[go: up one dir, main page]

NO161181B - PROCEDURE FOR ELECTROLYTIC SOLUTION OF POLLUTANEIC NICKEL REFINING ANODES. - Google Patents

PROCEDURE FOR ELECTROLYTIC SOLUTION OF POLLUTANEIC NICKEL REFINING ANODES. Download PDF

Info

Publication number
NO161181B
NO161181B NO832873A NO832873A NO161181B NO 161181 B NO161181 B NO 161181B NO 832873 A NO832873 A NO 832873A NO 832873 A NO832873 A NO 832873A NO 161181 B NO161181 B NO 161181B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
nickel
anolyte
ions
anode
catholyte
Prior art date
Application number
NO832873A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO161181C (en
NO832873L (en
Inventor
Victor Alexander Ettel
Marcel Alin Mosoui
Eric August Devuyst
Original Assignee
Inco Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inco Ltd filed Critical Inco Ltd
Publication of NO832873L publication Critical patent/NO832873L/en
Publication of NO161181B publication Critical patent/NO161181B/en
Publication of NO161181C publication Critical patent/NO161181C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions or iron group metals, refractory metals or manganese
    • C25C1/08Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions or iron group metals, refractory metals or manganese of nickel or cobalt

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til elektrolytisk oppløsning av forurensede nikkelraffineringsanoder, fortrinnsvis nikkelsulfidanoder. The present invention relates to a method for the electrolytic dissolution of contaminated nickel refining anodes, preferably nickel sulphide anodes.

Ved elektroraffinering av nikkel korroderes rånikkelanoder elektrolytisk, hvilket resulterer i oppløsnsing av nikkel og noen av forurensningene i elektrolytten. Elektrolytten renses, In the electrorefining of nickel, raw nickel anodes are electrolytically corroded, resulting in the dissolution of nickel and some of the impurities in the electrolyte. The electrolyte is cleaned,

og nikkel avsettes deretter katodisk fra den rensede elektrolytt. Typisk anvendes den løselige råanoden bare til supplering av and nickel is then cathodically deposited from the purified electrolyte. Typically, the soluble raw anode is only used to supplement

nikkel i elektrolytten, idet elektrolytten fås fra tidligere bearbeidnings-operasjoner, f.eks. fra behandling av malm, skjærstein, konsentrater, opphetede malmer, residuer, skrap etc. I det vanlige forløp ved utvinning av nikkel ved elektro-raf f inering under anvendelse av for eksempel nikkelsulfidanoder' oppstår det et underskudd av nikkel i anolytten i forhold til den mengde som avsettes ved katoden, og det er en tilsvarende økning i syreinnhold i anolytten, som senker pH f.eks. til 1,5-1,9. Det er ønskelig å drive elektroraffineringscellen ved en pH på minst 3 siden nikkelavsetning er ineffektivt under pH 3 nickel in the electrolyte, the electrolyte being obtained from previous processing operations, e.g. from the treatment of ore, cut stone, concentrates, heated ores, residues, scrap etc. In the usual course of extraction of nickel by electro-refining using, for example, nickel sulphide anodes', a deficit of nickel occurs in the anolyte in relation to the amount that is deposited at the cathode, and there is a corresponding increase in acid content in the anolyte, which lowers the pH e.g. to 1.5-1.9. It is desirable to operate the electrorefining cell at a pH of at least 3 since nickel deposition is ineffective below pH 3

på grunn av hydrogenutvikling. Over en pH på ca. 5 vil nikkel utfelles. due to hydrogen evolution. Above a pH of approx. 5, nickel will precipitate.

Den foreliggende oppfinnelse har blant sine formål å til-veiebringe en fremgangsmåte som vil avhjelpe nikkeloppløsnings-ubalansen i cellen. The present invention has among its purposes to provide a method which will remedy the nickel dissolution imbalance in the cell.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen med foretrukne utførelsesformer er angitt i kravene, og det vises til disse. The method according to the invention with preferred embodiments is stated in the claims, and reference is made to these.

Tegningen viser skjematisk en diafragmacelle egnet til The drawing schematically shows a diaphragm cell suitable for

bruk ved utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. use when carrying out the method according to the invention.

Ifølge oppfinnelsen oppløses forurensede nikkel-raf f ineringsanoder anodisk ved at elektrisk likestrøm passerer gjennom en elektrolysecelle med anode- og katodekamre atskilt ved hjelp av et elektrolytt-gjennomtrengelig diafragma. En vandig sur anolytt omfattende nikkelioner, alkalimetallioner og klorid- eller sulfationer eller begge strømmer gjennom anodekairaneret, mens en ikke-sirkulerende katolytt holdes i katodekammeret,omfattende en vandig alkalisk opp-løsning inneholdende tilstrekkelig med hydroksylioner til at vandring av nikkelioner til katodekammeret forhindres og at hovedsakelig bare spaltning av vann skjer i katodekammeret, med frigjøring av hydrogen ved katoden. According to the invention, contaminated nickel refining anodes are dissolved anodically by passing electric direct current through an electrolysis cell with anode and cathode chambers separated by means of an electrolyte-permeable diaphragm. An aqueous acidic anolyte comprising nickel ions, alkali metal ions, and chloride or sulfate ions or both flows through the anode decariner, while a non-circulating catholyte is held in the cathode chamber, comprising an aqueous alkaline solution containing sufficient hydroxyl ions to prevent migration of nickel ions into the cathode chamber and to mainly only the splitting of water occurs in the cathode chamber, with the release of hydrogen at the cathode.

Fremgangsmåten avhenger av den uavhengige drift av anode-og katodekamrene. Katolytten opprettholdes i det vesent-lige i stabil tilstand. Hydrogen- og alkalimetallioner vandrer fra anolytten og er tilgjengelige for reaksjon med hydroksylioner under dannelse av henholdsvis vann og alkalimetallhydroksyd. Vannet spaltes katodisk og H2The procedure depends on the independent operation of the anode and cathode chambers. The catholyte is essentially maintained in a stable state. Hydrogen and alkali metal ions migrate from the anolyte and are available for reaction with hydroxyl ions to form water and alkali metal hydroxide respectively. The water is split cathodically and H2

uttas ved katoden. De hydroksylioner som er tilbake fra spaltningen, er tilgjengelige for de vandrende hydrogen-ioner og natriumioner. Katolytten opprettholdes som en vandig alkalisk oppløsning. Hydroksydet tilveiebringes som et alkalimetallhydroksyd, og det er tilstede tilstrekkelig hydroksyd til at det tilveiebringes en konsentrasjon av alkalimetallhydroksyd ekvivalent med 40-80 gram pr. is taken out at the cathode. The hydroxyl ions that remain from the splitting are available for the migrating hydrogen ions and sodium ions. The catholyte is maintained as an aqueous alkaline solution. The hydroxide is provided as an alkali metal hydroxide, and sufficient hydroxide is present to provide a concentration of alkali metal hydroxide equivalent to 40-80 grams per

liter (gpl) natriumhydroksyd. Vandring av nikkelioner til katolytten forhindres ved utfelling av nikkelhydroksyd på anodesiden av diafragmaet. For forhindring av opphopning av alkalihydroksyd i katolytten kan katolytt ledes inn i anolytten. Dette kan utføres ved opprettholdelse av en hydrostatisk trykkhøyde i katolytten. Katolytten etter-fylles ved tilsetning av vann. liters (gpl) of sodium hydroxide. Migration of nickel ions to the catholyte is prevented by precipitation of nickel hydroxide on the anode side of the diaphragm. To prevent the accumulation of alkali hydroxide in the catholyte, catholyte can be led into the anolyte. This can be done by maintaining a hydrostatic pressure level in the catholyte. The catholyte is refilled by adding water.

Katoden må være en god leder og motstandsdyktig overfor det alkaliske medium. Stål, rustfritt stål og nikkel er eksempler på egnede katodematerialer. Katodene kan ha en hvilken som helst egnet passende form for celleutformningen; de kan f.eks. være i form av plater, staver, rør. The cathode must be a good conductor and resistant to the alkaline medium. Steel, stainless steel and nickel are examples of suitable cathode materials. The cathodes may have any suitable shape suitable for the cell design; they can e.g. be in the form of plates, rods, tubes.

I typisk utføring av nikkelraffinering oppløses rånikkel-elektroder i en sulfat-klorid-borsyre-elektrolytt. Badet vil også inneholde alkalimetaller. Oppfinnelsen er ikke begrenset til anvendelse av noen spesiell elektrolytt eller rå-anoder. Anodene kan eksempelvis komme fra nikkel-konsentrater, skjærstein, residuer, skrap etc. Oppfinnelsen er imidlertid spesielt egnet for løselige nikkelanoder med forholdvis høyt svovelinnhold, f.eks. over 20%, f.eks. 22-30% S. In typical execution of nickel refining, raw nickel electrodes are dissolved in a sulfate-chloride-boric acid electrolyte. The bath will also contain alkali metals. The invention is not limited to the use of any particular electrolyte or raw anodes. The anodes can, for example, come from nickel concentrates, cutting stone, residues, scrap etc. However, the invention is particularly suitable for soluble nickel anodes with a relatively high sulfur content, e.g. over 20%, e.g. 22-30% S.

Det diafragma som atskiller anode- og katodekammeret, må være av elektrolytt-motstandsdyktig materiale som har lav elektrisk motstand og som tilveiebringer elektrolytisk kontakt mellom anolytten og katolytten. I alminnelighet vil diafragmaer av den type som anvendes i celler for klorfremstilling, være egnet. Eksempler på egnede materialer er asbest og fluoriderte hydrokarboner såsom polytetrafluoretylen modifisert for fuktbarhet. Egnede materialer for et diafragma til bruk i elektrolytiske celler for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er kommersielt tilgjengelige, f.eks. under navnene KANEKALON<®> (et produkt fra Kanefuchi Chemical Industry Co.) og DYNEL® (et produkt fra Union Carbide). The diaphragm separating the anode and cathode chambers must be of electrolyte-resistant material having low electrical resistance and providing electrolytic contact between the anolyte and the catholyte. In general, diaphragms of the type used in cells for chlorine production will be suitable. Examples of suitable materials are asbestos and fluorinated hydrocarbons such as polytetrafluoroethylene modified for wettability. Suitable materials for a diaphragm for use in electrolytic cells for carrying out the method according to the invention are commercially available, e.g. under the names KANEKALON<®> (a product of Kanefuchi Chemical Industry Co.) and DYNEL® (a product of Union Carbide).

Cellen drives typisk med en anodestrømtetthet på ca. 200 ampere pr. kvadratmeter (A/m<2>). Cellen holdes ved 55-65°C, typisk ved ca. 60°C. The cell is typically operated with an anode current density of approx. 200 amps per square meters (A/m<2>). The cell is kept at 55-65°C, typically at approx. 60°C.

Det er en særlig fordel ved den foreliggende oppfinnelse at cellen kan drives slik at intet nikkel vil avsettes på katodene endog under forstyrrede betingelser. Istedenfor å trenge gjennom inn i katodekammeret utfelles nikkelioner på anodesiden av diafragmaet. Økonomisk sett kan dette bety betraktelige besparelser i energi og filtreringstrinn sammenlignet med kjemisk oppløsning av nikkel-inneholdende konsen-trat utenfor elektroraffineringscellen. It is a particular advantage of the present invention that the cell can be operated so that no nickel will be deposited on the cathodes even under disturbed conditions. Instead of penetrating into the cathode chamber, nickel ions are precipitated on the anode side of the diaphragm. Economically speaking, this can mean considerable savings in energy and filtration steps compared to chemical dissolution of nickel-containing concentrate outside the electrorefining cell.

Fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse illustreres under referanse til den medfølgende Figur, The method according to the present invention is illustrated with reference to the accompanying Figure,

som er en skjematisk elektrolysecelle 10 med et klor-motstandsdyktig diafragma 11 som atskiller anodekammeret 14 fra katodekammeret 15. Elektrolytt ledes til anodekammeret 14 gjennom innførselsledning 16 og uttas gjennom uttakningsrør 17. which is a schematic electrolysis cell 10 with a chlorine-resistant diaphragm 11 that separates the anode chamber 14 from the cathode chamber 15. Electrolyte is led to the anode chamber 14 through inlet line 16 and withdrawn through outlet pipe 17.

Elektriske koplinger er ikke vist. I elektrolysecellen 10 er anode 13 en forurenset nikkelraffineringsanode, og katodene 12 er laget av rustfrie stålstaver. Electrical connections are not shown. In the electrolysis cell 10, anode 13 is a contaminated nickel refining anode, and the cathodes 12 are made of stainless steel rods.

I drift ledes en utgangselektrolytt typisk sammensatt av 70-90 gpl Ni<++>, 30-55 gpl Cl", 50-100 gpl SO og 15-35 gpl Na ved et pH på ca. 1,5 til anodekammeret 14 i cellen 10 gjennom innførselsrør 16. I anodekammeret holdes pH i elektrolytten på den sure side, fordelaktig ved ca. 3, men ikke høyere enn ca. 5. Det bevirkes at elektrolytten strømmer gjennom anodekammeret, og anodekammeret i cellen tømmes gjennom uttakningsrør 17. Anolytten og katolytten, avdelt ved diafragmaet, er i elektrolytisk kontakt, og anoden og katoden er forbundet elektrisk (ikke vist). Cellen drives for eksempel med en anodestrømtetthet på 100-500 A/m<2>,f.eks. 200 A/m<2>. Utløpsstrømmen ved en pH på 3 eller høyere uttas fra cellen. Atskillige celler kan anvendes i systemet. Utløpsstrømmen fra hver av cellene forenes til en forurenset elektrolytt som kan renses. In operation, an output electrolyte typically composed of 70-90 gpl Ni<++>, 30-55 gpl Cl", 50-100 gpl SO and 15-35 gpl Na at a pH of about 1.5 is passed to the anode chamber 14 of the cell 10 through inlet pipe 16. In the anode chamber, the pH of the electrolyte is kept on the acidic side, advantageously at about 3, but not higher than about 5. This causes the electrolyte to flow through the anode chamber, and the anode chamber in the cell is emptied through outlet pipe 17. The anolyte and the catholyte , separated by the diaphragm, is in electrolytic contact, and the anode and cathode are connected electrically (not shown).The cell is operated, for example, with an anode current density of 100-500 A/m<2>, eg 200 A/m<2 >.The effluent stream at a pH of 3 or higher is withdrawn from the cell.Several cells can be used in the system.The effluent stream from each of the cells is combined into a contaminated electrolyte that can be purified.

I katodekammeret 15 er katolytten, som er et vandig medium inneholdende f.eks. natriumhydroksyd, en ikke-sirkulerende elektrolytt som opprettholdes slik at pH holdes høyere enn ca. 12. Startkatolytten kan for eksempel være en vandig oppløsning inneholdende 40 gpl NaOH og ca. 58 gpl NaCl. En hydrostatisk trykkhøyde opprettholdes i katodekammeret for tilveiebringelse av en avtappingshastighet fra katolytten til anolytten gjennom diafragmaet slik at den rette alkalinitet i katolytten opprettholdes, og vann tilsettes til katolytten for å erstatte avtappingen til anolytten. In the cathode chamber 15, the catholyte, which is an aqueous medium containing e.g. sodium hydroxide, a non-circulating electrolyte which is maintained so that the pH is kept higher than about 12. The starting catholyte can, for example, be an aqueous solution containing 40 gpl NaOH and approx. 58 gpl NaCl. A hydrostatic head is maintained in the cathode chamber to provide a drain rate from the catholyte to the anolyte through the diaphragm so that the proper alkalinity of the catholyte is maintained, and water is added to the catholyte to replace the drain to the anolyte.

Forurensninger i elektrolytten vil variere. En anolytt kan inneholde forurensninger såsom kopper, bly, arsen, kobolt og jern i oppløsning. Som angitt ovenfor kan anolytten ledes til et rensningssystem (ikke vist) for fjerning av slike forurensninger. Forurensningene kan fjernes ved konvensjonelle kjemiske, fysiske og/eller elektrisitets-hjelpemidler. Kopper for eksempel kan fjernes fra oppløsning til meget lave nivåer ved semenitering med metallisk nikkel eller ved utfelling med H2S. Jern fjernes ved lufttilførsel og hydrolyse. Kobolt, arsen og/ bly fjernes ved tilsetning av klorgass. Impurities in the electrolyte will vary. An anolyte can contain contaminants such as copper, lead, arsenic, cobalt and iron in solution. As indicated above, the anolyte may be directed to a purification system (not shown) for removal of such contaminants. The contaminants can be removed by conventional chemical, physical and/or electrical aids. Copper, for example, can be removed from solution to very low levels by cementation with metallic nickel or by precipitation with H2S. Iron is removed by air supply and hydrolysis. Cobalt, arsenic and/ lead are removed by adding chlorine gas.

Nikkelkarbonat anvendes til nøytralisering av den surgjø- Nickel carbonate is used to neutralize the acidic

rende effekt som oppstår når kobolt og andre forurensnin- effect that occurs when cobalt and other pollutants

ger utfelles fra oppløsningen. Elektrolytiske prosesser til fjerning av kobolt-, jern-, arsen- og/eller bly-forurensninger fra forurensede nikkelraffineringselektrolyt- ger is precipitated from the solution. Electrolytic processes for the removal of cobalt, iron, arsenic and/or lead contaminants from contaminated nickel refining electrolytes

ter hvor kopper er fjernet, er beskrevet i US-patent 3 983 018 og i NO-patentsøknad nr. 83.2872, inngitt samtidig med denne søknad. I slike prosesser dannes nikkelhydroksyd og hydrogen ved katoden i en elektrolysecelle, og elementært klor, som er det middel som fjerner kobolt-, jern-, arsen- ter where cups have been removed, is described in US patent 3 983 018 and in NO patent application no. 83.2872, submitted at the same time as this application. In such processes, nickel hydroxide and hydrogen are formed at the cathode of an electrolytic cell, and elemental chlorine, which is the agent that removes cobalt, iron, arsenic

og blyforurensninger, dannes in situ. Utfellingen av slike forurensninger er tidsavhengige reaksjoner som kan utføres i en atskilt tank. Etter fjerning av utfellingene føres den rensede elektrolytt tilbake til en celle for av- and lead contaminants, are formed in situ. The precipitation of such pollutants are time-dependent reactions that can be carried out in a separate tank. After removal of the precipitates, the purified electrolyte is returned to a cell for

setning av nikkel ved katoden. Utfelte forurensninger kan fjernes f.eks. ved filtrering, og den rensede anolytt er egnet f.eks. til avsetning som meget rent nikkel, f.eks. i en elektroutvinningscelle. deposition of nickel at the cathode. Precipitated contaminants can be removed, e.g. by filtration, and the purified anolyte is suitable e.g. for disposal as very pure nickel, e.g. in an electroextraction cell.

For å gi fagmenn på området en bedre forståelse av oppfinnelsen gis de følgende illustrative eksempler. I In order to give those skilled in the field a better understanding of the invention, the following illustrative examples are given. IN

testene er kraftforbruk beregnet ved at man har tatt med i beregningen oppløst nikkel (bestemt ved anodevektforskjel- tests, power consumption is calculated by including dissolved nickel in the calculation (determined by anode weight difference

ler og nikkelinnhold i anoden) og det nikkel som effektivt er oppløst i anolytten (oppnådd ved fratrekking av det nik- clay and nickel content in the anode) and the nickel that is effectively dissolved in the anolyte (obtained by subtracting the nickel

kel som er tilstede i utfelt nikkelhydrat, fra den først- kel present in precipitated nickel hydrate, from the first

nevnte verdi). Alle tester i eksemplene er utført i en elektrolysecelle lik den som er vist skjematisk på figuren. said value). All tests in the examples are carried out in an electrolysis cell similar to the one shown schematically in the figure.

I hver av testene er en nikkelsulfid-raffineringsanode nedsenket In each of the tests, a nickel sulphide refining anode is immersed

i en strømmende anolytt, og to nikkelkatoder i form av pla- in a flowing anolyte, and two nickel cathodes in the form of pla-

ter er nedsenket i et ikke-strømmende natriumhydroksyd. ter is immersed in a non-flowing sodium hydroxide.

Anode- og katodekamrene er atskilt ved et diafragma fremstilt The anode and cathode chambers are separated by a diaphragm

av varmebehandlet KANEKALON(. r1 Anode- og/eller katodesekker er anvendt hvor det er angitt. of heat-treated KANEKALON (. r1 Anode and/or cathode bags are used where indicated.

Ved ledning av strøm gjennom cellen (ved anodestrøm- When current is passed through the cell (in the case of anode current-

tettheter fra 200 til 500 A/m<z>) er hovedreaksjonen ved anoden nikkeloppløsning, hvorved Ni-innholdet suppleres i den strøm- densities from 200 to 500 A/m<z>) is the main reaction at the anode nickel solution, whereby the Ni content is supplemented in the current

mende anolytt. Vannspaltning med H»-utvikling finner sted ved katoden med dannelse av NaOH, idet Na tilveiebringes mende anolyte. Water splitting with H» evolution takes place at the cathode with the formation of NaOH, Na being provided

fra anolytten gj.ennom diafragmaet. NaOH-konsentrasjonen ventes å nå et konstant nivå på grunn av diffusjon av NaOH til anolytten, hvor I^SO^ (hvis det er tilstede i anolytten) nøytraliseres. Eksperiment-apparaturen er utformet slik at elektrolytten bringes fra et hovedreservoar til en behol-der med konstant nivå, hvor den forvarmes for opprettelse av en temperatur på ca. 55°C i elektrolysecellen. from the anolyte through the diaphragm. The NaOH concentration is expected to reach a constant level due to diffusion of NaOH into the anolyte, where I^SO^ (if present in the anolyte) is neutralized. The experimental equipment is designed so that the electrolyte is brought from a main reservoir to a container with a constant level, where it is preheated to create a temperature of approx. 55°C in the electrolysis cell.

EKSEMPEL I EXAMPLE I

Formålet med dette eksempel er å illustrere fordelen med tilstedeværelse av I^SO^ i anolytten. The purpose of this example is to illustrate the advantage of the presence of I^SO^ in the anolyte.

Et sammendrag av forsøksbetingelser og resultater A summary of experimental conditions and results

for sammenligningstester A og B er vist i Tabell I. For opprettholdelse av et positivt hydrostatisk trykk i katolytten tilsettes vann i begge tester til katodekammeret ved ca. 1,5% av strømningshastigheten av anolytten til anodekammeret. Begge tester utføres ifølge den foreliggende oppfinnelse. (Testbetingelsene er imidlertid ikke optimali-sert) . I Test A inneholder anolytten ikke I^SO^. I Test B inneholder anolytten 5 gpl I^SO^. for comparison tests A and B are shown in Table I. To maintain a positive hydrostatic pressure in the catholyte, water is added in both tests to the cathode chamber at approx. 1.5% of the flow rate of the anolyte to the anode chamber. Both tests are performed according to the present invention. (However, the test conditions are not optimised). In Test A, the anolyte does not contain I^SO^. In Test B, the anolyte contains 5 gpl I^SO^.

I begge tester er strønutbytte for nikkeloppløs- In both tests, the litter yield for nickel dissolves

ning 92% (ved vekttap), og intet nikkel avsettes ved katoden. Kraftforbruket er ca. 3 kw pr. kg nikkel oppløst. Resultatene i Tabell I viser at I^SO^ må tilsettes til ut-gangsmaterialet for forhindring av utfelling av nikkel som blandet Ni(OH)2-NiSO^ i nærheten av diafragmaet. ning 92% (by weight loss), and no nickel is deposited at the cathode. The power consumption is approx. 3 kW per kg nickel dissolved. The results in Table I show that I^SO^ must be added to the starting material to prevent precipitation of nickel as mixed Ni(OH) 2 -NiSO^ in the vicinity of the diaphragm.

Andre syrer enn I^SO^ kan anvendes. Det er imidlertid fordelaktig å anvende ^SO^ fordi det er mindre kostbart enn for eksempel HC1. Dessuten er det med HC1 mulighet for dannelse av Cl2, hvis Cl opphopes i systemet. Acids other than I^SO^ may be used. However, it is advantageous to use ^SO^ because it is less expensive than, for example, HC1. Furthermore, with HC1 there is the possibility of Cl2 formation, if Cl accumulates in the system.

EKSEMPEL II EXAMPLE II

Formålet med dette eksempel er å illustrere virkningene av resirkulering av elektrolytt til beholderen med utgangs-materialet og vanntilsetning til katodekammeret og også å vise at forurensede nikkelanoder kan korroderes i henhold til den foreliggende fremgangsmåte med høy elektrisk effektivitet. The purpose of this example is to illustrate the effects of recycling electrolyte to the starting material container and adding water to the cathode chamber and also to show that contaminated nickel anodes can be corroded according to the present process with high electrical efficiency.

Et sammendrag av forsøksbetingelser og resultater er A summary of experimental conditions and results is

vist i Tabell II. Testene er utført ved forholdsvis høye strømtettheter og elektrolytt-strømningshastigheter for å forkorte varigheten av hvert forsøk. Sammensetningen av nikkelraffineringsanoden for hver av testene er vist i Tabell III. Katolytt-sammensetningen for hver av Testene shown in Table II. The tests are performed at relatively high current densities and electrolyte flow rates to shorten the duration of each test. The composition of the nickel refining anode for each of the tests is shown in Table III. The catholyte composition for each of the Tests

D, E og F er vist i Tabell IV. Analyser av utgangsmateri- D, E and F are shown in Table IV. Analyzes of starting material

alet (anolytten) og utløpsstrømmen fra anodekammeret er vist i Tabell V. the ale (anolyte) and the outlet current from the anode chamber are shown in Table V.

I test D ifølge dette eksempel ledes elektrolytt gjen- In test D according to this example, electrolyte is led again

nom cellen uten anolytt-resirkulering, luftgjennombobling eller vanntilsetning til katolytten. Under betingelsene for Test D nøytraliseres bare 26% av syren som er tilstede i utgangselektrolytten, og paradoksalt nok finnes 63% nom the cell without anolyte recycling, air bubbling or water addition to the catholyte. Under the conditions of Test D, only 26% of the acid present in the starting electrolyte is neutralized, and paradoxically, 63% is found

av det oppløste nikkel som hydrat, utfelt på diafragmaet og oppsamlet ved bunnen av cellen. Øket agitering av anolyt- of the dissolved nickel as hydrate, precipitated on the diaphragm and collected at the bottom of the cell. Increased agitation of anolyte

ten tilveiebringes i de to påfølgende forsøk, Tester nr. E(a) og E(b) ved resirkulering av ca. 80% av elektrolytten. I ten is provided in the two subsequent trials, Tests No. E(a) and E(b) by recycling approx. 80% of the electrolyte. IN

Test nr. E(b) luftgjennombobles anolytten også. Resultatene Test No. E(b) air is bubbled through the anolyte as well. The results

angir at øket agitering ved resirkulering og luftgjennom- indicates that increased agitation by recirculation and air passage

blåsning ikke i noen.vesentlig grad forbedret syrenøytrali-sasjonen eller forhindret utfelling av hydrat. blowing did not significantly improve acid neutralization or prevent precipitation of hydrate.

Som angitt i Tabell IV er konsentrasjonen av NaOH i katodekammeret alltid økende under Testene E(a) og E(b) As indicated in Table IV, the concentration of NaOH in the cathode chamber is always increasing during Tests E(a) and E(b)

uten at den når et stabilt nivå ved hvilket det ventes at det finner sted noen utstrakt anolyttnøytralisering. For å bøte på dette foretas det i Test F(a) intermitterende tilsetninger av små volumer vann (ca. 50 ml pr. time) til katodekammeret for å drive NaOH fremstilt i katolytten inn i den strømmende anolytt, mens alle andre former for agite- without it reaching a stable level at which some extensive anolyte neutralization is expected to take place. To remedy this, in Test F(a) intermittent additions of small volumes of water (approx. 50 ml per hour) are made to the cathode chamber to drive the NaOH produced in the catholyte into the flowing anolyte, while all other forms of agitation

ring opprettholdes. I Testene F(b) og F(c) utføres tilset- ring is maintained. In Tests F(b) and F(c) the addi-

ningene av vann til katodekammeret kontinuerlig ved strøm-ningshastigheter som representerer henholdsvis 0,7 og 1,4% of water to the cathode chamber continuously at flow rates representing 0.7 and 1.4% respectively

av anolyttstrømnings-hastigheten. Disse tilsetninger er ubetydelige i den betydning av tap av vann ved fordampning representerer mellom 3 og 5% av det totale volum av elektro- of the anolyte flow rate. These additions are negligible in the sense that loss of water by evaporation represents between 3 and 5% of the total volume of electro-

lytt etter hver kjøring. I Tester F(a), F(b) og F(c) nøytra-liseres mesteparten av utgangssyren, og mengden nikkelhydrat listen after each run. In Tests F(a), F(b) and F(c), most of the starting acid is neutralized, and the amount of nickel hydrate

som utfelles i cellen, er redusert sammenlignet med Testene D, E (a) og E (b) . which is precipitated in the cell, is reduced compared to Tests D, E (a) and E (b).

I alle Tester ifølge Tabell II oppløses anoden med høy elektrisk effektivitet. Den lavere totale effektivitet av nikkeloppløsning i Test F skyldes at den anvendte anode er nesten fullstendig oppløst ved slutten av testen. In all Tests according to Table II, the anode dissolves with high electrical efficiency. The lower overall efficiency of nickel dissolution in Test F is due to the fact that the anode used is almost completely dissolved at the end of the test.

Som vist i Tabell II er kraftforbruket ca. 3,5 kW pr. kg nikkel i Test F (med vanntilsetning), men 9-12 kW pr. As shown in Table II, the power consumption is approx. 3.5 kW per kg of nickel in Test F (with water addition), but 9-12 kW per

kg nikkel i Testene D og E (uten vanntilsetning til katolytten) . kg of nickel in Tests D and E (without adding water to the catholyte) .

Referanse til Tabell IV, som viser katolyttanalyser for testene, viser at konsentrasjonen av natriumhydroksyd øket stadig fra 3,75 til 5,9 mol (M) i løpet av Testene D, E(a) og E(b) utført uten vanntilsetning til katolytten, uten at det nådde et maksimum. I Testene F(a), F(b) og F(c) (med tilsetning av vann til katolytten) minket NaOH-hydroksydet fra 2,3 til 1,4 M. Arsenkonsentrasjonen i katolytten var -50 mg/l etter 168 timers drift, hvilket representerte ca. 0,3-0,4% av det arsen som var tilstede i elektrolytten. Reference to Table IV, showing catholyte analyzes for the tests, shows that the concentration of sodium hydroxide increased steadily from 3.75 to 5.9 mol (M) during Tests D, E(a) and E(b) conducted without water addition to the catholyte , without it reaching a maximum. In Tests F(a), F(b) and F(c) (with the addition of water to the catholyte) the NaOH hydroxide decreased from 2.3 to 1.4 M. The arsenic concentration in the catholyte was -50 mg/l after 168 hours operation, which represented approx. 0.3-0.4% of the arsenic that was present in the electrolyte.

Analyser av utgangsmateriale og utløpsstrøm er vist i Tabell V. For sammenligningsformål er konsentrasjonen av hver utløpsstrøm blitt utledet, idet man har antatt at natriumkonsentrasjonen var konstant. Skjønt nikkelkonsen-trasjonen bør øke med ca. 1-3 gpl i utløpsstrømmene, over-lapper den analytiske presisjon denne økning, og ingen betyd-ningsfullhet kan knyttes til nikkelverdiene. En stabil økning av Co og Cu og ingen økning av Fe-konsentrasjonen observeres gjennom testene. As øket i løpet av Testene D, E(a) og E(b) ved utløpsstrøm med lavt pH og hadde tendens til å forbli konstant i Test F, kjørt ved høyere pH. Analyzes of feed material and effluent stream are shown in Table V. For comparison purposes, the concentration of each effluent stream has been derived, assuming that the sodium concentration was constant. Although the nickel concentration should increase by approx. 1-3 gpl in the outlet streams, the analytical precision overlaps this increase, and no significance can be attached to the nickel values. A stable increase of Co and Cu and no increase of the Fe concentration is observed throughout the tests. As increased during Tests D, E(a) and E(b) at low pH effluent and tended to remain constant in Test F, run at higher pH.

Prøveresultater fra de ovnstørrede hydratutfellinger som er oppnådd i hver test, er vist i Tabell VI. Røntgen-diffraksjon av residuer fra Testene D og E ga et mønster som var et nøyaktig sidestykke til Ni(OH)2. Test results from the oven-dried hydrate precipitates obtained in each test are shown in Table VI. X-ray diffraction of residues from Tests D and E gave a pattern that was an exact counterpart to Ni(OH)2.

Testene ifølge Eksempel II viste fordelen ved tilsetning av vann til katolytten ved den foreliggende fremgangsmåte. The tests according to Example II showed the advantage of adding water to the catholyte in the present method.

EKSEMPEL III EXAMPLE III

Formålet med dette eksempel er å påvise den gunstige virkning ved luftgjennomblåsning i anolytten ved en fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse. The purpose of this example is to demonstrate the beneficial effect of blowing air through the anolyte by a method according to the present invention.

Forsøkene ifølge dette eksempel er utført på lignende måte som dem som er beskrevet i Eksempel II, bortsett fra at det anvendes en duk av Dynel for å omslutte nikkelsulfid-anoden for forhindring av blanding av anoderesiduet og Ni(OH)2 som er dannet i anolytten på det behandlede KANEKALON-diafragma. The experiments of this example are carried out in a similar manner to those described in Example II, except that a cloth of Dynel is used to enclose the nickel sulfide anode to prevent mixing of the anode residue and Ni(OH) 2 formed in the anolyte on the treated KANEKALON diaphragm.

Testbetingelser og -resultater er sammenfattet i Tabell VII. Resultatene angir at nikkel oppløses ved 90,6% anodestrømsutbytte og at 94% av nikkelet finnes i anolytten, idet de resterende 6% av nikkelet finnes i nikkelhydrat-utfellingen. Ca. 88% av r^SO^ i utgangsmate-rialet er nøytralisert. Test conditions and results are summarized in Table VII. The results indicate that nickel is dissolved at 90.6% anode current yield and that 94% of the nickel is found in the anolyte, the remaining 6% of the nickel being found in the nickel hydrate precipitate. About. 88% of r^SO^ in the starting material is neutralized.

Ovennevnte test ble fortsatt i 100 timer uten luftgjennombobling (Test H). Dette resulterte i utfelling av 74% av det oppløste nikkel som nikkelhydrat, og følgelig er bare 39% av utgangs-I^SO^ nøytralisert. The above test was continued for 100 hours without air bubbling (Test H). This resulted in precipitation of 74% of the dissolved nickel as nickel hydrate, and consequently only 39% of the starting I^SO^ is neutralized.

Oppfinnelsen er spesielt egnet til erstatning av nikkel i en nikkel-inneholdende elektrolytt for anvendelse i en elektroraffineringsprosess. Den kan anvendes for et hvilket som helst system til utvinning av nikkel ved elektroraffinering fra en elektrolytt inneholdende nikkel i oppløsning, hvor minst en del av det nikkel som er avsatt, kommer fra løselige, forurensede anoder som korroderes elektrisk i en strømmende elektrolytt, med justeringer i bearbeidnings-betingelser som vil være tydelige for fagmenn på området. The invention is particularly suitable for replacing nickel in a nickel-containing electrolyte for use in an electrorefining process. It can be applied to any system for the recovery of nickel by electrorefining from an electrolyte containing nickel in solution, where at least a portion of the nickel deposited comes from soluble, contaminated anodes that are electrically corroded in a flowing electrolyte, with adjustments in processing conditions that will be clear to professionals in the field.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte til elektrolytisk oppløsning av forurensede nikkelraffineringsanoder, fortrinnsvis nikkelsulfidanoder, karakterisert ved at anodene oppløses anodisk ved at en likestrøm føres gjennom en elektrolysecelle (10) med et anodekammer (14) og et katodekammer (15) atskilt ved et elektrolytt-gjennomtrengelig diafragma (11), hvor en sur vandig anolytt omfattende nikkelioner, alkalimetallioner og klorid- eller sulfationer eller begge strømmer gjennom anodekammeret mens en ikke-sirkulerende katolytt opprettholdes i katodekammeret, omfattende en vandig alkalisk oppløsning inneholdende tilstrekkelig med hydroksylioner til at vandring av nikkelioner til katodekammeret forhindres og at hovedsakelig bare spaltning av vann skjer i katodekammeret, med frigivning av hydrogen ved katoden.1. Process for the electrolytic dissolution of contaminated nickel refining anodes, preferably nickel sulphide anodes, characterized in that the anodes are dissolved anodically by passing a direct current through an electrolysis cell (10) with an anode chamber (14) and a cathode chamber (15) separated by an electrolyte-permeable diaphragm ( 11), wherein an acidic aqueous anolyte comprising nickel ions, alkali metal ions and chloride or sulfate ions or both flows through the anode chamber while a non-circulating catholyte is maintained in the cathode chamber, comprising an aqueous alkaline solution containing sufficient hydroxyl ions to prevent migration of nickel ions to the cathode chamber and that mainly only the splitting of water takes place in the cathode chamber, with the release of hydrogen at the cathode. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved atpHi anolytten holdes på ca. 3.2. Method according to claim 1, characterized by atpHi the anolyte is kept at approx. 3. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at anolyttens pH opprettholdes ved hjelp av tilsetning av svovelsyre.3. Method according to claim 2, characterized in that the pH of the anolyte is maintained by the addition of sulfuric acid. 4. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at anolytten i anodekammeret agiteres ved gjennombobling med luft.4. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the anolyte in the anode chamber is agitated by bubbling through with air. 5. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det opprettholdes en hydrostatisk trykkhøyde i katodekammeret ved tilsetning av vann slik at katolytten strømmer gjennom diafragmaet inn i anodekammeret og pH i katodekammeret holdes hovedsakelig konstant.5. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a hydrostatic pressure level is maintained in the cathode chamber by adding water so that the catholyte flows through the diaphragm into the anode chamber and the pH in the cathode chamber is kept essentially constant. 6. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved atpHi katolytten holdes på over 12.6. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the atpHi of the catholyte is kept above 12. 7. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at anodestrømtettheten er fra 100 til 500A/m<2>.7. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the anode current density is from 100 to 500 A/m<2>. 8. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at anolytten omfatter nikkelioner, kloridioner, sulfationer, natriumioner og borsyre.8. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the anolyte comprises nickel ions, chloride ions, sulphate ions, sodium ions and boric acid. 9. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at anolytten er en nikkel-elektroraffineringselektrolytt, idet nikkelinnholdet i denne derved suppleres.9. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the anolyte is a nickel electrorefining electrolyte, the nickel content therein being thereby supplemented.
NO832873A 1982-08-11 1983-08-10 PROCEDURE FOR ELECTROLYTIC SOLUTION OF POLLUTION REFINING ANODS. NO161181C (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA000409253A CA1214748A (en) 1982-08-11 1982-08-11 Process for nickel electroreplenishment for nickel refinery electrolyte

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO832873L NO832873L (en) 1984-02-13
NO161181B true NO161181B (en) 1989-04-03
NO161181C NO161181C (en) 1989-07-12

Family

ID=4123384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO832873A NO161181C (en) 1982-08-11 1983-08-10 PROCEDURE FOR ELECTROLYTIC SOLUTION OF POLLUTION REFINING ANODS.

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS5985879A (en)
CA (1) CA1214748A (en)
GR (1) GR78908B (en)
NO (1) NO161181C (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007224499A (en) * 2006-02-21 2007-09-06 Sumitomo Forestry Crest Co Ltd Ventilation/lighting floor structure
CN102482124B (en) 2009-04-14 2015-03-04 俄亥俄州立大学 Removal of metals from water
US20140027301A1 (en) * 2012-07-26 2014-01-30 Ohio University Selective reductive electrowinning apparatus and method
JP7275629B2 (en) 2018-05-16 2023-05-18 住友金属鉱山株式会社 Method for producing sulfuric acid solution
WO2019220858A1 (en) * 2018-05-16 2019-11-21 住友金属鉱山株式会社 Sulfuric acid solution production method, and electrolysis vessel which can be used in said production method

Also Published As

Publication number Publication date
GR78908B (en) 1984-10-02
JPS5985879A (en) 1984-05-17
NO161181C (en) 1989-07-12
CA1214748A (en) 1986-12-02
NO832873L (en) 1984-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9630844B2 (en) Hydrometallurgical process for the recovery of tellurium from high lead bearing copper refinery anode slime
RU2725871C2 (en) Filter-pressing device for electrodeposition of metals from solutions, consisting of separate elements formed by ion-exchange membranes, forming a plurality of anolyte and catholyte chambers, in which electrodes are connected in series with automatic separation of metal product
EP0253783B1 (en) Process for refining gold and apparatus employed therefor
US4030989A (en) Electrowinning process
US4190508A (en) Process for removing chalcophile elements from aqueous solutions by electrolysis
NO161181B (en) PROCEDURE FOR ELECTROLYTIC SOLUTION OF POLLUTANEIC NICKEL REFINING ANODES.
US4632738A (en) Hydrometallurgical copper process
CA1064856A (en) Purification of nickel electrolyte by electrolytic oxidation
US2394874A (en) Electrorefining of nickel
EP0161224B1 (en) Process for copper chloride aqueous electrolysis
NO800038L (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF HYDROXYLATED NICKEL COMPOUNDS
AU570580B2 (en) Production of zinc from ores and concentrates
US3414494A (en) Method of manufacturing pure nickel hydroxide
AU734584B2 (en) Production of electrolytic copper from dilute solutions contaminated by other metals
KR20120031445A (en) Method for manufacturing high-purity nickel
JP5344278B2 (en) Indium metal production method and apparatus
EP0268319A2 (en) Method for extracting Mn metal and manganese dioxide from divalent Mn salt solutions
US4276134A (en) Method for removing chlorate from caustic solutions with electrolytic iron
JP3647362B2 (en) Apparatus and method for automatically cleaning liquid after copper removal
NO164922B (en) PROCEDURE FOR CLEANING A Aqueous, Acidic Nickel-Chloride Solution.
JP3773672B2 (en) Copper electrolyte solution purification apparatus and method
US4225571A (en) Electrowinning of metal from sulphide ores and recovery of water soluble sulphides
CA1109826A (en) Electrolytic metal recovery with sulphate ion diffusion through ion-permeable membrane
CN117208857A (en) Method and device for extracting tellurium from tellurium-containing material
SU211103A1 (en) METHOD OF ELECTROLYTIC ISOLATION OF TALLIUM AND LEAD FROM MIXED AMALGS