FI124419B - A method for recovering metals from oxide ores - Google Patents
A method for recovering metals from oxide ores Download PDFInfo
- Publication number
- FI124419B FI124419B FI20130030A FI20130030A FI124419B FI 124419 B FI124419 B FI 124419B FI 20130030 A FI20130030 A FI 20130030A FI 20130030 A FI20130030 A FI 20130030A FI 124419 B FI124419 B FI 124419B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- metals
- metal
- boron
- precipitation
- ore
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B35/00—Boron; Compounds thereof
- C01B35/08—Compounds containing boron and nitrogen, phosphorus, oxygen, sulfur, selenium or tellurium
- C01B35/10—Compounds containing boron and oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B35/00—Boron; Compounds thereof
- C01B35/08—Compounds containing boron and nitrogen, phosphorus, oxygen, sulfur, selenium or tellurium
- C01B35/10—Compounds containing boron and oxygen
- C01B35/12—Borates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G53/00—Compounds of nickel
- C01G53/04—Oxides; Hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0407—Leaching processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0453—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Menetelmä metallien talteenottamiseksi oxidisista malmeistaA method for recovering metals from oxidic ores
Keksintö kohdistuu oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa esitettyyn menetelmään metallien talteenottamiseksi oxidisista malmeista.The invention relates to a process for the recovery of metals from oxide ores as disclosed in the preamble of claim 1.
55
Monet prosessit synnyttävät nesteitä, joissa metallit ovat liuenneessa muodossa. Tällaisia prosesseja ovat monenlaiset prosessit, joissa käsitellään kiinteässä olomuodossa olevia metalleja tai metallipitoisia kiinteitä aineita. Tuloksena on usein jätteiksi luokiteltavia nestemäisiä aineita, joissa metallit 10 ovat liuenneina, esimerkiksi jonkun suolan muodossa. Tarkoituksella suoritettujen käsittelyprosessien lisäksi tällaisia jätteitä voi syntyä metallien tai metallipitoisten aineiden joutuessa muuten kosketuksiin nesteiden kanssa.Many processes generate liquids in which metals are in dissolved form. Such processes include a variety of processes involving the treatment of solid state metals or metallic solids. The result is often liquid substances classified as waste in which the metals 10 are dissolved, for example in the form of a salt. In addition to purposeful treatment processes, such wastes may be generated when metals or metallic substances are otherwise in contact with liquids.
Tällaisten nesteiden puhdistusta metalleista, joista monet (esimerkiksi 15 raskasmetallit) ovat terveydelle tai ympäristölle haitallisia, vaikeuttaa niiden pieni pitoisuus tai muut liuoksessa läsnä olevat aineet. On esimerkiksi käytetty ioninvaihtoa, joissa haitallinen metallikationi vaihdetaan harmittomaan kationiin. Tällaiset ioninvaihtosovellukset ovat kuitenkin kalliita.Purification of such liquids from metals, many of which (for example, heavy metals) are harmful to health or the environment, is hindered by their low concentration or other substances present in the solution. For example, ion exchange has been used in which the harmful metal cation is replaced by a harmless cation. However, such ion exchange applications are expensive.
20 Lisäksi tunnetaan menetelmiä, joissa liuennut metalli saostetaan liuoksesta sopivalla kemikaalilla, joka sisältää anionia, joka muodostaa kyseisen metalli-kationin kanssa liukenemattoman suolan. Vesienpuhdistuksessa tunnetaan monia saostuskemikaaleja, jotka perustuvat esimerkiksi hydroksideihin, jotka saostavat metalleja liukenemattomina hydroksideina. Näiden toimivuus on 25 kuitenkin riippuvainen muista olosuhteista, kuten veden sisältämistä muista ^ aineista ja esimerkiksi pH.sta.In addition, methods are known for precipitating a dissolved metal from a solution with a suitable chemical containing an anion which forms an insoluble salt with the metal cation. Many precipitation chemicals are known in water purification, for example based on hydroxides, which precipitate metals as insoluble hydroxides. However, their functionality is dependent on other conditions, such as other substances in the water and, for example, pH.
(M(M
COC/O
9 Esimerkiksi US-patentista US-5443619 tunnetaan menetelmä, jossa käyte- ” tään saostuskemikaalina kalsiumhydroksidia tai kalsiumoksidia eri pH-arvois- 30 sa saostuvien metallien saostamiseksi peräkkäin ja arvokkaiden metallien9 For example, a process is known from U.S. Patent No. 5,434,619 which uses calcium hydroxide or calcium oxide as a coagulant to sequentially precipitate metals at various pH values and to form valuable metals.
CLCL
talteenottamiseksi. Vastaava peräkkäinsaostusmenetelmä on esitetty US- o patenttihakemuksessa julkaisunumero US-2011/233139, jossa käsitellään o £2 kaivosten happamia valumavesiä (acid mine drainage). Ongelmana saos- ^ tusmenetelmissä on se, että ne tavallaan synnyttävät uusia jätteitä sellaisten 35 saostumien tai liuenneiden suolojen muodossa, jotka ovat hankalasti erotettavissa tai joilla ei ole jatkokäyttöä.recovery. A corresponding sequential precipitation process is disclosed in U.S. Patent Application Publication No. US-2011/233139, which discloses acid mine drainage. The problem with precipitation processes is that they in a way generate new waste in the form of precipitates or dissolved salts which are difficult to separate or have no further use.
22
Oksidisia malmeja on perinteisesti prosessoitu pyrometallurgisesti tai hydro-metallurgisesti. Pyrometallurgisten menetelmien haittana on korkea energiankulutus, ja ne ovat yleensä kannattavampia, kun malmin metallipitoisuus on suuri.Oxidic ores have traditionally been processed by pyrometallurgical or hydro-metallurgical processes. Pyrometallurgical methods have the disadvantage of high energy consumption and are generally more profitable when the metal content of the ore is high.
55
Hydrometallurgisissa menetelmissä metalli uutetaan malmista happamalla liuoksella, yleensä rikkihappoliuoksella, minkä jälkeen liuenneena olevat metallit otetaan talteen saostamalla. Esimerkiksi nikkeli- ja kobolttipitoisten lateriittimalmien käsittelyyn on kehitetty ”HPAL”-prosessi (high-pressure acid 10 leaching), jossa metallit uutetaan korkeassa paineessa (n. 35-55 bar) ja lämpötilassa (n. 245-270°C) rikkihappoliuoksella. Menetelmällä on korkeat energia- ja laitteistokustannukset. Lisäksi on kehitetty vaihtoehtoisia menetelmiä, kuten ns. ’’atmospheric leach”-process, jota on kuvattu patentissa EP-1228257 (vastaavat US-patentit 6680035 ja 6261527), ja ns. ”resin-in-pulp”-15 method, jota on kuvattu US-patentissa 6350420. Kumpikin menetelmä käyttää rikkihappoa nikkelin ja koboltin uuttoon malmista.In hydrometallurgical processes, the metal is extracted from the ore with an acidic solution, usually a sulfuric acid solution, after which the dissolved metals are recovered by precipitation. For example, for the treatment of nickel and cobalt-containing laterite ores, a "high-pressure acid 10 leaching" (HPAL) process has been developed in which metals are extracted at high pressure (about 35-55 bar) and at a temperature (about 245-270 ° C) with sulfuric acid. The method has high energy and hardware costs. In addition, alternative methods have been developed, such as '' Atmospheric Leach 'process described in EP-1228257 (corresponding to U.S. Patents 6680035 and 6261527); "Resin-in-pulp" -15 method described in U.S. Patent No. 6,350,420. Both methods use sulfuric acid for the extraction of nickel and cobalt from ore.
Rikkihapon käsittely aiheuttaa ongelmia, jotka ovat tyypillisiä happamille vesille: ympäristöriskit, jäännösliuosten neutralointitarve, ja korroosiovaara 20 putkistoille ja säiliöille, mikä lisää laitteistokustannuksia.Sulfuric acid treatment causes problems that are typical of acidic waters: environmental risks, the need to neutralize residual solutions, and the risk of corrosion for pipelines and tanks, which increases the cost of equipment.
Keksinnön tarkoituksena on esittää hydrometallurginen menetelmä metallien talteenottamiseksi oxidisista malmeista, jolla voidaan välttää happamien liuosten käsittely. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle 25 menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisen ^ patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.It is an object of the invention to provide a hydrometallurgical process for the recovery of metals from oxide ores which avoids the treatment of acidic solutions. To accomplish this purpose, the method of the invention is essentially characterized by what is set forth in the characterizing part of the appended claim 1.
C\JC \ J
ii
COC/O
o Menetelmässä oksidimalmi saatetaan kontaktiin veden kanssa olosuhteissa, ” joissa metalli irtoaa malmista veteen, ja näin saadusta liuoksesta otetaan g 30 metalli talteen saostamalla booriyhdisteellä. Booriyhdiste voi olla jotakino In the process, the oxide ore is contacted with water under conditions "in which the metal is released from the ore into the water, and from the solution thus obtained g is recovered by precipitation with the boron compound. The boron compound can be anything
CLCL
sopivaa boorin hydroksoyhdistettä tai booria oksoanionina sisältävää yhdisti tettä. Erityisesti booriyhdiste voi olla boorihappoa tai booraksia, oa suitable boron hydroxy compound or a compound containing boron as the oxo anion. In particular, the boron compound may be boric acid or borax, o
COC/O
° Menetelmä sopii kahdenarvoisten metallien talteenottamiseksi emäksisistä 35 oksidisista malmeista, jotka ovat sen laatuisia, että kun malmia lietetään veteen, lietteen pH tulee jo valmiksi emäksiseksi, ja metallin saostamiseksi 3 booriyhdisteellä ei tarvita emäksen (esim. natriumhydroksidin) lisäystä. Menetelmällä on merkitystä erityisesti nikkelin ja mahdollisesti myös koboltin talteenottamisessa lateriittimalmeista. Maankuoren nikkeliesiintymistä noin kolme neljäsosaa on oksidisissa malmeissa (lateriitit), ja loput sulfidimal-5 meissä. Erityisen hyvin menetelmään sopiva lateriittimalmi on limoniitti.° The method is suitable for recovering divalent metals from basic 35 oxide ores which are such that when the ore is slurried in water, the pH of the slurry is already basic and no addition of a base (e.g. sodium hydroxide) is required to precipitate the metal with 3 boron compounds. The method is particularly important in the recovery of nickel and possibly cobalt from laterite ores. About three-quarters of the earth's nickel deposits are in oxide ores (laterites) and the remainder in sulphide mal-5. Particularly suitable laterite ore is limonite.
Menetelmä sopii hydrometallurgisille menetelmille tyypillisesti erityisen hyvin myös metalliköyhien malmien käsittelyyn, ja siinä voidaan hyödyntää esimerkiksi lateriittimalmeja, joiden nikkelipitoisuus on alhainen, ja myös sellaisia 10 lateriittimalmeja, joiden seassa on paljon muuta kiveä.Typically, the process is particularly well suited to the treatment of metal-poor ores for hydrometallurgical processes and can utilize, for example, low-ore nickel ores, as well as high-content laterite ores.
Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin kuvaamalla myös aikaisemmin tehdyn patenttihakemuksen mukaista keksintöä.In the following, the invention will be described in more detail by describing also the invention according to the previous patent application.
15 Hakijan aikaisemmasta, tämän hakemuksen tekemishetkellä vielä salaisesta patenttihakemuksesta FI-20120381 tunnetaan menetelmä, jossa metallien saostukseen käytetään hydroksidia yhdessä booriyhdisteen kanssa. Boori-yhdiste voi olla jotakin sopivaa boorin hydroksoyhdistettä tai booria oksoani-onina sisältävää yhdistettä. Edellisestä on esimerkkinä boorin hapot (happi-20 hapot), erityisesti boorihappo H3BO3. Jälkimmäisestä esimerkkinä ovat boraattisuolat, erityisesti booraksi. Boorihappo H3BO3 on tavallisin boorin happo ja hinnaltaan huokea saostuskemikaali, joka pystyy muodostamaan niukkaliukoisia saostumia metallihydroksidien kanssa. Booraksi on puolestaan yleinen boorin esiintymismuoto, joka toimii samalla tavalla. Myöhemmät 25 olosuhteiden muutokset, kuten pH:n muutokset, eivät myöskään pääse ^ vaikuttamaan saostumaan, koska metallihydroksidit muodostavat booriyhdis-From the applicant's prior patent application FI-20120381, which is still filed at the time of filing this application, a method is known in which hydroxide together with a boron compound is used for the precipitation of metals. The boron compound may be any suitable boron hydroxy compound or boron oxoanone compound. An example of the above is boric acids (oxygen-20 acids), especially boric acid H3BO3. An example of the latter is borate salts, especially borax. Boric acid H3BO3 is the most common boron acid and low cost precipitating chemical capable of forming sparingly soluble precipitates with metal hydroxides. Borax, on the other hand, is a common form of boron that functions in the same way. Subsequent changes in conditions, such as changes in pH, also have no effect on the precipitation because the metal hydroxides form the boron compound.
OO
^ teiden kanssa hyvin pysyviä sakkoja, joita pitävät yhdessä OH-ryhmät.^ very fine fines held jointly with the OH groups.
COC/O
9 Tietyille booriyhdisteille, joissa boori on happeen sitoutuneena, on taipumus ” ketjuuntua tai verkkoontua juuri hydroksiryhmien muodostamien vetysidosten g 30 ansiosta. Saostuma on boraatti, johon erotettava metalli on sitoutunut.9 Certain boron compounds in which boron is attached to oxygen have a tendency to "chain or cross-link precisely because of the hydrogen bond g 30 formed by the hydroxy groups. The precipitate is borate to which the metal to be separated is bound.
CLCL
OO
o Menetelmää voidaan käytää metallien talteenottamiseksi tarkoituksena sitoa o £2 liukoisessa muodossa (ioneina) olevat metallit pysyvästi kiinteään muotoon ° loppusijoitusta varten, tai niiden jatkohyödyntämistä varten. Tällä saostus- 35 menetelmällä voidaan korvata sulfidisaostus, jota käytetään kaivosteolli- 4 suudessa malmeista uuttamalla saadun metallisulfaatin saostuksessa jatkojalostusta varten.o The process can be used to recover metals for the purpose of permanently binding o £ 2 soluble form (ions) metals for final disposal, or for their further utilization. This precipitation method can replace the sulphide precipitation used in the mining industry for the precipitation of metal sulphate from ore extraction for further processing.
Malmista uuttamalla liuosmuotoon (sulfaatiksi) saatetun metallin saostusta 5 hydroksidin ja boorihapon avulla voidaan kuvata seuraavalla reaktioyhtälöllä: 1) MeS04 + 2NaOH + 4H3B03 -> [Me(OH)2 + Na2(B407)*5H20] + H2S04The precipitation of the metal converted from the ore to the solution form (sulfate) with hydroxide and boric acid can be described by the following reaction equation: 1) MeSO4 + 2NaOH + 4H3B03 -> [Me (OH) 2 + Na2 (B407) * 5H2O] + H2SO4
Pysyvän saostuman muodostavat aineet on merkitty hakasulkeisiin. Saostu-10 masta jäljelle jäänyt liuos sisältää rikkihappoa, jolla on monta käyttöä. Sitä voidaan esimerkiksi kierrättää metallien liuottamiseen happamissa olosuhteissa. Rikkihappo voidaan saada erilleen liuoksesta lämmön avulla, jolloin se haihtuu. Lämpö voidaan saada eksotermisesta reaktiosta, tai jos reaktio-lämpö ei yksin riitä, voidaan liuosta kuumentaa. Talteenotossa käytetään 15 hyväksi alipainetta.Substances that form a permanent precipitate are enclosed in square brackets. The solution remaining from the precipitate 10 contains sulfuric acid, which has many uses. For example, it can be recycled to dissolve metals under acidic conditions. The sulfuric acid can be separated from the solution by heat, whereupon it evaporates. Heat can be obtained from an exothermic reaction, or if the reaction heat alone is insufficient, the solution may be heated. The recovery process utilizes 15 vacuum.
Pysyvä saostuma syntyy seuraavasti:A permanent precipitate is formed as follows:
2) Me(OH)2 + Na2(B407)*5H20 -> Me(B407)*5H20 + 2NaOH2) Me (OH) 2 + Na 2 (B407) * 5H 2 O -> Me (B407) * 5H 2 O + 2NaOH
2020
Jos rikkihappoa ei oteta talteen, syntynyt hydroksidi neutraloi rikkihapon. Boraattien kidevesimolekyylien määrä voi vaihdella olosuhteista riippuen.If sulfuric acid is not recovered, the resulting hydroxide neutralizes the sulfuric acid. The number of borate crystal water molecules may vary depending on the conditions.
Kaavoja ei tule käsittää ainoaksi mahdolliseksi, koska boraatit ovat hyvin 25 monipuolinen ryhmä suoloja ja ne voivat esiintyä esim. eri boorin ja hapen ? suhteilla ja sitoutuneen veden määrillä, minkä lisäksi yhdisteiden merkintä-The formulas should not be understood as the only possible since borates are a very diverse group of salts and can be present eg in different boron and oxygen? ratios and amounts of bound water,
OO
^ tavat vaihtelevat. Oleellista on, että poistettava metalli on sitoutunut boraat- co o tnn.^ habits vary. It is essential that the metal to be removed is bound to borate co tn.
00 g 30 ”Me” voi olla joku kahdenarvoinen metalli (kahdenarvoisen metalli-ionin00 g 30 "Me" may be any divalent metal (divalent metal ion
CLCL
muodostava metalli), kuten esimerkiksi Cu, Fe, Ni, Co, Mn, Mg tai Zn.forming metal) such as Cu, Fe, Ni, Co, Mn, Mg or Zn.
COC/O
o o £2 Erityisesti kun Me on Cu, Ni tai Co, menetelmää voidaan käyttää liuenneiden ° arvokkaiden metallien talteenotossa kaivosteollisuuden prosessi- ja jäteve- 35 sistä tarkoituksena erottaa metalli saostumasta myöhemmin. Tällainen pro- 5 sessivesi voi olla esimerkiksi malmikivikasan uutosta peräisin olevaa vettä, jossa metalli on liuenneena sulfaattina.In particular when Me is Cu, Ni or Co, the process can be used to recover dissolved valuable metals from process and waste water from the mining industry with the aim of subsequently separating the metal from the precipitate. Such process water may be, for example, water derived from ore lime pellet extraction in which the metal is dissolved in sulphate.
Boorihapon sijasta voidaan saostuksessa käyttää booraksia, jota tarvitaan 5 kuitenkin noin nelinkertainen määrä. Samoin hydroksidi voi olla muutakin kuin natriumhydroksidia, koska tärkeää on vain hydroksidi-ionien tuominen liuokseen. Jos halutaan erotella eri metalleja toisistaan, käytetään hyväksi niiden saostumista eri pH-arvoissa. Koska metallihydroksidi sitoutuu läsnä olevaan booriyhdisteeseen, ei tapahdu metallin uudelleenliukenemista pH:n 10 nousun tai laskun seurauksena. Haluttaessa voidaan metallit erotella ottamalla aina tietyssä pH:ssa saostunut metallin boraatti talteen ennen seuraa-van metallin saostamista seuraavassa pH-arvossa.Instead of boric acid, borax may be used for the precipitation, however, about 4 times more is needed. Similarly, the hydroxide can be more than sodium hydroxide, since it is only important to introduce the hydroxide ions into the solution. If different metals are to be separated, their precipitation at different pH values is utilized. Since the metal hydroxide binds to the boron compound present, there is no re-dissolution of the metal as a result of an increase or decrease of pH 10. If desired, the metals can be separated by always recovering the metal borate precipitated at a certain pH before precipitating the next metal at the following pH.
Nyt tämän keksinnön mukaisessa metallien talteenotossa oksidisista 15 malmeista käytetään myös hyväksi booriyhdistettä.Now, the boron compound is also utilized in the recovery of metals from oxide ores according to the present invention.
Menetelmä soveltuu metallien erottamiseen erityisesti lateriiteista. Erityisen kiinnostava metalli menetelmän kannalta on nikkeli, koska kolme neljäsosaa maankuoren nikkeliesiintymistä koostuu ultraemäksistä oksidisista lateriiteis-20 ta. Tällaisia malmiesiintymiä tunnetaan kolme: limoniitti-, silikaatti-ja siirtymä-malmit. Siirtymämalmit ovat kahden edellisen välimuotoja. Erityisen kiinnostava kohde on limoniitti.The method is particularly suitable for the separation of metals from laterites. The metal of particular interest to the process is nickel because three-quarters of the earth's nickel deposits consist of ultra-basic oxide laterite. There are three such ore deposits: limonite, silicate or transition ore. Transition ores are intermediate forms of the previous two. Of particular interest is limonite.
Limoniitti sisältää nikkeliä 0,8 - 1,5% ja on hyvin rautapitoinen, tyypillisesti yli 25 40%. Limoniitin mineraloginen struktuuri on hyvin yhtenäinen ja soveltuu ^ siten hydrometallurgiseen prosessointiin. Limoniitin pääasiallinen mineraali ™ on goethiittia, jossa nikkeli on dispergoituneena raudan sekaan.Limonite contains 0.8-1.5% nickel and is highly iron-containing, typically above 25-40%. The mineralogical structure of limonite is very uniform and thus suitable for hydrometallurgical processing. Limonite's main mineral ™ is goethite, where nickel is dispersed in iron.
COC/O
o ” Edellä kuvattua erottelumenetelmää voidaan siis soveltaa lateriittinikkelin g 30 erottamiseksi liettämällä se veteen, jolloin syntyy valmiiksi emäksinen liuos.o 'The separation method described above can thus be applied to the separation of laterite nickel g 30 by slurrying it in water to form a pre-basic solution.
Rauta saostuu myös hydroksidina, mutta ei häiritse erotusta, mikäli saostu- o maa sekoitetaan aluksi. Edellytyksenä onkin lateriittilietteen voimakas sekoi- o $2 tus, jotta nikkeli saadaan eroamaan kiintoaineesta liuokseen, δIron also precipitates as hydroxide, but does not interfere with the separation if the precipitate is initially mixed. A prerequisite for this is the strong agitation of the laterite slurry at $ 2 to remove the nickel from the solid to the solution, δ
C\JC \ J
35 Erään kokeen yhteydessä on mitattu Ni-ionin käyttäytymistä, alkukonsen-traation ollessa 500 ppm, kun rauta saostui, joka oli nopea tapahtuma.In one experiment, the behavior of the Ni ion was measured at an initial concentration of 500 ppm when iron precipitated, which was a rapid event.
6 Tällöin Ni-pitoisuus putosi lähes 0-tasolle. Kun myöhemmin tätä sakkaa sekoitetiin magneettisekoittajalla, niin Ni- pitoisuus nousi uudelleen lähtötasolleen 500 mg/litra. Saostuva rauta adsorboi herkästi pinnalleen muita ioneja, kuten raskasmetalleja.6 The Ni content dropped to almost 0 levels. Later, when this precipitate was stirred with a magnetic stirrer, the N 1 concentration again rose to 500 mg / liter. Precipitating iron readily adsorbs other ions, such as heavy metals, on its surface.
5 Käytännössä keksintö toteutetaan siten, että aluksi lateriitista tehdään vesi-liete. Esim. limoniitissa [(Fe, Ni) O (OH)] vesilietteen pH on noin neutraali, jolloin rautahydroksidiin adsorboitunut nikkeli irtoaa liukoisena veteen. Lietettä sekoitetaan voimakkaasti. Nikkeliä sisältävä ylite (kirkas liuos) 10 johdetaan saostettavaksi nikkeliboraatiksi edellä kuvatulla tavalla. Kaikki muu lietteen saostunut aines, kuten myös malmista peräisin oleva, muuttumattomana pysynyt mineraaliaines (esimerkiksi silikaattimineraalit) voidaan helposti pitää erillään, esimerkiksi saostussäiliön tai -altaan pohjalla. Voidaan käyttää tarvittaessa mitä tahansa neste/kiintoaines-erotusmenetelmää, 15 esimerkiksi painoon perustuvaa. Näin keksintö sopii käytettäväksi myös sellaisille lateriittimalmeille, joissa on limoniitin lisäksi muuta kiveä.In practice, the invention is carried out by initially making the laterite a water slurry. For example, in limonite [(Fe, Ni) O (OH)] the pH of the aqueous slurry is approximately neutral, whereby the nickel adsorbed on the iron hydroxide is soluble in water. The slurry is stirred vigorously. The nickel-containing excess (clear solution) 10 is passed to the precipitated nickel borate as described above. All other sludge precipitated material, as well as ore-derived mineral material (e.g. silicate minerals), can easily be kept separate, e.g. If necessary, any liquid / solid separation method, for example by weight, may be used. Thus, the invention is also suitable for use with laterite ores that have other stone besides limonite.
Kun erotettuun nesteeseen lisätään booriyhdistettä, saadaan nikkeli sidotuksi boraattina. Tärkeää on pitää pH-arvo emäksisenä nikkelin parhaalla saostu-20 misalueella, edullisesti yli 9.When boron compound is added to the separated liquid, nickel is bound as borate. It is important to keep the pH basic in the best nickel deposition range, preferably above 9.
Jos lateriittia sisältävä vesiliete pysyy emäksisenä, kuten yleensä on laita näillä ultraemäksisillä lateriiteilla, on prosessi kuvattavissa kvalitatiivisesti reaktioyhtälöllä (boorihappo on esitetty divetyboraattina): 25 NiO(OH)2 + H2B03 + H20 -> Ni(0B203 H20) + 2H20 δ ™ Jos puolestaan lateriittia sisältävä vesiliete happamoituu esim. malminIf the laterite-containing aqueous slurry remains basic, as is usually the case with these ultra-basic laterites, the process can be described qualitatively by the reaction equation (boric acid expressed as divate borate): 25 NiO (OH) 2 + H 2 O 3 + H 2 O -> Ni (0B 2 O 3 H 2 O) the aqueous slurry containing laterite is acidified eg with ore
COC/O
o mukana olevan rikin johdosta, on prosessi kuvattavissa reaktioyhtälöllä: " NiO (S04) + Na2 (B4O7) 10H2O -> Ni0(B407)· 10H2O + Na2S04 fr 30o because of the sulfur present, the process can be described by the reaction equation: "NiO (SO4) + Na2 (B4O7) 10H2O -> Ni0 (B407) · 10H2O + Na2SO4 fr 30
CLCL
Kuten edellä, myös näin syntynyt boraatti on sitkoinen ligandi, joka voidaan § helposti suodattaa veden joukosta, oAs above, the borate so formed is a stiff ligand which can be readily filtered from water,
COC/O
^ Joskus limoniitin laadusta riippuen voi olla tarpeen säätää emäksisen lietteen 35 pH:ta lievästi happamalle alueelle, jotta NiO saadaan paremmin irtoamaan goethiitista. Tällöin ensimmäiset saostuvat nikkelihydroksidit toimivat saos- 7 tusytiminä jatkosaostukselle hydrometallurgiassa tunnetulla tavalla. Saostus-ytimiä voidaan lisätä tarvittaessa. Kun nesteeseen lisätään booraksia, saadaan pH nousemaan nikkelin hydroksidisaostukselle suotuisalle alueelle, ja samalla nikkeli sidotuksi viimeisen reaktioyhtälön esittämällä tavalla.Sometimes, depending on the quality of the limonite, it may be necessary to adjust the pH of the basic slurry to a slightly acidic range to better remove NiO from goethite. Here, the first precipitated nickel hydroxides act as precipitation nuclei for further precipitation in a manner known in hydrometallurgy. Precipitation cores can be added as needed. When borax is added to the liquid, the pH is raised to a range favorable to the nickel hydroxide precipitation, while nickel is bound as shown in the last reaction equation.
55
Keksintöä ei ole rajoitettu edellä esitettyihin esimerkkeihin, vaan sitä voidaan muunnella patenttivaatimusten esittämän keksintöajatuksen puitteissa. Oleellista on, että metalli saadaan sidottua boraattiin eikä se lähde uudestaan liukenemaan esim. pH-muutosten johdosta, ja voidaan käyttää mitä tahansa 10 sopivaa boorin hydroksoyhdistettä tai booria oksoanionina sisältävää yhdistettä. Keksintöä voidaan käyttää myös koboltin saostamiseen yhdessä nikkelin kanssa tai erikseen. Keksintöä voidaan käyttää myös kohteissa, joita ei ole edellä mainittu.The invention is not limited to the above examples, but can be modified within the scope of the claimed invention. It is essential that the metal be bonded to the borate and not re-solubilized, for example due to pH changes, and any of the 10 suitable boron hydroxy compounds or boron oxo anion compounds can be used. The invention can also be used to co-precipitate cobalt with nickel or separately. The invention can also be used in objects not mentioned above.
't δ c\j't δ c \ j
COC/O
oo
COC/O
XX
cccc
CLCL
OO
COC/O
o oo o
COC/O
δδ
CVJCVJ
Claims (3)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20130030A FI124419B (en) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | A method for recovering metals from oxide ores |
PCT/FI2014/050073 WO2014118436A1 (en) | 2013-01-29 | 2014-01-29 | Method for recovery of metals from oxidic ores |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20130030 | 2013-01-29 | ||
FI20130030A FI124419B (en) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | A method for recovering metals from oxide ores |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20130030A FI20130030A (en) | 2014-07-30 |
FI124419B true FI124419B (en) | 2014-08-29 |
Family
ID=51261514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20130030A FI124419B (en) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | A method for recovering metals from oxide ores |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI124419B (en) |
WO (1) | WO2014118436A1 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4761177A (en) * | 1987-06-26 | 1988-08-02 | Amax Inc. | Production of cobalt and nickel powder |
US6261527B1 (en) * | 1999-11-03 | 2001-07-17 | Bhp Minerals International Inc. | Atmospheric leach process for the recovery of nickel and cobalt from limonite and saprolite ores |
FI121180B (en) * | 2008-11-03 | 2010-08-13 | Outotec Oyj | A method for treating nickel plater ore |
-
2013
- 2013-01-29 FI FI20130030A patent/FI124419B/en active IP Right Grant
-
2014
- 2014-01-29 WO PCT/FI2014/050073 patent/WO2014118436A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014118436A1 (en) | 2014-08-07 |
FI20130030A (en) | 2014-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Botelho Junior et al. | A review of nickel, copper, and cobalt recovery by chelating ion exchange resins from mining processes and mining tailings | |
Zainol et al. | Comparative study of chelating ion exchange resins for the recovery of nickel and cobalt from laterite leach tailings | |
KR101433960B1 (en) | Hybrid process using ion exchange resins in the selective recovery of nickel and cobalt from leaching effluents | |
Hermassi et al. | Recovery of rare earth elements from acidic mine waters by integration of a selective chelating ion-exchanger and a solvent impregnated resin | |
Li et al. | Recovery of copper and the deportment of other base metals from alkaline glycine leachates derived from waste printed circuit boards (WPCBs) | |
EP1880029A1 (en) | An improved process for heap leaching of nickeliferous oxidic ores | |
US8268039B2 (en) | Process for atmospheric leaching of laterite ores using hypersaline leach solution | |
Perez et al. | Comparative study of selective copper recovery techniques from nickel laterite leach waste towards a competitive sustainable extractive process | |
Iannicelli-Zubiani et al. | Recovery of valuable metals from electronic scraps by clays and organo-clays: Study on bi-ionic model solutions | |
WO2011014930A1 (en) | Method for leaching cobalt from oxidised cobalt ores | |
Hosseini Nasab et al. | Selective precipitation of iron from multi-element PLS produced by atmospheric leaching of Ni-Co bearing laterite | |
CN103074493A (en) | Application of brucite to recovery of nickel cobalt | |
FI124419B (en) | A method for recovering metals from oxide ores | |
Mystrioti et al. | Selective Recovery of Iron by Solvent Extraction from Ni-Laterite Leach Solutions, as Precursor for the Synthesis of High Added-Value Nanomaterials | |
WO2014076375A1 (en) | Method for recovery of metals | |
Aliprandini et al. | Precipitation of metals from synthetic laterite nickel liquor by NaOH | |
Abeywickrama et al. | Optimizing metal recovery from slag leaching solutions: Advanced ion exchange techniques for sustainable resource extraction | |
EP2553129A1 (en) | Low acid leaching of nickel and cobalt from lean iron-containing nickel ores | |
RU2482198C1 (en) | Method to process sludge of neutralisation of acid mine waters | |
JP2014509349A (en) | Direct purification of nickel laterite leaching wastewater | |
WO2015009204A2 (en) | Process for extraction of nickel, cobalt and other metals from laterite ores | |
Lee et al. | Solvent extraction separation of co (II) from synthetic leaching sulfate solution of nickel laterite ore with high magnesium content | |
JP6316100B2 (en) | Mine wastewater or osmotic water treatment method | |
Remeteiová et al. | Treatment of strong alkaline wastewater from neutral leaching of EAF dust by precipitation and ion exchange | |
Köse | Hydrometallurgical processing of lateritic nickel ores |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 124419 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |