Йсоюз!-!ди pji-ji.,, ,-.., ,-. t'^u^y •.!.,.., ::• ihujui'uir.i.i.ii

 

О П И С А Н И Е 373955

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

М. Кл. С 22b 23/04

С 22Ь 1/08

Заявлено 19.XI.1970 (№ 1493931/22-1)

Приоритет 19.XI.1969, № 6939777, Франция

Опубликовано 12.111.1973. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания .23Х.1973

Комитет по делам изобретений и открьпий при Совете Министров

СССР

УДК 669.24 25.053.09 (088.8) Авторы изобретения

Иностранцы

Луи Гаидон, Христиан Бозек, Филипп Ленобль, Робер Ив Ламаринель и Пьер Жаи Фер (Франция) Иностранная фирма

«Ле Никель С. А.» (Франция) Заявитель

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НИКЕЛЯ И КОБАЛЬТА

ИЗ ЛАТЕРИТОВЬ1Х РУД

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургическим способам извлечения никеля и кобальта из окисленных никелевых руд и им подобных материалов с высоким содержанием железа.

Известен способ переработки бедных никелем окисленых никелевых руд, включающий обработку измельченной руды слабым водным раствором оборотного хлористого водорода с образованием однородной пульпы и переводом железа в раствор с последующим осаждением железа из раствора магнезитом или известняком, отделение твердого осадка от раствора, выпаривание этого раствора с получением твердой массы, содержащей хлориды металлов, прогревание указанной массы в атмосфере водяного пара при температуре 350—

400 С с удалением выделяющегося газообразного хлористого водорода, используемого после соконденсации с водой для обработки руды, и извлечение никеля из прогретой массы, представляющей собой смесь окислов, известными способами, например путем восстановительной плавки с флюсами на металлический никель.

Недостатками известного способа являются невысокое извлечение металлов, высокий расход реагентов и сложность технологического процесса.

По предлагаемому способу для повышения извлечения металлов, снижения расхода реагентов и упрощения технологического процесса обработку по меньшей мере части руды производят концентрированным раствором хлористого водорода, после чего однородную пульпу высушивают и полученную при этом

10 твердую массу, содержащую хлориды цветных металлов и железа, прогревают при температуре 250 — 350 С в течение не менее 1 час, а затем никель и кобальт из прогретой массы извлекают выщелачиванием водой с отделе15 нием нерастворимого остатка, содержащего все железо, от раствора хлоридов цветных металлов, который перерабатывают известными способами.

По одному из вариантов способа концентри20 рованным раствором хлористого водорода обрабатывают меньшую часть руды и полученную при этом суспензию, содержащую хлорное железо, смешивают с остальной частью руды с получением однородной пульпы, ко25 торую затем высушивают и перерабатывают указанным путем, причем количество концентрированного раствора хлористого водорода бе 373955 рут таким, чтобы общее содер?кание иона хлора в однородной пульпе превышало в — U раз его стехиометрическое количество, неооходимое для превращения кислородных соединении никеля, первоначально содержащихся в руде, в хлорид никеля. ато позволяет уменьшить количесзыо используемого хлорисгого водорода и снизить его потери, о другому варианту для регулирования содержания ылаги ы однороднои пульпе перед

ыысушиыанием ее смешивают с частью тыердои массы, содержащеи хлориды цветных металлов и железа, полученьои после высушиыания. возможно также совместное использоыание описываемых вариантов. 1еньшую часть латеритовои руды оораоатывают концентрированным растыором хлористого ыодорода. количество хлористого ыодороДа ПО ОтиоШЕНИЮ К РУДЕ бЕРУт таКИМ, ЧтО lice металлы, содержащиеся в указаннои части руды, могут оыть преьращены ы хлориды. иперацию»роыодят»»и кипении ы присутствии

ыоздуха. и результате»олучаюг продукт

ы виде сус»ензии, состоящеи из pacrllopd хлоридоы металлом, »ðåèìóùeñòâeil»î хлорного железа и нсрастыоуимо! О ocTdTKd кремнсзеlvld и хромита. продукт оораоотки меньшеи части латеритоыои руды концентрироыанным расгыором хлористого водорода, т. е. суспензию, содер?кащую хлорное железо, тщательно смешиыают

ы остальнои частью руды и получают однородную пульпу, причем оощее содержание иона хлора ы однороднои пульпе должно в d — U раз, предпочтительно ы o — lo раз, превышаfb

его стехиометрическое количеотыо, неооходимое для преыращения кислородных соединении никеля, перыоначально содер?кащихси J5 руде, ы хлорид пикеля. общее содержание иона хлора ы однороднои»ульпе определяется величиыои меньшей части латерита и количеством концентрированного растыора хлористого водорода, взятого для оораоотки этои части. полученная однородная пульпа чаще всего имеет консистенцию жидкои пасты. пульпу высушивают с получением твердои массы; при этом происходит выделение ьлаги и начинается гидролитическое разложение хлорного железа, сопровождаемое выделением газоооразного хлористого водорода, который вступает во взаимодействие с кислородными соединениями никеля и кобальта, содержащимися в руде. Таким образом, твердая масса после сушки содержит хлориды цветных металлов и железа, полученные при обработке меньшей части латерита концентрированным раствором хлористого водорода, а также окисленные соединения тех же металлов, поступившие с остальной частью руды.

Твердую массу прогревают при температуре 250 †3 С, предварительно 275 325 С, благодаря чему реакции хлорирования кислородных соединений никеля и кобальта и гидролитического разложения хлорного железа ускоряются. Продолжительность прогревания.5

4 составляет от одного до нескольких часов и находится в зависимости от температуры и физических условий контакта между твердои и газообразнои фазами.

При высушивании однородной пульпы и прогревании полученнои твердой массы выделяются газообразныи хлористый водород и водяной пар, которые подвергаются соконденсации с получением хлористого водорода в виде водного раствора. этот раствор можно подвергнуть концентрированию и использовать для обработки руды в первой стадии процесса, Ыысушивание и прогревание материала Mo?Kно проводить как в две последовательные стадии, так и совмещенно путем постепенного повышения температуры материала в подовой или туннельнои печи, в многоподовои печи с перегребанием или в трубчатой ыращающеися печи, а также в других агрегатах, Ьысушивание и прогревание материала осуществляется при продувке воздуха, что не мешает превращению кислородных соединений никеля и кобальта в их хлориды.

Если необходимо уменьшить влажность однородной пульпы перед ее подачей на высушивание, пульпу смешивают с небольшиь| количеством твердой массы, полученнои после высушивания. то позволяет получать однородную пульпу с консистенциеи, напоминающеи влажныи порошок, благодаря чему облегчается проведение операции высушивания.

После прогревания твердая масса содержит растворимые в воде хлориды никеля, кобальта, марганца, алюминия и магния, а кроме того некоторые растворимые оксихлориды. Массу выщелачивают водой, применяя известные приемы противоточной промывки твердого и декантации раствора.

Раствор, содержащии хлориды цветных металлов, отделяют от нерастворимого остатка, содержащего все железо, путем фильтрации, декантации или любыми другими известными приемами. Нерастворимый остаток можно затем использовать для извлечения железа.

Раствор поступает на переработку с целью извлечения из него никеля и кобальта известными способами, Раствор обычно содержит

5 — 10 г/л никеля и кобальта. его можно пропускать через слой катионита с функциональными сульфогруппами в водородной или натриевой форме с последующим элюированием сорбированных металлов при помощи

20 -ного раствора соляной кислоты или хлористого натрия. В результате получают в 3 — 7 раз более концентрированные растворы, которые можно упаривать, а затем подвергать обработке сильноосновным анионитом с извлечением на смолу только кобальта.

Оставшийся, раствор хлорида нииеля содержит соляную кислоту или хлорид натрия и примеси хлоридов марганца, алюминия и магния.

В случае хлорида натрия раствор можно подвергать электролизу с нерастворимыми анодами, получая чистый катодный никель, тогда 373955

Составитель Г. Викторович

Редактор Н. Корченко Техред E. Борисова Корректор А. Васильева

Заказ 1701/13 Изд. № 1325 Тирах| 632 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Сапунова, 2

Типография, пр. как из солянокислого раствора никель можно осаждать цементацией алюминиевым порошком. Цементацию применяют также для растворов, содержащих хлорид натрия. Маточный раствор после сорбционного извлечения металлов катионитом можно использовать повторно для выщелачивания хлоридов металлов из прогретой массы.

Пример. Исходная латеритовая руда одного из месторождений Новои Каледонии имеет следУющии состав (в "/о по массе1: 20,0 гигроскопической влаги; 10,0 конституционнои влаги; 1,14 никеля; 0,104 кооальта; 40,0 железа; l,ti алюминия; О,b марганца и 0,36 магния.

Руда ооладает пористои структурои и предварительного измельчения не треоует.

Сначала производят оораоотку 140 вес. ч. материала АДЬО вес. ч. концентрированного

РастЫОРа XJIOPHCTOI O ВОДОРОДИ 1|РИ КИП5|ЧЕНИИ с обратным холодильником. r5 результате получают продукт в виде суспензии, одержащеи

B растворе 1 0 оес. ч. иона хлора, оольшинстВо KoTopoI 0 находится B виде xJlopkloi 0 JKBJIQза. |.успензию смеши«а|от с 1000 вес, ч. Нсходного материала. далее однородную густую пульпу помещают в печь, в котopukl доводят температуру в течение 1 час до о00 С, и затем выдерживают при этои температуре в течение 2 час. 11олученную прогретую массу выщелачивают водои. извлечение металлов в раствор составляет (в % по массе): Э2 никеля, 97 кооальта, 00 марганца, 15 магния, b ал|оминия; железа нет. . аствор имеет рН 2,1 и содержит в (г/ L):

4,0 5 никеля; 0,40 кооальта; 1,б4 марганца;

0,44 алюминия; 0,20 магния и менее 0,000 железа. Ll o пропускают через слои катионита с ионо| енными сулырогруппами в натриевои

|рбрМЕ. даЛЕЕ НаСЫщЕННыи КатИОНит OOpaOaTblBak0T 20%-Нь|М paCTbopoivi XJiopHpа HaTpH5i, B 1vea1t J1bTaTB чего «олуча|от BTopHчнь|и pdcTвор, содержащии в среднем zv г/л никеля и,20 г/л кооальта, а также примеси алюминия, марганца и а|агния. ьторичныи раствор можно упаривать до насыщения, соответствующего температуре около ЬО С; голученныи новыи раствор пропускают через сильноосновнои анионит в хлоридной

|рорме. Сороированныи смолой KooaJIbT элюируют 10%-ным раствором хлорида натрия. Из

120 вес. ч. иона хлора, использованного для обработки руды, 30 вес. ч. переходит в водный раствор при выщелачивании прогретой массы, а 90 вес. ч. извлекают в виде раствора хло5

55 ристого водорода, пригодного для обработки свежих порций руды.

Предмет изобретения

1. Способ извлечения никеля и кооальта из латеритовых руд с полным отделением от железа, включающии ооработку измельченной руды водным раствором оборотного хлористого водорода с образованием однородной пульпы и переводом железа в раствор, а также получение твердои массы, содержащеи хлориды металлов, прогревание этои массы с удалением выделяющегося газообразного хлористого водорода, используемого после соконденсации с водои для обраоотки руды, и извлечение никеля и кооальта из прогретои массы, отличающиися тем, что, с целью повышения извлечения металлов, снижения расхода реагентов и упро цения технологического процесса, оораоотку по меньшеи мере части руды производят концентрированным раствором хлористого водорода, после чего однородную

«ульпу высушивают и полученную при этом твердую массу, содержащую хлориды цветных металлов и железа, прогревают при температуре 2 Π—,з00 С в течение не менее 1 час, а затем никель и кооальт из прогретои массы извлекают выщелачиванием водои с отделением нерастворимого остатка, содержащего все железо, от раствора хлоридов цветных металлов, которыи перераоатывают известными спосооами.

2. Спосоо по i«1, отличающиися тем, что, с целью уменьшения количества используемого хлористого водорода и снижения его потерь, концентрированным раствором хлористого водорода обрабатывают меньшую часть руды и полученную при этом суспензию, содержащую хлорное железо, смешивают с остальнои частью руды с получением однороднои пульпы, которую затем высушивают и перераоатывают указанным путем, причем количество концентрированного раствора хлористого водорода берут таким, чтооы общее содержание иона хлора в однородной пульпе превышало в S — 20 раз его стехиометрическое количество, необходимое для превращения кислотных соединений никеля, первоначально содержащихся в руде, в хлорид никеля.

3. Способ по пп, 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью регулирования содержания влаги в однородной пульпе перед высушиванием, ее смешивают с частью твердой массы, содержащей хлориды цветных металлов и железа, полученной после высушпвания.