DE2029326C3

DE2029326C3 - Verfahren zur Gewinnung von Nickel

Info

Publication number: DE2029326C3
Application number: DE2029326A
Authority: DE
Inventors: David John Tvor Evans; Donald Robert Weir
Original assignee: Sherritt Gordon Mines Ltd
Current assignee: Viridian Inc Canada
Priority date: 1969-10-16
Filing date: 1970-06-13
Publication date: 1978-10-05
Also published as: YU144170A; CA892478A; JPS499012B1; YU34716B; GB1305243A; FR2065809A5; DE2029326A1; US3674465A; OA03293A; DE2029326B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Nickel aus einem nickelhaltigen, wäUrigen ammoniakalischen Ammoniumkarbonat-System, das als Verunreinigungen mindestens eines der MeUlIe Zink, Magnesium und Mangan enthält, bei dem das System unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur mit Wasserstoff zur Reaktion gebracht wird und Nickel in elementarer Form auslallt.

s Es ist bekannt, nickel- und kobalthaltige Limonit- und Serpentin-Erze in der Weise zu behandeln, daß zuerst das Erz unter reduzierenden Bedingungen geröstet wird, um jeweils die in dem Material enthaltenen Nickel- und Kobaltoxide in eine in ammoniakalischer Lösung lösliche Form überzuführen, und anschließend das reduzierte Material mit ammoniakalischer Ammoniumkarbonatlösung unter oxidierenden Bedingungen gelaugt wird, um Nickel und Kobalt zu extrahieren. Nickel und Kobalt läßt sich

π aus den auf diese Weise erhaltenen Laugungsflüssigkeiten in einfacher Weise dadurch gewinnen, daß Ammoniak und Kohlendioxid durch Kochen der Lösung ausgetrieben werden, so daß das ^-rlöste Nickel und Kobalt in Form basischer Karbonat-Ver-

-Ό bindungen ausfallt. Die Ausfällung kann dann durch Erhitzen in ein Nickel-Kobalt-Oxid-Mischprodukt überführt werden.

Es ist weiterhin bekannt, die Laugungsflüssigkeiten in der Weise zu behandeln, daß das Kobalt vor dem

-'i Kochen entzogen wird, um einen basischen Nickelkarbonat-Niederschlag zu erhalten, der im wesentlichen frei von unerwünschten Kobaltverunreinigungen ist.

Ein weiteres Verfahren zur Gewinnung von Nickel

tu aus derartigen Ammoniumkarbonat-Laugungsflüssigkeilen ist in dem canadischen Patent 8 11 079 beschrieben. Dieses Verfahren, das vorteilhafterweise die Erzeugung von Nickel in metallischer Pulverform erlaubt, sieht vor, daß der basische Nickelkarbonat-

r> Niederschlag aus der Laugungslösung erneut in einer wäßrigen ammoniakalischen Ammoniumkarbonat-Lösung gelösi wird, unlösliche Verunreinigungen aus der daraus enthaltenen Nickel-Ammoniumkarbonatlösung abgetrennt werden, der Ammoniak- und Koh-

H) lendioxidgehalt der Lösung eingestellt wird und anschließend das eingestellte System mit Sauerstoff zur Reaktion gebracht wird, um alle Schwefelanteile in Sulfatform überzuführen. Daraufhin wird das oxidierte System mit Wasserstoff bei erhöhtem Druck und

4-» erhöhter Temperatur zur Reaktion gebracht, so daß Nickel in elementarer pulvriger Form ausfällt. In Fällen, in denen der Schwefelgehalt der Laugungslösung relativ hoch ist, beispielsweise in der Größenordnung von I Gew.-% oder darüber liegt, kann bei diesen

■>(> Verfahren der zusätzliche Schritt hinzukommen, daß der basische Nickelkarbonat-Niederschlag aus der Laugur.nslösung mit einer löslichen Natriumverbindung, z. B. Natriumkarbonat, zusammengebracht wird, die in der Lage ist, mit Sulfationen Natriumsulfat zu

v. bilden.

Dieses bekannte Verfahren hat sich im ganzen als sehr wirkungsvoll bei der Erzeugung von Nickel erwiesen, das im wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Schwefel und Siliciumdioxid ist. Jedoch

Mi enthält das Endprodukt häufig einen unerwünscht hohen Anteil an Zink sowie anderen metallischen Verunreinigungen, wie Magnesium und Mangan. Diese Metalle sind gewöhnlicn in der Laugungslösung vorhanden, die man beim Laugen reduzierter hiterilischer

h) Erze in ammoniakalischen Ammoniumkarbonatsystemen erhält.

Redu/ierte nickel- und kobalthaltige lateritische Erze enthalten normalerweise unterschiedliche Anteile

von anderen Metalien, darunter Zink, Magnesium und Mangan, die dazu neigen, sich in der Ammoniumkarbonat-Laugungslösung zu lösen und diese dadurch zu verunreinigen. Mangan geht dabei in einer niedrigweriigen Form in Lösung und wird anschließend ί während der Laugung zum zweiwertigen Zustand oxidiert In diesem Zustand bildet es Verbindungen, die in der Ammoniak-Ammoniumkarbonatlösung unlöslich sind. In der Praxis wird jedoch ein gewisser Anteil des Mangans nicht oxidiert und verbleibt in in der Laugungslösung.

Zink ist in der Laugungslösung sehr leicht löslich und wird, ebenso wie Magnesium, nicht zu einer unlöslichen Form während derOxidationslaugung oxidiert All diese Verunreinigungen beeinträchtigen den ι, basischen Nickelkarbonat-Niederschlag aus der Laugungslösung und verbleiben in dem pulvrigen Nickel, das man durch direkte Reduktion des basischen Nickelkarbonats erhält

Ausgehend davon ist es Aufgabe der vorliegenden _·ιι Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, in dem Nickel weitgehend frei von Verunreinigungen durch Zink und sonstige Metalle durch direkte Wasserstoffreduktion aus nickelhaltigen, wäßrigen Ammoniumkarbonat-Systemen mit einem niedrigen Gehalt dieser Ver- j-, unreinigungen erzeugt werden kann. Der hier verwendete Begriff »nickelhaltige wäßrige Ammoniumkarbonat-Systeme« umfaßt Systeme, in denen derganze Nickelgehalt sich als Nickel-Amminkarbonatkomplex in Lösung befindet, aber auch Systeme, in denen der in ganze oder ein Teil des Nickelgehaltes sich in Form fester basischer Nickcikarbonat-Teilchen in wäßrigem Medium suspendiert vorfindet. Erfind^ngsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß vor der Reaktion mit Wasserstoff der Suifatio: sngehalt des r> Systems zumindest auf den stöchiometrischen Wert eingestellt wird, der zur Umsetzung der Metallverunreinigungen zu Sulfaten notwendig ist.

Im einzelnen schlägt die Erfindung eine Verbesserung des Verfahrens zur Herstellung von Nickel aus m nickelhaltigen wäßrigen ammoniakalischen Ammoniumkarbonat-Systemen vor, die metallische Verunreinigungen durch mindestens eines der Metalle Zink, Magnesium und Mangan enthalten und in dem das System mit Wasserstoff bei erhöhtem Druck und π erhöhter Temperatur zur Reaktion gebracht wird, um das Nickel in elementarer Form auszufällen. Die vorgeschlagene Verbesserung ermöglicht die Erzeugung von Nickel in elementarer Form, das weitgehend frei von den genannten Verunreinigungen ist. Der Vor- -,o schlag geht dahin, den Sulfationengehalt des Systems vor der Reaktion mit Wasserstoff mindestens auf den stöchiometrischen Wert einzustellen, der zur Umsetzung der genannten metallischen Verunreinigungen im System zu vorzugsweise löslichen Sulfaten erforder- -,-> lieh ist.

Vorzugsweise wird die Einstellung des Sulfationengehaltes dadurch erzielt, daß dem System vor der Reduktion eine Sulfatverbindung, beispielsweise Ammoniumsulfat, zugegeben wird, die sich in dem _ho System löst und lösliehe Sulfate mit den metallischen^ Verunreinigungen bildet, die jedoch dem System keine Kationen zuführt, die zusammen mit dem in dem darauffolgenden Wasserstoff-Reduktionsschritt erzeugten elementaren Nickel ausfallen und dieses _h-, verunreinigen. Der Sulfationengehalt kann auch dadurch eingestellt werden, daß man oxidierbare Schwefelanteile im System vorsieht und das System bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck mit Sauerstoff zur Reaktion bringt, um den zugegebenen Schwefelanteil in Sulfatform überzuführen. In diesem Fall ist es auch erwünscht, den Ammoniakgehalt des Systems vor der Reduktion so einzustellen, daß er zumindest so hoch ist, um Ammoniumsnlfat mit den im System vorhandenen Sulfationen zu bilden, welche die zur Umsetzung der metallischen Verunreinigungen zu Sulfaten erforderliche stöchiometrische Menge übersteigen.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auf alle ammoniakalischen Ammoniumkarbonat-Systeme anwenden, die wirtschaftlich brauchbare Mengen von Nickel und unerwünschte metallische Verunreinigungen, darunter Zink, Magnesium und Mangan, enthalten. Besondere Brauchbarkeit zeigt das Verfahren jedoch dann, wenn es auf Systeme angewendet wird, die sich aus dem Ammoniumkarbonat-Laugungsprozeß reduzierter nickelhaltiger Latente ableiten. Aus diesem Grund wird es nachfolgend in einem solchen Zusammenhang im einzelnen erläutert.

Uemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Ammoniumkarbonat-Reduktions-Laugungsprozesses zur Gewinnung von Nickel aus Latenten wird das Erz getrocknet, nach Größe sortiert und/oder im Bedarfsfall gemahlen. Anschließend wird es einem Ofen zugeführt, in dem qs unter gesteuerten Bedingungen mit Reduktionsmitteln, wie Kohle, Wasserstoff oder Generatorgas, zur Reaktion gebracht wird, um die im Erz vorhandenen Nickeloxide in eine in ammo· niakalischer Ammoniamkarbonat-Lösung lösliche Form umzuwandeln, wobei darauf geachtet wird, daß eine so kleine Menge wie möglich von Eisenoxid zu einer löslichen Form reduziert wird.

Das kalzinierte Erz wird anschließend in einer wäßrigen ammoniakalischen Ammoniumkarbonat-Lösung unter oxidierenden Bedingungen gelaugt, um eine maximale Entziehung des Nickels zu erreichen. Die Laugung erfolgt unter Umgebungstemperaturen in Gegenwart freien Sauerstoffes, der beispielsweise durch Einblasen von Luft in das Laugungsgefäß eingebracht wird. Die Laugung wird vorzugsweise so iange fortgesetzt, bis eine optimale Auflösung des Nickels unabhängig von der Menge der Karbonat bildenden Verunreinigungen erfolgt ist. Solche Verunreinigungen sind z. B. Zink, Magnesium und Mangan, die ebenfalls in der Laugungslösung gelöst sein können. Aufgrund des relativ niedrigen Nickelgehaltes des reduzierten Erzes und aufgrund der praktischen Notwendigkeit, den Laugungsvorgang bei einem Feststoffgehalt innerhalb eines Bereiches durchzuführen, der eine wirkungsvolle Laugung erlaubt (gewöhnlich l5-4OGew.-% Feststoffe), wird die Laugungslösung im allgemeinen stets von neuem in den Zyklus eingebracht. Dies ist erforderlich, um den Nickelgehait auf einen Wert von 8-15 g/l aufzustocken. Bei diesem Nickelniveau der Lösung kann die Lösung wirtschaftlich weiter zur Gewinnung des gelösten Nickels behandelt werden.

Die Laugungslösung wird von dem Laugungsrückstand z. B. durch Verdicken und Filtern getrennt. Vorzugsweise wird der ganze Anteil von evtl. gelöstem Kobalt aus der gewonnenen Laugungslösung und den erneut in den Laugungszyklus eingebrachten Lösungen dadurch entfernt, daß die Lösungen mit einem Sulfide erzeugenden Mittel, beispielsweise Schwefelwasserstoff, Ammoniumsulfid oder Natriumsulfid zur Reaktion gebracht werden, um das Kobalt auszufällen.

Gewöhnlich füllt das Kobalt zusammen mit einer geringen Nickelmenge als gemischtes Kobalt-Nickel-Sulfid aus.

Das aus dem Laugungsprozeß erhaltene Endprodukt ist nach dem Vorstehenden eine im wesentlichen kobaltfreie ammoniakalische Nickel-Ammoniumkarbonat-Lösung mit einem Gehalt von etwa 8-15 g/l an gelöstem Nickel, Normalerweise enthält die Lösung zusätzlich Schwefel und Metallverunreinigungen, darunter Zink, Magnesium und Mangan.

Als nächstes wird die Laugungslösung in einem Koch- oder Destillierschritt behandelt, um Ammoniak und Kohlendioxid zu entfernen und das gelöste Nickel als basisches Mickejkarbonat niederzuschlagen. In diesem Vorgang ist es notwendig, eine Natriumverbindung in der Laugungslösung bereitzustellen, die vorhandenen sulfatischen Schwefel als Natriumsulfat bindet, um eine weitgehend vollständige Ausfällung des Nickels als basisches Nickelkarbonat zu erhalten und gleichzeitig in dem basischen Nickelkarbonat-Niederschlag eine Schwefelveninreinigung zu vermeiden. Die bevorzugte Natriumverbindung ist Natriumkarbonat. Es können jedoch andere Natriumverbindungen eingesetzt werden, wie beispielsweise Natriumbikarbonat und Natriumhydroxid. Die Natriumverbindung bindet die verfügbaren Sulfationen in der Lösung als Natriumsulfat und verhindert das Entstehen von Nickelsulfat, das eine Neigung hat, während des Kochvorganges in der Lösung zu vsrbleiben und auf diese Weise den Verlust eines Teiles des Nickeigehaltes in der Laugungslösung zur Folge hat. Das gebildete Natriumsulfat ist sehr leicht löslich und läßt sich in einfacher Weise von dem basischen Nickelkarbonat-Niederschlag durch Filtrieren und Waschen des Niederschlages trennen.

Das aus der Laugungslösung niedergeschlagene basische Nickelkarbonat kann in wäßrigen Medien aufgeschlämmt werden und läßt sich direkt zur elementaren Form durch Reaktion mit Wasserstoff bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck reduzieren. Vorzugsweise wird jedoch der Niederschlag erneut in einer weitgehend reinen wäßrigen ammoniakalischen Ammoniumkarbonat-Lösung gelöst und dadurch eine ammoniakalische Nickelamminkarbonat-Lösung erhalten. Diese enthält bis zu etwa 150 g/l gelöstes Nickel und vorzugsweise etwa 50-80 g/l Nickel in einem Ammoniak/Nickel-Molverhältnis von über 4 : 1 sowie ein Kohlendioxid/Nickel-Verhältnis von bis zu 2,0: 1. Es ist erwünscht, in das System während dieses erneuten Lösungsschrittes Luft einzublasen, um die Autlösung von Eisen und Mangan auf ein Minimum herabzusetzen. Ein Teil des Magnesiums und des Mangans wird sich in diesem Schritt lösen, ein Teil dagegen wird in dem schlammigen Rückstand verbleiben. Der größte Anteil des Zinks dagegen löst sich auf. Durch den erneuten Lösungsschritt erhält man eine konzentrierte ammoniakalische Nickelamminkarbonal-Lösunß, die sich für eine darauffolgende Behandlung zur Gewinnung von Nikkei eignet und gleichzeitig die Entfernung der nichtmetallischen Verunreinigungen, wie Siliciumdioxid und eines Teiles der metallischen Verunreinigungen, insbesondere Magnesium und Mangan, erlaubt.

Der Rückstand aus dem erneuten Auflösungsschritt, der ungelöstes Magnesium und Mangan und sonstige Verunreinigungen, wie z. B. Siliciumdioxid enthält, wird von der Lösung getrennt, und die feststofffrtie ammoniakalische Nickelamminkarbonat-Lösung wird vorzugsweise gekocht, um den Kohlendioxid- und Ammoniak-Gehalt auf einen Wert einzustellen, daß zumindest ein Teil des Nickelgehaltes sich aus der Lösung als basisches Nickelkarbonat niederschlägt.

■-, Das hinsichtlich des Kohlendioxid- und Ammoniak-Gehaltes eingestellte System enthält somit eine Aufschlämmung an basischem Nickelkarbonat-Niederschlag in einer ammoniakalischen Nickelamminkarbonat-Lösung oder in Wassei mit einem Spurengehalt

in von Ammonium, Kohlendioxid und Nickel, wenn der Kochvorgang so lange durchgerührt wird, daß praktisch das ganze gelöste Nickel ausfällt. Um das erfindungsgemäße Verfahren auf dieses System anzuwenden, wird der Sulfationengehalt des Systems so

π eingestellt, daß eine ausreichende Menge von Sulfationen im System vorhanden ist, um zumindest die stöchiometrische Menge zur Umsetzung der Zink-, Magnesium- und Mangan-Verunreinigungen zu löslichen Metallsulfaten zu gewährleisten.

JIi Es gibt eine Anzahl geeigneter Maßnahmen, die Einstellung des Sulfationengeluites durchzuführen. Eine bevorzugte Maßnahme besteht Jarin, dem System vor dem Reduktionsschritt eine Sulfatverbindung hinzuzufügen, die sich in dem System löst unri lösliche

r, Sulfate mit den metallischen Verunreinigungen bildet, die jedoch keine Kationen in das System einführt, die sich als Verunreinigung des Nickels in dem darauffolgenden Wasserstoffreduktionsschritt niederschlägt. Eine bevorzugte Zusatzverbindung ist Ammonium-

Ki sulfat. Andere Sulfatverbindungen, beispielsweise Schwefelsäure und Nickelsulfat, lassen sich ebenfalls hinzufügen. Die Sulfatverbindung muß in einer ausreichenden Menge zugegeben werden, um den gesamten Sulfationengehalt des Systems mindestens auf

Ii den vorgeschriebenen Wert anzuheben, vorzugsweise jedoch leicht darüber. Die genaue Menge der Sulfatverbindung, die dem System zugegeben werden muß, hängt im Einzelfall jeweils von der Menge der zu Sulfaten umzusetzenden metallischen Vcrunreini-

4(i gungen im System ab. Diese Menge kann von Fall zu Fall in einfacher Weise durch bekannte Analysentechniken ermittelt werden. In den meisten Fällen wird sine Sulfatverbindung zur Bindung der metallischen Verunreinigungen ausreichend sein, die äqui-

j-, valent ist einem Wert von 1 -3 g/! an S.

Der Sulfationengehalt des Systems läßt sich auch dadurch einstellen, daß man oxidierbaren Schwefel in das System einführt und dieses anschließend mit freiem Sauerstoff bei erhöhter Temperatur zur Reak-

-><> tion bringt. Für diesen Zweck ist elementarer Schwefel bevorzugt. Es können jedoch auch verträgliche sulfidische Verbindungen, wie Nickelsulfid, Schwefelwasserstoff, Ammoniumsulfid und Natriumsulfid, vervondet werden. Die notwendige Menge an Schwefel

>-. oder Schwefelverbindung wird in gleicher Weise bestimmt wie die notwendige Menge an Sulfatverbindung. Anschließend an die Zugabe der notwendigen Menge an Schwefel oder Schwefelverbindung wird das eingestellte System einem Oxidationsschritt unter-

Mi worfen, um den zugegebenen Schwefelanteil in die Sulfatfoim überzuführen, Zu diesem Zweck wird das schwefeleingestellte System in ein Druckgefäß, z. B. einen Autoklav, eingeführt und auf eine Temperatur im Bereich von etwa 65-260 C, vorzugsweise zwischen

hi 175 und 245"C, erhitzt. Das System wird dabei heftig bewegt und gerührt und ein sauerstoffhaltiges, oxidierendes Gas, z. B. Luft, sauerstoffangereicherte Luft oder reiner Sauerstoff, in ausreichender Menge in das

Druckgefäß eingebracht, um einen Partialdruck des Sauerstoffs von über etwa 0,35 at. vorzugsweise /wischen 0.7 und 1.4 at. aufrechtzuerhalten. Diese Ver- !,ihrensbedingungen werden so lange beibehalten, bis im wesentlichen der ganze Schwefel, der nicht bereits in Sulfalform vorliegt, zu Sulfat oxidiert ist. Im allgemeinen erfordert dies etwa 5-120 Minuten. Als Alternative kann die Oxidation auch dadurch erfolgen, daß man dem System vertragliche oxidierende Stoffe, wie /. B. Ammoniumpersulfat und Wasserstoffsuperoxid, hinzufügt.

Die vorstehend erläuterte llochtempcraturoxiclalion IaUl sich auch durchführen, wenn die Hinstellung des Sullationengehaltes durch Zugabe einer Sulfatverbindung, wie /. B. Ammoniumsulfat, erfolgt. Die Oxidation ist jedoch kein wesentlicher Bestandteil der vorliegenden Erfindung in einem solchen !'all. und sie dien· !cJigü'.'h Φ"», ''en nachteiligen Hinfluß ieglicher verbleibender, nicht oxidierter Schwefclhestandteile zu vermeiden, die in das Reduktionssystem in früheren vorbereitenden Verfahrensschritten eingeführt worden sind. /. B. während der Abtrennung des Kobalts, die vorstehend erwähnt worden ist. In jedem lall wird, wenn der Oxidationsschritt durchgeführt wird, vorzugsweise der Ammoniakgehalt des Systems so eingestellt. daU der in Sulfatform vorliegende Schwefel, der im I berschuB zu der für die Bindung der metallischen Verunreinigungen stöchiometrischen Menge vorhanden ist. in dem System als Ammoniumsulfat gebunden wird. Diese Fünstellung gewährleistet, daU praktisch das ganze Nickel in dem System in dem darauffolgenden Reduktionsschritt in metallischer Form ausfallt und die Bildung freier Schwefelsäure. die das Nickel aufzulösen sucht, verhindert wird.

Die hinsichtlich des Sulfationengehaltes und erforderlichenfalls auch hinsichtlich des Ammoniakgehaltes eingestellte Aufschlämmung wird als nächstes direkt in dem Wasscrstoffreduktionsschritt behandelt, in dem d;r Nickelgehalt des Systems zur elementaren Form ubertuhn wird. In der einschlägigen Technik sind Verfahren zur Gewinnung von Nickel aus ammoniakaiischen Nickelamminkarbonat-Systemen durch Jirekte Reduktion mit Wasserstoff bekannt und gebräuchlich. Derartige Verfahren sind im einzelnen z.B. in den USA-Patenten 27 34 821 und 33 99050 erläutert. Im allgemeinen wird die Reduktion bei einer Temperatur im Bereich von 80-315 C. vorzugsweise bei 150-200 C. unter einem Partialdruck des Wasserstoffes im Bereich von etwa 7-35 at durchgeführt. Die Reaktion hält sich dabei selbst in Gang. Dies bedeutet, daß kein Reaktionskeim oder Katalysator erforderlich ist, um die direkte Reduktion der basischen Nickelverbindung zu elementarem Nickel in Gang zu setzen oder zu fordern. Jedoch kann mit Vorteil als Reaktionskeim Nickel in Pulverform und/ oder ein Reduktionskatalysator, wie beispielsweise Anthrachinon. hinzugefügt werden, um die zur vollständigen Reduktion des Nickels in dessen elementare Form erforderliche Reaktionszeit zu verringern. Der Reduktionsvorgang ist abgeschlossen, wenn der Verbrauch an Wasserstoff aufhört. Gewöhnlich erfolgt dies nach einer Zeitdauer von 15-45 Minuten bei Einhaltung der bevorzugten Verfahrensbedingungen. Der im wesentlichen von metallischen Verunreinigungen freie Nickelr.iederschiag wird aus dem P.eaktionsgefäß entnommen und ist nach dem Waschen und Trocknen marktfertig.

Im folgenden wird anhand von Beispielen die Verbesserung erläutert, die sich durch das crfindungsgemüUe Verfahren erzielen läßt.

B e i s ρ i e 1 I

[!ine Probe basischen Nickclkarbonats wurde durch Kochen einer wäUrigcn ammoniakalischcn Ammoniiimkarbonat-Laugungslösung gefallt. Die I.augungslosung stammte aus der I augung von reduziertem niekelhaltigcm Lateritcrz. Die l.augungslösung war vor dem Kochen mit Ammoniumsuind behandelt worden, um gezielt Kobalt und Kupfer zu entfernen. Dieser als AusgungsniHlcriiil verwundete basische Nickelkarhonat-Niedersihlag hatte nach dem Waschen in einer Natriumkarbonat-Lösung zur Hntfcrnung von Sulfat-Verunreinigungen die in Spalte I der Tabelle I gezeigte Zusammensetzung.

1750 g dieses basischen Nickelkarbonat-Niederschlages wurden erneut in einer ammoniakalischcn Ammoniumkarbonat-Losung gelöst, die so eingestellt war, daß sie 50 g/l gelöstes Nickel, ein Ammoniak/ Nickel-Molverhältnis von 8 : I und ein Kohlendioxid/ Nickel-Molverhältnis von 2 : 1 aufwies. Die feststolT-freie Lösung ^urde unter Dampf gekocht, um Ammoniak und Kohlendioxid zu entfernen und um aus der Lösung Nickel als basisches Nickelkarbonat zu fällen. Dieser erneut gefällte basische Nickelkarbonat-Niederschlag besaß die in Spalte Il der Tabelle I gezeigte Zusammensetzung. Daraufhin wurden 5 g/l Ammoniumsulfat hinzugefügt und das System in einen llochdruckautoklav gegeben, wo es auf 175 < erhitzt wurde. Die Aufschlämmung wurde umgerührt und mit Sauerstoffgas unter einem Partialdruck des Sauerstoffes von 1.4 at in Kontakt gebracht. Diese Behandlung wurde 30 Minuten lang durchgeführt.

Anschließend wurde die Aufschlämmung bei einer Temperatur von 175 C unter einem Wasserstoffpartialdruck von 24,6 at mit Wasserstoff zur Reaktion gebracht. Die Reduktion war nach etwa 30 Minuten abgeschlossen. Als Produkt ergab sich hochreines elementares Nickelpulver mit der in Spalte III der Tabelle I gezeigten Zusammensetzung.

Zu Vergleichszwecken wurde eine Probe des als Ausgangsmaterial verwendeten basischen Nickelkarbonatniederschlages aus dem Beispiel 1 in gleicher Weise wie in dem vorstehend erläuterten Beispiel 1 behandelt, mit der Ausnahme, daß kein Ammoniumsulfat vor der Oxidation und der Reduktion dem System beigegeben wurde. Das als Endprodukt erzielte Nickelpulver besaß daraufhin die in Spalte IV dei Tabelle I gezeigte Zusammensetzung.

Beispiel 2

In diesem Beispiel wurde wieder eine Probe des bo bereits irn Beispiel 1 als Ausgangsmaterial verwendeter basischen Nickelkarbonat-Niederschlages in gleichei Weise behandelt wie in Beispiel 1, jedoch mit der Ausnahme, daß 1,2 g/l elementarer Schwefel und 1,1g/ Ammoniak vor dem Oxidationsschritt anstelle des ir fc5 Beispiel 1 verwendeten Ammoniumsulfates dem System beigegeben wurden. Das als Endprodukt erhalten« Nickelpiilver hatte die in Spalte V der Tabelle gezeigt« Zusamm ensetzung.

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Hin Vergleich der Analysenwerte in den Spalten III und V mit denjenigen der Spalte IV zeigt den erheblich

verringerten Verunreinigungsgrad durch /mk. Magnesium und Mangan, der durch das erllndungsgemälk Verfahren erzielt wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Nickel aus einem nickelhaltigen wäßrigen ammoniakalischen Ammonium karbonat-System, das als Verunreinigungen mindestens eines der Metalle Zink, Magnesium oder Mangan enthält, bei dem das System unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur mit Wasserstoff zur Reaktion gebracht wird und Nickel in elementarer Form ausfällt, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Reaktion mit Wasserstoff der Sulfationengehalt des Systems zumindest auf den stöchiometrischen Wert eingestellt wird, der zur Umsetzung der Metallverunreinigungen zu Sulfaten notwendig ist

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Sulfationengehalt durch die Zugabe einer Sulfatverbindung eingestellt wird, die in dem System löslich ist und mit den metallischen Verunreinigungen lösliche Sulfate bildet, jedoch keine Kationen in das System eintTihrt, die zusammen mit dem Nickel in den darauffolgenden WasserstofT-Redukiionsschritt ausfallen und diese verunreinigen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sulfatverbindung Nickelsulfat, Schwefelsäure oder Ammoniumsulfat zugegeben wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sulfationengehalt des Systems auf ein Äquivalent von 1-3 g/l Schwefel eingestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sulfationengehalt durch oxidierbare Schwefelanteile in dem System eingestellt wird und anschließend das schwefelhaltige System bei erhöhter Temperatur mit einem, freien Sauerstoff enthaltenden Gas zur Reaktion gebracht wird, um die SchwePjlanteile in die Sulfatform überzuführen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die oxidierbaren Schwefelanteile durch Zugabe von elementarem Schwefel erzeugt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der Ammoniakgehalt des Systems vor der Reaktion mit Wasserstoff so eingestellt wird, daß das System eine zumindest ausreichende Menge Ammoniak enthält, um mit den Sulfalionen Ammoniumsulfat zu bilden, die im Überschuß über die zur Umsetzung der metallischen Verunreinigungen zu Sulfaten erforderliche Menge vorhanden sind.