RU2658532C1

RU2658532C1 - Method of removing sodium from chloride solutions

Info

Publication number: RU2658532C1
Application number: RU2017107541A
Authority: RU
Inventors: Туукка Котиранта; Кари Валкама
Original assignee: Оутотек (Финлэнд) Ой
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2015-09-01
Publication date: 2018-06-21
Also published as: FI20145761A; PE20170612A1; AU2015310744B2; FI126932B; EP3189168A1; CA2959113C; CL2017000458A1; AU2015310744A1; WO2016034769A1; CA2959113A1

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention relates to a process for removing sodium from a process stream of a hydrometallurgical process comprising ammonium chloride, nickel chloride, copper chloride, cobalt chloride and/or magnesium chloride. Method comprises the steps of: (a) withdrawing a selected flow of solutions and/or suspensions of the hydrometallurgical process from the process flow of the hydrometallurgical process, (b) evaporating water from the effluent stream to produce a saturated solution containing sodium, (c) crystallizing a portion of sodium chloride contained in a saturated solution containing sodium from said solution to obtain a sodium-depleted solution, and (d) returning the sodium-depleted solution to the process flow of the hydrometallurgical process.

EFFECT: technical result is an increase in the economy and environmental safety of the process.

18 cl, 1 dwg, 2 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящее изобретение относится к способу удаления натрия из хлоридсодержащих растворов в гидрометаллургических процессах извлечения металлов. В частности, изобретение относится к удалению натрия из растворов гидрометаллургических процессов, которые образуются в результате хлоридного выщелачивания никельсодержащих руд и/или концентратов.The present invention relates to a method for removing sodium from chloride-containing solutions in hydrometallurgical metal extraction processes. In particular, the invention relates to the removal of sodium from solutions of hydrometallurgical processes, which are formed as a result of chloride leaching of nickel-containing ores and / or concentrates.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

При хлоридном выщелачивании руд и/или концентратов, в частности никельсодержащих руд и/или концентратов, выщелачивающий раствор обычно рециркулируют внутри процесса. Это приводит к накоплению элементов, таких как натрий и калий. Натрий обычно присутствует в растворе в виде хлорида натрия. При низких концентрациях, т.е. менее чем приблизительно 10 г/л, это не является проблемой. Тем не менее, натрий делает раствор более концентрированным, и со временем требуется большее количество раствора для выщелачивания такого же количества металлов, если натрий не удаляют.In chloride leaching of ores and / or concentrates, in particular nickel-containing ores and / or concentrates, the leach solution is usually recycled within the process. This leads to the accumulation of elements such as sodium and potassium. Sodium is usually present in solution as sodium chloride. At low concentrations, i.e. less than approximately 10 g / l, this is not a problem. However, sodium makes the solution more concentrated, and over time, a larger amount of solution is required to leach the same amount of metals if sodium is not removed.

Традиционный способ удаления примесей, таких как натрий, состоит в отведении небольшого количества отбираемого потока из процесса. В случае концентрированных хлоридных растворов это не является экономичным вариантом, так как растворы необходимо обрабатывать, а хлориды необходимо заменять.The traditional way to remove impurities, such as sodium, is to divert a small amount of the selected stream from the process. In the case of concentrated chloride solutions, this is not an economical option, since the solutions must be processed and the chlorides must be replaced.

Настоящее изобретение основано на том факте, что хлорид натрия кристаллизуется до других солей, присутствующих в растворе, например хлорида кальция или хлорида аммония.The present invention is based on the fact that sodium chloride crystallizes to other salts present in the solution, for example calcium chloride or ammonium chloride.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Таким образом, целью настоящего изобретения является создание способа, который устраняет указанные выше недостатки. Целей настоящего изобретения достигают с помощью способа, отличительные признаки которого указаны в независимых пунктах формулы изобретения. Предпочтительные воплощения изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.Thus, the aim of the present invention is to provide a method that eliminates the above disadvantages. The objectives of the present invention are achieved using a method whose distinguishing features are indicated in the independent claims. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the dependent claims.

Настоящее изобретение основано на понимании того, что натрий может быть удален из технологических потоков гидрометаллургического процесса одновременно с регулированием содержания воды в технологическом потоке. Соответственно, при удалении только той примеси, которую необходимо удалить, объем отбираемого потока может быть сведен к минимуму, а способ может быть более экономичным и, как правило, более экологически безопасным.The present invention is based on the understanding that sodium can be removed from process streams of the hydrometallurgical process while controlling the water content in the process stream. Accordingly, by removing only the impurity that needs to be removed, the volume of the selected stream can be minimized, and the method can be more economical and, as a rule, more environmentally friendly.

Так как количество натрия, подаваемого в процесс, как правило, достаточно мало, и процесс может допускать некоторое количество натрия, то нет необходимости удалять весь натрий из технологического потока. Это позволяет осуществлять кристаллизацию из отбираемого потока, а не из основного технологического потока. Это означает, что оборудование будет меньше по размеру, а затраты на капитальные вложения снизятся. Так как воду необходимо испарять из-за замкнутой циркуляции раствора в процессе, насыщенный раствор для кристаллизации также может быть получен, когда проводят испарение отбираемого потока. Кристаллизация из насыщенного раствора происходит легче, так как она начинается сразу же при испарении большего количества воды или при понижении температуры.Since the amount of sodium supplied to the process is usually quite small, and the process can tolerate a certain amount of sodium, it is not necessary to remove all of the sodium from the process stream. This allows crystallization from the selected stream, and not from the main process stream. This means that the equipment will be smaller and the cost of capital investment will decrease. Since water must be evaporated due to the closed circulation of the solution in the process, a saturated crystallization solution can also be obtained when the selected stream is evaporated. Crystallization from a saturated solution is easier, since it begins immediately when more water evaporates or when the temperature decreases.

Хлорид натрия может быть получен по данному изобретению в виде почти чистого продукта, так как некоторое количество натрия остается в обедненном натрием растворе. Хлорид натрия является солью, которая кристаллизуется из раствора первой, и, следовательно, количество твердых примесей в полученном хлориде натрия мало. Для дальнейшей очистки полученный хлорид натрия можно промыть.Sodium chloride can be obtained according to this invention in the form of an almost pure product, since some sodium remains in the sodium-depleted solution. Sodium chloride is a salt that crystallizes from a solution of the first, and, therefore, the amount of solid impurities in the resulting sodium chloride is small. For further purification, the resulting sodium chloride can be washed.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно с помощью предпочтительных воплощений со ссылкой на прилагаемые чертежи, где на Фиг. 1 показана блок-схема, иллюстрирующая воплощение способа по настоящему изобретению.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with the help of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, where in FIG. 1 is a flowchart illustrating an embodiment of the method of the present invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способу удаления натрия из технологического потока гидрометаллургического процесса на основе хлоридов, включающему стадии:The present invention relates to a method for removing sodium from a chloride-based hydrometallurgical process, comprising the steps of:

(a) отведения отбираемого потока растворов и/или суспензий гидрометаллургического процесса из технологического потока гидрометаллургического процесса на основе хлоридов;(a) withdrawing a sample stream of solutions and / or suspensions of the hydrometallurgical process from the process stream of the chloride-based hydrometallurgical process;

(b) испарения воды из отбираемого потока с получением насыщенного раствора, содержащего натрий;(b) evaporating water from the selected stream to obtain a saturated solution containing sodium;

(c) кристаллизации части хлорида натрия, содержащегося в насыщенном растворе, содержащем натрий, из указанного раствора с получением обедненного натрием раствора; и(c) crystallizing part of the sodium chloride contained in a saturated solution containing sodium from said solution to obtain a sodium-depleted solution; and

(d) возврата обедненного натрием раствора в технологический поток.(d) returning the sodium-depleted solution to the process stream.

Способ по настоящему изобретению подходит для обработки любых технологических потоков гидрометаллургического процесса, образующихся в результате выщелачивания металлсодержащих руд и/или концентратов с помощью выщелачивающих растворов на основе хлоридов, таких как раствор на основе концентрированного CaCl₂. Указанный технологический поток гидрометаллургического процесса дополнительно содержит хлорид аммония, хлорид никеля, хлорид меди, хлорид кобальта и/или хлорид магния. Как правило, указанный технологический поток гидрометаллургического процесса содержит хлорид аммония. Технологический поток гидрометаллургического процесса, как правило, содержит значительные количества натрия. В частности, технологический поток гидрометаллургического процесса содержит от 1 до 50 г/л, более предпочтительно от 5 до 25 г/л натрия. Кроме того, предпочтительно технологический поток гидрометаллургического процесса содержит от 10 до 100 г/л Са и/или от 0,1 до 10 г/л NH₄ ⁺.The method of the present invention is suitable for processing any process streams of a hydrometallurgical process resulting from the leaching of metal-containing ores and / or concentrates using leach solutions based on chlorides, such as a solution based on concentrated CaCl ₂ . The specified process stream of the hydrometallurgical process further comprises ammonium chloride, nickel chloride, copper chloride, cobalt chloride and / or magnesium chloride. Typically, the specified process stream of the hydrometallurgical process contains ammonium chloride. The process stream of the hydrometallurgical process, as a rule, contains significant amounts of sodium. In particular, the hydrometallurgical process stream contains from 1 to 50 g / l, more preferably from 5 to 25 g / l of sodium. In addition, preferably the process stream of the hydrometallurgical process contains from 10 to 100 g / l Ca and / or from 0.1 to 10 g / l NH ₄ ⁺ .

Способ по настоящему изобретению особенно подходит для обработки выщелачивающего раствора, образующегося в результате выщелачивания никельсодержащей руды и/или концентрата. Термин "концентрат", используемый в данном описании, относится к любому продукту, как правило, получаемому из металлсодержащей руды для концентрирования требуемого металла(ов) в продукте и/или удаления примесей из добытой руды для дальнейшей обработки продукта для извлечения одного или более чем одного из указанных металлов. Такой концентрат может быть получен с помощью любых подходящих способов, известных специалистам в данной области техники.The method of the present invention is particularly suitable for treating a leach solution resulting from the leaching of nickel-containing ore and / or concentrate. The term "concentrate," as used herein, refers to any product, typically obtained from metal-containing ore, to concentrate the desired metal (s) in the product and / or remove impurities from the extracted ore to further process the product to recover one or more than one of these metals. Such a concentrate can be obtained using any suitable methods known to those skilled in the art.

Предпочтительно способ по настоящему изобретению обеспечивает удаление по меньшей мере 30%, более предпочтительно по меньшей мере 50%, обычно от 30 до 90%, более предпочтительно от 60 до 80% натрия, содержащегося в технологическом потоке гидрометаллургического процесса до отведения отбираемого потока. Обычно обедненный натрием раствор, который возвращают в основной технологический поток, т.е. в технологический поток гидрометаллургического процесса, содержит менее 4 масс. %, предпочтительно менее 2 масс. % натрия. В некоторых случаях, когда в ходе процесса потребность в испарении является большой, концентрация натрия в основном технологическом потоке после испарения воды и удаления натрия является более высокой, чем до этих стадий способа, из-за уменьшения общего количества технологического потока.Preferably, the method of the present invention removes at least 30%, more preferably at least 50%, usually from 30 to 90%, more preferably from 60 to 80% of the sodium contained in the process stream of the hydrometallurgical process prior to discharge of the selected stream. Usually sodium-depleted solution, which is returned to the main process stream, i.e. in the process stream of the hydrometallurgical process, contains less than 4 mass. %, preferably less than 2 wt. % sodium. In some cases, when during the process the need for evaporation is large, the concentration of sodium in the main process stream after evaporation of water and removal of sodium is higher than before these stages of the method, due to a decrease in the total amount of the process stream.

На Фиг. 1 показан пример технологической схемы способа по настоящему изобретению. Как показано на Фиг. 1, отбираемый поток 2 отводят из технологического потока 1 гидрометаллургического процесса. Отбираемый поток может быть отведен на любой стадии процесса после выщелачивания руды и/или концентрата. В предпочтительном воплощении отбираемый поток отводят на стадии процесса, когда концентрация каких-либо ценных металлов в указанном технологическом потоке является как можно более низкой, чтобы предотвратить потерю указанных ценных металлов во время удаления натрия. Предпочтительно отбираемый поток отводят после стадии процесса, когда концентрация кислоты в указанном технологическом потоке составляет менее 5 г/л. Такие стадии процесса включают осаждение, экстракцию растворителем и нейтрализацию. При выщелачивании никеля такими стадиями процесса являются, в частности, осаждение железа, экстракция растворителем и/или регенерация аммиака. Подходящие места для отведения включают места после осаждения железа, после одной из стадий экстракции растворителем и/или после регенерации аммиака. В предпочтительном аспекте настоящего изобретения отбираемый поток отводят после регенерации аммиака.In FIG. 1 shows an example of a flow chart of a method of the present invention. As shown in FIG. 1, the selected stream 2 is diverted from the process stream 1 of the hydrometallurgical process. The selected stream can be diverted at any stage of the process after leaching of ore and / or concentrate. In a preferred embodiment, the sample stream is diverted to the process step when the concentration of any valuable metals in said process stream is as low as possible to prevent loss of said valuable metals during sodium removal. Preferably, the sample stream is withdrawn after the process step when the acid concentration in said process stream is less than 5 g / l. Such process steps include precipitation, solvent extraction, and neutralization. In nickel leaching, such process steps are, in particular, precipitation of iron, solvent extraction and / or ammonia recovery. Suitable sites for diversion include those after iron precipitation, after one of the solvent extraction steps and / or after ammonia recovery. In a preferred aspect of the present invention, the sample stream is diverted after ammonia recovery.

Объем отбираемого потока зависит от количества воды, которое необходимо удалить из технологического потока для поддержания водного баланса. Если за водным балансом следят в других частях процесса, то объем отбираемого потока зависит от количества натрия, которое необходимо удалить, но, как правило, водный баланс определяет количество отбираемого потока. Количество отбираемого потока может быть вычислено из количества воды, которое необходимо удалить из процесса на этой стадии, от концентрации солей в технологическом потоке и концентрации солей в насыщенном растворе, содержащем натрий, например, раствор, содержащий 50 г/л CaCl₂ и 5 г/л NaCl, имеет концентрацию солей 55 г/л. Если не указано иное, термин "концентрация солей", используемый здесь и далее, относится к количеству всех растворенных солей в конкретном потоке. Концентрация солей в растворе зависит от температуры и природы солей в указанном растворе. Технологический поток, как правило, содержит от 5 до 35 масс. % солей, более предпочтительно от 10 до 30 масс. % от общей массы указанного потока. Насыщенный раствор, содержащий натрий, как правило, содержит от 35 до 70 масс. % солей, более предпочтительно от 40 до 65 масс. % от общей массы насыщенного раствора. Как правило, отклонение ±10%, более предпочтительно ±5%, является допустимым для количества требуемого отбираемого потока. Если концентрация солей в технологическом растворе, потребность в испарении или концентрация солей в насыщенном растворе, содержащем натрий, изменяются, то количество отбираемого потока также изменится. Примеры расчета количества отбираемого потока приведены в примерах 1 и 2.The volume of the selected stream depends on the amount of water that must be removed from the process stream to maintain water balance. If the water balance is monitored in other parts of the process, then the volume of the selected stream depends on the amount of sodium that needs to be removed, but, as a rule, the water balance determines the amount of the selected stream. The amount of the selected stream can be calculated from the amount of water that must be removed from the process at this stage, from the concentration of salts in the process stream and the concentration of salts in a saturated solution containing sodium, for example, a solution containing 50 g / l CaCl ₂ and 5 g / l NaCl, has a salt concentration of 55 g / l. Unless otherwise indicated, the term "salt concentration", as used hereinafter, refers to the amount of all dissolved salts in a particular stream. The concentration of salts in the solution depends on the temperature and nature of the salts in the specified solution. The process stream, as a rule, contains from 5 to 35 mass. % salts, more preferably from 10 to 30 mass. % of the total mass of the specified stream. A saturated solution containing sodium, as a rule, contains from 35 to 70 mass. % salts, more preferably from 40 to 65 mass. % of the total mass of saturated solution. Typically, a deviation of ± 10%, more preferably ± 5%, is acceptable for the amount of required flow. If the concentration of salts in the process solution, the need for evaporation, or the concentration of salts in a saturated solution containing sodium change, then the amount of flow taken will also change. Examples of calculating the amount of sampled stream are given in examples 1 and 2.

Отбираемый поток предпочтительно отводят непрерывно из технологического потока гидрометаллургического процесса, т.е. в виде непрерывно отбираемого потока из технологического потока гидрометаллургического процесса. Непрерывная операция кристаллизации хлорида натрия позволяет использовать оборудование меньшего размера и обеспечивает более равномерную концентрацию натрия в процессе. Другой вариант заключается в отведении непрерывно отбираемого потока для испарения воды на стадии (b) и выполнении кристаллизации хлорида натрия на стадии (с) как периодического процесса.The sample stream is preferably continuously withdrawn from the process stream of the hydrometallurgical process, i.e. in the form of a continuously selected stream from the process stream of the hydrometallurgical process. The continuous crystallization of sodium chloride allows the use of smaller equipment and provides a more uniform concentration of sodium in the process. Another option is to divert a continuously withdrawn stream to evaporate water in step (b) and crystallize sodium chloride in step (c) as a batch process.

Отбираемый поток 2 затем подвергают испарению 10 на стадии (b) испарения для удаления воды 11 из отбираемого потока и для увеличения концентрации натрия в отбираемом потоке. Это дает в результате насыщенный или почти насыщенный раствор 3, содержащий натрий, который подвергают кристаллизации 20 на стадии (с) кристаллизации. Термин "насыщенный или почти насыщенный", используемый в контексте насыщенного раствора, содержащего натрий, относится к тому факту, что дальнейшее испарение воды из раствора приведет к кристаллизации хлорида натрия, таким образом, обеспечивая его кристаллизацию на следующей стадии.The sample stream 2 is then subjected to evaporation 10 in the stage (b) of evaporation to remove water 11 from the sample stream and to increase the concentration of sodium in the sample stream. This results in a saturated or nearly saturated solution 3 containing sodium, which is crystallized 20 in the crystallization step (c). The term “saturated or nearly saturated”, used in the context of a saturated solution containing sodium, refers to the fact that further evaporation of water from the solution will lead to crystallization of sodium chloride, thus ensuring its crystallization in the next step.

Стадию (b) испарения 10, как правило, выполняют на многоступенчатом испарительном оборудовании. При многоступенчатом испарении первую стадию испарения обычно выполняют при атмосферном давлении или давлении, близком к атмосферному. Последующую стадию (стадии) испарения, как правило, выполняют при пониженном давлении. Предпочтительно, пар, образующийся на первой стадии испарения, используют для косвенного нагрева на последующей стадии (стадиях) испарения.Evaporation step (b) 10 is typically performed on multi-stage evaporation equipment. In multi-stage evaporation, the first stage of evaporation is usually performed at atmospheric pressure or near atmospheric pressure. The subsequent evaporation stage (s) are typically carried out under reduced pressure. Preferably, the steam generated in the first stage of evaporation is used for indirect heating in the subsequent stage (stages) of evaporation.

В зависимости от баланса натрия в процессе, часть насыщенного или почти насыщенного раствора 3, содержащего натрий, можно подавать обратно в основной процесс между испарением воды и кристаллизацией хлорида натрия в виде концентрированного потока 5. Так, в одном воплощении настоящего изобретения часть полученного на стадии (b) насыщенного раствора (3), содержащего натрий, возвращают в технологический поток гидрометаллургического процесса перед стадией (с) кристаллизации. Альтернативно или дополнительно, часть частично концентрированного раствора, содержащего натрий, т.е. часть отбираемого потока, сконцентрированного на стадии (b), может быть возвращена в технологический поток гидрометаллургического процесса до того, как он станет насыщенным или почти насыщенным. Это возможно, когда используют многоступенчатое испарительное оборудование и/или когда стадию испарения выполняют по-другому, в несколько подстадий. В вышеупомянутых воплощениях отбираемый поток растворов и/или суспензий гидрометаллургического процесса, который отводят из технологического потока гидрометаллургического процесса на основе хлоридов, может составлять 100% от технологического потока гидрометаллургического процесса.Depending on the balance of sodium in the process, part of a saturated or nearly saturated solution 3 containing sodium can be fed back to the main process between the evaporation of water and crystallization of sodium chloride as a concentrated stream 5. Thus, in one embodiment of the present invention, a part obtained in step ( b) a saturated solution (3) containing sodium is returned to the process stream of the hydrometallurgical process before crystallization step (c). Alternatively or additionally, part of a partially concentrated solution containing sodium, i.e. a portion of the selected stream concentrated in step (b) can be returned to the process stream of the hydrometallurgical process before it becomes saturated or nearly saturated. This is possible when using multi-stage evaporation equipment and / or when the stage of evaporation is performed differently, in several stages. In the above embodiments, the sample stream of solutions and / or suspensions of the hydrometallurgical process that is diverted from the process stream of the chloride-based hydrometallurgical process may comprise 100% of the process stream of the hydrometallurgical process.

Концентрированный поток 5 предпочтительно возвращают непрерывно в технологический поток 1 гидрометаллургического процесса. Количество такого концентрированного потока зависит от количества натрия в данном потоке, потребности в удалении натрия из процесса и количества натрия в концентрированном потоке после кристаллизации, поток 4. Например, если количество натрия в потоке 3 составляет 100 кг/ч, а количество натрия, которое необходимо удалить из процесса, составляет 50 кг/ч, и поток 4 после кристаллизации содержит 10 кг/час натрия, то 40% от потока 3 подают обратно в основной технологический поток в виде потока 5. Как правило, отклонение от процентного отношения разделенных потоков составляет ±10%, более предпочтительно ±5%.The concentrated stream 5 is preferably continuously returned to the process stream 1 of the hydrometallurgical process. The amount of such a concentrated stream depends on the amount of sodium in the stream, the need to remove sodium from the process and the amount of sodium in the concentrated stream after crystallization, stream 4. For example, if the amount of sodium in stream 3 is 100 kg / h, and the amount of sodium that is needed removed from the process is 50 kg / h, and stream 4 after crystallization contains 10 kg / h of sodium, then 40% of stream 3 is fed back to the main process stream in the form of stream 5. Typically, the deviation from the percentage section nnyh flow is ± 10%, more preferably ± 5%.

Насыщенный раствор 3, содержащий натрий, затем подают на стадию (с) кристаллизации 20 для удаления натрия в виде хлорида натрия 22 из насыщенного раствора, содержащего натрий. Кристаллизация может быть достигнута за счет испарения воды, в результате чего происходит кристаллизация хлорида натрия из насыщенного раствора, или за счет понижения температуры, в результате чего также происходит кристаллизация хлорида натрия. В варианте с испарительной кристаллизацией испарившуюся воду удаляют из процесса с потоком 21. Как правило, кристаллизацию 20 на стадии (с) осуществляют в отдельном устройстве для кристаллизации. В качестве альтернативы, стадию (с) кристаллизации 20 можно осуществлять в том же оборудовании, которое используют на стадии (b) испарения 10. Кроме того, часть стадии испарения можно осуществлять в первом испарительном оборудовании, чтобы сконцентрировать поток, а конечное насыщение и стадию кристаллизации осуществляют в другом оборудовании.Saturated solution 3 containing sodium is then fed to crystallization step (c) 20 to remove sodium as sodium chloride 22 from the saturated solution containing sodium. Crystallization can be achieved by evaporation of water, resulting in crystallization of sodium chloride from a saturated solution, or by lowering the temperature, as a result of which crystallization of sodium chloride also occurs. In an embodiment with evaporative crystallization, the evaporated water is removed from the process with stream 21. Typically, crystallization 20 in step (c) is carried out in a separate crystallization device. Alternatively, crystallization step (c) 20 can be carried out in the same equipment used in the evaporation step (b) 10. In addition, part of the evaporation step can be carried out in the first evaporation equipment in order to concentrate the flow, and the final saturation and crystallization step carried out in other equipment.

Как правило, на стадии кристаллизации получают суспензию, содержащую кристаллы хлорида натрия. Затем суспензию обычно сушат в центрифуге, получая сухие или в основном сухие кристаллы. Высушенные кристаллы затем можно промыть водой, чтобы удалить остатки маточного раствора и дополнительно очистить кристаллы. Промывочный раствор предпочтительно возвращают на стадию (с) кристаллизации, чтобы повысить выход хлорида натрия.Typically, a suspension containing crystals of sodium chloride is obtained in the crystallization step. Then the suspension is usually dried in a centrifuge, obtaining dry or mostly dry crystals. The dried crystals can then be washed with water to remove residual mother liquor and further purify the crystals. The wash solution is preferably returned to crystallization step (c) in order to increase the yield of sodium chloride.

Предпочтительно, кристаллизуют по меньшей мере 30 масс. %, предпочтительно от 30 до 100 масс. %, более предпочтительно от 50 до 95 масс. % хлорида натрия, содержащегося в первоначально отведенном отбираемом потоке. В результате удаления хлорида натрия на стадии (с) получают обедненный натрием раствор 4, который возвращают в технологический поток, чтобы поддерживать солевой баланс в замкнутом контуре процесса.Preferably, at least 30 masses crystallize. %, preferably from 30 to 100 mass. %, more preferably from 50 to 95 mass. % sodium chloride contained in the initially diverted selected stream. As a result of the removal of sodium chloride in step (c), sodium-depleted solution 4 is obtained, which is returned to the process stream to maintain salt balance in a closed process loop.

Обедненный натрием раствор 4 возвращают в технологический поток 1 гидрометаллургического процесса, как правило, на ту же стадию процесса, с которой отводили отбираемый поток 2 из технологического потока 1. Это дает возможность продолжения последующих стадий процесса обычным образом.The sodium-depleted solution 4 is returned to the process stream 1 of the hydrometallurgical process, usually to the same stage of the process with which the selected stream 2 was withdrawn from the process stream 1. This makes it possible to continue the subsequent stages of the process in the usual way.

Обедненный натрием раствор 4 предпочтительно возвращают в технологический поток гидрометаллургического процесса, т.е. в виде обедненного натрием непрерывного потока. Это обеспечивает стабильную концентрацию солей в основном технологическом потоке. Даже если кристаллизацию осуществляют в режиме периодического процесса, необходим непрерывный поток обедненного натрием раствора в технологический поток, так как большое различие в концентрациях солей в других частях процесса затрудняет управление процессом. Технологический поток 1 гидрометаллургического процесса, как правило, содержит от 1 до 50 г/л, более предпочтительно от 5 до 25 г/л натрия после того, как обедненный натрием раствор смешивают с указанным технологическим потоком.The sodium-depleted solution 4 is preferably returned to the process stream of the hydrometallurgical process, i.e. as a sodium depleted continuous stream. This ensures a stable concentration of salts in the main process stream. Even if crystallization is carried out in a batch mode, a continuous flow of sodium depleted solution into the process stream is necessary, since a large difference in salt concentrations in other parts of the process makes process control difficult. Process stream 1 of the hydrometallurgical process typically contains from 1 to 50 g / l, more preferably from 5 to 25 g / l of sodium, after the sodium-depleted solution is mixed with said process stream.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Пример 1Example 1

50 т/ч воды удаляют из технологического раствора с расходом 100 т/ч. Расход необходимого количества отбираемого потока рассчитывают следующим образом. Технологический раствор содержит 20 масс. % солей. Используют насыщенный раствор с содержанием солей 60 масс. %. Тогда технологический раствор с расходом 100 т/ч содержит 20 т/ч солей, 80 т/ч воды, а полученный насыщенный раствор содержит 20 т/ч солей и 13,3 т/ч воды. Поэтому количество воды в отбираемом потоке составляет 50 т/ч + 13,3 т/ч = 63,3 т/ч. Это означает, что количество воды, которое необходимо отводить в отбираемый поток, составляет 63,3 т/ч / 80 т/ч = 0,791 от количества воды в исходном технологическом потоке.50 t / h of water is removed from the technological solution at a rate of 100 t / h. The flow rate of the required amount of the selected stream is calculated as follows. The technological solution contains 20 mass. % salts. Use a saturated solution with a salt content of 60 mass. % Then the technological solution with a flow rate of 100 t / h contains 20 t / h of salts, 80 t / h of water, and the resulting saturated solution contains 20 t / h of salts and 13.3 t / h of water. Therefore, the amount of water in the selected stream is 50 t / h + 13.3 t / h = 63.3 t / h. This means that the amount of water that needs to be diverted to the selected stream is 63.3 t / h / 80 t / h = 0.791 of the amount of water in the original process stream.

Пример 2Example 2

Если расход технологического потока составляет 100 т/ч, требуемое количество испаряемой воды составляет 10 т/ч, концентрация солей в технологическом растворе составляет 25 масс. %, а концентрация солей в насыщенном растворе составляет 60 масс. %, то количество отбираемого потока будет составлять 33,3%.If the flow rate of the process stream is 100 t / h, the required amount of evaporated water is 10 t / h, the concentration of salts in the process solution is 25 mass. %, and the concentration of salts in a saturated solution is 60 mass. %, then the amount of the selected stream will be 33.3%.

Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что с развитием технологии концепция настоящего изобретения может быть реализована различными способами. Настоящее изобретение и его воплощения не ограничены описанными выше примерами, но могут изменяться в пределах объема формулы изобретения.For a person skilled in the art it will be obvious that with the development of technology the concept of the present invention can be implemented in various ways. The present invention and its embodiments are not limited to the examples described above, but may vary within the scope of the claims.

Claims

1. A method for removing sodium from a process stream (1) of a hydrometallurgical process containing ammonium chloride, nickel chloride, copper chloride, cobalt chloride and / or magnesium chloride, comprising the steps of:

(a) withdrawing a selected stream (2) of solutions and / or suspensions of the hydrometallurgical process from the process stream (1) of the hydrometallurgical process,

(b) evaporating water (11) from a withdrawn stream (2) to obtain a saturated solution (3) containing sodium,

(c) crystallizing a portion of sodium chloride (22) contained in a saturated solution (3) containing sodium from said solution to obtain a sodium-depleted solution (4), and

(d) returning the sodium-depleted solution (4) to the process stream of the hydrometallurgical process.

2. The method according to claim 1, in which the selected stream (2) contains less than 5 g / l HCl.

3. The method according to p. 1 or 2, in which the process stream (1) of the hydrometallurgical process is a concentrated solution based on CaCl ₂ .

4. The method according to any one of paragraphs. 1-3, in which the process stream (1) of the hydrometallurgical process contains from 10 to 100 g / l Ca.

5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which the process stream (1) of the hydrometallurgical process contains from 0.1 to 10 g / l NH ₄ ⁺ .

6. The method according to any one of paragraphs. 1-5, in which the process stream (1) of the hydrometallurgical process contains from 1 to 50 g / l, preferably from 5 to 25 g / l of sodium.

7. The method according to any one of paragraphs. 1-6, in which the selected stream (2) is diverted after the stage of precipitation, solvent extraction and / or neutralization.

8. The method according to claim 7, in which the selected stream (2) is diverted after the regeneration of ammonium.

9. The method according to any one of paragraphs. 1-8, in which at least 30%, preferably from 30 to 100%, more preferably from 50 to 95% of sodium chloride contained in the process stream (1) of the hydrometallurgical process crystallizes.

10. The method according to any one of paragraphs. 1-9, in which the selected stream (2) is continuously diverted from the process stream of the hydrometallurgical process.

11. The method according to any one of paragraphs. 1-10, in which the sodium-depleted stream (4) is continuously returned back to the process stream of the hydrometallurgical process.

12. The method according to any one of paragraphs. 1-11, in which the saturated solution (3) containing sodium contains from 35 to 70 wt. % salts, preferably from 40 to 65 wt. % of the total mass of saturated solution.

13. The method according to any one of paragraphs. 1-12, in which the process stream of the hydrometallurgical process after returning the sodium-depleted solution (4) to the process stream of the hydrometallurgical process contains from 1 to 50 g / l, usually from 5 to 25 g / l of sodium.

14. The method according to any one of paragraphs. 1-13, in which the crystallization in step (c) is carried out in a separate crystallization device.

15. The method according to any one of paragraphs. 1-13, in which the crystallization in step (c) is carried out in the same equipment as that used in the step (b) of evaporation.

16. The method according to any one of paragraphs. 1-15, in which part of the saturated solution (3) containing sodium obtained in stage (b) is returned to the process stream of the hydrometallurgical process before crystallization stage (c).

17. The method according to any one of paragraphs. 1-16, in which a portion of the sample stream concentrated in step (b) is returned to the process stream of the hydrometallurgical process before it becomes saturated or nearly saturated.

18. The method according to p. 16 or 17, in which the selected stream at the stage (a) is 100% of the process stream of the hydrometallurgical process.