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La..présente invention est relative à un procédé de récupération de nickel et de cobalt, d'une solution qui contient des sels dissous de ces métaux.
Le nickel et le cobalt métalliques ont beaucoup de caractéristi- ques physiques et chimiques semblables. Ceci est également vrai des composés de nickel et de cobalt et de minerais naturels. De même, des minerais de ces métaux se présentent généralement ensemble en dépôts naturels et ils ne peuvent habituellement pas être séparés par des pratiques ordinaires de pré- paration mécanique. Il en résulte que le nickel et le cobalt sont habituel- lement tous deux présents dans une solution de lessivage dérivant du lessi- vage d'une matière métallifère qui contient des valeurs de"nickel et de cobalt.
Un but important de la présente invention est de procurer un procé- dé pour récupérer le cobalt et le nickel, soit d'une solution acide, soit d'une solution basique, qui contient des sels dissous des deux métaux. Un but important de l'invention est de récupérer un produit constitué par du cobalt métallique et/ou par du nickel métallique et/ou par un mélange de nickel et de cobalt métalliques, à'partir d'une solution qui contient des sels dissous à la fois de'nickel et de cobalt.
Les valeurs de cobalt et/ou de nickel séparées d'une solution qui contient des sels dissous de nickel et de cobalt, suivant le procédé de la présente invention, sont récupérées sous la forme de carbonates de cobalt et/ou de cobalt-nickel. Un autre but important de la présente inven- tion est de procureruun procédé par lequel la teneur en cobalt et/ou la teneur en cobalt-nickel de ces carbonates peut être convertie pourproduire des métaux convenant pour être utilisés dans l'industrie.
Au moins la majeure partie des valeurs de nickel contenues dans la solution d'origine sont retenues dans la solution après la séparation des valeurs de cobalt. Un autre but important de la présente invention est, par conséquent, de procurer un procédé grâce auquel de telles valeurs de nickel peuvent être récupérées de la solution en tant que nickel métallique convenant pour être utilisé dans l'industrie.
.Le procédé de la présente invention est indépendant de la source ou origine de la solution soumise au traitement. On connaît des procédés grâce auxquels des valeurs de métal désirées sont'extraites d'une matière métallifère et dissoutes dans la solution de lessivage. En outre, on connaît des procédés grâce auxquels des impuretés associées au métal ou aux métaux intéressants peuvent être séparées de la solution. Dans la description du présent procédé, la solution soumise au traitement est considérée comme con- tenant des valeurs de nickel et de cobalt sous forme de sels dissous, quelle que soit la source de la solution, et elle est pratiquement exempte d'impu- retés qui tendraient à amoindrir la pureté des valeurs désirées de nickel et de cobalt, récupérées de la solution.
Une telle solution peut être obtenue par lessivage de matières métallifères, qui contiennent des valeurs de nickel et de cobalt, telles que des minerais,des concentrés, des mattes, un speiss, des résidus d'installations de traitements chimiques et métallurgiques, des métaux secondaires, etc, avec une solution de lessivage acide ou basique.
La solution de lessivage résultante peut alors être traitée pour séparer les impuretés qui tendraient à amoindrir la pureté des valeurs de cobalt et de nickél, récupérées de la solution. La solution est alors en état pour'être traitée par le procédé de la présente invention, en vue de récupérer les va- leurs de nickel et cobalt dissoutes.
Les valeurs de nickel et de cobalt sont présentes dans la solu- tion sous forme de sels dissous. Habituellement, les sels sont sous fomm de s@@a-
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EMI2.1
i ru de caiborat#,n:a;ï s 198 valeurs de métal peuvent être combinées avec d'autres an'ions pourvu que le sel de métal résultant ne soit pas moins soluble dans la solution que le sel carbonate.
La concentration des métaux dissous dans la solution peut varier sur une large gamme. La limite inférieure est déterminée par le coût de récupération des métaux, à partir d'une solution diluée, comparativement au coût de formation et de récupération à partir d'une solution plus concen- trée. La concentration pratique maximum des métaux dans la solution est limi- tée par leur solubilité, et elle est habituellement maintenue convenablement en dessous de celle à laquelle il y aurait une tendance à la précipitation des valeurs métalliques, de la solution, par cristallisation.
La plus basse concentration pratique est de l'ordre d'un total de 5 à 10 gr de nickel + cobalt par litre, et la concentration maximum de nickel + cobalt est de l'o- dre de 100 gr par litre, si les métaux sont sous la forme de carbonates, et d'environ 135 gr par litre, s'ils sont sous la forme de sulfates. Une gamme préférée de valeurs métalliques dissoutes est d'environ 40 à 70 gr par litre sous la forme de carbonates, et d'environ 40 à 90 gr par litre sous la for- me de sulfates.
Si les valeurs de nickel et de cobalt dissoutes sont présentes dans la solution sous une forme autre que les carbonates, la première phase du pro- cédé consiste à procurer des ions carbonate dans la solution en une quanti- té au moins suffisante pour se combiner avec les valeurs de cobalt dissoutes, sous forme de carbonate de cobalt. De même, si nécessaire, la solution est réglée avec de l'ammoniaque pour donner une solubilité maximum de la teneur en nickel,. Ces réglages peuvent êtreréalisés convenablement s'ils sont nécessaires, en ajoutant de l'ammoniaque à la solution et en faisant barboter de l'anhydride carbonique à travers la solution, ou par l'additionde carbona- te d'ammonium à la solution.
L'addition de carbonate d'ammonium a l'avantage que la solubilité des valeurs de nickel dissoutes peut être augmentée et que la solubilité des valeurs de cobalt dissoutes peut être réduite dans des limites étroitement contrôlées.
Les expressions "ammoniaque libre" et "ammoniaque disponible", utilisées dans la présente description)sont destinées à désigner de l'ammo- niaque dissoute per se dans la solution ou sous forme de solution aqueuse d'ammoniaque, et l'ammoniaque combinée avec les métaux sous forme de comple-
EMI2.2
xes métal-ammoni ume
Le nickel et le cobalt forment divers complexes avec de l'ammoniaqB.
Les complexes dans lesquels le rapport ammoniaque/métal est d'environ 2 ou plus amènent une sérieuse augmentation de la solubilité des sels de ces éléments dans des solutions presque neutres. La quantité d'ammoniaque disponible et de carbonate d'ammonium, requise pour obtenir les meilleurs résultats, dé- pend, jusqu'à un certain point, des anions présents. Lorsque les'métaux sont sous forme de carbonates ou de sulfates, la quantité d'ammoniaque disponi- ble est un feur majeur pour la retenue du cobalt en solution. Ordinaire- ment, tout le nickel peut être;retenu en solution, lorsqu'un rapport ammoni- aque ,disponible/nickel + cobalt dissous d'environ 1,5 à 2 moles d'ammoniaque par mble de nickel et cobalt dissous est utilisé.
A ces rapports, cependant, la solubilité du cobalt dans la solution de carbonate est basse et on utilise- ra habituellement un rapport plus élevé. Cependant, si on utilise un rapport trop élevé ,une quantité excessive d'anhydride carbonique sera nécessaire dans le réglage de la carbonatation. Pour cette raison, le rapport ne sera habituellement pas inférieur à environ 1, et non supérieur à environ 4 mo- les d'ammoniaque par mole de nickel + cobalt dissous avec une gamme préfé- rée d'environ 2,5 à 3,5 moles d'ammoniaque par mole de nickel + cobalt dissous.
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Dans la mise en oeuvre de ce procédé, il est désirable de retenir le nickel sélectivement dans la solution par précipitation du cobalt. L'ad- dition d'ammoniaque tend à augmenter à la fois la solubilité du nickel et du cobalt. C'est ainsi qu'on préfère employer un sel d'ammonium, par exemple le carbonate, comme source d'ammoniaque pour le réglage de la teneur en ammo- niaque de la solution. Dans le traitement de solutions qui ont un bas rapport nickel/cobalt, à savoir 1 partie de nickel pour 5 parties de cobalt ou moins, le rapport molaire ammoniaque/métal peut être réglé à environ 2; 5 à 3,5 mo- les d'ammoniaque par mole de nickel + cobalt dissous, et la solubilité du ni- ckel est assurée en procurant un rapport molaire carbonate d'ammonium/métal aussi bas que 1/1.
Pour des rapports nickel/ cobalt supérieurs, c'est-à-di- re des rapports à parts environ égales de nickel et de cobalt et des rapports supérieurs, le rapport carbonate d'ammonium/métal peut être aussi élevé qu'environ 3 à 4 moles d'ammoniaque par mole de nickel + cobalt dissous.
Afin d'obtenir une précipitation maximum du cobalt, à partir de la solution,-, il devrait être présent dans la solution sous forme bivalente, car le cobalt bivalent est moins soluble dans la solution que le cobalt trivalent. C'est ainsi que,si le cobalt est présent dans la solution sous forme trivalente, la solution devrait être traitée avec un;agent réducteur pour le réduire à la forme bivalente. On peut employer du gaz hydrogène comme agent réducteur.
La combinaison des phases de dissolution et de réglage procure une dissolution totale du nickel et d'au moins une partie du cobalt, y compris les composés de cobalt autres que les carbonates. Une précipitation du car- bonate de cobalt peut alors être amorcée en augmentant la teneur en carbo- nate de la solution réglée. Cela peut être réalisé en soumettant la solution à une atmosphère d'anhydride carbonique à une pression basse d'anhydride car- bonique d'environ 0 à 7 atmosphères. Le degré de carbonatation dépend du rap- port initial nickel/cobalt et de l'utilisation subséquente de la solution ré- sultante. Si le rapport nickel/cobalt est inférieur à environ 1/1, la carbonatation n'est pas menée au-delà du point auquel un carbonate de nickel cobalt libre est obtenu.
Si le rapport nickel/cobalt est supérieur à environ 1/1, la quantité d'ions carbonate est augmentée jusqu'à au moins celle stoechi- ométriquement équivalente à la teneur de nickel dissous.
La précipitation du cobalt peut être réalisée en une seule phase.
Cependant,..,au fur et à mesure que la teneur en valeurs de cobalt de la solu- tion s'épuise, les valeurs de nickel tendent à précipiter avec le cobalt.
Ceci est spécialement perceptible lorsqu'on désire produire une solution qui est pratiquement libre de cobalt. C'est ainsi qu'on préfère mener la préci- pitation du cobalt en deux phases. Dans.la première phase, la précipitation du cobalt est terminée avant la précipitation des valeurs de nickel. Le car- bonate de cobalt précipité est séparé de la solution, par exemple par filtra- tion, et peut être traité comme décrit ci-après, pour la récupération de co- balt sensiblement exempt de nickel. La solution résiduaire est chauffée pour réaliser la précipitation de carbonate de cobalt supplémentaire jusqu'à ce que le rapport nickel/cobalt désiré soit obtenu dans la solution.
Le second précipité de carbonate de cobalt qui contient du nickel est séparé de la sô-
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lution.Ce 'f.':CCQ1d!-]:'Ôc:i.pHG '.peut être '*dissous etrenvoyé au procédé comme char- ge circulante, ou 'bien'il peut être traité pour la récupération d'un mélange de cobalt et de nickel métallique, comme décrit ci-après. La solution, après séparation de valeurs de cobalt précipitées, peut être traitée en vue de la récupération de nickel métallique de pureté élevée.
La phase de précipitation de carbonate de cobalt est, de préférence, menée sous une pression partielle basse d'anhydride carbonique gazeux, comme décrit ci-avant, et à une température de l'ordre d'environ 20 à 80 C. La
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précipitation du,carbonate de cobalt est réalisée en une période courte de temps, habituellement en quelques minutes, mais la température et la pres- sion peuvent être maintenues au-delà de cette période pour assurer une précipitation pratiquement totale des valeurs de cobalt. La boue de solu- tion et de carbonates précipités est enlevée de la solution et refroidie.
L.'ammoniaque et l'anhydride carbonique libérés durant cette opération peu- vent être recueillis et récupérés pour être réutilisés. Le carbonate de co- balt précipité est'séparé de- la solution, par exemple par filtration, et est prêt, après lavage, pour'la récupération des valeurs de cobalt tenues.
Le carbonate de cobalt récupéré de la phase de précipitation est dispersé dans de l'eau pour former une boue. La boue est soumise à une température élevée et à une pression de gaz réducteur dans un récipient de réaction convenable pour réduire le carbonate de cobalt en poudre de co- balt métallique. La réaction de réduction peut être menée à une températu- re de l'ordre d'environ 40 C jusqu'à 260 C ou plus. Une gamme préférée va''d'environ 95 C à 235 C. Aux températures inférieures à cette gamme, la réaction de réduction se développe lentement et aux températures supé- rieures à environ 235 C, il faut un appareil résistant à la corrosion, à haute pression, relativement coûteux,
Divers agents réducteurs peuvent être employés dans cette réa.c- tion.
Cependant, ceux qui contiennent du soufre, tels que de l'anhydride sul- fureux et de l'hydrogène sulfuré, devraient être évités, car leur utilisa- tion peut être préjudiciable du fait de la souillure du cobalt méallique produit, par le soufre. Le gaz hydrogène est préféré comme agent réducteur.
Le gaz réducteur peut être chargé dans le récipient de réaction avant, du- rant ou après que la boue a été chauffée jusqu'à la température de réduction désirée. De préférence, cependant, il n'est pas introduit jusqu'à ce que l'anhydride carbonique libéré par thermo-décomposition du carbonate ait été libéré et décharge du récipient de réaction.
La pression totale de la réaction de réduction comprend la pres- sion engendrée de façon autogène à la température laquelle la réaction est menée et la pression partielle du gaz réducteur. La pression partielle du gaz réducteur est, de préférence d'au moins environ 7 atmosphères.
Il en résulte une pression totale d'environ 20 à 45 atmosphères lorsqu'on opère dans la gamme de températures préférée de 95 à 235 C.
La réaction de réduction est menée pendant une période de temps suffisante pour réduire au moins une majeure partie du carbonate de cobalt en poudre de cobalt métallique. La durée de la réaction dépend des condi- tgions de température et de pression utilisées, mais habituellement la réac- tion est achevée jusqu'au degré désiré de 1 à 2 heures ou moins. A la fin de la réaction de réduction, la boue résultante de poudre de cobalt métalli- que et de solution, épuisée en valeurs de cobalt, est déchargée du récipient de réaction. La poudre de cobalt métallique est séparée de la solution, par exemple par filtration, et, après lavage, elle consent pour l'utilisation.
Le même processus peut être suivi pour récupérer les valeurs de co- balt et de nickel,' conlenues dans le second précipité de carbonates de cobalt' et de nickel mélangés, qui est produit lorsque la phase de précipitation de carbonate est menée en deux phases. La différence principale est que le produit de la.réaction de réduction est sous la forme d'une poudre métallique- de cobalt et de nickel.
Les valeurs de nickel contenues dans la solution résultant des pha- ses de précipitation et de séparation du carbonate de cobalt peuvent en être récupérées en mettant la solution en réaction avecua gaz réducteur, de pré- férence exempt de soufre, à une température et à une pression élevées, de la
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manière décrite ci-avant, pour la récupération de cobalt métallique, du précipité de carbonate de cobalt. Il est préférable d'utiliser une quan- tité déterminée d'un catalyseur, tel que du sulfate ferreux, et de mener la réaction de réduction à une température d'environ 160 0 et à une pres- sion partielle d'hydrogène d'environ 7 atmosphères dans la précipitation de nickel, de cette solution.
De la poudre de nickel métallique pratiquement exempte de cobalt, peut être récupérée de cette manière.
Les résultats obtenus dans la mise en oeuvre du procédé de la pré- sente invention sont illustrés aux exemples suivants.
EXEMPLE 1.
Une solution obtenue dans le lessivage d'un minerai de sulfure de nickel et de cobalt contenait après réglage :
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<tb> gr <SEP> par <SEP> litre <SEP> Moles <SEP> par <SEP> litre
<tb>
<tb> Cobalt <SEP> 59 <SEP> 1
<tb>
<tb> Nickel <SEP> 3 <SEP> 0,05
<tb>
<tb> Sulfate <SEP> d'ammonium <SEP> 130 <SEP> 1
<tb>
<tb> Ammoniaque <SEP> 60 <SEP> 3,5
<tb>
Un échantillon de cette solution, dans lequel le cobalt était pra- tiquement entièrement sous forme bivalente, était placé dans un récipient à pression et était soumis, avec une agitation modérée, à une pression de 3,5 atmosphères de CO2 jusqu'à ce que la précipitation de carbonate de cobalt cesse pratiquement au bout d'environ 10 minutes.
Le carbonate de cobalt pré- cipité était séparé de la solution et lavé deux fois avec de petits volumes d'une solution de carbonate d'ammonium saturée, sous une Pression de CO2 d' environ 2 atmosphères. Ensuite, on procédait à un lavage sous pression avec une petite quantité d'eau. Le précipité de carbonate de cobalt lavé était re- cueilli et séché. Le précpité séché contenait environ 85% de la teneur ini- tiale en cobalt et environ 0,52% de nickel. Le précipité avait un rapport cobalt/nickel de 190/1 et contenait moins de 0,1 % de sulfate.
EXEMPLE 2.
Le précipité séché de l'exemple 1 était dispersé dans de l'eau pour former une boue qui contenait environ 30% de solides.
La boue était chauffée jusqu'à 230 C, et l'anhydride carbonique libéré était déchargé du récipient de réaction. La boue chaude était mise en réaction avec de l'hydrogène à environ 230 C et sous une pression partielle d'hydrogène d'environ 7 atmosphères pendant 90 minutes. La boue était en- suite refroidie et la poudre de cobalt métallique réduit était séparée par f iltration. La poudre de cobalt métallique montrait 99,7% de cobalt à l'ana- lyse.
EXEMPLE 3.
La solution, après séparation du carbonate de cobalt précipité, et la solution utilisée dans le lavage de carbonate de cobalt précipité pro- duit à l'exemple 1 étaient combinées. La solution résultante contenait :
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EMI6.1
<tb> gr <SEP> par <SEP> litre <SEP> Moles <SEP> par <SEP> litre
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Co <SEP> 6 <SEP> 0,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Ni <SEP> 2 <SEP> 0,035
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (NH4)O2SO4 <SEP> 190 <SEP> 1,44
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> NH3 <SEP> libre <SEP> ou <SEP> sous <SEP> forme <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (NH4)2CO3 <SEP> 24 <SEP> 1,41
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> CO2 <SEP> 10 <SEP> 0,23
<tb>
L'addition d'environ 0,2 mole par litre de CO2, suivie par un chauffage'de la solution dans un récipient fermé,
à environ 160 C pendant environ 15 minutes-, provoquait la précipitation de carbonate de cobalt.
Après séparation de ce précipité, de la solution ,lavage avec une solution de carbonate d'ammonium saturée et séchage, on trouvait que le précipité contenait du cobalt et du nickel dans le rapport d'environ 20/1. Le filtrat, après séparation'du carbonate de cobalt précipité, contenait moins de 0,05 gr de cobalt par litre.
EXEMPLE 4.
Une solution qui contenait environ 60 gr de nickel + cobalt par litre, sous forme de sulfate, dans un rapport à parts environ égales de nickel et de cobalt, était obtenue du lessivage d'un minerai de sulfure. Une quan- tité suffisante d'ammoniaque était ajoutée pour neutraliser l'acide sulfurique libre et procurer un rapport molaire ammoniaque.métal dissous d'environ 4/1.
La solution réglée était mise en réaction penaant 10 minutes\avec de l'anhydri- de carbonique sous une pression d'environ 3,5 atmosphères, temps pendant le- quel la température augmentait jusqu'à environ 60 C. Le\précipité de carbonate de cobalt était recueilli, lavé deux fois avec une solution de carbonate d' ammonium et une fois avec de l'eau, puis séché. Le carbonate de cobalt sé- ché contenait environ 0,67% de nickel et avait un rapport cobalt/nickel d'en- viron 150/1. 55% du cobalt contenu dansla solution d'origine étaient récupé- rés dans le récipient.
EXEMPLE 5.
Une solution, après séparation du précipité de carbonate de cobalt, et les solutions de lavage du carbonate de cobalt de l'exemple 4 étaient combinées sous forme d'une solution qui contenait :
EMI6.2
<tb> gr <SEP> par <SEP> litre <SEP> Moles <SEP> -par <SEP> litre
<tb>
<tb> Cobalt <SEP> 15 <SEP> 0,25
<tb>
<tb>
<tb> Nickel <SEP> 24 <SEP> 0,41
<tb>
<tb>
<tb> Sulfate <SEP> d'ammonium <SEP> 123 <SEP> 0,93
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> NH3 <SEP> 48 <SEP> 2,8
<tb>
<tb>
<tb> CO2 <SEP> 19,5 <SEP> 0,4
<tb>
L'addition d'environ 0,3 mole de CO2, suivie d'un chauffage à en- viron 165 C pendant 10 minutes, donnait une précipitation pratiquement quan- titative -,du cobalt. Le précipité était recueilli et lavé avec une solu- tion de carbonate d'ammonium saturée, et on trouvait qu'il avait un rapport cobalt/nickel d'environ 10/1.
La solution résiduaire, après séparation du pré- cipité de carbonate de cobalt, contenait environ 23 gr de nickel par litre avec.moins de 0,1 gr de cobalt par litre.
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Une solution qui contient des valeurs de cuivre en plus des valeurs de nickel et de cobalt peut également être traitée par le procédé de la pré- sente invention. Le traitement d'une telle solution est illustré par l'exem- ple 6 suivant.
EXEMPLE 6.
Une solution obtenue par lessivage d'un minerai de sulfure de cobalt-- nickel-cuivre contenait après réglage :
Sulfate de cobalt 0,75 mole par litre
Sulfate de nickel 0,05 " " "
Sulfate de cuivre 0,20 " " "
Sulfate d'ammonium 1 " . "
Ammoniaque 4 " "
Cette solution était traitée à environ 40 C et à une pression d' environ 3,5 atmosphères de CO jusqu'à ce que 90% de la teneur en cobalt soient précipités. La précipiation était terminée en environ 10 minutes.
Après filtration, le gâteau de filtre était lavé et séché. Le résidu séché contenait environ 80% du cobalt contenu dans la solution et environ 0,7% de cuivre + nickel,ou un rapport cobalt/nickel + cuivre supérieur à envi- ron 140/1.
L'exemple suivant illustre le traitement d'une solution pour ob- tenir un carbonate de cobalt pur, suivi par le traitement de la solution ré- siduaire pour obtenir du nickel métallique en poudre.
EXEMPLE 7..
Une solution qui contenait 30 gr de nickel par litre et 50 gr de cobalt par litre, sous forme de sulfates, environ 0,5 mole de sulfate d' ammonium par litre, et 3,5 moles d'ammoniaque libre par litre était soumise à réaction avec de l'anhydride carbonique sous une pression d'environ 3,5 at- mosphères de CO2. La précipitation du carbonate de cobalt était arrêtée lorsque le rapport Ni/Co dans le précipité atteignait environ 1/20. A ce point, environ 50% de la teneur de cobalt étaient précipités. Durant la carbonata- tion, la température augmentait jusqu'à environ 70 C. La boue résultante était filtrée sous le vide et le précipité de carbonate était lavé.
La solution ré- siduaire et les liquides de lavage étaient combinés et contenaient:
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<tb> Solution <SEP> gr <SEP> par <SEP> litre <SEP> Moles <SEP> par
<tb>
<tb> litre
<tb>
<tb> Co <SEP> 15 <SEP> 0,26
<tb>
<tb>
<tb> Ni <SEP> 33 <SEP> 0,57
<tb>
<tb>
<tb> (NH4)2SO4 <SEP> 98 <SEP> 0,75
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> NH3 <SEP> 66 <SEP> 3,9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> CO2 <SEP> 4,5 <SEP> 0,1
<tb>
Cette solution était de teneur suffisamment faible en CO2 et suffisam- ment élevée en ammoniaque, afin de n'exiger aucun réglage avant la réduction du nickel. La solution était transférée à un récipient à pression et mise en réaction avec de l'hydrogène à une pression partielle d'hydrogène d'environ 15 atmosphères et à une température d'environ 200 C pendant environ une demi- heure,.
Environ 70 à 80% du nickel contenu dans la solution étaient précipités sous forme de poudre de nickel qui contenait moins de 5% de cobalt.
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Les exemples suivants illustrent le procédé appliqué sur des solu- tions ayant un rapport molaire nickel/cobalt supérieur à 1/1.
EXEMPLE 8.
Un minerai de garnierite réduit de Cuba était lessivé avec une solution courante ammoniacale-carbonate d'ammonium pourproduire une solu- tion qui contenait, après réglage, 17 gr de nickel:par litre sous forme de carbonate, 0,6 gr de cobalt par litre sous forme de carbonate, 150 gr de NE- par litre sous forme d'une solution aqueuse d'ammoniaque, et 150 gr de carbonate d'ammonium par litre. Cette solution était-.chauffée pendant en- viron 20 minutes à 165 C. Le précipité de carbonate de cobalt résultant contenait environ 83% du cobalt et 2% du nickel contenus dans la solution de lessivage. Le filtrat, après séparation du précipité de cobalt, contenait 0,1 gr de cobalt par litre.
Le rapport molaire nickel/cobalt dans le précipité était d'environ 1/1 avant lavage et de 1/2 environ après lavage.
EXEMPLE 9.
Une solution de sulfates de nickel et de cobalt, qui contenait 21,5 gr de cobalt par litre et 28 gr de nickel par litre était réglée pour contenir environ 50 gr de NH. libre par litre et 280 gr de carbonate d'ammonium par litre. La solution était chauffée à environ 160 C pendant environ 20 minutes. Le carbonate @@@ de cobalt précipitait de la solution et était recueilli. Il contenait 99,4% du cobalt dans la solution et moins de 0,02% de sulfate. Le rapport Co/Ni du précipité lavé était d'environ 7/1. La solu- tion résiduaire contenait 22,4 gr de nickel par litre et 0,1 gr de cobalt par litre .
Les exemples suivants illustrent l'effet de la mise en oeuvre de la phase de précipitation de carbonate dans une atmosphère d'hydrogène.
EXEMPLE 10.
Environ 150 gr de carbonate d'ammonium étaient ajoutés à un litre de solution qui contenait environ 30 gr de nickel par litre sous forme de carbonate de nickel, 1 à 5 gr de cobalt par litre sous forme de carbonate de cobalt, environ 50 gr de CO2 par litre et environ 140 gr de NE par litre sous forme de solution aqueuse d'ammoniaque et de carbonate d'ammonium.
La solution résultante était chargée dans un récipient à pression, chauffée avec agitation jusqu'à 170 C et maintenue sous une pression moyenne totale d'environ 22 atmosphères pendant environ une heure. Le récipient à pression était refroidi et le contenu était déchargé. Le précipité de carbonate était séparé de la solution par filtration. Les teneurs dans la solution sont don- nées ci-après au-tableau.
EXEMPLE 11.
L'exemple 10 était répété avec la différence que le récipient de réaction était maintenu sous une pression partielle d'hydrogène d'environ 15 atmosphères avant et durant le chauffage. La pression augmentait jusqu' à environ 44 atmosphères durant le chauffage et, à la fin de la période de chauffage, elle avait diminé jusqu'à environ 12 atmosphères. Les teneurs dans la solution sont données ci-après au tableau.
EXEMPLE 12.
Afin de montrera-effet de l'utilisation d'un gaz inerte dans l'exem- ple 1, le processus était répété sur un autre échantillon, ne différant que parce qu'il contenait environ 2 gr de carbonate de cobalt par litre. Une pres- sion partielle d'environ 15 atmosphères d'azote était employée avant et du- rant lé chauffage. La pression augmentait jusqu'à environ 43 atmosphères et di-
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minuait jusqu'à environ 15 atmosphères à la fin du traitement. Les teneurs dans la solution à la suite de ce test sont données au tableau ci-après.
EXEMPLE 13.
L'exemple 12 était répété sur un autre échantillon de la même solution avec la différence que dé l'hydrogène était utilisé au lieu d'azote.
Durant le traitement, la pression augmentait jusqu'à 44 atmosphères et à la fin, après refroidissement, elle était réduite à 13 atmosphères. Les teneurs dans la solution sont données au tableau ci-après.
TABLEAU
Conditions et résultats de test
EMI9.1
<tb> Exemple <SEP> Pression <SEP> Pression <SEP> Pression <SEP> Teneur <SEP> Teneur <SEP> finale
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> N <SEP> initiale, <SEP> totale,, <SEP> finale, <SEP> initiale, <SEP> en <SEP> Co,gr/1.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> atmosphères <SEP> atmosphères <SEP> atmosphères <SEP> en <SEP> Co, <SEP> gr/
<tb>
<tb>
<tb> 1.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
10 <SEP> 0 <SEP> 23 <SEP> 0 <SEP> 0,43 <SEP> 0,35
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 11 <SEP> 15(H2) <SEP> 44 <SEP> 11 <SEP> 0,43 <SEP> 0,11
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 12 <SEP> 15(N2) <SEP> 43 <SEP> 15 <SEP> 0,53 <SEP> 0,53
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 13 <SEP> 15(H2) <SEP> 43,5 <SEP> 13 <SEP> 0,53 <SEP> 0,21
<tb>
On notera que l'utilisation d'un gaz réducteur, tel que de l'hy- drogène, améliorait la précipitation des valeurs de cobalt, de la solution.
REVENDICATIONS.
1. Le procédé de séparation de nickel et de cobalt, d'une solution aqueuse qui contient dessels dissous de nickel et de cobalt, caractérisé par les phases suivantes: on prévoit dans la solution environ 1 à 4 moles de carbonate d'ammonium par mole de cobalt + nickel dissous, et suffisamment d'ammoniaque pour retenir le nickel en solution, à une température et une pression atmosphérique; on chauffe la solution réglée, jusqu'à une tempéra- ture supérieure à environ 140 C et on la maintient à cette température, ainsi qu'à une pression au moins équivalente de celle engendrée de façon autogène, jusqu'à ce que la précipitation de carbonate de cobalt cesse pratiquement; et la séparation et la récupération du carbonate de cobalt,de la solution.