FI93973C - Method for preventing the formation of jarosite and ammonium- and alkali-based double salts in liquid-liquid extraction of acidic leaching processes - Google Patents
Method for preventing the formation of jarosite and ammonium- and alkali-based double salts in liquid-liquid extraction of acidic leaching processes Download PDFInfo
- Publication number
- FI93973C FI93973C FI922842A FI922842A FI93973C FI 93973 C FI93973 C FI 93973C FI 922842 A FI922842 A FI 922842A FI 922842 A FI922842 A FI 922842A FI 93973 C FI93973 C FI 93973C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- extraction
- process according
- ammonium
- metal
- solution
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0453—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0476—Separation of nickel from cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
- C22B3/38—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Description
9397393973
MENETELMÄ JAROSIITIN SEKÄ AMMONIUM- JA ALKALIPOHJAISTEN KAKSOISSUOLOJEN MUODOSTUMISEN ESTÄMISEKSI HAPPAMIEN LIUOTUSPROSESSIEN NESTE-NESTUUTOSSAMETHOD FOR PREVENTING THE FORMATION OF JAROSITE AND AMMONIUM AND ALKALINE-BASED DOUBLE SALTS IN THE LIQUID LIQUIDATION OF ACID DISSOLUTION PROCESSES
Keksintö kohdistuu menetelmään jarosiitin sekä ammonium-ja alkalipohjaisten kaksoissuolojen muodostumisen estämiseksi happamien liuotusprosessien neste-nesteuutossa, jonka avulla arvometallit erotetaan toisistaan. Menetelmässä orgaaninen uuttoliuos neutraloidaan ammonium- tai alkalisuolojen avulla ennen arvometallien erotusta uuttotuloksen parantamiseksi. Neutraloinnin jälkeisessä esiuutossa uuttoaine saatetaan sekoituskontaktiin vesi-liuoksen kanssa, joka sisältää sellaista metallia, joka tässä esiuutossa korvaa uuttoliuoksen sisältämät ammonium- tai alkali-ionit. Siten ko. ionit poistuvat uuttopiiristä ennen varsinaisten arvometallien uuttamalla tapahtuvaa erottamista.The invention relates to a process for preventing the formation of jarosite and ammonium- and alkali-based double salts in liquid-liquid extraction of acidic leaching processes, by means of which the precious metals are separated from one another. In the process, the organic extraction solution is neutralized with ammonium or alkali salts before the separation of precious metals to improve the extraction result. In the pre-extraction after neutralization, the extractant is brought into mixing contact with an aqueous solution containing a metal which, in this pre-extraction, replaces the ammonium or alkali ions contained in the extraction solution. Thus, ko. the ions leave the extraction circuit before the actual precious metals are separated by extraction.
Raudan käsittely on eräs tärkeä osatekijä prosessoitaessa ei-metallipitoisia rikasteita tai malmeja. Etenkin liuotusprosesseissa tai tapauksissa, joissa käsittely rakentuu liuotuksen ja sulatuksen yhdistämiseen, on raudan käyttäytyminen erityisen tärkeää. Raudan ominaisuuksiin kuuluu, että se kolmiarvoisessa valenssitilassa muodostaa emäksisiä kaksoissuoloja, joiden koostumus on D[Fe3 (S04)2 (OH) 6] . Näissä ns. jarosiittiyhdisteissä D on alkalimetalli kuten natrium tai kalium, tai se voi olla myös ammonium.Iron processing is an important component in the processing of non-metallic concentrates or ores. Especially in dissolution processes or in cases where the treatment is based on combining dissolution and smelting, the behavior of the iron is particularly important. The properties of iron include that in the trivalent valence state it forms basic double salts with the composition D [Fe 3 (SO 4) 2 (OH) 6]. In these so-called the jarosite compounds D have an alkali metal such as sodium or potassium, or it may also be ammonium.
Jarosiittiyhdisteet muodostuvat happamista liuoksista, jotka sisältävät kolmiarvoista rautaa ja ammoniumia, natriumia tai kaliumia. Jarosiittia muodostuu lähinnä pH-alueela 0,5 - 5,0. Lämpötilan nosto edesauttaa tätä muodostumista. Jarosiittia muodostuu herkästi alueella 60 - 220°C. Mitä korkeampi lämpötila on, sitä alhaisemmassa pH:ssa jarosiittia muodostuu.Jarosite compounds consist of acidic solutions containing trivalent iron and ammonium, sodium or potassium. Jarosite is mainly formed in the pH range of 0.5 to 5.0. Raising the temperature promotes this formation. Jarosite is easily formed in the range of 60 to 220 ° C. The higher the temperature, the lower the pH at which jarosite is formed.
2 939732,93973
Liuotuspohjalla olevissa sinkkiprosesseissa on yleistä käyttää jarosiittimuodostusta hyväksi raudan poistamiseen sinkkipitoisista liuoksista. Keksintömme puolestaan kohdistuu prosesseihin, joissa halutaan välttää jarosiitin tai muun ammonium- tai alkalikaksoissuolan muodostumisesta. Tämänkaltainen prosessi on esimerkiksi nikkelin, koboltin tai kuparin valmistusprosessi. Raaka-aine voi olla malmi, rikaste tai rikasteen tai muun vastaavan metallipitoisen aineen sulatuksesta saatu välituote.In zinc processes based on leaching, it is common to use jarosite formation to remove iron from zinc-containing solutions. Our invention, in turn, is directed to processes in which it is desired to avoid the formation of jarosite or other ammonium or alkali double salts. Such a process is, for example, a process for the manufacture of nickel, cobalt or copper. The raw material may be an ore, concentrate or an intermediate obtained from the smelting of a concentrate or other similar metalliferous substance.
Kysymyksessä on prosessi, jossa on korotetuissa lämpötiloissa tapahtuvia prosessointivaiheita. Tällaisia ovat yli 60°C:ssa toimivia atmosfäärisiä tai paineenalaisia liuotusvaiheita, jotka sisältävät 0,5 - 85% rautaa. Näitten prosessivaiheitten piiriin kuuluvat myös raudan poisto kyseisistä liuotusvaiheista saaduista prosessiliuoksista silloin kun menetelmänä käytetään yleistä, korotetussa lämpötilassa (60 - 220°C) toimivaa hydrolyysiä.It is a process with processing steps at elevated temperatures. These include atmospheric or pressurized dissolution steps above 0.5 ° C containing 0.5 to 85% iron. These process steps also include the removal of iron from the process solutions obtained from these dissolution steps when the process uses general hydrolysis at elevated temperature (60-220 ° C).
Yllämainituissa tapauksissa jarosiitin muodostumista ei voida välttää, jos ko. prosessissa on tarvetta lisätä ammonium- tai alkalipitoisia aineita. Tällaisia ovat pH-säätöön tarvittava ammoniakki tai lipeä. Näitä puolestaan tarvitaan edesauttamaan liuospuhdistusta, joka toimii korkeammassa pH:ssa kuin liuotus ja raudanpoisto. Esim. nikkeliprosessissa kyse on lähinnä sinkin, kuparin ja koboltin poistosta. Vastaavasti voi syntyä kiteytys-ongelmia aiheuttavia ammoniumkaksoissuoloja kuten esimerkiksi ammoniumnikkelisulfaatti.In the above cases, the formation of jarosite cannot be avoided if the there is a need to add ammonium or alkaline substances in the process. These include ammonia or lye for pH adjustment. These, in turn, are needed to facilitate solution purification, which operates at a higher pH than leaching and iron removal. For example, the nickel process mainly involves the removal of zinc, copper and cobalt. Similarly, ammonium double salts such as ammonium nickel sulfate can cause crystallization problems.
Aikaisemmin voitiin paremmin sallia jarosiitin ja kaksoissuolojen muodostumista. Tiukentuneet ympäristövaatimukset ovat kuitenkin eräs tekijä, joka nykyisin asettaa rajoituksia. Käytettäessä ammoniakkia neutra- 3 93975 lointiin ammoniumjarosiitin muodostuminen aiheuttaa typpipäästöjä NOx-kehityksen muodossa esimerkiksi kaaviokuvan 1 tyyppisessä prosessissa. Käytetyissä prosessiolosuhteissa ei jarosiitin muodostumista voi estää liuotus- ja raudanpoistovaiheissa. Tällöin liuotusjäännöksenä saatu metallisulfaatti on jarosiit-tipitoinen.In the past, the formation of jarosite and double salts could be better allowed. However, stricter environmental requirements are one of the factors currently imposing restrictions. When ammonia is used for the neutralization, the formation of ammonium jarosite causes nitrogen emissions in the form of NOx evolution, for example in a process of the type shown in Scheme 1. Under the process conditions used, jarosite formation cannot be prevented during the dissolution and iron removal steps. In this case, the metal sulfate obtained as a dissolution residue is jarosite-containing.
Kyseinen jarosiitti hajoaa energiaa kuluttaen seuraavas-sa jatkokäsittelyvaiheessa, joka em. tapauksessa on sulatus. Siten jarosiitin muodostuminen heikentää prosessin kustannustehokkuutta. Samoin rautasakka kuluttaa sulatuskäsittelyssä energiaa, vaikka toisaalta sulatus-käsittely erinomaisella tavalla sitoo raudan inerttiin kuonaan poistaen samalla hienojakoisen rautasakan varastoimiseen liittyvät ongelmat. Alkalimetallit taas perinteisesti ovat ei-toivottuja aineita sulatuksessa.This jarosite decomposes, consuming energy, in the next processing step, which in the above case is smelting. Thus, the formation of jarosite impairs the cost-effectiveness of the process. Similarly, iron smelting consumes energy in smelting treatment, although on the other hand smelting treatment binds iron to inert slag in an excellent way, while eliminating the problems associated with storing fine iron precipitate. Alkali metals, on the other hand, have traditionally been undesirable substances in smelting.
Keksintömme kohdistuu menetelmään neste-nesteuutossa välttää jarosiitin tai ammonium- ja alkalipohjaisten kaksoissuolojen muodostumista estämällä ammoniumin, natriumin tai kaliumin pääseminen liuoskiertoon, vaikka ammoniumia tai lipeää käytetäänkin liuospuhdistuksen tehostamiseksi. Uuttoprosessin kierrosta tuleva uutto-liuos neutraloidaan ammonium- tai alkalisuolalla, mutta ko. ionien pääsy varsinaiseen uuttopiiriin, jossa arvometallit erotetaan toisistaan, estetään käyttämällä esiuuttovaihetta, jossa ammonium- tai alkali-ionit uuttuvat vesiliuokseen ja ne korvataan uuttoliuoksessa ns. välitysionilla. Oleellista on, että neste-neste-uutolla erotettavista arvometalleista ainakin yksi uuttuu voimakkaammin kuin välitysioni. Kun ammonium- ja alkali-ionit on poistettu liuoksesta, on mahdollista käyttää korotettua lämpötilaa liuotuksen tehostamiseksi ja sulatusta luonnollisena jatkokäsittelyvaiheena jonkin erotettavan metallin talteenottamiseksi ja luonnonsuoje 4 93973 lun tehostamiseksi. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit käyvät esille oheisista vaatimuksista.Our invention relates to a process in liquid-liquid extraction to avoid the formation of jarosite or ammonium- and alkali-based double salts by preventing ammonium, sodium or potassium from entering the solution circuit, even if ammonium or lye is used to enhance solution purification. The extraction solution from the extraction process cycle is neutralized with ammonium or alkali salt, but the the entry of ions into the actual extraction circuit, where the precious metals are separated from each other, is prevented by using a pre-extraction step in which ammonium or alkali ions are extracted into the aqueous solution and replaced in the extraction solution by the so-called välitysionilla. It is essential that at least one of the precious metals to be separated by liquid-liquid extraction extracts more strongly than the transfer ion. Once the ammonium and alkali ions have been removed from the solution, it is possible to use an elevated temperature to enhance the dissolution and melt as a natural further processing step to recover some of the metal to be separated and to enhance the nature protection. The essential features of the invention appear from the appended claims.
Keksintöä kuvataan myös oheisten kuvien avulla, jossa kuva 1 on virtauskaavio keksinnön eräästä edullisesta suoritusmuodosta, ja kuvassa 2 on esitetty eräiden metallien uuttuminen pH:n funktiona tietyllä uuttoaineella.The invention is also illustrated by the accompanying figures, in which Figure 1 is a flow diagram of a preferred embodiment of the invention, and Figure 2 shows the extraction of certain metals as a function of pH with a particular extractant.
Menetelmäämme käytettäessä saavutetaan myös eräitä tärkeitä prosessiteknillisiä etuja. Kun neutraalisuolaa kuten ammonium- natrium- tai kaliumsulfaattia ei kerry liuoskiertoon, nousee esim. nikkelisulfaatin liukoisuus. Tätä voidaan käyttää hyväksi prosessiin kuuluvien pelkistys- ja elektrolyysivaiheiden kapasiteetin nostamiseen. Etuina voidaan mainita myös sakeutuksen, suodatuksen ja elektrolyysin helpottuminen. Korkea metallipitoisuus parantaa myös tuotetun metallin laatua. Tärkeää on myös, ettei tarvitse varautua erilliseen neutraali-suolan poistamiseen varsinaisista prosessiliuoksista esimerkiksi kiteyttämällä.Using our method also achieves some important process engineering advantages. When a neutral salt such as ammonium sodium or potassium sulfate does not accumulate in the solution circuit, the solubility of nickel sulfate, for example, increases. This can be used to increase the capacity of the reduction and electrolysis steps involved in the process. Advantages also include facilitation of thickening, filtration and electrolysis. The high metal content also improves the quality of the metal produced. It is also important not to have to prepare for the separate removal of the neutral salt from the actual process solutions, for example by crystallization.
Keksintömme mukaan prosessiin, joka koostuu sulatuksista, liuotuksesta ja kahden eri arvometallin, joita voisi kuvata kirjaimilla A ja B, talteenotosta pelkistyksen ja/tai elektrolyysin avulla, liitetään vielä tunnusomaiset uuttoprosessivaiheet kiteytyksellä täydennettynä. Menetelmässä käytetään avuksi vielä metallia C, jonka ei välttämättä tarvitse olla arvometalli. Arvometalli B:n talteenotosta kuten pelkistyksestä, johdetaan esiuuttoon C-pitoista liuosta, jonka C-pitoisuutta nostetaan aina häviöitä vastaava määrä. Neutralointiaineena käytetään ainetta D, joka on ammonium-, natrium- tai kaliumsuola. Esiuutossa seuraa sekoituskontakti neutralointiaineella D neutraloidun uuttoliuoksen kanssa. Uuttoliuos on yleensä kerosiinipohjainen ja sisältää uuttoainetta, joka 5 93973 uuttotasapainojensa mukaan uuttaa preferoidusti metallia A seuraavassa uuttoerotuksessa, johon johdetaan A:ta, B:tä ja C: tä sisältävää liuosta raudan poistosta. Vesiliuos on edullisesti sulfaattiliuos.According to our invention, the process consisting of smelting, dissolution and recovery of two different precious metals, which could be described by the letters A and B, by reduction and / or electrolysis, is accompanied by further characteristic extraction process steps supplemented by crystallization. The method also uses metal C as an aid, which does not necessarily have to be a precious metal. From the recovery of the precious metal B, such as from reduction, a C-containing solution is passed to the pre-extraction, the C content of which is always increased by an amount corresponding to the losses. The neutralizing agent used is substance D, which is an ammonium, sodium or potassium salt. Pre-extraction is followed by mixing contact with the extraction solution neutralized with neutralizing agent D. The extraction solution is generally kerosene-based and contains an extraction agent which, according to its extraction equilibria, preferably extracts metal A in the next extraction separation, to which a solution containing A, B and C is introduced from the iron removal. The aqueous solution is preferably a sulfate solution.
Esiuutossa D-aineita sisältävä uuttoliuos kohtaa C- ja D-pitoista liuosta pelkistyksestä. Tapahtuu ioninvaihto-reaktio, jonka mukaan C uuttuu uuttoliokseen vaihtaen samalla kaiken D:n ulos uuttoliuoksesta vesifaasiin, joka johdetaan esiuutosta ulos. Tämä johdetaan D-suolan erotukseen, kuten kiteytykseen. C-metallia sisältävä uuttoliuos johdetaan varsinaiseen uuttoerotukseen arvometalleja A ja B sisältävän vesiliuoksen kanssa, jolloin tapahtuu vastaavanlainen ioninvaihto C:n ja A:n välillä. C siirtyy takaisin vesifaasiin ja palaa B:n talteenoton kautta esiuuttoon uutta uuttoliuoskierrosta varten. Täten C toimii eräänlaisen välitysionina syrjäyttämällä ensin D:n uuttoliuoksesta esiuutossa mutta joutumalla itse takaisin vesiliuokseen uuttoerotuksessa. Näin C ei oleellisesti kulu prosessissa lukuunottamatta pieniä määriä D:n ja A: n mukana, ja tämä kuluminen voidaan hoitaa pienellä lisäyksellä ennen esiuuttoa. A poistetaan uuttoliuoksesta takaisin hapolla uuttamalla ja johdetaan jatkoprosessista omaan talteenottopiiriinsä.In the pre-extraction, the extraction solution containing D substances encounters the C- and D-containing solution from the reduction. An ion exchange reaction takes place, according to which C is extracted into the extraction solution, while at the same time exchanging all D from the extraction solution into the aqueous phase, which is led out of the pre-extraction. This is led to the separation of the D-salt, such as crystallization. The extraction solution containing C-metal is passed to the actual extraction separation with an aqueous solution containing precious metals A and B, whereby a similar ion exchange takes place between C and A. C transitions back to the aqueous phase and returns via B recovery to pre-extraction for a new extraction solution cycle. Thus, C acts as a kind of mediator ion by first displacing D from the extraction solution in the pre-extraction but by returning itself to the aqueous solution in the extraction separation. Thus, C is not substantially consumed in the process except for small amounts with D and A, and this wear can be treated with a small addition before pre-extraction. A is removed from the extraction solution by acid extraction and passed from the further process to its own recovery circuit.
Menetelmämme ei ole sidottu mihinkään erityisiin metalleihin tai uuttoliuoksiin. Oleellista on, että uuttotasapaino suosii A-metallin uuttumista B- ja C-metalleihin nähden. On edullista, muttei välttämätöntä, että C uuttuu B:tä voimakkaammin, jolloin se edesauttaa A:n selektiivistä uuttumista B:hen nähden. Metallit uuttuvat lähinnä kationivaihdon mukaan sellaisilla uuttoaineilla, jotka tarvitsevat neutralointiainelisäystä uuttoreaktion edistämiseksi. Tällaisia uuttoaineita ovat di-(alkyyli)-fosforihapot, alkyylifosfonihapon mono-alkyyliesterit sekä di-(alkyyli)-fosfiinihapot ja orgaa- 6 93973 niset karboksyylihapot, yleensä C-10-tyyppiset, sekä lukuisa joukko muita happamia orgaanisia uuttoaine-yhdisteitä.Our method is not tied to any specific metals or extraction solutions. Essentially, the extraction equilibrium favors the extraction of the A metal over the B and C metals. It is preferred, but not necessary, that C be extracted more strongly than B, thereby promoting the selective extraction of A over B. The metals are extracted mainly by cation exchange with extraction agents that need the addition of a neutralizing agent to promote the extraction reaction. Such extractants include di- (alkyl) -phosphoric acids, mono-alkyl esters of alkylphosphonic acid, as well as di- (alkyl) -phosphinic acids and organic carboxylic acids, generally of the C-10 type, as well as numerous other acidic organic extractant compounds.
Seuraavaksi kuvataan tyypillinen keksintömme piiriin kuuluva prosessointimenetelmä puhtaan nikkelin valmistamiseksi ja koboltin talteenottamiseksi kyseisen prosessin liuospuhdistuksen yhteydessä. Prosessia kuvataan myös kuvan 1 virtauskaavion avulla. Menetelmäämme voidaan kuitenkin soveltaa myös muille metalleille, kuten edelläkuvatusta ja mukanaolevista esimerkeistä ilmenee.Next, a typical processing method within the scope of our invention for producing pure nickel and recovering cobalt in solution purification of that process will be described. The process is also described using the flow chart in Figure 1. However, our method can also be applied to other metals, as shown by the above and the accompanying examples.
Tässä esimerkissä metalli A on koboltti ja metalli B nikkeli. C on edullisesti magnesium ja D ammoniakki. Kyseinen nikkelinerotusprosessi toimii edullisesti nikkeli- ja kuparisulatusprosessien yhteydessä, jolloin liuotuskohteena voi olla sulfidinen nikkelirikaste ja/tai sulatusprosessissa valmistettu kivi. Liuotusjäännöksenä muodostunut kuparisulfidipitoinen materiaali on edullista jatkokäsitellä kuparisulatuksessa kuparin ja mahdollisten jalometallien talteenottamiseksi.In this example, metal A is cobalt and metal B is nickel. C is preferably magnesium and D is ammonia. Said nickel separation process preferably operates in connection with nickel and copper smelting processes, in which case the leaching target may be a sulphide nickel concentrate and / or a stone produced in the smelting process. The copper sulfide-containing material formed as a leach residue is preferably further processed in copper smelting to recover copper and any precious metals.
Menetelmämme mukaan nikkelin vetypelkistyksestä erotettu magnesiumpitoinen liuos johdetaan esiuuttoon, johon myös . johdetaan ammoniakilla esineutraloitua uuttoliuosta. Tämä muodostuu edullisesti di-(alkyyli)-fosfiinihaposta, joka on liuotettu kerosiiniin. Edelleen on edullista, että kyseinen fosfiinihappo on di-(2,4,4-trimetyyli-pentyyli)-fosfiinihappo, joka kykenee uutto-ominaisuuksiensa ansiosta erottamaan kobolttia ja nikkeliä.According to our method, the magnesium-containing solution separated from the hydrogen reduction of nickel is passed to the pre-extraction, to which also. a pre-neutralized extraction solution with ammonia is passed. This preferably consists of di- (alkyl) -phosphinic acid dissolved in kerosene. It is further preferred that said phosphinic acid is di- (2,4,4-trimethyl-pentyl) -phosphinic acid which, due to its extraction properties, is capable of separating cobalt and nickel.
Esiuutossa lähes kaikki magnesium saadaan siirtymään uuttoliuokseen, joka luovuttaa ekvivalentin määrän ammoniumia takaisin vesiliuokseen. Kyseistä vesiliuosta johdetaan seuraavaksi ammoniumsulfaatin kiteyttämiseen. Tällä menettelyllä vältytään siltä, että uuttoa edistävää 7 93973 ammoniumia pääsee nikkeliliuoskiertoon. Samalla vältytään myös ns. neutraalisuolan kiteytykseltä itse varsinaisessa pääprosessivirrassa.In pre-extraction, almost all of the magnesium is transferred to the extraction solution, which releases an equivalent amount of ammonium back into the aqueous solution. This aqueous solution is then passed to crystallize ammonium sulfate. This procedure avoids the release of 7 93973 ammonia from the nickel solution circuit to promote extraction. At the same time, the so-called from the crystallization of the neutral salt in the actual main process stream itself.
Seuraavaksi magnesiummuodossa oleva uuttoliuos johdetaan uuttoerotukseen, jossa sen ja kobolttipitoisen nikkelin vesiliuoksen välinen kontakti tapahtuu. Kuten kuvan 2 mukaisista uuttokäyristä ilmenee, uuttuu koboltti magnesiumia voimakkaammin Cyanex 272®: 11a. Kyseinen uuttoliuos on teknillinen di-(2,4,4-trimetyyli-pentyyli)-fosfiinihappotuote. Täten koboltti syrjäyttää magnesiumin uuttolioksesta sillä seurauksella, että saadaan koboltista puhdistunut nikkeliliuos ja koboltin suhteen rikastunut uuttoliuos. Koboltin talteenottoa varten on seuraavaksi uuttoliuoksen käsittely hapolla ja kyseisen takaisinuuttoliuoksen jatkokäsittely.Next, the extraction solution in the form of magnesium is passed to an extraction separation, where contact between it and the aqueous solution of cobalt-containing nickel takes place. As can be seen from the extraction curves in Figure 2, cobalt extracts more strongly than Cyanex 272® than magnesium. This extraction solution is a technical product of di- (2,4,4-trimethyl-pentyl) -phosphinic acid. Thus, cobalt displaces magnesium from the extraction solution with the result that a cobalt-purified nickel solution and a cobalt-enriched extraction solution are obtained. For the recovery of cobalt, the next step is the treatment of the extraction solution with acid and the further treatment of that back-extraction solution.
Magnesium ei puolestaan häiritse nikkelin talteenottoa seuraavassa elektrolyysissä ja/tai pelkistyksessä, vaan jää liuokseen ja on sieltä jälleen uutettavissa esi-uutossa seuraavan prosessikierroksen aikana. Keksinnön mukainen tapa käyttää magnesiumia välitysionina kobolttiuuttoa varten estää onnistuneesti ammoniumin pääsyn prosessikiertoon. Kuitenkin ammoniumin käyttö on tarpeellista, koska kobolttiuutto jäisi pahasti kesken ilman ammoniakin käyttöä uuton voimistamiseksi.Magnesium, on the other hand, does not interfere with the recovery of nickel in the subsequent electrolysis and / or reduction, but remains in solution and can be extracted therefrom again in the pre-extraction during the next process cycle. The method according to the invention of using magnesium as a transfer ion for cobalt extraction successfully prevents the entry of ammonium into the process cycle. However, the use of ammonium is necessary because cobalt extraction would be severely interrupted without the use of ammonia to intensify the extraction.
Edelläesitetyssä esimerkissä metalli A voi olla myös jokin muu poistettava metalli kuin koboltti. Vaatimuksena on, että A uuttuu magnesiumia voimakkaammin. Täten on menetelmämme mukaan mahdollista poistaa myös sellaisia metalleja kuten sinkkiä, mangaania, kadmiumia, kuparia, rautaa, vanadiinia, molybdeenia ja uraania. Koboltin tai jonkin muun mainittuun ryhmään kuuluvan metallin ohella voidaan myös samanaikaisesti poistaa jokin muu tai useampi muu mainittuun ryhmään kuuluva metalli.In the example above, metal A may also be a metal to be removed other than cobalt. The requirement is that A extracts more strongly than magnesium. Thus, according to our method, it is also possible to remove metals such as zinc, manganese, cadmium, copper, iron, vanadium, molybdenum and uranium. In addition to cobalt or another metal belonging to said group, another or more other metals belonging to said group may also be removed simultaneously.
8 939738,93973
Arvometalli B voi puolestaan kaikissa ylläesiteyissä tapauksissa olla koboltti nikkelin asemasta, tai B voi olla nikkelin ja koboltin liuosseos. Tällöin käytetään ammoniakkia ja vastaavasti magnesiummuodossa olevaa uuttoliuosta vähemmän, jolloin uuttoerotuksen pH: ta säädetään juuri magnesiummuodossa olevan uuttoliuoksen määrällä. Silloin uuttoerotus toimii pH:ssa, jossa uutettava tai uutettavat metalli(t) kykenevät täyttämään uuttoliuoksen ioninvaihtopaikat, mutta sitävastoin koboltti ei pysty. Samoin kuin nikkeliäkin, voidaan kobolttia elektrolysoida tai pelkistää magnesiumpitoi-sista liuoksista.In turn, in all of the above cases, the precious metal B may be cobalt instead of nickel, or B may be a solution mixture of nickel and cobalt. In this case, less ammonia and correspondingly the magnesium extraction solution are used, whereby the pH of the extraction separation is adjusted precisely by the amount of the magnesium extraction solution. The extraction separation then operates at a pH at which the metal (s) to be extracted or extractors are able to fill the ion exchange sites of the extraction solution, but not cobalt. As with nickel, cobalt can be electrolysed or reduced from magnesium-containing solutions.
Vastaavalla tavalla voidaan menetelmäämme käyttää puhdistamaan koko joukko B- ja C-metallia sisältäviä liuoksia. Tämä on teknillistaloudellista niissä tapauksissa, joissa B ja C edustavat sellaisia metalleja, jotka voidaan erottaa toisistaan tunnetuin menetelmin. On myös huolehdittava, että uuttoerotuksessa poistettavat A-metallit uuttuvat B- ja C-metalleja voimakkaammin eli näitä alemmassa pH:ssa. B voi myös uuttua C:tä voimakkaammin. Halutun uuttoerotuksen saavuttamiseksi säädetään uuttoliuoksen määrää, jossa C on uuttuneena, jolloin puolestaan saadaan uuttoerotuksen pH kyseiseen metallierotukseen tarkoituksenmukaiseksi.Similarly, our method can be used to purify a whole range of solutions containing B and C metals. This is technically and economically feasible in cases where B and C represent metals that can be separated from each other by known methods. Care must also be taken to ensure that the A metals removed in the extraction separation are extracted more strongly than the B and C metals, i.e. at a lower pH. B can also extract more strongly than C. In order to achieve the desired extraction separation, the amount of extraction solution in which C is extracted is adjusted, which in turn makes the pH of the extraction separation suitable for the metal separation in question.
Seuraavaksi voidaan mainita joitakin esimerkkejä muista metalliliuoksista, joita voidaan käsitellä keksintömme mukaisella menetelmällä. Käsiteltäessä sinkki-, kupari-, ja kobolttipitoisia raaka-aineita on myös vaikeaa yhdistää hapanta liuotusta ja ammoniakin käyttöä neutra-lointiaineena johtuen ammoniumia ja kobolttia sisältävien kaksoissuolojen rajoittuneesta liukoisuudesta. Kyseisessä esimerkkitapauksessa sinkki esittää A-metallia. Sitävastoin B-metalli voi olla joko kupari ja vastaavasti myös CThe following are some examples of other metal solutions that can be treated by the process of our invention. When handling zinc-, copper-, and cobalt-containing feedstocks, it is also difficult to combine acid leaching and the use of ammonia as a neutralizing agent due to the limited solubility of ammonium and cobalt-containing double salts. In this exemplary case, zinc represents the A metal. In contrast, the B metal can be either copper and C, respectively
9 93973 voi olla kupari. Ratkaisuun vaikuttavat metallien suhteelliset määrät ja muu jatkoprosessointi. Kuten yllä, A voi edustaa myös muita metalleja, jotka uuttuvat B:tä ja C:tä voimakkaammin kuten esimerkiksi rauta ja indium.9 93973 may be copper. The solution is affected by the relative amounts of metals and other further processing. As above, A may also represent other metals that extract more strongly than B and C, such as iron and indium.
Vastaavalla tavalla voidaan erottaa muita metalliryh-mittymiä kuten sinkkiä, mangaania ja kuparia. A on tässä tapauksessa sinkki ja/tai rauta. Mangaani on joko B tai C, jona voi olla myös kupari.Similarly, other metal groups such as zinc, manganese and copper can be distinguished. A in this case is zinc and / or iron. Manganese is either B or C, which may also be copper.
Menetelmämme ei rajoitu di-(alkyyli)-fosfiinityyppisiin uuttoaineisiin, jotka erotusterävyytensä vuoksi ovat kuitenkin edullisia käyttää erotettaessa kobolttia nikkelistä. Tämän lisäksi voidaan käyttää alkyylifosfoni-hapon monoalkyyliestereitä ja di-(alkyyli)-fosfori- happoja, joihin myös uuttuvat metallit seuraavassa järjestyksessä: U022+ > Fe3+ > Zn2+ > Mn2+ > Cu2+ > Cd2+ >Our method is not limited to di- (alkyl) -phosphine-type extractants, which, however, are advantageous for the separation of cobalt from nickel due to their separation sharpness. In addition, monoalkyl esters of alkylphosphonic acid and di- (alkyl) -phosphoric acids, to which the metals are also extracted, can be used in the following order: U022 +> Fe3 +> Zn2 +> Mn2 +> Cu2 +> Cd2 +>
Co2+ > Mg2+ > Ni2+. Kalsium ei osoita yhtenäistä käyttäytymistä, vaan se toimii uuttoainekohtaisesti. Tämä on huomioitava ryhmitettäessä metalleja A-, B- ja C-kate-goriaan uuttokäyttäytymisensä perusteella menetelmämme käyttöä varten.Co2 +> Mg2 +> Ni2 +. Calcium does not show uniform behavior, but acts on an extractant-specific basis. This must be taken into account when grouping metals into categories A, B and C based on their extraction behavior for the use of our method.
Karboksyylihapot, yleensä C-10-hapot ovat eräs uuttoaine-. ryhmä, jota käytetään uutossa. Muodostettaessa metalleista keksinnön mukaisia ryhmiä on huomioitava seuraava uuttojärjestys: Fe3+ > U022+ > Sn2+ > Hg2+ > Cu2+ > Zn2+ > Pb2+ > Cd2+ > Ni2+ > Co2+ > Fe2+ > Mn2+ > Ca2+ > Mg2+.Carboxylic acids, usually C-10 acids, are one of the extractants. the group used in the extraction. When forming groups according to the invention from metals, the following extraction order must be taken into account: Fe3 +> U022 +> Sn2 +> Hg2 +> Cu2 +> Zn2 +> Pb2 +> Cd2 +> Ni2 +> Co2 +> Fe2 +> Mn2 +> Ca2 +> Mg2 +.
Myös muita ionivaihtopohjalla toimivia uuttoaineita voidaan käyttää menetelmäämme perustuvaa metallierotusta varten. Lähinnä tulevat kysymykseen kelaatinmuodostajat 93973 kuten oksimit siltä osin kuin nämä neutralointia tarvitsevat. Neutralointi tulee yleensä kysymykseen silloin, kun uutettavan metallin pitoisuus uuttoliuok-sessa on korkea.Other ion exchange based extractants can also be used for metal separation based on our method. Chelating agents 93973, such as oximes, are particularly relevant in so far as they require neutralization. Neutralization usually occurs when the concentration of the metal to be extracted in the extraction solution is high.
Claims (15)
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI922842A FI93973C (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Method for preventing the formation of jarosite and ammonium- and alkali-based double salts in liquid-liquid extraction of acidic leaching processes |
ZW7693A ZW7693A1 (en) | 1992-06-18 | 1993-06-14 | Method for preventing the formation of jarosite and ammonium and alkali based double salts in solvent extraction circuits connected to acidic leaching processes |
NO932223A NO300429B1 (en) | 1992-06-18 | 1993-06-16 | Process for preventing formation of jarosite and ammonium- and alkali-based double salts in solution extraction by acidic leaching processes |
AU41267/93A AU667539B2 (en) | 1992-06-18 | 1993-06-16 | Method for preventing the formation of jarosite and ammonium and alkali based double salts in solvent extraction circuits connected to acidic leaching processes |
ZA934326A ZA934326B (en) | 1992-06-18 | 1993-06-17 | Method for preventing the formation of jarosite and ammonium and alkali based double salts in solvent extraction circuits connected to acidic leaching processes |
CA002098638A CA2098638C (en) | 1992-06-18 | 1993-06-17 | Method for preventing the formation of jarosite and ammonium and alkali based double salts in solvent extraction circuits connected to acidic leaching processes |
JP17088893A JP3386516B2 (en) | 1992-06-18 | 1993-06-18 | Method for preventing the formation of alkali-based double salts with jarosite and ammonium |
DE4320314A DE4320314C2 (en) | 1992-06-18 | 1993-06-18 | Process for preventing the formation of jarosite and double salts based on ammonium and alkali in solution extraction cycles in connection with acid leaching processes |
US08/440,077 US5779997A (en) | 1992-06-08 | 1995-05-12 | Method for preventing the formation of jarosite and ammonium and alkali based double salts in solvent extraction circuits connected to acidic leaching processes |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI922842 | 1992-06-18 | ||
FI922842A FI93973C (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Method for preventing the formation of jarosite and ammonium- and alkali-based double salts in liquid-liquid extraction of acidic leaching processes |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI922842A0 FI922842A0 (en) | 1992-06-18 |
FI922842A FI922842A (en) | 1993-12-19 |
FI93973B FI93973B (en) | 1995-03-15 |
FI93973C true FI93973C (en) | 1995-06-26 |
Family
ID=8535496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI922842A FI93973C (en) | 1992-06-08 | 1992-06-18 | Method for preventing the formation of jarosite and ammonium- and alkali-based double salts in liquid-liquid extraction of acidic leaching processes |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3386516B2 (en) |
AU (1) | AU667539B2 (en) |
CA (1) | CA2098638C (en) |
DE (1) | DE4320314C2 (en) |
FI (1) | FI93973C (en) |
NO (1) | NO300429B1 (en) |
ZA (1) | ZA934326B (en) |
ZW (1) | ZW7693A1 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5650057A (en) * | 1993-07-29 | 1997-07-22 | Cominco Engineering Services Ltd. | Chloride assisted hydrometallurgical extraction of metal |
US5378262A (en) * | 1994-03-22 | 1995-01-03 | Inco Limited | Process for the extraction and separation of nickel and/or cobalt |
AU739497B2 (en) * | 1997-06-12 | 2001-10-11 | Wmc Resources Limited | Pre-equilibration of a cationic extractant |
AUPO732797A0 (en) * | 1997-06-12 | 1997-07-03 | Wmc Resources Limited | Pre-equilibration of a cationic extractant |
AUPQ489399A0 (en) | 1999-12-24 | 2000-02-03 | Wmc Resources Limited | Solvent extraction of impurity metals from a valuable metal sulphate solution |
US6231823B1 (en) | 2000-03-27 | 2001-05-15 | Dynatec Corporation | Solvent extraction process for the separation of cobalt from nickel in aqueous sulphate-containing solutions |
EP1851346B1 (en) * | 2005-02-14 | 2012-10-17 | BHP Billiton SSM Development Pty Ltd | Process for enhanced acid leaching of laterite ores |
FI120943B (en) | 2008-02-19 | 2010-05-14 | Norilsk Nickel Finland Oy | Method for the separation of zinc, iron, calcium, copper and manganese from aqueous cobalt and / or nickel solutions |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS556460A (en) * | 1978-06-29 | 1980-01-17 | Nippon Mining Co Ltd | Extracting and separating method of nickel and cobalt |
JPS605650B2 (en) * | 1978-07-18 | 1985-02-13 | 日本鉱業株式会社 | Method for cleaning organic solvents used in solvent extraction methods |
JPS6053730B2 (en) * | 1981-06-26 | 1985-11-27 | 康勝 玉井 | Nickel refining method |
JPH0776394B2 (en) * | 1989-06-06 | 1995-08-16 | 工業技術院長 | Extraction and separation of cobalt from cobalt and nickel oxide |
US5176802A (en) * | 1991-07-19 | 1993-01-05 | Willem P. C. Duyvesteyn | Treatment of copper sulfide concentrates |
-
1992
- 1992-06-18 FI FI922842A patent/FI93973C/en not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-06-14 ZW ZW7693A patent/ZW7693A1/en unknown
- 1993-06-16 NO NO932223A patent/NO300429B1/en not_active IP Right Cessation
- 1993-06-16 AU AU41267/93A patent/AU667539B2/en not_active Expired
- 1993-06-17 ZA ZA934326A patent/ZA934326B/en unknown
- 1993-06-17 CA CA002098638A patent/CA2098638C/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-18 JP JP17088893A patent/JP3386516B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-06-18 DE DE4320314A patent/DE4320314C2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ZW7693A1 (en) | 1994-02-02 |
NO300429B1 (en) | 1997-05-26 |
ZA934326B (en) | 1994-01-13 |
FI922842A (en) | 1993-12-19 |
JPH0770656A (en) | 1995-03-14 |
NO932223D0 (en) | 1993-06-16 |
CA2098638A1 (en) | 1993-12-19 |
JP3386516B2 (en) | 2003-03-17 |
AU667539B2 (en) | 1996-03-28 |
CA2098638C (en) | 1998-04-21 |
NO932223L (en) | 1993-12-20 |
AU4126793A (en) | 1993-12-23 |
FI922842A0 (en) | 1992-06-18 |
DE4320314A1 (en) | 1993-12-23 |
FI93973B (en) | 1995-03-15 |
DE4320314C2 (en) | 2001-11-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ismael et al. | Iron recovery from sulphate leach liquors in zinc hydrometallurgy | |
Wen et al. | A cleaner and efficient process for extraction of vanadium from high chromium vanadium slag: Leaching in (NH4) 2SO4-H2SO4 synergistic system and NH4+ recycle | |
Agrawal et al. | Iron and copper recovery/removal from industrial wastes: A review | |
CN102312083A (en) | Method for extracting zinc indium and recovering iron from high-iron high indium zinc concentrate | |
CN1938436B (en) | Recovery of metals from oxidised metalliferous materials | |
CN104603303A (en) | Processes for recovering rare earth elements and rare metals | |
KR101737975B1 (en) | Recovering metal values from oxides of manganese-containing materials | |
USRE36118E (en) | Chemical process of separating metals from an organic complex | |
US5078786A (en) | Process for recovering metal values from jarosite solids | |
CN111268750A (en) | Nickel salt production method | |
FI93973C (en) | Method for preventing the formation of jarosite and ammonium- and alkali-based double salts in liquid-liquid extraction of acidic leaching processes | |
CN103194602A (en) | Method for removing iron and recovering iron-enriched iron scum in wet-method zinc smelting process | |
CN106834742A (en) | It is a kind of to clean the method for extracting nickel cobalt | |
JP6263171B2 (en) | Removal of ferric iron as hematite under atmospheric pressure | |
Kursunoglu et al. | Hydrometallurgical processing of nickel laterites-a brief overview on the use of solvent extraction and nickel/cobalt project for the separation and purification of nickel and cobalt | |
CN115044778B (en) | Method for leaching zinc oxide and copper white smoke dust in mixed mode | |
US9926206B2 (en) | Treatment of manganese-containing materials | |
FI70049B (en) | VAETSKE-VAETSKE-EXTRAKTIONSFOERFARANDE FOER AVLAEGSNANDE OCH UTVINNING AV METALLER UR VATTENLOESNINGAR | |
US5779997A (en) | Method for preventing the formation of jarosite and ammonium and alkali based double salts in solvent extraction circuits connected to acidic leaching processes | |
RU2430172C1 (en) | Extraction method of nickel from oxidised nickel ores | |
JPH11229056A (en) | Production of high purity nickel aqueous solution | |
CN102560112A (en) | Purifying and iron removing process for biological lixivium of low-grade multi-metal sulphide ore | |
USRE36990E (en) | Chemical process for the recovery of metal from an organic complex | |
Riveros et al. | The recovery of iron from zinc sulphate-sulphuric acid processing solutions by solvent extraction or ion exchange | |
CA1044470A (en) | Process for recovering cobalt |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BB | Publication of examined application | ||
MA | Patent expired |