[go: up one dir, main page]

NO782342L - Fremgangsmaate for utvinning av ikke-jern-metaller fra en jernholdig loesning - Google Patents

Fremgangsmaate for utvinning av ikke-jern-metaller fra en jernholdig loesning

Info

Publication number
NO782342L
NO782342L NO782342A NO782342A NO782342L NO 782342 L NO782342 L NO 782342L NO 782342 A NO782342 A NO 782342A NO 782342 A NO782342 A NO 782342A NO 782342 L NO782342 L NO 782342L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
iron
organic liquid
aqueous
organic
solution
Prior art date
Application number
NO782342A
Other languages
English (en)
Inventor
Juraj Babjak
Andrew John Oliver
Victor Alexander Ettel
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 NO782342L publication Critical patent/NO782342L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/0009Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G3/00Compounds of copper
    • C01G3/003Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G45/00Compounds of manganese
    • C01G45/01Preparation or separation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00Compounds of cobalt
    • C01G51/01Preparation or separation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00Compounds of nickel
    • C01G53/01Preparation or separation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00Compounds of zinc
    • C01G9/003Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/262Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds using alcohols or phenols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/32Carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/38Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/38Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
    • C22B3/384Pentavalent phosphorus oxyacids, esters thereof
    • C22B3/3846Phosphoric acid, e.g. (O)P(OH)3
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår utvinning av nikkel, kobolt, mangan, kobber og sink fra jernholdige opp-løsninger ved oppløsningsmiddel-ekstraksjon under medvirkning av alkyl- eller aryl-substituerte fosforsyrer.
Det er kjent at organiske oppløsninger av forskjellige substituerte fosforsyrer i hvilke ett eller to av hydrogen-atomene er substituert med alkyl- eller aryl-radikaler, er egnet for oppløsningsmiddel-ekstraksjon av forskjellige ikke-jern-metaller fra vandige oppløsninger. Det er kjent at det under oppløsningsmiddel-ekstraksjonen frigjøres hydrogenioner, og da ekstraksjonen er pH-følsom, vil den resulterende senkning av pH, om den ikke motvirkes, stanse den.
Som løsning på dette er det blitt foreslått å tilsette den nødvendige mengde base før ekstraksjonen, enten til den vandige oppløsning eller til den organiske fase, eller å tilsette den under ekstraksjonens forløp. Basen kan tilsettes direkte til ekstraksjonsbeholderen, eller alternativt.kan en del av den vandige fase kontinuerlig uttas fra ekstraksjonsbeholderen, nøytraliseres, filtreres om nødvendig og returneres til beholderen, som beskrevet i US patent nr. 3 479 378.
En ekstraksjonsprosess av denne type ér spesielt godt egnet for innføyelse i en hydrometallurgisk totalprosess for utvinning av ikke-jern-metaller fra malmer inneholdende disse. Eksempelvis kan totalprosessen omfatte syreutluting av malmen, oppløsningsmiddel-ekstraksjon av ikke-jern-metallene fra utlutingsoppløsningen med påfølgende gjenvinning av de ekstraherte metaller fra oppløsningsmidlet og til slutt elektrolytisk rensning av metallet. Man møter imidlertid problemer når - hvilket nesten alltid er tilfelle - den opp-løsning fra hvilken man ønsker å ekstrahere eksempelvis nikkel, også inneholder noe jern. Den første vanskelighet som dette medfører, kommer av at hvis betingelsene er til stede på hvilket som helst trinn under ekstraksjonen, så kan jernet utfelles fra oppløsningen. Når dette skjer, vil det utfelte materiale være tilbøyelig til å danne en stabil emulsjon med den organiske og den vandige væske. Denne emulsjon, som i engelsktalende land gjerne kalies "crud", kan gjøre den videre ekstraksjon så langsom at den blir uakseptabel for praktiske formål. Den annen vanskelighet som skyldes nærvær av jern i ekstraksjons-beh.olderen, oppstår fordi jernet under de betingelser som er egnet for opptagelse av ikke-jern-metallet i ekstraksjonsmidlet, vil opptas i ekstraksjonsmidlet minst så lett som ikke-jern-metallene. Når jernet først er oppløst i den organiske væske,
er det vanskeligere å gjenvinne enn ikke-jérn-metallene. Når man for eksempel bringer den organiske væske i kontakt med fortynnet minerålsyre, hvilket er vanlig når det gjelder å gjenvinne nikkel fra væsken, så vil dette ikke effektivt fjerne jernet. Det ville derfor være nødvendig å utføre et ytterligere trinn som effektivt fjerner jernet før den organiske væske resirkuleres for fornyet anvendelse, ellers vil jerninnholdet etter hvert øke så meget at det virker skadelig på oppløsnings-midlets evne til å ekstrahere nikkel.
Av ovennevnte grunner er det i meget av litteraturen på området stilltiende antatt at. den vandige-organiske blanding i oppløsningsmiddel-ekstraksjonen ikke inneholder jern. Mens slike jernfrie forhold kan oppnås i laboratorieforsøk, er de imidlertid vanskelige å oppnå i en praktisk industriell prosess for behandling av utlutingsvæsker. Således kan en enkel hydroksyd-utfelling fjerne det meste av jernet fra den vandige oppløsning før oppløsningsmiddel-ekstraksjonen, men i alminnelighet vil det bli tilbake spor av jern. Videre kan noe jern komme til på grunn av korrosjon på den apparatur som inneholder den sure, vandige oppløsning. Endog når den mengde jern som er til stede i den vandige oppløsning som tilføres oppløsnings- middel-ekstraksjonstrinnet, er liten nok til ikke å forårsake problemer til å begynne med, så vil jernet akkumuleres i den organiske fase, som beskrevet ovenfor, og til slutt føre til dannelse av "crud". Dette problem er blitt erkjent av en del tidligere forskere, og forsøk på å overvinne det er beskrevet i US patent nr. 3 193 381 og nr. 3 666 446.
Det opplegg som er beskrevet i US patent 3 193. 381, består i at man først utfører en vandig-organisk oppløsnings-middel-ekstraks jon under slike betingelser at bare jern fjernes fra den vandige fase; deretter behandler man den vandige fase med base for utfelling av nikkel og kobolt som hydroksyder, hvoretter den resulterende oppslemning underkastes en vandig-organisk oppløsningsmiddel-ekstraksjon hvorved nikkel og kobolt oppløses. Trinnet for fjerning av jern må anvendes på hele den vandige strøm, da spor av jern ellers utvilsomt ville be-virke problemer med emulsjonsdannelse ("crud") under de alkaliske betingelser som anvendes for nikkel-kobolt-ekstraksjonen.
Den fremgangsmåte som er beskrevet i US patent
3 666 446, omfatter ekstraksjon av jernet sammen med ikke-jern-metallene, hvoretter det anrikede ekstraksjonsmiddel underkastes suksessive re-ekstraks joner. I den første re-ekstraksjon gjenvinnes ikke-jern-matallene på konvensjonell måte, og i den annen re-ekstraksjon fjernes jern ved anvendelse av et organisk chelat-dannende middel.
Det vil forstås at behandlingen av enten hele den vandige strøm eller hele den organiske strøm for fjerning av jern bidrar betydelig til de samlede kostnader ved prosessen, og det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å redusere kostnadene mest mulig: I henhold til den foreliggende oppfinnelse tilveie-bringes en fremgangsmåte til utvinning av ett eller flere av ikke-jern-metallene nikkel, kobolt, mangan, kobber og sink fra en sur vandig oppløsning som inneholder jern i en mengde på høyst 1 g/lkarakterisert vedde følgende trinn: 1) den vandige oppløsning bringes i kontakt med en organisk væske omfattende en organisk-substituert fosforsyre og et organisk oppløsningsmiddel herfor som er ublandbart med vann, idet det tilsettes base til den vandige-organiske blanding for opprettholdelse av dens pH ved en på forhånd bestemt verdi ikke over 6,5, hvor ved jernet og det eller de ønskede ikke-jern-metaller bringes til å anrikes i den organiske væske, og at den anrikede organiske væske skilles fra den utarmede vandige oppløsning; 2) ikke-jern-metallet eller -metallene re-ekstraheres fra den organiske væske ved at denne bringes i kontakt med en vandig sur oppløsning,og at den resulterende jernholdige organiske væske skilles fra den ikke-jern-metall-holdige re-ekstraksjons-oppløsning, 3) den jernholdige organiske væske deles i en hdved-strøm og en mindre avtappningsstrøm, 4) avtappningsstrømmen bringes i kontakt med en vandig jernfjernings-oppløsning valgt blant mineralsyre-oppløsninger som er i stand til å erstatte jern med protoner i avtappnings-strømmen, og oppløsninger som inneholder sitronsyre, alkali-metallcitråt eller et karbohydrat som er i stand til å danne en chelat-forbindelse med jernet, og den jernholdige oppløsning skilles fra den behandlede avtappningsstrøm, og 5) den behandlede avtappningsstrøm forenes med hoved-strømmen av jernholdig organisk væske, og den forente strøm resirkuleres til bruk i trinn (i) på en ytterligere-mengde av den opprinnelige vandige oppløsning.
Det er et karakteristisk trekk ved den foreliggende fremgangsmåte at den organiske væske som resirkuleres til opp-løsningsmiddel-ekstraks jons-trinnet , vil inneholde en del jern, da jern-fjerningen bare utføres på avtappningsstrømmen for opprettholdelse av konsentrasjonen av jern på et på forhånd bestemt nivå i den organiske fase. Den økonomiske fordel ved fremgangsmåten skyldes at bare en liten avtappningsstrøm må underkastes -jernfjernings-trinnet. Denne avtappningsstrøm kan faktisk utgjøre så lite som 10 volum% av den samlede jernholdige organiske væske som skal anvendes på ny. Den nøyaktige andel av den organiske væske som spaltes av som avtappnings-strøm, vil avhenge av jerninnholdet i den vandige innmatnings-strøm så vel som det innhold av jern som kan tolereres i den organiske innmatningsstrøm. Man foretrekker i alminnelighet at avtappningsstrømmen utgjør mellom 10 og 25 volum? av den samlede organiske væske.
Det skal understrekes at nærværet av jern i både
den vandige og den organiske fase i oppløsningsmiddel-ekstraks jons-beholderen bare kan tolereres uten ugunstige virkninger på ekstraksjonen hvis et annet vesentlig trekk ved oppfinnelsen iakttas, nemlig at det benyttes nøytralisering in situ i oppløsningsmiddel-ekstraksjons-prosessen for å sikre sure betingelser til enhver tid. Det ble funnet at emulsjonsdannelse ("crud") ikke finner sted i påviselig grad ved en pH lavere enn 6,5. Hvis pH stiger over denne verdi, endog bare for en tid, vil imidlertid emulsjon dannes, og denne vil ikke lett løse seg opp. Fremgangsmåten kan således ikke ut-føres ved at den base'som trenges for oppløsningsmiddel-ekstraks joner , tilsettes til den organiske eller den vandige innmatningsoppløsning før oppløsningen innføres i ekstraksjonsbeholderen. Det er Vesentlig å overvåke pH-verdien i ekstraksjonsbeholderen og tilsette den nødvendige base, som fortrinns-vis er natriumhydroksyd, slik at pH-verdien holdes på det ønskede nivå.
Den pH-verdi som skal anvendes under oppløsnings-middel-ekstraks jonsprosessen, vil avhenge av flere kriterier. Det første av disse, som allerede er nevnt, er nødvendigheten
av å holde pH under 6,5 med sikte på å unngå emulsjonsdannelse. For det annet vil imidlertid en- altfor lav pH være ugunstig
for det organiske ekstraksjonsmiddelets opptaks- eller ekstraksjons-effektivitet, og for et gitt ekstraksjonsmiddel og gitt metall som skal ekstraheres, kan det fastsettes en minimums-pH som vil sikre tilstrekkelig opptak eller ekstraksjon. Når mer enn ett metall foreligger i det vandige innmatnings-materialet, vil selvsagt valget av pH avhenge av om målet er å ekstrahere flere metaller eller, hvilket er mer vanlig, å ekstrahere ett av dem selektivt. En viktig anvendelse for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ligger således i behandling av oppløsninger som inneholder både kobolt og nikkel, hvor disse skal skilles fra hverandre ved selektiv ekstraksjon av kobolt.
Et annet kriterium som påvirker valget av.pH, innen-for et tillatelig område, er den organiske væskens viskositet. Det ble funnet at ved nøytralisering av den organiske væske inntrer det en skarp økning i viskositeten ved overskridelse av den pH som tilsvarer ca. 90% omdannelse av fosforsyren til dennes salt-form. Eksempelvis kan viskositeten øke med så meget som en størrelsesorden når pH endres fra en verdi tilsvarende 9 0% omdannelse av syren til en verdi tilsvarende 100% omdannelse. Da en meget viskøs organisk fase medfører en langsommere masseoverføring og faseseparasjon, foretrekker man å anvende en pH som tilsvarer en overføring høyst 8 5-9 0%
av fosforsyren til salt-formen. For ekstraksjonsmiddelet di(2-etylheksyl)-fosforsyre (D-2-EHPA) setter dette en fore-trukken øvre grense på ca. 5,0 for den pH som skal opprettholdes under ekstraksjonen, og fordelaktig holdes pH-verdien i området 4,8-5,0.
Den substituerte fosforsyren som anvendes ved ut-førelse av den foreliggende fremgangsmåte, kan være hvilken som helst av de forskjellige organo-fosforsyrer som er kjent å være egnet for ekstraksjon av metaller såsom nikkel og kobolt fra vandige oppløsninger. De best kjente av disse er sann-synligvis di(2-etylheksyl)-fosforsyre. Andre egnede syrer er for eksempel de-oktylfosforsyre, oktylfenylfosforsyre, di(1-metylhepty1)-fosforsyre og dodecylfosforsyre. De kan representeres av den generelle formel HRR'PO^, hvor R og R'
kan være et alkyl-, aryl-, eller alkaryl-radikal.
Oppløsningsmidlet, hvormed menes det fortynnings-middel som utgjør en del av den organiske fase i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan være hvilken som helst organisk væske som er ublandbar med den vandige fase og i hvilken ekstraksjonsmidlet i det minste er delvis oppløselig. Konsentrasjonen av ekstraksjonsmidlet i oppløsningsmidlet velges i henhold til mengden av metall som skal ekstraheres fra den vandige fase. Det oppløsningsmiddel som anvendes, er fortrinns-vis et oppløsningsmiddel i hvilket oppløseligheten av ekstraksjonsmidlet er 20% eller mer. Typiske oppløsningsmidler er alifatiske eller aromatiske hydrokarboner, såsom kerosen, så vel som alkoholer så som isodekanol, og fénoler såsom paranonyl-fenol, eller blandinger av slike forbindelser. Når oppløsnings-midlet består av en blanding av organiske væsker, blir en av komponentvæskene ofte kalt et modifiseringsmiddel, idet en av dens funksjoner er å hindre at de organiske stoffer deler seg i to faser. I alminnelighet foretrekker man å anvende som oppløsningsmidler fortynningsmidler som ikke gjør det nødvendig å anvende et modifiseringsmiddel for at en slik deling av den organiske fase skal unngås. Særlig godt ;egnede fortynningsmidler er for eksempel de kommersielle oppløsningsmidler som er i handelen under handelsnavnene "Escaid 100" (fra Imperial Oii Ltd.) og "Kermac 470B" (Kerr McGee Corp.).
Den vandige og den organiske fase kan måtte bringes i kontakt med hverandre i mer enn ett ekstraksjonstrinn. I så tilfelle kan det være nødvendig, avhengig av den opprinnelige pH i det vandige innmatningsmateriale, å regulere pH ved tilsetning av alkali til bare noen av trinnene. Tilsetningen av alkali kan hensiktsmessig utføres automatisk ved hjelp av
en pH-meter-titrator forbundet med pH-elektroder som plasseres direkte i fase-blandingen.
Etter atskillelse fra den brukte vandige oppløsning behandles det organiske materiale for gjenvinning av nikkel, kobolt, mangan, kobber eller sink. Når som vanlig er, to av disse metaller, for eksempel kobolt og nikkel, foreligger i det organiske materiale sammen med jernet, vil det være ønske-lig å fjerne ett av disse ikke-jern-metaller, eksempelvis nikkel, ved en vaskeoperasjon, hvorved det blir tilbake en organisk væske som inneholder hovedsakelig bare jern og det andre ikke-jern-metall, for eksempel kobolt. Sistnevnte blir så fjernet fra den organiske væske, hvorved det hovedsakelig blir tilbake bare jern i den organiske væske. På denne måte erholdes en vandig vaskevæske og en vandig fjerningsvæske eller "strippevæske", fra hvilke de respektive ikke-jern-metaller kan gjenvinnes separat, for eksempel ved elektrolyse.
Vaske- og strippe-operasjonene for fjerning av ikke-jern-metallene kan utføres med vandige oppløsninger av samme eller forskjellige sammensetninger. I regelen anvendes en 1 N svovelsyre-oppløsning. Når det første metall som skal fjernes fra den organiske væske bare foreligger i små mengder i denne, vil det være hensiktsmessig å resirkulere den vandige vaskevæske til hovedekstraksjonstrinnet, hvor den forenes itied ytterligere vandig innmatningsoppløsning, hvorved konsentrasjonen av angjeldende ikke-jern-metall i denne økes. Ved anvendelse av et slikt opplegg vil det resirkulerte ikke-jern-metall gjenvinnes fra raffinatet, dvs. fra den vandige opp-løsning fra hvilken jernet og annet ikke-jern-metall er blitt ekstrahert med organisk oppløsningsmiddel.
Fjerningen eller strippingen av jernet fra avtappnings-strømmen kan utføres ved anvendelse av en mer konsentrert mineralsyreoppløsning enn den som anvendes for stripping av ikke-jern-metallet. Eksempelvis kan en saltsyreoppløsning med en styrke på 4-6 N anvendes for stripping av jernet, for-utsatt at den organiske oppløsning ikke inneholder et modifiseringsmiddel. Den hovedsakelig jernfrie avtappningsstrøm blir så skilt fra den FeCl^-holdige vandige fase, og først-nevnte er klar for ny anvendelse i kombinasjon med hoved-strømmen av organisk væske, som kan inneholde opp til flere gram jern pr. liter.
Ved en alternativ fremgangsmåte til stripping av jern fra avtappningsstrømmen anvendes en vandig oppløsning av et kompleksdannende middel, såsom et alkali-metall-citrat, som strippevæske. Denne væske kan deretter regenereres for gjentatt anvendelse ved behandling méd alkali og fraskillelse av bunnfallet av tre-verdig jern. Andre jernfjernende reagenser som kan anvendes, er for eksempel sakkarider og forskjellige fler-verdige alkoholer, såsom mannitol, som alle er i stand til å danne chelat-komplekser med jern.
Teoretisk kunne man fjerne jern fra en organisk væske,.såsom ovennevnte avtappningsstrøm, ved direkte tilsetning av en sterk base. Dette ville imidlertid nødvendigvis medføre utfelling av jern(III)-hydroksyd i nærvær av den organiske væske, slik at den etterfølgende faseseparasjon som er påkrevet for å tilveiebringe en emulsjonsfri avtappningsstrøm som kan resirkuleres, ville være meget vanskelig å oppnå. Følgelig blir den direkte tilsetning av base til avtappningsstrømmen for fjerning av jern fra denne ikke anvendt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Isteden er det et trekk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen at under metall-ekstraksjonsoperasjonen så vel som de forskjellige metall-strippe-operasjoner blir hverken den organiske strøm som et hele eller noen del derav på noe tidspunkt underkastet alkaliske pH-betingelser som kan føre til emulsjonsdannelse ("crud-formation").
Det skal nå gis noen eksempler.
Eksempel 1
Dette eksempel gjelder separasjon av nikkel og
kobolt fra hverandre og fra jern i en vandig sulfatoppløsning, som inneholdt 6,5 g/l kobolt, 11,7 g/l nikkel og 0,088 g/l
jern, idet det som organisk væske ble anvendt en 30 volum% oppløsning av D-2-EHPA i ovennevnte kommersielle oppløsnings-middel "Escaid 100".
En kontinuerlig ekstraksjon ble utført ved at den vandige fase og den organiske fase (i volumforholdet 3:1) ble brakt til å strømme i motstrøm med hverandre gjennom 5 blande-skille-beholdere. temperaturen av faseblandingen ble holdt
ved 60°C under ekstraksjonen, og i respons til signaler fra pH-elektroder nedsenket i den siste blander (sett i vannstrømmens retning) ble alkali automatisk tilført denne blander slik at
det ble opprettholdt en pH mellom 4,8 og 4,9. Det anvendte alkali var en 36-50 vekti oppløsning av natriumhydroksyd i vann.
Den anrikede organiske blanding som erholdtes fra ovennevnte ekstraksjon ble underkastet en vaskeoperasjon for fjerning av de små mengder av nikkel som var ekstrahert under de valgte betingelser. Dette ble utført i en tre-trinns operasjon ved hjelp av en 1 M svovelsyre-oppløsning, idet det ble anvendt et forhold mellom vandig og organisk fase på 1:10. Vaskevæsken ble resirkulert til ekstraksjonstrinnet og forenet med ytterligere vandig innmatningsoppløsning som skulle behandles. På denne måte ble hele nikkelmengden i det opprinnelige utgangsmateriale til slutt samlet i det. endelige raffinat, det vil si den vandige strøm som uttas fra den 5-trinns ekstraksjons-operasjon.
Den vaskede organiske væske ble så ført gjennom
3 blande-skille-beholdere i motstrøm med en 1 M svovelsyre-oppløsning, idet det ble anvendt et forhold mellom vandig og organisk fase på 1:3, for fjerning av kobolt.
Den organiske væske, som nå i det vesentlige bare inneholdt jern, ble oppdelt i to ulike strømmer. Hovedstrømmen ble resirkulert til ekstraksjonstrinnet, mens den mindre strøm eller avtappningsstrømmen, som utgjorde bare ca. 15 volum? av den behandlede organiske væske, først ble befridd for jern med et like stort volum av en 0,5 M oppløsning av natrium-citrat. Den fullstendig rensede organiske væske ble så resirkulert til ekstraksjonsbeholderen og forenet med den resirkulerte jernholdige hovedstrøm av organisk væske. Den jernholdige citratoppløsning ble behandlet med en 50 vekt% natriumhydroksyd-oppløsning slik at dens pH ble øket til 10,5, hvorved jernet ble utfelt som jern(III)-hydroksyd. Etter fra-filtrering av bunnfallet kunne citrat-oppløsningen på ny anvendes for ekstraksjon av jern uten pH-regulering, da den ved kontakt med den jernholdige avtappningsstrøm hadde fått sin pH ned-satt til ca. 5,0.
Analyse av de forskjellige vandige og organiske strømmer viste at: a) i ekstraksjonstrinnet var alt jern og kobolt over-ført til den organiske fase. Således inneholdt det vandige raffinat som erholdtes fra ekstraksjonstrinnet, mindre enn 0.0003 g/l jern, øg nikkel/kobolt-forholdet var 166:1. b) Den anrikede organiske væske som erholdtes fra ekstraksjonstrinnet, inneholdt nikkel i en mengde tilsvarende ca. 2% av den samlede mengde nikkel i det opprinnelige vandige utgangsmateriale. c) Vaskeoperasjonen fjernet alt nikkel, men intet av jernet fra den organiske væske. d) Kobolt^ekstraksjonen fjernet intet jern fra den organiske væske. Den vandige kobolt-ekstraksjonsvæske inneholdt 58 g/l koboit og hadde et kobolt/nikkel-forhold på 10 280:1. Den kunne derfor anvendes for elektrolytisk utvinning av et kobolt-produkt av meget høy renhet.
e) Virkningen av fjerning av jern fra avtappnings-strømmen var å regulere jern-innholdet i den organiske væske
som tilføres ekstraksjonstrinnet ved ca. 1,5 g/l.
Fremgangsmåten ble således utført med vandige og organiske utgangsmaterialer som begge inneholdt betydelige mengder jern. Disse jerninnhold resulterte ikke i noen emulsjonsdannelse i kretsen, héller ikke hadde de noen skadelig virkning på.effektiviteten.
Eksempel 2
For å undersøke virkningen av enda høyere jerninnhold i den organiske utgangs-oppløsning utførte man en rekke forsøk hvor en jernfri vandig fase inneholdende 8 g/l kobolt og 20 g/l nikkel ble brakt i kontakt med forskjellige organiske utgangsmaterialer tilsvarende de som ble anvendt i eksempel 1, men unntagelse av at de inneholdt mellom 1 og 12 g/l jern(III)-ioner. I hvert tilfelle ble ekstraksjonen ut-ført ved 50°C under anvendelse av like store volummengder vandig fase og organisk fase, og natriumhydroksyd ble anvendt for opprettholdelse av en pH på 5,0 ± 0,05. Selv med disse høye jerninnhold ble ingen utfelling observert, og ikke i noe tilfelle var det noen forandring i jernkonsentrasjonen i den organiske væske som resultat av ekstraksjonen.
Eksempel 3
Resultatene i nærværende forsøk viser effektiviteten av fjerningen av jern med citrat-oppløsning. En organisk fase inneholdende 1,3 g/l jern ble brakt i kontakt med et like stort volum av 0,5 M sitronsyre-oppløsning ved 65°C. En natriumhydroksyd-oppløsning ble tilsatt slik at pH gradvis ble hevet til 5,0, og væskene ble analysert med forskjellige tidsmellomrom. Resultatene er vist i tabellen nedenfor.
Det vil således ses at ved en pH på 5,0 eller
høyere vil en slik citrat-oppløsning ekstrahere hovedsakelig alt jern i den organiske avtappningsstrøm.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte til utvinning av ett eller flere av ikke-jern-metallene nikkel, kobolt, mangan og sink fra en sur, vandig oppløsning som inneholder jern i en mengde på høyst 1 g/l, karakterisert ved de følgende trinn: 1) den vandige oppløsning bringes i kontakt med en organisk væske omfattende en organisk-substituert fosforsyre og et med vann ublandbart organisk oppløsningsmiddel for denne, idet det tilsettes base til den vandige-organiske blanding for opprettholdelse av dennes pH ved en på forhånd bestemt verdi som ikke er høyere enn 6,5, hvorved' jernet og det eller de ønskede ikke-jern-metaller anrikes i den organiske væske, og den således erholdte organiske væske skilles fra den utarmede vandige oppløsning; 2) ikke-jern-metallet eller-metallene strippes fra den anrikede organiske væske ved at denne bringes i kontakt med en vandig sur strippe-oppløsning, og den resulterende jernholdige organiske væske skilles fra strippe-oppløsningen inneholdende ikke-jern-metallet eller -metallene; 3) den jernholdige organiske væske oppdeles i en hovedstrøm og en mindre avtappningsstrøm; 4) avtappningsstrømmen bringes i kontakt méd en vandig jern-strippe-oppløsning valgt blant mineralsyre-oppløsninger som er i stand til å erstatte jern med protoner i avtappningsstrømmen, og oppløsninger inneholdende sitronsyre, alkalimetallcitrat eller et karbohydrat som kan danne en chelat-forbindelse med jernet, og den jernholdige strippe-oppløsning skilles fra den behandlede avtappningsstrøm; 5) den behandlede avtappningsstrøm forenes med hovedstrømmen av jernholdig organisk væske, og den forente strøm resirkuleres for utførelse av trinn (1) på en ytterligere mengde av den opprinnelige vandige oppløsning.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at avtappningsstrømmen utgjør mellom 10 og 25 volum% av den jernholdige organiske væske.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den substituerte fosforsyre er di(2-etylheksyl)-fosforsyre.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at den vandige utgangsoppløsning inneholder jern, nikkel og kobolt.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at den på forhånd bestemte ph-verdi er mellom 4,8 og 5,0, hvorved den anrikede organiske væske i trinn (1) inneholder det meste av det kobolt og bare en liten del av det nikkel som foreligger i den opprinnelige vandige utgangs-oppløsning.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at strippingen i trinn (2) omfatter en første operasjon i hvilken nikkel strippes fra den anrikede organiske væske, og en annen operasjon i hvilken kobolt strippes fra den nikkelf a.ttige, anrikede organiske væske.
NO782342A 1977-07-06 1978-07-05 Fremgangsmaate for utvinning av ikke-jern-metaller fra en jernholdig loesning NO782342L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA282,192A CA1098719A (en) 1977-07-06 1977-07-06 Solvent extraction of non-ferrous metals from iron- containing solutions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO782342L true NO782342L (no) 1979-01-09

Family

ID=4109080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO782342A NO782342L (no) 1977-07-06 1978-07-05 Fremgangsmaate for utvinning av ikke-jern-metaller fra en jernholdig loesning

Country Status (5)

Country Link
AU (1) AU3777078A (no)
CA (1) CA1098719A (no)
FI (1) FI782181A (no)
FR (1) FR2396573A1 (no)
NO (1) NO782342L (no)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4246240A (en) * 1978-07-24 1981-01-20 Nippon Mining Co., Ltd. Process for separating cobalt and nickel from a solution containing cobalt and nickel
LU81600A1 (fr) * 1979-08-13 1981-03-24 Metallurgie Hoboken Procede pour traiter une phase organique contenant du chlorure de fer,du chlorure de molybdene et du hc1
DE3705721A1 (de) * 1987-02-23 1988-09-01 Henkel Kgaa Verwendung von citronensaeure-partialestern und deren mischungen zur eisenextraktion

Also Published As

Publication number Publication date
AU3777078A (en) 1980-01-10
FI782181A (fi) 1979-01-07
FR2396573A1 (fr) 1979-02-02
CA1098719A (en) 1981-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5378262A (en) Process for the extraction and separation of nickel and/or cobalt
US4288304A (en) Hydrometallurgical process for treatment of sulphur ores
US5645708A (en) Chloride assisted hydrometallurgical copper extraction
AU687981B2 (en) A process for the extraction and separation of nickel and/or cobalt
EP0186882B1 (en) Solvent extraction process for recovery of zinc
JP6176491B2 (ja) 塩化ニッケル水溶液の脱銅方法
CA1119817A (en) Method for the recovery of metallic copper
US3399055A (en) Separation of cobalt by liquid extraction from acid solutions
Gordon et al. Improved leaching technologies in the electrolytic zinc industry
PL162384B1 (pl) Sposób odzyskiwania miedzi na drodze ekstrakcji rozpuszczalnikowej PL PL
US4362607A (en) Recovery of copper and zinc from complex chloride solutions
US4401531A (en) Process for the production of electrolytic zinc or high purity zinc salts from secondary zinc raw-materials
NO172652B (no) Fremgangsmaate for samtidig separering av forstyrrende elementer fra elektrolyttopploesninger av verdimetaller
WO1988009389A1 (en) Separation and recovery of nickel and cobalt in ammoniacal systems
JPH06509845A (ja) 銅の回収方法
US4258016A (en) Process for recovering Ni (II), Cu (II) and Co (II) from an ammoniacal-ammonium sulfate leach liquor
EP0148890A1 (en) Metal sulphide extraction
RU2339713C1 (ru) Способ экстракции меди из сернокислых растворов
Pandey et al. Extraction of nickel and copper from the ammoniacal leach solution of sea nodules by LIX 64N
US4054638A (en) Process for treating residues from the electrolytic processing of zinc, by recovery of the metals therein
NO782342L (no) Fremgangsmaate for utvinning av ikke-jern-metaller fra en jernholdig loesning
US3794719A (en) Reduction of nickel contamination by zinc in {60 -hydroxy oxime extract
CN115044773A (zh) 从含金属渣中回收锰、锌的方法
JP2625140B2 (ja) クエン酸部分エステル系鉄抽出剤
US3796787A (en) Metal extraction process