Способ извлечения никеля и кобальта из растворов и пульп

 

Использование: цветная металлургия, в частности при переработке окисленных никелевых руд. Сущность: извлечение никеля и кобальта осуществляют сорбцией на катионите , который перед десорбцией перемешивают с никельи кобальтсодержащим аммиачно-карбонатным раствором. В качестве указанного раствора можно использовать продуктивный раствор аммиачно-карбонатной технологии переработки окисленных никелевых руд. После окончания перемешивания сорбент и образующуюся пульпу разделяют на сетке. Десорбцию никеля и кобальта из донасыщенного этими элементами и освобожденного от магния сорбента осуществляют аммиачно-карбонатным раствором . Полученный при этом элюат перерабатывают известными способами. 1 з.п.ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4863158/02 (22) 07.09.90 (46) 07.09.92,Бюл. М 33 (71) Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов (72) Л.Е.Слобцов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1444381, кл. С 22 В 23/04, 1987.

Цветные металлы, 1975, % 5, с. 15 — 18. (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НИКЕЛЯ И КОБАЛЬТА ИЗ РАСТВОРОВ И ПУЛЬП (57) Использование: цветная металлургия, в частности при переработке окисленных никелевых руд. Сущность: извлечение никеля и кобальта осуществляют сорбцией на катиИзобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано, в частности, на предприятиях, перерабатывающих окисленные никелевые руды по гидрометаллургической аммиачно-карбонатной технологии.

Известен способ извлечения никеля и кобальта из аммиачно-карбонатных растворов и пульп, который включает сорбцию никеля и кобальта из растворов и пульп на катионитах, в частности на сульфокатионитах, последующую десорбцию этих металлов аммиачно-карбонатным раствором и переработку элюата известными методами с получением карбоната никеля и концентрата кобальта. При этом используются дешевые и доступные сорбенты, никель и кобальт легко десорбируются аммиачнокарбонатными растворами, а из злюатов получают высококачественные продукты.

Недостатками известного способа являются частичная попутная сорбируемость ка. Ж„, 1759923 А1 (si)s С 22 В 3/24//С 22 В 23/00 оните, который перед десорбцией перемешивают с никель- и кобальтсодержащин аммиачно-карбонатным раствором, В качестве указанного раствора можно испольэовать продуктивный раствор аммиачно-карбонатной технологии переработки окисленных никелевых руд. После окончания перемешивания сорбент и образующуюся пульпу разделяют на сетке. Десорбцию никеля и кобальта из донасыщенного этими элементами и освобожденного от магния сорбента осуществляют аммиачно-карбонатным раствором. Полученный при этом элюат перерабатывают известными способами, 1 з.п.ф-лы. тионитами магния (наряду с практически полной сорбцией никеля и кобальта), который при десорбции никеля и кобальта аммиачно-карбонатным раствором выпадает в осадок, загрязняя элюат и отлагаясь в слое сорбента, что затрудняет. просачивание растворов в колоннах; невысокое содержание никеля и кобальта в насыщенном . сорбенте.

Цель изобретения — повышение степени удаления из сорбента попутно поглощенного магния и увеличения содержания в нем никеля и кобальта.

Для этого в способе извлечения никеля и кобальта из растворов и пульп, включающем сорбцию никеля и кобальта на катионитах, последующую десорбцию этих металлов аммиачно-карбонатным раствором и переработку элюата известными способами, сорбент: перед дчсорбцией перемешивают с никель- и кобальтсордержащим аммиачно-карбонатным раствором

1759923 для перевода магния из сорбента в осадок с одновременным донасыщением сорбента никелем и кобальтом. а образующуюся при этом пульпу отделяют от сорбента на сетке.

Сущность способа заключается в следующем.

Никель и кобальт сорбируют из раствора или пульпы известными способами на катионитах, в частности на сульфокатионитах. Полученный насыщенный сорбент перемешивают в .аппарате типа ".пачук" с никель- и кобальтсодержащим аммиачнокарбонатньил раствором при соотношении обьемов сорбента и раствора. равном 1:(2—

4) в течение 1 — 2 ч. В качестве этого раствора может быть использован продуктивный раствор аммиачно-карбонатной технологии переработки окисленных никелевых руд. При перемешивании магний переходит из сорбента в осадок, а сорбент донасыщается никелем и кобальтом. Образующуюся при перемешивании магнезиальную пульпу QTделяют от сорбента на наклонной сетке или виброгрохоте с размером отверстий 0,4 мм, Донасыщенный никелем и кобальтом и ос вобожденный от основной части магния сорбент направляют на операцию десорбции никеля и кобальта аммиачно-карбонатным раствором. Получаемый элюат, содержа щий 15 — 20 г/л н и кепя+ ко бальта, перерабатывают известными способами, например, дистилляцией, Способ иллюстрируется следующими примерами, Пример 1. Сорбционное извлечение никеля и кобальта из сбросных растворов.

В гидрометаллургической аммиачнокарбонатной технологии переработки окисленных никелевых руд имеются сбросные растворы, с которыми теряется около 2% никеля и кобальта. В этой технологии также получают продуктивные растворы, содержащие 8 — 10 г/л никеля+кобальта, из которого в дальнейшем производят никелевую и кобальтовую товарную продукцию. Эти рас творы (сбросные и продуктивные) использованы в данном примере.

Сбросный раствор содержал, мг/л: никель 41: кобальт 5; железо 2; магний 43; натрий 25; аммиак 200; СО2 800; сера 890 (рН 8,3).

Сорбцию никеля и.кобальта вели в противоточной колонне с плотным движущимся слоем сорбента (сульфокатионита КУ вЂ” 2 — 8) при соотношении потоков раствора и сорбента, равном 550:1, В отработанном растворе содержалось, мг/л: никель 1,4; кобальт не обнаружен; магний 28; аммиак

160; С02 850; сера 870 (рН 8,6). Извлечение металлов на сорбент составило, %: никель

96,7; кобальт 100; магний 31.7. Содержание в насыщенном сорбенте, г/л: никель 21,2: кобальт 2,75; магний 7,5.

Для удаления основной части попутно сорбированного магния насыщенный сорбент перемешивали с продуктивным раствором, содержащим, г/л; никель 8,7; кобальт 0,135; магний 0,07; аммиак 54,1;

СО2 22,6. Перемешивание сорбента и раствора проводили воздухом в аппарате типа

"пачук" при соотношении обьемов раствора и сорбента, равном 3:1, в течение 60 мин.

Примерно через 5 мин в растворе начал появляться белый осадок нерастворимого шивания сорбент и образующуюся пульпу разделяли на сетке с размером отверстий

0.4 мм, В результате этой операции получен сорбент, содер>кащий 41,5 г/л никеля (в 2 раза больше, чем в исходном сорбенте), 3 г/л кобальта и всего лишь 0,3 г/л магния. Степень удаления магния составила 96,2%, В

20 жидкой фазе пульпы осталось, г/л: никель

1,85; кобальт 0,05; аммиак 12; С02 9,1; магний 0,08. В магниевом осадке содер>капось, %: никель 0,1; кобальт 0,01; кальций 0,16; магний 16,6. Осадок представляет собой в основном бикарбонат магния М9(НСОз) .

Пульпу бикарбоната магния, содержащую в жидкой фазе оставшийся никель (1,85 г/л) и кобальт (0,05 г/л), после отделе25

30 ния от донасыщенного сорбента на сетке целесообразно направлять в основную технологию аммиачно-карбонатной переработки окисленных никелевых руд, например, на третий этап противоточного выщелачивания. При этом твердый бикарбонат магния удаляется с отвальными хвостами, а содержащиеся в жидкой фазе пульпы никель и кобальт переходит в продуктивный раствор, Десорбцию никеля и кобальта из донасыщенного этими элементами и освобожденного от основной части магния сорбента

40 осуществляли аммиачно-карбонатным раствором, содержащим, г/л: аммиак 132; СОр

77,5, в условиях противотока при соотношении потоков раствора и сорбента, равном

2,3:1, При этом получали товарный элюат. содержащий 18,2 г/л никеля и 1,3 г/и ко50 бальта. Остаточное содержание никеля в отрегенерированном сорбенте 0,12 г/и.

Содержание никеля в элюате в 2.1 раза выше, чем в продуктивном растворе, что позволило существенно сократить удельный расход пара при дистилляции элюата по сравнению с дистилляцией продук1ивного раствора.

Таким образом, обработка насыщенного сорбента никель- и кобальтсодержагцим

15 соединения магния. По окончании переме1759923

Составитель Л. Слобцов

Редактор М. Стрельникова Техред М.Моргентэл Корректор Н. Слободяник

Заказ 3158 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аммиачно-карбонатным продуктивным раствором позволила на 96,2 удалить из сорбента магний и в 2 раза повысить содержание в нем никеля, что существенно улучшило качество элюата при проведении последующей операции -десорбции никеля и кобальта крепким аммиачно-карбонатным раствором.

Пример 2, Сорбционное извлечение никеля и кобальта из пульпы.

Сульфокэтионит КУ вЂ” 2 — 8 был насыщен в условиях противотока в пульпе, полученной при аммиачно-карбонатном выщелачивании восстановленных латеритовых руд, В результате насыщения содержание металлов в сорбенте составило, г/л: никель 20,6; кобальт 0,23; магний 0,8.

Для удаления магния и донасыщения никелем и кобальтом сорбент перемешивали в пачуке с продуктивным раствором, содержащим, г/л: никель 9,1; кобальт 0,15; магний 0,08; аммиак 45,2; COz 21,8. Время перемешивания 60 мин, отношение объемов раствора и сорбента — 3:1. Магний удалялся из сорбента и выпадал в осадок в виде бикарбоната. Сорбент после обработки продуктивным раствором содержал, г/л; никель 40,7; кобальт 0,35;. магний 0,02.

Степень удаления магния составилэ

97,5, Содержание никеля в сорбенте возросло в 1,9 раза, кобальта — в 1,5 раза.

Из приведенных примеров видно, что использовяние предлагаемого способа обеспечивает удаление на 96-97ф, из сорбента попутно.сорбированной вредной при5 меси — магния, повышение содержания в сорбенте никеля в 2 раза и кобальта в 1,11,5 раза.

10 Формула изобретения

1. Способ извлечения никеля и кобальта иэ растворов и пульп, включающий сорбцию никеля и кобальта на катионитах, последующую Десорбцию металлов аммиачно15 карбонатным раствором и переработку полученного элюата известными способами, о т л и ч э о шийся тем, что, с целью повышения степени удаления из катионита попутно поглощенного магния и повышения

20 содержания в нем никеля и кобальта, катионит перед десорбцией перемешивают с никель- и кобальтсодержащим аммиачнокарбонатным раствором, а образующуюся при этом пульпу отделяют от катионита на

25 сетке.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве никель- и кобальтсодержащего аммиачно-карбонатного раствора используют продуктивный раствор аммиач30 но-кэрбонатной технологии переработки окисленных никелевых руд.