RU2328537C2 - Способ осаждения никеля, кобальта и меди селективно от цинка из сульфатных растворов в виде сульфидов - Google Patents
Способ осаждения никеля, кобальта и меди селективно от цинка из сульфатных растворов в виде сульфидов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2328537C2 RU2328537C2 RU2006115017/02A RU2006115017A RU2328537C2 RU 2328537 C2 RU2328537 C2 RU 2328537C2 RU 2006115017/02 A RU2006115017/02 A RU 2006115017/02A RU 2006115017 A RU2006115017 A RU 2006115017A RU 2328537 C2 RU2328537 C2 RU 2328537C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- solution
- cobalt
- zinc
- copper
- Prior art date
Links
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 120
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 49
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 47
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 title claims abstract description 29
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 29
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims description 21
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 title abstract 2
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 title 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-N sulfurothioic S-acid Chemical compound OS(O)(=O)=S DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 20
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 14
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 12
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 10
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 10
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 10
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 9
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical group C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 8
- FAYYUXPSKDFLEC-UHFFFAOYSA-L calcium;dioxido-oxo-sulfanylidene-$l^{6}-sulfane Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=S FAYYUXPSKDFLEC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 13
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 84
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 24
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 24
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 22
- DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-L thiosulfate(2-) Chemical compound [O-]S([S-])(=O)=O DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 16
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 10
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 7
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 6
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 5
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 5
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 3
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 3
- OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N copper(II) sulfide Chemical compound [S-2].[Cu+2] OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 3
- NKHCNALJONDGSY-UHFFFAOYSA-N nickel disulfide Chemical compound [Ni+2].[S-][S-] NKHCNALJONDGSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenenickel Chemical compound [Ni]=S WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SCVJRXQHFJXZFZ-KVQBGUIXSA-N 2-amino-9-[(2r,4s,5r)-4-hydroxy-5-(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]-3h-purine-6-thione Chemical compound C1=2NC(N)=NC(=S)C=2N=CN1[C@H]1C[C@H](O)[C@@H](CO)O1 SCVJRXQHFJXZFZ-KVQBGUIXSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical class [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUKVMZJGMBEQDE-UHFFFAOYSA-N [Co](=S)=S Chemical compound [Co](=S)=S XUKVMZJGMBEQDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 description 1
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- BWFPGXWASODCHM-UHFFFAOYSA-N copper monosulfide Chemical class [Cu]=S BWFPGXWASODCHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 150000002019 disulfides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 229940006280 thiosulfate ion Drugs 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано при разработке технологий гидрометаллургической переработки растворов, содержащих, наряду с никелем и/или медью, и/или кобальтом, цинк. Способ включает введение серосодержащего реагента в раствор и нагрев при температуре 130-170°С. При этом в качестве серосодержащего реагента используют тиосульфат при его расходе 110-130% от стехиометрически необходимого для осаждения никеля, кобальта и меди, который вводят в исходный раствор, содержащий никель и цинк, и, по крайней мере, один из металлов: кобальт, медь и железо. Предлагаемый способ позволяет выделить из раствора в форме богатого сульфидного концентрата никель, медь и кобальт с низкой степенью соосаждения цинка. Техническим результатом является осуществление процесса без использования затравки и сокращение продолжительности процесса до 30-60 минут. 3 з.п. ф-лы, 6 табл.
Description
Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, а именно к способам селективного осаждения цветных металлов из сульфатных растворов в виде сульфидов.
Известен способ селективного осаждения цинка и никеля из сульфатных растворов в виде сульфидов раствором сульфида натрия (А.К.Орлов, В.М.Ступников. «О возможности разделения цинка и никеля селективным осаждением в виде сульфидов». Цветные металлы, 1995, №2, с.28-30).
Способ опробован на растворах, содержащих 3-6 г/дм3 цинка и 0,5-1 г/дм3 никеля. Степень осаждения цинка и никеля составила соответственно 60-70 и 2-4%. По этому способу при оптимальных условиях ведения процесса сульфидный концентрат содержал 47-57% цинка и 0,2-0,5% никеля. Оптимальные условия процесса: температура - 40-60°С; расход сульфида натрия около 200% от стехиометрического на осаждение цинка; рН=5,2-5,5; продолжительность процесса - 60 минут.
Существенным недостатком способа является ограниченность его применения: способ пригоден только для растворов, в которых концентрация цинка существенно выше концентрации никеля. Использование данного способа в никель-кобальтовом производстве, концентрация никеля в растворах которого более чем на порядок выше концентрации цинка, приведет к получению концентратов богатых цинком и соответственно к увеличению затрат на цинкоочистку.
Известен способ селективного осаждения хотя бы одного или нескольких металлов, таких как никель, кобальт и медь, в виде сульфидов с помощью элементарной серы из водных растворов, содержащих цинк (патент US №5178842 Fugleberg S.P. Method for precipitating and separating metals.//Int. Cl5: C22B 3/44 //Опубликовано 12.01.1993).
Способ применим для растворов, содержащих осаждаемый металл в виде сульфатов. Реализация этого способа требует введения перед осаждением в раствор затравки сульфида одного из металлов. Количество затравки превышает в 3-5 раз количество осаждаемого сульфида. Процесс ведут при температуре 130-170°С и при рН ниже 2. Если в растворе присутствуют такие металлы, как марганец, магний и железо, то они переходят в раствор.
Недостатком способа является необходимость ввода значительных количеств затравки, в 3-5 раз превышающих количество осаждаемого сульфида.
Задачей изобретения является получение сульфидных концентратов с минимальным содержанием цинка. Техническим результатом является получение сульфидных концентратов цветных металлов без дополнительного ввода затравки в процесс.
Технический результат достигается способом осаждения никеля, кобальта и меди селективно от цинка из сульфатных растворов в виде сульфидов, включающим введение серусодержащего реагента в раствор и нагрев при температуре 130-170°С, отличием которого является то, что в качестве серусодержащего реагента используют тиосульфат при его расходе 110-130% от стехиометрически необходимого для осаждения никеля, кобальта и меди, который вводят в исходный раствор, содержащий никель и цинк, и, по крайней мере, один из металлов: кобальт, медь и железо.
В качестве реагента могут использоваться натрий- или кальцийсодержащие тиосульфатные осадители.
При рН сульфатного раствора менее 2,0 реагент вводят совместно с нейтрализатором кислотности или после него.
В случае использования кальцийсодержащего тиосульфатного осадителя для отделения осадка используется фильтрация или флотационный способ.
Сущность метода состоит в следующем.
Возможность получения сульфидных концентратов цветных металлов с минимальным содержанием цинка основана на различной структуре и растворимости сульфидов, получаемых при тиосульфатном осаждении. В этом процессе никель и кобальт образуют дисульфиды NiS2 и CoS2, а медь и цинк - сульфиды CuS и ZnS.
Возможные основные реакции при тиосульфатном осаждении из сульфатного раствора никеля и цинка - следующие:
Расход тиосульфата должен быть такой, чтобы осадить никель. На практике этот расход всегда несколько больше стехиометрического, рассчитанного по реакции (1), что связано с разрушением части тиосульфата, выделяющейся при осаждении дисульфида никеля кислотой. При перерасходе тиосульфата в большей степени будут протекать реакции (2)-(5), и в итоге вместе с никелем будет также в большей степени соосаждаться цинк.
Возможные основные реакции при тиосульфатном осаждении из растворов, содержащих помимо никеля и цинка также медь, кобальт и железо:
В соответствии с растворимостью сульфидов и дисульфидов никеля, кобальта, меди и цинка порядок осаждения из растворов будет следующий: сульфид меди, дисульфид кобальта, дисульфид никеля, сульфид цинка. При достижении 98-99%-ного извлечения никеля в концентрат медь и кобальт будут уже полностью осаждены из раствора. Таким образом, медь и кобальт служат затравкой для осаждения дисульфида никеля. Затравка ускоряет как процесс осаждения никеля, так и процесс выделения кислоты, которая и растворяет свежеобразованный сульфид цинка.
Выделяющийся при осаждении сульфидов кобальта и железа по реакциям (8) и (9) диоксид серы выступает, по-видимому, как окислитель, и цинк переходит в раствор:
Таким образом, ионы меди, кобальта и железа, присутствующие в исходном растворе, способствуют более полному разделению никеля и цинка.
Возможность получения медного сульфидного концентрата с минимальным содержанием цинка из сульфатных растворов без какой-либо затравки базируется на низкой растворимости сульфидов меди и, следовательно, на высокой скорости осаждения их из растворов с выделением большого количества кислоты, достаточного для растворения всего количества образовавшегося сульфида цинка.
Оптимальными температурами проведения процессов селективного осаждения никеля и кобальта из сульфатных растворов являются температуры в интервале 130-170°С. Ниже указанных температур существенно снижается скорость осаждения, выше - растут эксплутационные расходы.
Расход тиосульфата должен быть такой, чтобы обеспечить извлечение осаждаемого металла в концентрат на уровне 98-99%. При извлечении ниже 98% осаждаемый металл будет теряться с раствором, при извлечении выше 99% наблюдается перерасход осадителя и повышенное соосаждение цинка с сульфидным концентратом.
Для осаждения из сульфатных растворов никеля, кобальта и меди селективно от цинка применяют натрий- или кальцийсодержащие тиосульфатные реагенты.
Необходимость ввода в сульфатный раствор нейтрализатора кислотности связана с тем, что тиосульфат-ион в кислой среде разлагается по реакции (2). При вводе раствора тиосульфата натрия в сульфатный раствор с рН<2,0 наблюдалось выпадение светлого осадка, при рН>2,0 на осаждение направляли прозрачные растворы.
В случае использования кальцийсодержащего тиосульфатного осадителя отделение гипсового осадка осуществляется или с применением фильтрации, или флотационным способом.
Пример 1.
Для демонстрации влияния состава исходного раствора на степень соосаждения цинка с сульфидным никелевым концентратом были поставлены опыты, результаты которых представлены в таблице 1.
Опыты проводились на модельных растворах, содержащих помимо никеля и цинка также медь, кобальт и железо в различных соотношениях. Величина рН во всех растворах находилась на уровне 2,6-3,3. В качестве реагента использовали раствор тиосульфата натрия с расходом 120% от стехиометрически необходимого по реакциям (1), (7) и (8) для осаждения из раствора содержащихся в нем никеля, меди (кроме опыта 2) и кобальта. Смесь модельного сульфатного раствора и раствора тиосульфата натрия загружали в автоклав и вели процесс осаждения при температуре 130°С в течение 60 минут.
| Таблица 1 | ||||||||||
| Состав исходного раствора, г/дм3 | Раствор после осаждения, г/дм3 | Содержание в твердом, % | Извлечение в кек, % | |||||||
| [Ni] | [Zn] | [Со] | [Cu] | [Fe] | [Ni] | [Zn] | Ni | Zn | Ni | Zn |
| 4,7 | 5,3 | - | - | - | 2,33 | 2,82 | 26,8 | 24 | 48 | 38 |
| 4,2 | 4,8 | - | 4,4 | - | 1,92 | 4,95 | 19,8 | 0,5 | 521 | 1,1 |
| 4,2 | 0,037 | - | - | - | 0,20 | 0,023 | 46,0 | 0,142 | 95 | 33 |
| 4,2 | 0,037 | - | 1,0 | 0,79 | 0,22 | 0,029 | 38,5 | 0,034 | 94 | 9 |
| 16,3 | 0,30 | 0,26 | 4,3 | - | 0,023 | 0,16 | 37,1 | 0,249 | 99,8 | 36 |
| 16,6 | 0,26 | 0,26 | 4,3 | 1,9 | 0,071 | 0,18 | 36,6 | 0,073 | 99,5 | 13 |
| 16,6 | 0,26 | 0,26 | 4,3 | 6,3 | 0,21 | 0,20 | 36,4 | 0,047 | 98,6 | 8 |
| 15,4 | 0,28 | - | - | 6,0 | 0,20 | 0,21 | 43,8 | 0,079 | 98,5 | 10 |
| 15,4 | 0,28 | - | 1,0 | 6,0 | 0,023 | 0,22 | 41,6 | 0,058 | 99,8 | 8 |
| 15,6 | 0,3 | 4,0 | - | - | 0,67 | 0,25 | 35,8 | 0,064 | 95 | 9 |
| 15,6 | 0,3 | 4,0 | - | - | 0,28 | 0,25 | 35,5 | 0,073 | 98 | 10 |
| 15,6 | 0,3 | 10,0 | 0,5 | - | 0,3 | 0,24 | 26,0 | 0,015 | 98 | 2,9 |
| 15,6 | 0,3 | 8,5 | 2,6 | - | 0,3 | 0,25 | 26,7 | 0,008 | 98 | 1,5 |
Из результатов опытов, представленных в таблице 1, видно, что присутствие в исходном растворе ионов меди, железа и кобальта способствует более полному разделению никеля и цинка.
Пример 2.
В таблице 2 представлены данные, позволяющие судить о влиянии температуры осаждения на степень соосаждения цинка с никелевым сульфидным концентратом.
| Таблица 2 | ||||||
| Температура, °С | Раствор после осаждения, г/дм3 |
Содержание в твердом, % | Извлечение в кек, % | |||
| Ni | Zn | Ni | Zn | Ni | Zn | |
| 120 | 0,55 | 0,19 | 36,7 | 0,100 | 96,1 | 17 |
| 130 | 0,01 | 0,19 | 37,2 | 0,074 | 99,9 | 13 |
| 140 | 0,0014 | 0,19 | 36,6 | 0,054 | 100 | 10 |
| 150 | 0,0018 | 0,20 | 37,0 | 0,044 | 100 | 8 |
| 160 | 0,0169 | 0,19 | 37,1 | 0,041 | 99,9 | 7 |
| 170 | 0,0042 | 0,20 | 36,7 | 0,042 | 100 | 8 |
Осаждение никелевого сульфидного концентрата вели из модельного сульфатного раствора, содержащего, г/дм3: 17,1 никеля, 4,5 меди, 1,9 железа, 0,46 кобальта, 0,56 кальция и 0,26 цинка; рН=2,8. Во всех опытах в раствор вводили одинаковое количество реагента - раствора тиосульфата натрия, нагревали полученную смесь в автоклаве до требуемой температуры и вели осаждение в течение 60 минут. Температуру варьировали от 120 до 170°С. В данной серии опытов использовали раствор тиосульфата натрия с концентрацией серы «тио» 208 г/дм3.
Ведение процесса осаждения в интервале температур 130-170°С при одном и том же расходе осадителя (120% от стехиометрически необходимого по реакциям (1), (7) и (8)) во всех опытах позволило осадить из растворов никель на 99,9-100% и цинк - на 13-7%. Снижение температуры до 120°С привело к недоизвлечению никеля из раствора (96,1%) и к росту извлечения цинка в концентрат (17%). Увеличение температуры свыше 170°С нецелесообразно из-за роста эксплуатационных расходов.
Пример 3.
Влияние расхода реагента на показатели процесса разделения никеля и цинка показаны на следующем примере.
Осаждение никель-кобальтового концентрата вели из модельного сульфатного раствора, содержащего, г/дм3: 15,6 никеля, 4,0 кобальта и 0,3 цинка; рН=2,6. В раствор вводили раствор тиосульфата натрия, расход которого в пяти опытах был различен и составлял 73, 100, 110, 115 и 120% от стехиометрии реакций (1) и (8). В данной серии опытов использовали раствор тиосульфата натрия с концентрацией серы «тио» 228 г/дм.
Смесь модельного сульфатного раствора и раствора тиосульфата натрия загружали в автоклав и вели процесс осаждения при температуре 130°С в течение 60 минут.
Результаты опытов представлены в таблице 3.
| Таблица 3 | |||||||||
| Расход Na2S2O3, % от стехиом. | Раствор после осаждения | Содержание в твердом, % | Извлечение в кек, % | ||||||
| [Ni], г/дм3 | [Со], мг/дм3 |
[Zn], г/дм3 |
Ni | Со | Zn | Ni | Со | Zn | |
| 73 | 3,8 | 1080 | 0,26 | 34,3 | 8,9 | 0,036 | 73 | 70 | 4 |
| 100 | 0,67 | 40 | 0,25 | 35,8 | 9,7 | 0,064 | 95 | 99 | 9 |
| 110 | 0,28 | 20 | 0,25 | 35,5 | 9,6 | 0,073 | 98 | 99 | 10 |
| 115 | 0,15 | 10 | 0,25 | 35,6 | 9,7 | 0,074 | 99 | 100 | 11 |
| 120 | 0,0018 | 0,2 | 0,21 | 31,7 | 8,3 | 0,117 | 100 | 100 | 19 |
При извлечении никеля из раствора на уровне 98-99% уточненное извлечение цинка составило 10-11%, в растворе при этом остаточная концентрация никеля равнялась 0,28-0,15 г/дм3. Снижение расхода осадителя приводит к увеличению остаточной концентрации никеля в растворе после осаждения (3,8-0,67 г/дм3), а увеличение расхода - к повышенному соосаждению цинка с сульфидным концентратом (19%).
Пример 4.
На растворе после выщелачивания никелевых илов, содержащем, г/дм3: 14,3 Ni; 0,09 Zn; 0,97 Cu; 0,25 Со; 4,04 Mg; 0,58 Са; 1,74 Fe; 0,26 Al; 0,49 H2SO4 (рН=3,2) и осадок в количестве 5 г твердого на 1 дм3 раствора, были проведены опыты по осаждению никеля, меди и кобальта селективно от цинка с применением натрий- и кальцийсодержащих тиосульфатных осадителей.
В качестве натрийсодержащего осадителя был применен раствор тиосульфата натрия с концентрацией серы «тио» 224 г/дм3.
В качестве кальцийсодержащего тиосульфатного осадителя использовали пульпу с содержанием в твердой фазе S0 - 13,1%, Sсульфитной - 19,1%, Sобщей - 33,2% и с концентрацией серы «тио» в жидкой фазе - 107 г/дм3; соотношение Vпульпы/Vраствора=1,07.
Опыты проводились при одинаковом расходе осадителей (120% от стехиометрически необходимого по реакциям (1), (7) и (8)).
При использовании кальцийсодержащего осадителя к раствору после выщелачивания илов добавляли расчетное количество осадителя и вели процесс формирования гипсового осадка при температуре 40°С в течение 30 минут. Гипсовый осадок отделяли фильтрацией, промывали его на фильтре водой и использовали промводы вместе с фильтратом в процессе осаждения коллективного концентрата никеля, меди и кобальта. Вместе с гипсом из раствора после выщелачивания илов удалялся и содержащийся в нем осадок в количестве 5 г твердого на 1 дм3 раствора.
Для получения сопоставимых результатов в опытах с использованием натрийсодержащего реагента процесс осаждения вели из раствора после выщелачивания илов, заранее отфильтрованного от содержащегося в нем осадка (5 г/дм3).
Условия осаждения в опытах с использованием натрий- и кальцийсодержащих тиосульфатных осадителей были одинаковы: температура - 130°С, продолжительность - 60 минут.
Результаты опытов представлены в таблице 4.
| Таблица 4 | ||||||
| Осадитель | Раствор после осаждения | Содержание в твердом, % | Извлечение в кек, % | |||
| [Ni], г/дм3 | [Zn], г/дм3 | Ni | Zn | Ni | Zn | |
| CaS2O3, | 0,022 | 0,052 | 41,4 | 0,025 | 99,8 | 10 |
| Na2S2O3 | 0,0019 | 0,062 | 41,5 | 0,029 | 100 | 11 |
Уровень извлечения цинка в концентрат одинаков при использовании как кальцийсодержащего, так и натрийсодержащего осадителя.
Пример 5.
Необходимость ввода нейтрализатора кислотности при осаждении из сульфатных растворов при рН менее 2 можно продемонстрировать на следующем примере.
На основе реального раствора после выщелачивания илов, состава, г/дм3: 4,8 Ni; 0,048 Zn; 1,05 Cu; 0,075 Со; 0,48 Са; 0,79 Fe (pH=2,35) были приготовлены растворы с различной величиной рН. Для их получения использовали реагенты - раствор серной кислоты и раствор NaOH. После ввода реагента в исследуемый раствор смесь выдерживали при перемешивании в течение 5 минут, замеряли рН и только затем вводили осадитель: раствор тиосульфата натрия с расходом, одинаковым для всех опытов (120% от стехиометрически необходимого по реакциям (1), (7) и (8)). При вводе осадителя в сульфатный раствор с рН=1,8 наблюдалось выпадение светлого осадка. В остальных трех опытах (рНисх.=2,0; рНисх.=3,3; рНисх.=4) в автоклав были направлены прозрачные растворы соответственно с рН=2,3; 3,7; 4,6.
Условия осаждения были одинаковы: температура - 130°С, продолжительность - 30 минут.
Результаты опытов представлены в таблице 5.
| Таблица 5 | ||||||
| рН сульфатного раствора | Раствор после осаждения | Содержание в твердом, % | Извлечение в кек по раствору, % | |||
| [Ni], г/дм3 | [Zn], г/дм3 | Ni | Zn | Ni | Zn | |
| 1,8 | 0,32 | 0,041 | 29,0 | 0,015 | 92,9 | 5 |
| 2,0 | 0,092 | 0,041 | 30,0 | 0,014 | 98,0 | 5 |
| 2,35 | 0,051 | 0,040 | 30,8 | 0,013 | 98,9 | 4 |
| 3,3 | 0,071 | 0,042 | 30,5 | 0,012 | 98,4 | 4 |
| 4,0 | 0,045 | 0,049 | 31,0 | 0,013 | 99,0 | 4 |
Таким образом, изменение величины рН сульфатного раствора выше и равно 2,0 не оказывает существенного влияния на извлечение цинка в концентрат цветных металлов, работа в области рН менее 2,0 приводит к нецелевому расходу осадителя и в итоге к уменьшению извлечения никеля в концентрат.
Пример 6.
Опыты по отделению гипсового осадка методами флотации и фильтрации при использовании в качестве реагента тиосульфата кальция были проведены на растворе после выщелачивания Буруктальской латеритовой руды, содержащем, г/дм3: 2,7 Ni; 0,07 Zn; 0,36 Со; 3,2 Feобщ.; 2,0 Fe2+; 0,56 Al; 0,07 Cr; 27,9 H2SO4.
Результаты опытов представлены в таблице 6.
В качестве кальцийсодержащего тиосульфатного осадителя использовали пульпу с содержанием в твердой фазе S0 - 5,1%, Sсульфитной - 17,0%, Sобщей - 23,8% и с концентрацией серы «тио» в жидкой фазе - 128 г/дм3.
В обоих опытах были одинаковыми расход пульпы известняка, используемой для нейтрализации раствора, и расход пульпы тиосульфата кальция (105% от стехиометрически необходимого по реакциям (1) и (8)).
Методика проведения опыта с флотацией: нейтрализация в автоклаве раствора пульпой известняка при температуре 90°С в течение 25 минут, подача через монжюс пульпы тиосульфата кальция, нагрев автоклава до температуры 130°С и осаждение сульфидного концентрата при этой температуре в течение 45 минут. После охлаждения и разгрузки автоклава пульпу направляли на флотацию.
Методика проведения опыта с фильтрацией: подача в раствор, находящийся в реакционном стакане, смеси пульпы известняка и пульпы тиосульфата кальция при температуре 80°С, проведение процесса формирования гипсового осадка в течение 30 минут, фильтрация осадка, автоклавное осаждение сульфидного концентрата из фильтрата при температуре 130°С в течение 45 минут.
| Таблица 6 | |||||||||
| Метод отделения гипсового осадка | Раствор после осаждения | Продукты | Содержание, % | Распределение, % | |||||
| рН | [Ni], г/дм3 | [Со], г/дм3 | Ni | Со | Zn | Ni | Zn | ||
| Концентрат | 29,9 | 4,3 | 0,046 | 94,3 | 2,2 | ||||
| Промпродукт | 0,33 | н.д. | 0,01 | 2,2 | 1,0 | ||||
| Хвосты | 0,058 | н.д. | <0,01 | 2,9 | 7,4 | ||||
| Флотация | 2,1 | Раствор | 0,6 | 89,4 | |||||
| 0,003 | 0,0001 | ||||||||
| Концентрат | 36,5 | 5,6 | 0,062 | 86,2 | 3,6 | ||||
| Гипсовый осадок | 0,044 | н.д. | 0,011 | 1,7 | 10,9 | ||||
| Фильтрация | 2,0 | Раствор | 12,1 | 85,5 | |||||
| 0,29 | 0,01 | ||||||||
Использование обоих методов позволяет концентрировать никель и кобальт в концентрате, а цинк - в растворе.
Повышенное содержание металлов в гипсовом осадке при использовании метода фильтрации является следствием того, что осадок не был промыт водой. Увеличение расхода пульпы тиосульфата кальция в опыте с использованием фильтрации позволит более глубоко осадить никель и кобальт из раствора.
Таким образом, в случае использования тиосульфатсодержащих реагентов селективное осаждение никеля, меди и кобальта от цинка удается осуществить без использования затравки при продолжительности процесса 30-60 минут.
Claims (4)
1. Способ осаждения никеля, кобальта и меди селективно от цинка из сульфатных растворов в виде сульфидов, включающий введение серосодержащего реагента в раствор и нагрев при температуре 130-170°С, отличающийся тем, что в качестве серосодержащего реагента используют тиосульфат при его расходе 110-130% от стехиометрически необходимого для осаждения никеля, кобальта и меди, который вводят в исходный раствор, содержащий никель и цинк, и, по крайней мере, один из металлов: кобальт, медь и железо.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реагента используют натрий- или кальцийсодержащий тиосульфатный реагент.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при рН исходного сульфатного раствора менее 2,0 реагент вводят в этот раствор совместно с нейтрализатором кислотности или после него.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что при использовании кальцийсодержащего тиосульфатного реагента осуществляют отделение гипсового осадка фильтрацией или флотацией.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006115017/02A RU2328537C2 (ru) | 2006-05-02 | 2006-05-02 | Способ осаждения никеля, кобальта и меди селективно от цинка из сульфатных растворов в виде сульфидов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006115017/02A RU2328537C2 (ru) | 2006-05-02 | 2006-05-02 | Способ осаждения никеля, кобальта и меди селективно от цинка из сульфатных растворов в виде сульфидов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006115017A RU2006115017A (ru) | 2007-11-20 |
| RU2328537C2 true RU2328537C2 (ru) | 2008-07-10 |
Family
ID=38959087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006115017/02A RU2328537C2 (ru) | 2006-05-02 | 2006-05-02 | Способ осаждения никеля, кобальта и меди селективно от цинка из сульфатных растворов в виде сульфидов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2328537C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021137721A1 (ru) * | 2019-12-30 | 2021-07-08 | Акционерное Общество "Государственный Научный Центр - Научно-Исследовательский Институт Атомных Реакторов" | СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ Ni-63 ИЗ ОБЛУЧЕННОЙ МИШЕНИ И ОЧИСТКИ ЕГО ОТ ПРИМЕСЕЙ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1056988A (en) * | 1964-11-25 | 1967-02-01 | Republic Steel Corp | Process for recovering metallic nickel and/or cobalt from solutions of salts of nickel and/or cobalt |
| US5178842A (en) * | 1986-03-10 | 1993-01-12 | Outokumpu Oy | Method for precipitating and separating metals |
| RU2182183C2 (ru) * | 2000-02-08 | 2002-05-10 | Открытое акционерное общество "Институт Гипроникель" | Способ осаждения цветных металлов из растворов |
-
2006
- 2006-05-02 RU RU2006115017/02A patent/RU2328537C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1056988A (en) * | 1964-11-25 | 1967-02-01 | Republic Steel Corp | Process for recovering metallic nickel and/or cobalt from solutions of salts of nickel and/or cobalt |
| US5178842A (en) * | 1986-03-10 | 1993-01-12 | Outokumpu Oy | Method for precipitating and separating metals |
| RU2182183C2 (ru) * | 2000-02-08 | 2002-05-10 | Открытое акционерное общество "Институт Гипроникель" | Способ осаждения цветных металлов из растворов |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021137721A1 (ru) * | 2019-12-30 | 2021-07-08 | Акционерное Общество "Государственный Научный Центр - Научно-Исследовательский Институт Атомных Реакторов" | СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ Ni-63 ИЗ ОБЛУЧЕННОЙ МИШЕНИ И ОЧИСТКИ ЕГО ОТ ПРИМЕСЕЙ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006115017A (ru) | 2007-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60122914T2 (de) | Extraktion von nickel und kobalt aus sulfidischen flotationskonzentraten durch oxidierendes auslaugen unter erhöhtem druck in chlorid enthaltender schwefelsäurelösung | |
| EP0930373B1 (en) | Recovery of nickel and/or cobalt from a hydroxide concentrate with an ammonium leach solution | |
| US7862786B2 (en) | Selective precipitation of metal sulfides | |
| FI70427B (fi) | Foerfarande foer behandling av sulfidskaersten | |
| EA012466B1 (ru) | Способ извлечения ценных металлов и мышьяка из раствора | |
| CN1267338A (zh) | 从硫化物矿石材料中氯化物辅助湿法冶金萃取铜 | |
| MXPA04006156A (es) | Oxidacion por presion de alta temperatura de minerales y concentrados de minerales que contienen plata usando la precipitacion controlada de especies de sulfato. | |
| EP0090515B1 (en) | Treatment of solutions to facilitate the removal of ferric iron therefrom | |
| RU2328537C2 (ru) | Способ осаждения никеля, кобальта и меди селективно от цинка из сульфатных растворов в виде сульфидов | |
| AU600750B2 (en) | Method for precipitating and separating metals | |
| RU2443791C1 (ru) | Способ кондиционирования цианидсодержащих оборотных растворов переработки золотомедистых руд с извлечением золота и меди и регенерацией цианида | |
| US5454856A (en) | Recovery of nickel in soluble form from a liquor | |
| FI58793B (fi) | Hydrometallurgiskt foerfarande foer aotervinning av zink koppar och kadmium ur deras ferriter | |
| AU2009200702B2 (en) | Acid recovery | |
| SU619532A1 (ru) | Способ получени свинца | |
| RU1716800C (ru) | Способ выделения ртути из растворов цианирования золота | |
| RU2797855C2 (ru) | Способ получения высокочистого гидратированного сульфата никеля | |
| RU2182183C2 (ru) | Способ осаждения цветных металлов из растворов | |
| SU579745A1 (ru) | Способ выделени цветных металлов | |
| SU1275055A1 (ru) | Способ осаждени сульфидов меди,никел ,кобальта из сульфатных растворов | |
| SU717148A1 (ru) | Способ охлаждени сульфидов цветных металлов | |
| RU2082782C1 (ru) | Способ извлечения меди, никеля и кобальта из мышьяксодержащих аммиачно-карбонатных растворов | |
| AU665774B2 (en) | Recovery of nickel | |
| SU1098969A1 (ru) | Способ переработки медно-цинковых концентратов | |
| SU856989A1 (ru) | Способ извлечени сульфидов цветных металлов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 19-2008 FOR TAG: (72) |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100503 |