NO781608L - Fremgangsmaate til hydrometallurgisk behandling for fjerning av forurensninger fra en opploesning som inneholder opploeste metaller - Google Patents

Fremgangsmaate til hydrometallurgisk behandling for fjerning av forurensninger fra en opploesning som inneholder opploeste metaller

Info

Publication number
NO781608L
NO781608L NO781608A NO781608A NO781608L NO 781608 L NO781608 L NO 781608L NO 781608 A NO781608 A NO 781608A NO 781608 A NO781608 A NO 781608A NO 781608 L NO781608 L NO 781608L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
silicate
solution
residue
value
stated
Prior art date
Application number
NO781608A
Other languages
English (en)
Inventor
Serge Rysman De Lockerente
Jacques De Laever
Original Assignee
Hollux Sa
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
Priority claimed from LU77307A external-priority patent/LU77307A1/xx
Application filed by Hollux Sa filed Critical Hollux Sa
Publication of NO781608L publication Critical patent/NO781608L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/725Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/0481Other specific industrial waste materials not provided for elsewhere in C04B18/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/24Cements from oil shales, residues or waste other than slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/20Obtaining zinc otherwise than by distilling
    • C22B19/26Refining solutions containing zinc values, e.g. obtained by leaching zinc ores
    • 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
    • C22B3/44Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
    • C22B3/46Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes by substitution, e.g. by cementation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/20Heavy metals or heavy metal compounds
    • 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
    • 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
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • 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
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

Fremgangsmåte til.hydrometallurgisk behandling for
fjerning av forurensninger fra en oppløsning som inneholder oppløste metaller.
Oppfinnelsen går ut på en fremgangsmåte til hydrometallurgisk behandling for fjernelse av metalliske forurensninger fra en opp-løsning inneholdende oppløste metaller som skal ekstraheres, og særlig for fjernelse av jernholdige forurensninger fra en sinksulfat-oppløsning.
Innen hydrometallurgien finnes der hovedsakelig tre industrielle fremgangsmåter til på selektiv måte å fjerne jern i form av et lett dekanterbart og filtrerbart residuum fra sinksulfat-opp-løsninger stammende fra angrep på oksyderte sinkmalmer, særlig røstede sinkmalmer.
Dette residuum består, alt etter den anvendte fremgangsmåte, vesentlig av jarositt, goetitt eller hematitt.
Disse metoder har imidlertid den ulempe at slike residuer
i alminnelighet er uten kommersiell eller industriell interesse og til og med reiser betydelige oppbevaringsproblemer ut fra hensynet til miljøforurensning.
Ennvidere krever disse metoder kostbare og ruvende anlegg
i betraktning av de store behandlede godsmengder og de. oppholdstider, de innebærer.
En av hovedhensiktene med oppfinnelsen er å skaffe en meget enkel fremgangsmåte som gjør det mulig å fremstille et residuum sqki inneholder forurensninger som skal fjernes, og uten behov for betydelig ytterligere behandling egner seg direkte for visse industrielle anvendelser eller som utgangsmaterialer ved fremstilling av industrielle produkter, særlig bygningsmaterialer.
Oppfinnelsen går også ut på det oppnådde residuum, særlig anvendt som fyllmasse eller som aggregat i sement eller betong.
Andre enkeltheter og særtrekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse av spesielle ikke-begrensende utførelses-eksempler på oppfinnelsen, hvor der henvises til tegningen. Fig. 1 er et flytskjema for en første utførelsesform for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 er et blokkskjerna for en variant av utførelsesformen på fig. 1.
På figurene er samme henvisningstall benyttet for like eller lignende elementer.
Som nevnt angår oppfinnelsen generelt en fremgangsmåte til hydrometallurgisk behandling for fjernelse av metalliske forurensninger fra en oppløsning inneholdende oppløste metaller som skal ekstraheres i metallisk form.
Nærmere bestemt gjelder den en fremgangsmåte, ti.l å fjerne,
metalliske forurensninger, særlig jern, fra en sinksulfat-oppløsning som skal underkastes elektrolyse for ekstraksjon av sink i metallisk tilstand. Denne oppløsning fås i alminnelighet ved angrep av svovelsyre på et residuum av oksydert sinkmalm, særlig røstet sinkmalm,
stammende fra en lutning av malmen.
Fremgangsmåten erkarakterisert vedat man tilsetter den nevnte oppløsning et silikat, f.eks. et silikat av jord-alkalimetall eller sink, slik at der in situ dannes oppløst kiselsyre og utfelles metalliske forurensninger med en pH-verdi mellom 1,5
og 4,5 under dannelse av et godt filtrerbart og lett vaskbart, silikatholdig residuum.
Benyttes et sinksilikat, blir oppløsningen til å begynne
med holdt på en pH-verdi av høyst 1,5 for raskt å oppløse dette sinksilikat, hvoretter man tilsetter et silikat av jord-alkalimetall, fortrinnsvis Ca, og/eller kalk og holder oppløsningens pH-verdi mellom 1,5 og 4,5 for å bevirke utfelling av forurensningene under dannelse av et fast silikatresiduum, i første rekke bestående av jernsilikat.
I visse tilfeller kan man også benytte oksydert sinkmalm
for å bringe pH-verdien på den nevnte verdi av høyst 1,5, idet dannelsen av kiselsyre da skjer ved tilsetning ay et jQrd--a,lkali; metall-silikat< som så feller ut de nevnte forurensninger under dannelse av det nevnte faste silikatresiduum når pH-verdien holdes mellom 1,5 og 4,5. Dette lar seg gjøre ved bruk av et tilstrekkelig basisk silikat og/eller et tilskudd av kalk.
I andre tilfeller kan man benytte et silikat av jord-alkalimetall, særlig Ca alene, idet slike silikater ved en pH-verdi mellom 1,5 og 4,5 stadig oppløser seg i tilstrekkelig grad og dermed gjør det mulig å felle ut ionene som skal fjernes/etter opp-løsningen av disse silikater.
Den virkelige mengde av oppløst kiselsyre i oppløsningen forblir stadig ytterst redusert, da silikatet, etterhvert som det oppløses, praktisk talt øyeblikkelig reagerer med jernet og eventuelle andre metallioner som skal fjernes, for å danne et fast silikatresiduum, når pH-verdien holdes mellom 1,5 og 4,5.
De foretrukne grenser når det gjelder utfellingen i opp-løsningen ligger mellom 2,5 og 3.
For å unngå et for stort overskudd av oppløst kiselsyre etter utfellingen er det av interesse ikke å overskride den støkiometriske mengde av tilsatt silikat i forhold til forurensningene som skal fjernes.
Fig. 1 viser mer konkret de forskjellige stadier av en spesiell utførelsesform for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvendt på ekstraksjon av sink fra en oksydert sinkmalm.
Denne fremgangsmåte består i å underkaste malmen 1 et angrep med svovelsyre 2, betegnet "retur-syre", som vesentlig stammer fra en elektrolyse av sinksulfat for utfelling av sinkmetallet ved katoden. Selve elektrolysen er ikke anskueliggjort på tegningen.
Det ovennevnte angrep er kjent og kan skje i ett eller flere trinn. I tilfelle av angrep i ett trinn, som vist på fig. 1, benytter man et overskudd av malm for å oppnå et angrep som ender med nøytralt medium.
Ved dekantering ved II separerer man en oppløsning 3 inneholdende sinksulfat, som etter en ikke vist rensefase blir sendt tilbake til den ovennevnte elektrolyse fra et residuum, i alminnelighet betegnet 'nøytralt residuum" 4, som har en konsentrasjon av f.eks. 200 - 400 g/l av faste stoffer, og som underkastes et syreangrep i varme ved en temperatur i alminnelighet mellom 85 og 95°C med mer konsentrert syre for vesentlig å oppløse sinkferrittene. Dette syreangrep på det nøytrale residuum kan skje i ett eller flere trinn i motstrøm.
På fig. 1 er der antydet et angrep i to trinn. Det består i
å angripe det nevnte nøytrale residuum 4 ved III med mer konsen-
trert syre 10 og et tilskudd av retur-syre 2, fraseparere en opp-løsning 5 blandet med oppløst jern^ved dekantering ved IV og underkaste den inntykkede del 6 et nytt angrep ved V, i alminnelighet mer surt enn i foregående trinn, med retur-syre 2 supplert med fersk, konsentrert svovelsyre 7, f.eks. på 98%. Reaksjonsproduktet blir så underkastet en filtrering ved VI. Filterkaken behandles med vaskevann 8, og der fås et fast residuum 9, rikt på bly og edle metaller som eventuelt forekommer i malmen 1.
En del 10 av filtratet som danner den nevnte mer konsentrerte syre/ resirkuleres til angrepet ved III, mens en annen del 11 fortynnet med vaskevannet 8 og samtidig også oppløsningen 5 med en resulterende surhetsgrad av 5 - 250 g/lH2S04, fordelaktig 30'- 60 g/l H2S04 og fortrinnsvis 30-45 g/l H2S04 i henhold til oppfinnelsen underkastes en nøytralisering ved VII med en ny mengde 12 av oksydert sinkmalm, inntil der fås en pH-verdi som høyst er lik 1,5 og fortrinnsvis utgjør mellom 0,5 og 1,5.
Ved dekantering fraskiller man ved VIII et residuum 13, som
i betraktning av oppløseligheten av sinkferritter eventuelt til-føres angrepet på nøytrale residuer ved III.
Oppløst silisium i form av kiselsyre blir i henhold til opp- . finnelsen dannet ved IX i~den sure oppløsning som dannes av den avgående (overløpende) fraksjon 14 fra den nevnte dekantering ved tilsetning av et tilstrekkelig basisk silikat 15, f.eks. et kalsiumsilikat, eventuelt i form av slagg, mens pH-verdien holdes på en verdi mellom 1,5 og 4,5 og fortrinnsvis av størrelsesorden 2,5 - 3, hvorved der felles ut et silikatresiduum inneholdende forurensningene, særlig jern.
Ved å utføre denne utfelling i oksyderende miljø, f.eks. ved innføring av luft eller oksygen 16 og/eller eventuelt et oksydasjonsmiddel 17, £eks. Mn 0„, kan man også få utfelt Fe++ som måtte være tilstede i oppløsningen, etter oksydasjon til Fe
Varigheten av angrepet ved IX er i alminnelighet 1-4 timer og avhenger vesentlig av tilstedeværelsen av Fe<++->ioner.
Det reaksjonsprodukt som dannes ved IX,underkastes en dekantering ved X. Den inntyknede del 18 blir så underkastet en filtrering ved XI, etterfulgt av en behandling med vaskevann 19. Overløpet 20 fra dekanteringen ved X såvel som det med vaskevann
19 fortynnede filtrat 21 forener seg igjen med oppløsningen 3, som etter en i og for seg kjent sluttrensning underkastes elektrolysen for ekstraksjonen av sink.
Dekanteringen ved X ville i mange tilfeller eventuelt kunne sløyfes, da konsentrasjonen av faststoff i alminnelighet er forholds-vis høy. Det reaksjonsprodukt som dannes ved X,ville da umiddelbart bli underkastet filtreringen ved XI.
Filterkaken 22 som dannes ved XI, danner et fast silikat-residuum som praktisk talt inneholder alle forurensninger som skal fjernes fra sinksulfat-oppløsningen som skal underkastes elektrolysen, særlig jern, antimon, arsen, aluminium, tinn og germanium, som i alminnelighet forekommer i en sinkmalm.
Fig. 2 angår en variant av den utførelsesform som er anskueliggjort på fig. 1. Forskjellen ligger i at det ovenfor beskrevne angrep ved IX skjer uten forutgående fraskillelse av et residuum stammende fra en nøytralisering VII.
I denne variant benytter man fordelaktig i det eneste trinn VII, IX et tilstrekkelig basisk silikat av et jord-alkalimetall, særlig kalsium, i form av en slagg, eller også en silikatholdig sinkmalm, eventuelt supplert med slagg, sinkoksyd og/eller kalk, slik at forurensningene blir utfelt under dannelse av et fast silikat-residuum, som så blir fraskilt på samme måte som i utfør-elsesf ormen på fig. 1.
I det følgende vil der bli referert endel laboratorieforsøk, som har vært gjennomført for å bestemme de kjemiske arbeids-betingelser ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Eksempel 1
300 ml lutningsoppløsning inneholdende 10 g/l Fe, 150 g/l
Zn og 5,4 g/l Mg ble tilsatt samtidig med 29 g slagg i en reaktor, inneholdende 100 ml av den samme lutningsoppløsning uten jern. Tilsetningen av reagensene ble avpasset for å vedlikeholde en pH-verdi 5 under reaksjonen. Reaksjonsblandingen ved 70-80°C
ble omrørt med propell.
Den varme blanding ble filtrert under vakuum. Filtratet
hadde følgende sammensetning: 149,8 g/l Zn, 7 g/l Mg, 0,05 g/l Al og 0,7 g/l Fe.
Eksempel 2
300 ml lutningsoppløsning inneholdende 10 g Fe, 150 g Zn
og 8,4 g Mg og spor av Cu ble tilsatt samtidig med 26 g slagg i en reaktor inneholdende 100 ml av den samme lutningsoppløsning fri for jern.
Tilsetningen av reagenser ble regulert for å holde en pH-
verdi £.1,5 under reaksjonen, og blandingen ble holdt oksyderende ved innblåsning av luft. Det hele ble omrørt ved en temperatur av 70-80°C.
Den varme oppløsning ble filtrert under vakuum. Filtratet
hadde følgende sammensetning: 149,8 g/l Zn, 8,3 g/l Mg og 0,1 g/l Al.
Eksempel 3
300 ml lutningsoppløsning inneholdende 10 g Fe, 150 g Zn og 11,4 g Mg ble tilsatt samtidig med 28 g slagg i en reaktor inneholdende 100 ml av lutningsoppløsningen fri for jern. Tilsetningen av reagensene ble regulert under overholdelse av en pH-verdi > 1,5 under reaksjonen. Man tilsatte en liten mengde organisk eller uorganisk oksydasjonsmiddel, og reaksjonsblandingen ble ved 70-80°C omrørt med propell. Den varme blanding ble filtrert under vakuum,
og filtratet hadde følgende sammensetning: 149,8 g/l Zn, 10,4 g/l Mg og 0,2 g/l Al.
Disse tre eksempler gjør det mulig å trekke de følgende slutninger:
- praktisk talt alt jern, såvel to-verdig som tre-verdig,
kan fjernes.
- magnesiumkonsentrasjonen holdes under en viss grense.
Et utførelseseksempel på fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen
i industriell målestokk og med kontinuerlig drift på grunnlag av skjemaet på fig. 2 i kombinasjon med det på fig. 1, forløp som følger:
19,5 tonn/h røstet sinkmalm med følgende analyse:
ble ved I bragt i kontakt med 79 m 3/h retur-syre 2 med en konsentrasjon av 176 g/l fc^SO^.
Det inntykkede residuum ved II inneholdende sinkferritter og med en faststoffkonsentrasjon av 400 g/l tilføres syreangrepet ved III ved en temperatur av størrelsesorden 90-95°C og bringes her i kontakt med resirkulert syre 10, som utgjør hovedparten av filtratet fra filtreringen ved VI, og med et tilskudd av retur-syre 2, slik at der ved III fås en midlere aciditet av størrelses-orden 30 g/l. Det inntykkede residuum 6, som er befridd for endel av ferrittene, blir ved V påny behandlet med en mer sur oppløsning med en aciditet av 100-500 g/l, dannet av retur-syre 2 og et tilskudd 7 av fersk konsentrert svovelsyre på omtrent 98%.
Residuet 9 fra dette angrep er praktisk talt befridd for
all sink, men inneholder alt bly og eventuelle edelmetaller som forekommer i de behandlede malmer.
Den annen del 11 av filtratet, fortynnet med vaskevannet 8, tilføyes overløpsvæsken 5, slik at der fås en sur oppløsning inneholdende I^SO^i en mengde av størrelsesorden 30-4 0 g/l.
Denne oppløsning, som foruten sink inneholder en sterk konsentrasjon av oppløst jern og andre metaller som er skadelige for elektrolysen, blir så underkastet den enkle behandling ifølge oppfinnelsen for utfelling av dette jern og andre skadelige metaller, mens praktisk talt all sink holdes i oppløsning. Ifølge den annen variant som er anskueliggjort på fig. 2, tilføyer man denne oppløsning kalsiumsulfat 12, 15, mens man påser å holde pH-verdien mellom 1,5 og 4,5, om nødvendig ved tilsetning av andre basiske stoffer som kalk, og eventuelt et oksydasjonsmiddel 16; samt blåser inn oksydasjonsluft 17, noe som dessuten begunstiger av-dampningen og dermed den naturlige avkjøling av oppløsningen, så mengden av tilstedeværende oppløst CaSO. blir redusert.
Reaksjonen med felling av Fe +++ er meget rask og er praktisk talt avsluttet etter 1 time. Imidlertid har man interesse av å forlenge reaksjonstiden ved IX opp til omtrent 4 timer for å oksydere det Fe<++>som f.eks. kan forekomme som følge av nærvær av svovel i malmen og slaggen, idet oppoksydasjonen av Fe<++>til Fe<+++>er en relativt langsom prosess. Det påses at pH-verdien av den oppnådde oppløsning ved avslutningen av jernutfellingen ligger nær pH-verdien av oppløsningen fra den nøytrale lutning ved I, slik at den blir direkte anvendelig i den renseoperasjon den skal underkastes før elektrolysen.
Den relativt svake aciditet av størrelsesorden pH = 3 - 4
av oppløsningen som skal filtreres ved XI, gjør det mulig å anvende
mindre kostbare materialer enn i de kjente renseprosesser. Utbyttet av sinkekstraksjonen er av størrelsesorden 99,5%.
Det ble fastslått at det oppnådde silikatresiduum er meget godt filtrerbart og tillater intens vask i motstrøm.
Dette residuum utgjør et meget stabilt og ugiftig produkt
og har dessuten slike egenskaper at det i samsvar med oppfinnelsen kan benyttes som fyllmasse, aggregat i sementer og utgangsmateriale til fremstilling av bygningsmaterialer i blokkform.
Dette residuum finner.en særlig interessant anvendelse i sementproduksjonen, siden det inneholder jern i en form som tillater lettvint håndtering i industriell målestokk.
Ennvidere gjør det forhold at dette produkt inneholder gips, særlig stammende fra nøytralisasjonen jned s.la,gg av svovelsyren i den sure oppløsning, kiselsyre, som for størstedelen stammer fra slaggen, men også delvis kan stamme fra den behandlede oppløsning, samt aluminiumoksyd, anvendelsen av produktet særlig nyttig i sementproduksjonen som tilsetning til utgangsmaterialene før disse innføres i ovnen,eller etter gjennomgangen i ovnen.
Oppfinnelsen utstrekker seg således likeledes til det produkt som utgjøres av den tørkede eller ikke-tørkede filterkake som frem-kommer ved den beskrevne fremgangsmåte, såvel som til dens nyttige anvendelse, særlig i sementproduksjonen og selvsagt i enhver industri som kan utnytte et produkt som inneholder de nevnte bestanddeler.
Sluttelig har det,som det fremgår av de ovenfor anførte laboratorieforsøk, vært konstatert at magnesiumkonsentrasjonen i oppløsningen som skal underkastes sinkelektrolysen,kan minskes, takket være den samtidige utfellelse med silikat-derivater og særlig jernsilikat.
Som allerede påpekt ovenfor er konsentrasjonen av kiselsyre
i miljøet alltid meget lav og er praktisk talt konstant under hele fellingsfasen.
I betraktning av den sterke reaktivitet av jord-alkalimetall-silikatene og særlig av slaggen, er det ikke nødvendig å drive reaksjonen under varierende tilstander med hensyn til pH og dermed arbeide diskontinuerlig. Den produserte kiselsyre blir straks utfelt av jernet og tar samtidig med seg andre metaller som er skadelige for den senere elektrolyse, som magnesium, likeledes som påpekt ovenfor.
Det første nøytralisasjonstrinn opptil en pH-verdi av omtrent 1,5 kan fordelaktig finne sted ved hjelp av oksydert eller silikatisert sinkmalm, noe som øker verdien av fremgangsmåten ytterligere.
Benytter man sinkoksyd, blir dessuten mengden av endelig silikat-residuum betraktelig redusert.
Forøvrig kan innføringen av sinksilikat på dette første trinn utgjøre et meget praktisk middel til å trekke ut sinken fra slike malmer som er vanskelige å behandle ved andre metoder spesielt bestemt for silikatholdige malmer.
Således har det vært fastslått at reaksjonen til oppløsning av sinksilikatet, sålenge miljøets pH-verdi ikke overstiger 1,5, er rask og fullstendig, og det dannede residuum blir meget godt filtrerbart. Dette er ikke i alminnelighet tilfelle i oppløsninger med høyere pH-verdi. F.eks. vil eventuelt forekommende aluminium i oppløsningen ved en pH-verdi av størrelsesorden 3 ha tilbøyelig-het til å felle seg ut i form av kisel-aluminiumoksyd på overflaten av kornene av sinksilikat og hemme oppløsningen av dette. Man har således fastslått at det ikke er mulig i industriell målestokk å benytte en sinksilikatmalm istedenfor et silikat av jord-alkali-metaller for å bevirke utfelling av de metalliske forurensninger fra oppløsninger med en pH-verdi over 1,5 uten å minske reaksjons-hastigheten og sinkutbyttet betydelig.
Dette problem melder seg ikke ved slagg med høyt innhold av kalsiumsilikat, takket være den store reaktivitet av dette silikat ved pH-verdier mellom 1,5 og 4,5.
Sluttelig er det av interesse å bemerke at oppfinnelsen ikke er begrenset til rensning av sinksulfatoppløsninger stammende fra lutning av sinkmalmer eller til varianter av den beskrevne fremgangsmåte. Således vil også andre anvendelser innen hydrometallurgien kunne påtenkes for utfelning av skadelige forurensninger i form av et silikatresiduum,og det eventuelt ved andre varianter av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen enn dem som er beskrevet spesielt ovenfor.
Betingelsene med hensyn til surhetsgrad under utfellingen av silikatresiduet bør f.eks. tilpasses arten av de forurensninger som skal fjernes, og arten av det -metall som skal ekstraheres ved elektrolyse, eller den benyttede syre eller også eventuelt tilpasses en annen ekstraksjonsteknikk for å gi en mest mulig selektiv
separasjon.
Visse faser av de varianter av fremgangsmåten som er anskueliggjort på tegningen,vil kunne oppdeles i to eller flere trinn.
Dette ville f.eks. være tilfelle for angrepet ved IX, hvor man
ville kunne ta sikte på, først vesentlig å danne kiselsyre ved tilsetning av basiske stoffer, som f.eks. tilstrekkelig basiske silikater,og fraseparere det basiske stoff som er ufullstendig angrepet på dette trinn, samt på et annet trinn å tilsette et overskudd av f.eks. slagg eller kalk i oksyderende miljø for å sikre maksimal utfelling av jernet.
Blant de fordeler fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen medfører
for visse konvensjonelle stadier som går forut for dem oppfinnelsen befatter seg med, f.eks. ved behandling av residuer som stammer fra lutning av sinkmalm, kan ennvidere nevnes en relativt betydelig rensning for SO^-ioner, noe som letter kontrollen med svovelsyren i prosessen som helhet og gjør det mulig å oppnå konsentrerte opp-løsninger, idet man drar fordel av den varme som produseres av den konsentrerte syre i fortynning og under angrepet.
Som det fremgår av det foregående,er fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremfor alt nyttig til rensning av oppløsninger som inneholder en viss mengde jern som skal fjernes.
Oppfinnelsen er i virkeligheten basert på den erkjennelse
at jernet spiller en betydelig rolle i de kjemiske og utfellings-fenomener som inntrer i oppløsningen. Således blir utfellings-raekanismen helt anderledes ved fjernelse av silisium fra en silikatholdig sinkmalm ved oppløsning av denne i en oppløsning med pH-verdi under 1,5 og deretter utfelling av oppløst kiselsyre, idet denne oppløsnings pH-verdi bringes på en verdi over 1,5, mens der holdes en relativt høy temperatur. I dette tilfelle stivner kisel-syren ved polymerisasjon, mens man ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremfor alt tar sikte på dannelse av jernsilikat, som ikke behøver høy temperatur. Det er særlig viktig å bemerke at man ' har fastslått det helt uforutsette forhold at der, når innholdet .av magnesium i oppløsningen som skal renses, overskrider en bestemt grense, skjer en partiell utfelling av magnesium sammen med det dannede jernsilikat. Dermed representerer tilstedeværelse av magnesium i kalken som benyttes til å bringe pH-verdien over 1,5, neppe noen ulempe. j Fordelaktig vil det i visse tilfeller ifølge oppfinnelsen
være nyttig å sette en viss mengde jernioner til den nevnte opp-løsning etterat dennes pH-verdi er bragt over 1,5, f.eks. hvis innholdet av silikat eller magnesium i malmen er relativt høyt, for å få en tilstrekkelig mengde jernsilikat som skal til for å få et godt filtrerbart og vaskbart residuum og en tilstrekkelig
nvedfelling av andre forurensninger som forekommer i oppløsningen. Den tilsatte mengde jern bør fortrinnsvis være stort sett støkio-metrisk i forhold til kiselsyre som løseso-ppp eller ex is tand til å kunne løses opp i oppløsningen.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte til hydrometallurgisk behandling for fjernelse av metalliske forurensninger fra en oppløsning inneholdende metaller som skal ekstraheres, særlig fra en oppløsning stammende fra et syreangrep på jernholdige residuer, karakterisert ved at den består i å tilsette denne oppløsning et silikat, slik at der in situ dannes oppløst kiselsyre, og de metalliske forurensninger felles ut ved en pH-verdi mellom 1,5 og 4,5 under dannelse av et fast silikatresiduum.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at der anvendes et silikat av jordalkalimetaller, særlig av kalsium.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at der benyttes et silikat i form av slagg.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at der tilsettes oppløsningen, som holdes på en pH-verdi mellom 1,5 og 4,5, et jordalkalimetall-silikat, slik at der in situ dannes oppløst kiselsyre som etterhvert som den dannes, kan felle ut de nevnte forurensninger under dannelse av det faste silikatresiduum.
5. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1 - 4, karakterisert ved at der benyttes et nøytralisa-sjonsmiddel som kalk,.sinkoksyd eller silikat av jordalkalimetall, for å bringe eller holde pH-verdien mellom de ovennevnte grenser og for dermed å felle ut forurensningene under dannelse av et fast silikatresiduum.
6. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1-5, karakterisert ved at pH-verdien av den nevnte opp-løsning bringes eller holdes mellom 2,5 og 3 for utfellingen av forurensninger.
7. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1 - 6, karakterisert ved at forurensningene felles ut i oksyderendé miljø.
8. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1 - 7, karakterisert ved at der benyttes en oppløsning av sinksulfat inneholdende metalliske forurensninger stammende fra et surt angrep på jernholdige residuer, at der tilsettes denne oppløsning et silikat, og at de ovennevnte forurensninger felles ut ved en pH-verdi mellom 1,5 og 4,5 under dannelse av et fast silikatresiduum.
9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved at oppløsningen ved hjelp av en oksydert og/eller silikatisert sinkmalm nøytraliseres til en pH-verdi av høyst 1,5 og fortrinnsvis mellom 0,5 og 1,5 før der tilsettes et silikat av jordalkalimetaller og/eller kalk for utfellelse av forurensningene i denne oppløsning ved en pH-verdi mellom 1,5 og 4,5 under dannelse av et fast silikatresiduum.
10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at residuet fra den nevnte nøytralisasjon fraskilles og innføres i en fase til surt angrep på residuum av oksydert sinkmalm med sikte på dannelse av den ovennevnte oppløsning av sinksulfat.
11. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at utfellingen av forurensningene bevirkes ved en temperatur mellom 40 og 85°C.
12. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at der til oppløsningen ved en pH-verdi mellom 1,5 og 4,5 settes jernioner i stort sett støkio-metrisk mengde for å felles ut i form av jernsilikat i det nevnte residuum.
13. Fremgangsmåte til hydrometallurgisk behandling for ekstraksjon av forurensninger fra en oppløsning inneholdende oppløste metaller, som beskrevet ovenfor eller vist på tegningen.
14. Silikatresiduum oppnådd ved utfellelse av en fremgarigsmåte som beskrevet ovenfor.
15. Bygningsmateriale, som fyllmasse og aggregat for sement eller betong, oppnådd fra det ovennevnte silikatresiduum.
NO781608A 1977-05-09 1978-05-08 Fremgangsmaate til hydrometallurgisk behandling for fjerning av forurensninger fra en opploesning som inneholder opploeste metaller NO781608L (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU77307A LU77307A1 (no) 1977-05-09 1977-05-09
BE187262A BE866554A (fr) 1977-05-09 1978-04-28 Procede de traitement hydrometallurgique pour l'elimination d'impuretes d'une solution contenant des metaux dissous

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO781608L true NO781608L (no) 1978-11-10

Family

ID=25650735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO781608A NO781608L (no) 1977-05-09 1978-05-08 Fremgangsmaate til hydrometallurgisk behandling for fjerning av forurensninger fra en opploesning som inneholder opploeste metaller

Country Status (17)

Country Link
JP (1) JPS5413416A (no)
AR (1) AR219748A1 (no)
AU (1) AU3591278A (no)
BE (1) BE866554A (no)
BR (1) BR7802920A (no)
CA (1) CA1115024A (no)
DE (1) DE2820059A1 (no)
ES (1) ES469620A1 (no)
FI (1) FI781443A (no)
FR (1) FR2390504A1 (no)
GB (1) GB1597784A (no)
IE (1) IE46818B1 (no)
IT (1) IT7823057A0 (no)
NL (1) NL7804962A (no)
NO (1) NO781608L (no)
PL (1) PL206693A1 (no)
PT (1) PT68014B (no)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA807812B (en) * 1979-12-21 1981-12-30 Stablex Ag Treatment of hazardous waste
NL8402035A (nl) * 1984-06-27 1986-01-16 Rijksuniversiteit Utrecht P A Neutralisatie van afvalzwavelzuur met behulp van olivijn.
WO2014176188A1 (en) * 2013-04-23 2014-10-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for treating and recycling hydraulic fracturing fluid

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR464038A (fr) * 1913-09-02 1914-03-11 Shunjiro Araki Procédé de préparation d'une solution de sulfate de zinc pur à l'aide de minerais de zinc
GB274297A (en) * 1926-08-23 1927-07-21 Royale Hillman Stevens Improvements in the removal of silica from zinc, copper and vanadium solutions

Also Published As

Publication number Publication date
ES469620A1 (es) 1979-10-01
BR7802920A (pt) 1979-01-02
FR2390504A1 (fr) 1978-12-08
AR219748A1 (es) 1980-09-15
BE866554A (fr) 1978-08-14
GB1597784A (en) 1981-09-09
DE2820059A1 (de) 1978-11-23
CA1115024A (en) 1981-12-29
PT68014B (fr) 1979-10-22
IE46818B1 (en) 1983-10-05
IE780909L (en) 1978-11-09
FI781443A (fi) 1978-11-10
AU3591278A (en) 1979-11-15
PL206693A1 (pl) 1979-02-12
PT68014A (fr) 1978-06-01
IT7823057A0 (it) 1978-05-05
JPS5413416A (en) 1979-01-31
NL7804962A (nl) 1978-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2156295C (en) Process for the treatment of electric arc furnace dust
NO142995B (no) Fremgangsmaate ved behandling av sinkfabrikkresiduum dannet ved utluting av sinkkalsinat med svovelsyre
CN109110826B (zh) 一种电池级硫酸镍的生产方法
NO177864B (no) Fremgangsmåte for utvinning av verdifulle materialer i forbindelse med hydrometallurgisk sinkfremstilling
CA1198290A (en) Process for the production of electrolytic zinc or high purity zinc salts from secondary zinc raw- materials
AU2021204219B2 (en) Recovery of Metals from Pyrite
JPS5817815B2 (ja) 銅含有物質から銅を回収する方法
CN108138258B (zh) 从含砷材料中除砷的方法
US3709680A (en) Process for removal of arsenic from sulfo-ore
RU2363654C2 (ru) Способ извлечения элементарной серы из полученных в гидрометаллургических процессах отходов
NO781608L (no) Fremgangsmaate til hydrometallurgisk behandling for fjerning av forurensninger fra en opploesning som inneholder opploeste metaller
US1780323A (en) Utilization of galvanizer&#39;s waste
CA2421722C (en) Pressure leaching process for zinc recovery from sulphidic ore materials
CA1083830A (en) Ion exchange treatment of zinc values
AU2009200702B2 (en) Acid recovery
EA031653B1 (ru) Способ и технологическая установка для разделения индия и мышьяка
US20110174113A1 (en) Acid Recovery
AU2001287468A1 (en) Pressure leaching process for zinc recovery from sulphidic ore materials
NO126490B (no)
KR20170133494A (ko) 철-함유 슬러지의 처리 방법
CA1200701A (en) Dehalogenation of oxidic zinc-bearing materials
US4276269A (en) Process of hydrometallurgical treatment for eliminating impurities from a solution containing dissolved metals
AU2004260809B2 (en) Improved hydrometallurgical processing of manganese containing materials
US1869213A (en) Process of separating metals
KR810002044B1 (ko) 용해된 금속들을 함유하고 있는 용액으로부터 불순물들을 제거하기 위한 습식야금 처리방법