnte kobbersulfidiske rest for kobberutvinning.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at friske, utlutede, malte, sulfidiske partikler inneholdende nikkel og kobber tilsettes til klortrykk-utlutings oppslemmingen i autoklaven for utsementering av kobber oppløst i nevnte nikkelkloridholdige oppløsning ved overatmosfærisk trykk og ved en temperatur høyere enn 110°C.

9. Fremgangsmåte for separering av nikkel fra nikkel- og kobberholdige faste partikler av malt sulfidisk matte eller sulfidisk legering, karakterisert ved trinnene: oppslemming i en sur oppløsning (2) av faste partikler av malt sulfidisk matte eller sulfidisk legering inneholdende nikkel og kobber (3), deretter først utluting av nevnte partikler, i nærvær av klorgass (1) ved atmosfæretrykk, ved et redoks-potensial valgt til være innenfor det området som begunstiger oppløsning av nikkel fremfor kobber i den sure oppløsningen, opprettholdelse av redoks-potensialet ved regulering av tilsetningen av nevnte klorgass sammen med tilførselshastigheten for nevnte sulfidiske faste partikler, deretter tilsetning av friske, ikke-utlutede, nikkel- og kobberholdige, malte, faste sulfidiske partikler (5) nevnte første utlutede oppslemming (4) og oppnåelse av utlutede, nikkelutarmede sulfidiske partikler oppslemmet (6) i en første, hovedsakelig nikkelkloridholdig oppløsning, separering av den nikkelkloridholdige oppløsningen (7) og utvinning av nikkel fra nevnte oppløsning, overføring av de nikkelutarmede, sulfidiske partiklene separert fra nevnte første nikkelkloridholdige oppløsning (8) til en autoklav og tilsetning av en annen sur oppløsning (10) dertil for dannelse av en vandig oppslemming, utsettelse av nevnte vandige oppslemming i nevnte autoklav for en annen utluting med tilsetninger av klorgass (1) ved overatmosfærisk trykk, ved en pH-verdi mindre enn 4, og ved en temperatur over 110°C, for oppnåelse av en oppslemming av vesentlig nikkelfrie kobbersulfidholdige partikler i en annen nikkelkloridholdig oppløsning (9), separering av en annen nikkelkloridholdig oppløsning (10) og returnering av denne til nevnte første atmosfæriske utlutingstrinn, og behandling av den vesentlig nikkelfrie kobbersulfidholdige resten (11) for kobberutvinning.

10. Fremgangsmåte for separering av nikkel fra nikkel- og kobberholdige faste partikler av malt sulfidisk matte eller sulfidisk legering, karakterisert ved trinnene: først utluting av faste partikler av malt sulfidisk matte eller sulfidisk legering inneholdende nikkel og kobber (3), oppslemmet i en sur oppløsning (2), i nærvær av klorgass (1) ved atmosfæretrykk ved et redoks-potensial valgt til å fremme nikkeloppløsning fremfor kobberoppløsning i nevnte sure oppløsning, opprettholdelse av nevnte redoks-potensiale ved regulering av tilsetningen av nevnte klorgass i forhold til tilførselshastigheten for nevnte sulfidiske faste partikler, deretter tilsetning av en annen tilførsel av friske, ikke-utlutede, nikkel- og kobberholdige, malte, faste sulfidiske partikler (5) for å utsementere kobber oppløst i oppløsningen i nevnte første atmosfæriske klorutluting for derved å oppnå nikkelutarmede sulfidiske partikler oppslemmet i en sur, hovedsakelig nikkelkloridholdig oppløsning, utsettelse av oppslemmingen (6) oppnådd i sementeringstrinnet for en annen utluting med ytterligere innsprøyting av klorgass (1) i en autoklav ved overatmosfæarisk trykk, ved en pH-verdi mindre enn 4 og en temperatur over 110° C, for tilveiebringelse av en klortrykk-utlutet oppslemming, deretter tilsetning en tredje tilførsel friske, ikke-utlutede, nikkel- og kobberholdige, malte, faste sulfidiske partikler (7) til nevnte klor-trykk-utlutede oppslemming (8), reaksjon av den resulterende blanding ved overatmosfærisk trykk, ved en pH-verdi mindre enn 4 og ved en temperatur over 110° C, for oppnåelse av trykkbehandlede sulfidiske partikler som er utarmet på nikkel og oppslemmet i en nikkelanriket klorid-oppløsning, reaksjon av nevnte nikkelutarmede, trykkbehandlede, sulfidiske partikler oppslemmet (9) i en nikkelanriket kloridoppløsning med en fjerde tilførsel av friske, ikke-utlutede, nikkel- og kobberholdige, malte, sulfidiske partikler (7) ved atmosfæretrykk for å sementere oppløst kobber på nevnte ikke-utlutede, malte, faste, sulfidiske partikler, utsettelse av oppslemmingen (10) for væske-faststoffseparering for oppnåelse av en renset nikkelkloridholdig oppløsning (11) og en rest (12) inneholdende kobbersulfid, behandling av nevnte rensede nikkelkloridholdige oppløsning for utvinning av nikkel, og behandling av nevnte rest for utvinning av kobber.

11. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 7—10, karakterisert ved at de nikkel- og kobberholdige sulfidiske partiklene også inneholder kobolt som er oppløst med nikkelet og bibeholdes i, og senere utvinnes fra, den separerte nikkelkloridholdige oppløsningen.

12. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 7-10, karakterisert ved at de nikkel- og kobberholdige sulfidiske partiklene også inneholder edelmetaller som bibeholdes i, og senere utvinnes fra, den separerte kobbersulfidholdige resten.