DE2214911C3 - Verfahren zur Gewinnung von Nickel hoher Reinheit aus oxydischen Erzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur hydrometallurgischen Behandlung von oxydischen Nickelerzen zwecks Extraktion dieses Metalls sowie • anderer kommerziell interessanter Metalle, wie z. B. Kobalt, die allgemein mit solchen Erzen vergesellschaftet sind.

Es sind zahlreiche Verfahren zur Behandlung solcher Konzentrate von Nickelerzen bekannt. Jedoch beziehen sich diese bekannten Verfahren allgemein nur auf jeweils einen Verfahrensschritt der langen Kette von Verfahrensschritten, die zu einem Metall hoher Reinheit, d. h. mit mehr als 99,95°/₀ Nickel, führen. Es gibt also eine große Anzahl von Möglichkeiten für jeden dieser Verfahrensschritte, was die Zahl der für das gesamte Verfahren möglichen Kom4911

binationen fast unbegrenzt vervielfacht, se daß sogar die Spezialisten auf diesem Fachgebiet kaum feststellen können, welches dieser Verfahren in industrieller Hinsicht das rentabelste ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vollständiges Verfahren zur Gewinnung von Nickel hoher Reinheit aus oxydischen Erzen dieses Metalls anzugeben, das einen geringeren Gestehungspreis als die bekannten Verfahren sowohl hinsichtlich der

χα Investitionen als auch hinsichtlich der laufenden Kosten ermöglicht. Dabei soll gleichzeitig den Fachleuten eine Auswahl unter zahlreichen möglichen Verfahrensweisen an die Hand gegeben werden, die eine technologisch optimale Lösung gewährleistet und

sicr. mit Vorteil industriell nutzen läßt.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist ein Verfahren zur Gewinnung von Nickel hoher Reinheit aus oxydischen Erzen, das durch die Kombination folgender VerfahrensschriUe

ao gekennzeichnet ist:

a) Schwefelsäureauslaugung des Erzes und Neutralisierung der Auslauglösung bis zu einem pH-Wert zwischen 3,5 und 4,

b) Ausfällung von Nickelhydroxyd in dieser Lösung durch Zusatz eines Ausfällungsmittels und Filtration des erhaltenen Niederschlages,

c) Wiederauflösung des Niederschlages in einem leichten Überschuß von Schwefelsäure und Entfernung des Auflösungsrückstandes,

d) Reinigung der erhaltenen Sulfatlösung durch Flüssig-Flüssig-Austausch und Eluierung der organischen Phase mit Gewinnung des Kobalts,

e) Elektrolyse der erhaltenen Lösung.
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Vorteilhaft erfolgt der Flüssig-Flüssig-Austausch im Verfahrensschritt d) mitteis einer organischen Phase, die ein Sulfoniumthiocyanai enthält.

Vorzugsweise bewirkt man die Ausfällung im Verfahrensschritt b) mittels Magnesiumoxyd oder Kalziumoxyd bzw. -hydroxyd oder Natriumkarbonat.

Für die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ist es vorteilhaft, den sich bei dem Elektrolyseverfahrensschritt e) ergebenden Anolyt für die selektive Auflösung von neuen Niederschlagsmengen des Verfahrensschrittes b) im Verfahrensschritt c) einzusetzen.

Ebenso kann die sich im Ausfällungs-Verfahrensschritt b) ergebende Lösung in an eich bekannter Weise zwecks Wiedergewinnung des Ausfällungsmutete und/oder der Schwefelsäure, die darin enthalten sind, behandelt werden.

Es wird im folgenden ein die Erfindung nicht beschränkendes, dem besseren Verständnis der Erfindung dienendes Ausführungsbeispiel beschrieben, das auch in der einzigen, das Verfahren schematisch wiedergebenden Figur näher veranschaulicht wird.

Wenn man eine Tonne Latent mit Schwefelsäure laugt, erhält man eine Lösung von Sulfaten mit folgenden Metallmengen:

Ni 12,0 kg

Co 1,3 kg

Fe 0,04 kg

Al 0,22 kg

Cu 0,075 kg

Zn 0,46 kg

Mn 5,47 kg

Mg 4,98 kg

ι I ⁴

* ,u-n Nl-ich ^iner selektiven

Nach Neutralisierung dieser Lösung 1, bis ihr Sulfoniurnthiocyanat emhaU * ^

pH-Wert in die Größenordnung von 3,5 bis 4 kommt, Elu.erunglOd.eser organ _dje ._{n de}

setzt man ihr Magnesia mit einem Gehalt von 13,85 kg be. 11 das gesamte -i nk ν _{h Q} ^ _kg

reinem MgO zu. Dieser von einer Filtration 3 gefolgte ga^losung^1 enthalten s ^ ^ ^. _{dgr ρ}.,_

reinem MgO zu. Dieser von einer Filtrat gg j^fg^ ^^ _des έ-sens, der b

Verfahrensschritt 2 liefert einerseits eine Losung4 5 0,0/:> kg, si™« " _{h 0001 kgun}d außerdem

von Magnesiumsulfat mit einem pH-Wert in der traüon'"^entfernt * ' -^_n, _{bei 12} in Form

rößenordnung von 7 bis 8 mit 0,58 kg Mangan und 0,05 kg Kobalt. Ma ng ^ _{kg Rbül}

MSO dh 13 05k tllischem Ma von ^"^^^ 96

Größenordnung von 7 bis 8 mit 0, g g ^ _g

64,60kg MgSO₄, d.h. 13 05kg metallischem Ma- von ^"^^„^sbrinBen von 96,2°/₀ de,

gnesium. Das bedeutet, daß 4,7 kg dieses Metalls was e.nem Extrak lonsaus _ aus der Anfangslösung 1 extrahiert sind, wobei be- 10 letzteren ^Me;^a ' ^e"^tsP^r^_{ng 13 unterwir}ft man bei 14

rücksichtigt ist, daß 8,35 kg Magnesium bei 2 in Form Die ,0 gere mgi ■ J,_ös,_{ichem Anoden} unter

von 13,85 kg MgO eingeführt sind. !!^ndunK einer Stromdichte von 625AZm^ und

Selbstverständlich kann man d.ese Losung 4 in Anwendung enner wodurch man bei

Wi bhdl Magnesia und ^^Γ^ "T 6«_/ int D,e

Selbstverständlich kann man d.ese g wodurch m

bekannter Weise behandeln, um Magnesia und ^^Γ_ε^Γ Re"nheTt von 99,96«_/o gewinnt. D,e

Schwefelsäure wiederzugewinnen, Jie erneut fur den »5 15 Nickel ^eine Metalls ist 11,46 kg, was e.nem

Verfahrensschritt 2 der Ausfällung bzw. für die Aus- ^enge des erhaltene" ^M entspricht

laugung von neuen Erzmengen verwendet werden. Extrakt«™»usbnngM von _{Berücksichtigung des}

D,e_Ser Kreislauf ist in der Figur nicht darge- Da_Sj Gesamtausbnnge^^ ^ ^ ^ _{Größenordnung}

Die Filtration 3 üefert andererseits einen Nieder- 20 von 98°/,,. Flpktrolvse 14 verwendete Anolyi

schlag 5, den man bei 6 mittels 33,0 kg Schwefelsäure Der bei der^t eK ^ _u„ _{und Nicke}l-

wieder auflöst, wobei sich diese Menge auf den reinen en hait ™ wese^ntl^ne ^ _{Verfahrensschrittes} 6 der

rr^Ä'rnXÄ ^Ssetk v^Een^WAuf,_rng rückgeführt, wie weiter oben

tine riiiraiioii / ucuiu neu nui.v»uu_S«uv^ K»<.«r,^ori> 4 "i43 ke Mangan eninancu.

ab, der, jeweils auf eine Tonne Ausgangserz bezogen, die ins^e onder^^^ 343 kg g ^^ ^^.^ ^

0,039 kg Eisen, 0,547 kg Mangan 0,037 kg Magne- Es ^ ^fur ™fenangaben dem Fall anzupassen,

sium und 0,159 kg Aluminium enthält. J SSiune im Verfahrensschritt 2 mittels

Die verbleibende Lösung 8 β, deren pH-Wert nahe 30 wo die ^Ausf»»"ⁿ8 ^₀Γ_οαεΓ gelöschten Kalks

3 ist, wird bei 9 durch Flüssig-Flüssig-Austausch Nalnumtab^^O^ode

mittels einer organischen Phase gereinigt, die em Ca(OH)₂ vorgenommen

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

2 21 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Nickel hoher Reinheit aus oxydischen Erzen, gekennzeichnet durch die Komb/nation folgender Verfahrensschritte:

a) Schwefelsäureauülaugiing des Erzes und Neutralisierung der Auslauglösung bis zu einem pH-Wert zwischen etwa 3,5 und 4,

b) Ausfällung von Nickelhydroxyd in dieser Lösung durch Zusatz eines Ausfällungsmittels und Filtration des erhaltenen Niederschlages,

c) Wiederauflösung des Niederschlages in einem leichten Überschuß von Schwefelsäure und Entfernung des Auflösungsrückstandes,

d) Reinigung e'er erhaltenen Sulfatlösung durch F'lüssig-Flüssig-Austausch und Eluierung der organischen Phase mit Gewinnung des Kobalts,

e) Elektrolyse der erhaltenen Lösung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Magnesia als Ausfällungsmittel verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß frisch gelöschter Kalk als Ausfällungsmittel ve_; vendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß Natriumkarbonat als Ausfällungsmittel verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssig-Flüssig-Austausch im Reinigungsverfahrensschritt d) durch Berührung der Lösung mit einer Sulfoniumthiocyanat enthaltenden organischen Phase erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der sich im Verfahrensschritt e) der Elektrolyse ergebende Anolyt zum Verfahrensschritt c) zur Wiederauflösung neuer Niederschlagsmengen zurückgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Verfahrensschritt b) der Ausfällung erhaltene Lösung zur Wiedergewinnung des darin enthaltenen Ausfällungsmittels und/oder der darin enthaltenen Schwefelsäure behandelt wird.