Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

UA128234C2 - Спосіб видобування металів з поліметалічних конкрецій - Google Patents

Спосіб видобування металів з поліметалічних конкрецій Download PDF

Info

Publication number
UA128234C2
UA128234C2 UAA202103390A UAA202103390A UA128234C2 UA 128234 C2 UA128234 C2 UA 128234C2 UA A202103390 A UAA202103390 A UA A202103390A UA A202103390 A UAA202103390 A UA A202103390A UA 128234 C2 UA128234 C2 UA 128234C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
leaching
stage
precipitation
result
solution
Prior art date
Application number
UAA202103390A
Other languages
English (en)
Inventor
Мішель Даніельс
Мишель Даниельс
Жан Скоір
Жан Скоир
Міхель Балтес
Михель Балтес
Марго Невен
Ян Лейссен
Original Assignee
Юмікор
Юмикор
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 Юмікор, Юмикор filed Critical Юмікор
Publication of UA128234C2 publication Critical patent/UA128234C2/uk

Links

Classifications

    • 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
    • C22B3/04Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • C22B3/06Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
    • C22B3/08Sulfuric acid, other sulfurated acids or salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0063Hydrometallurgy
    • C22B15/0065Leaching or slurrying
    • C22B15/0067Leaching or slurrying with acids or salts thereof
    • C22B15/0071Leaching or slurrying with acids or salts thereof containing sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B23/00Obtaining nickel or cobalt
    • C22B23/04Obtaining nickel or cobalt by wet processes
    • C22B23/0407Leaching processes
    • C22B23/0415Leaching processes with acids or salt solutions except ammonium salts solutions
    • C22B23/043Sulfurated acids or salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B23/00Obtaining nickel or cobalt
    • C22B23/04Obtaining nickel or cobalt by wet processes
    • C22B23/0453Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B23/0461Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical methods
    • C22B23/0469Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical methods by chemical substitution, e.g. by cementation
    • 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
    • C22B3/44Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B47/00Obtaining manganese
    • C22B47/0018Treating ocean floor nodules
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B47/00Obtaining manganese
    • C22B47/0018Treating ocean floor nodules
    • C22B47/0045Treating ocean floor nodules by wet processes
    • C22B47/0054Treating ocean floor nodules by wet processes leaching processes
    • C22B47/0063Treating ocean floor nodules by wet processes leaching processes with acids or salt solutions
    • 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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Цей винахід стосується способу видобування дорогоцінних металів з поліметалічних конкрецій. Розкритий двохетапний процес з використанням SO2 в кислому водному середовищі. На першому етапі, який здійснюють в помірно кислих умовах, розчиняють Мn, Ni і Co; на другому, більш кислому, етапі розчиняють Сu. У цих умовах продукт вилуговування першого етапу містить більшу частину Мn, Ni і Co, але майже не містить Сu, Ni і Co осаджуються у вигляді сульфідів; Мn можна виділити у вигляді сульфату шляхом кристалізації. Сu, що вилуговують на другому етапі, селективно осаджують також у вигляді сульфіду.

Description

Цей винахід стосується способу видобування дорогоцінних металів з поліметалічних конкрецій. Поліметалічні конкреції, які також називають глубоководними марганцевими конкреціями, являють собою конкреції гірничих порід, утворені концентричними шарами гідроксидів заліза і марганцю на дні океанів.
На сьогоднішній день найбільш економічно цікаві конкреції були виявлені в зоні розломів
Кларіон-Кліппертон (ССЕ2). Конкреції в цій чопі звичайно містять 27 95 Мп, 1,3 Фо Мі, 1,1 95 Си, 0,2 90 Со, 6 95 Ее, 6,5 95 Зі і З 95 АІ. ІншИМИ елементами, які становлять економічний інтерес, є 7п, Мо і рідкоземельні елементи.
З семидесятих років були досліджені численні методи обробки поліметалічних конкрецій.
Недавній всеосяжний огляд доступних методів можна знайти в статті І. Абгатоуєхкі еї аї., дошигпаї ої Спетіса! Тесппоіоду апа МеїаїЇшгау, 52, 2, 2017, 258-269.
Компанії Кеппесой і ІМСО робили спроби розробки виробничих процесів. Компанією
Кеппесой був розроблений аміачний процес Купріона, тоді як кілька компаній розробили гідрометалургійні процеси в сульфатних, хлоридних і, зовсім недавно, нітратних середовищах.
Компанія ІМСО дослідила пірометатургічний процес з отриманням штейна. Порівняно нещодавно було запропоновано виробництво сплаву. Жоден з цих способів не просунувся далі експериментальних масштабів.
Процес Купріона стикається з проблемами, поважаними з низьким видобуванням Со, повільним відновленням конкрецій газоподібним СО і низькою цінністю марганецьвмісного залишку. Сульфатні процеси, розроблені на основі латеритних процесів, а яких використовують вилуговування в автоклаві для виділення Мп і Ре із залишку від вилуговування, стикаються з технологічними проблемами при вилуговуванні, а також з незадовільною валоризацією Мп. Інші процеси на основі сульфатів призводять до величезної витрати реагентів і/або неминучому одержанню сульфату амонію. Хлоридні і нітратні шляхи реакцій вимагають великих енергетичних витрат на регенерацію реагентів пірогідролізом і піролізом. Сушіння конкрецій перед пірометалургійною обробкою також призводить до високих енерговитрат.
Розкритий процес призначений для вирішення цих проблем з використанням перевірених і масштабованих технологій вилуговування. Цей процес включає використання 502 як вилуговувальний засіб.
У цьому контексті слід зазначити, що в 5 3,906.075 розкритий одноетапний процес вилуговування з використанням 50: і сірчаної кислоти. Одночасно вилуговують Мп, Мі, Со і Си.
Цей документ також ілюструє кристалізацію марганцю у вигляді Мпи5О4 з подальшим його розкладанням до оксиду, в результаті чого утворюється 502 для повторного використання на етапі вилуговування. Си необхідно видобувати з єдиного потоку продукту вилуговування.
Звичайно використовуєшся рідинно-рідинна екстракція, незважаючи на значну вартість і складність цього процесу з урахуванням оброблюваних обсягів.
В аналогічному контексті, в 05 4,138,465 розкрито, то селективність між Мі, Мп, Со в порівнянні з Си може бути досягнута в добре контрольованих умовах вилуговування, зокрема, при використанні дозованої кількості 5О2, яку подають у вигляді сірчистої кислоти на етап вилуговування. Примітно, то селективність досягається тільки тоді, коли матеріал тонко подрібнений до 100 мені (0,149 мм) або дрібніше, Мп, Мі і Со вилуговуються першими, залишаючи Си-вмісний залишок, який відокремлюють і піддають другою етапу вилуговування з використанням суміші 5О» і МНз. Цей процес не є особливо надійним з промислової точки зору, оскільки точна кількість сірчистої кислоти, необхідна для розчинення Мі, Мп і Со, залишаючи при цьому недоторканою Си, залежить під вмісту металу в матеріалі, який неминуче змінюється.
Будь-яке відхилення від оптимальних умов призведе до забруднення потоків продукту вилуговування або до утворення залишку, що потребує подальшої обробки.
Метою цього винаходу є надання способу, який забезпечує селективність між Мп, Мі і Со в порівнянні з Си, надійним в промисловому відношенні шляхом. Цього можна домогтися з використанням двохетапного вилуговування.
Фіг. 1 ілюструє цей спосіб. Основними окремими процесами є:
Ї1: Перше вилуговування;
РІ1:1 Перше осадження. 2: Друге вилуговування;
Рг: Друге осадження.
Також показані факультативне повторне подавання металвмісної водної фази (8) на перший стан вилуговування (11) і факультативне транспортування надлишку реагенту (12) на перший етап вилуговування (І 1). Ці можливі варіанти показані пунктирними лініями.
Розкритий спосіб видобування металів Мп, Мі, Со і Си з поліметалічних конкрецій (1) бо включає етапи вилуговування згаданих металів з використанням 5О2-вмісного газу як вилуговувальний засіб в кислих водних умовах, і характеризується тим, що вилуговування здійснюють за двохетапним процесом, який включає такі етапи: перше вилуговування (І 1), при якому основна частина Мп, Мі і Со розчиняється в результаті контактування конкрецій з першою кількістю 5О2-вмісного газу (10) в першому кислому водному розчині (11) сірчаної кислоти при рН від 2 до 4, в результаті чого одержують перший вилуговувальний розчин (2) і перший залишок (3) від вилуговування, які розділяють; і друге вилуговування (12), при якому основна частина Си розчиняється в результаті контактування першою залишку (3) від вилуговування з другою кількістю 5О2-вмісного газу (12) у другому кислому водному розчині сірчаної кислоти (13) при рН менше ніж 1,5, в результаті чого одержують другий вилуговувальний розчин (4) і другий залишок (5), які розділяють.
Перший етап вилуговування здійснюють в помірно кислих умовах шляхом взаємодії конкрецій (1) з 5О»2 у розчині (11) розведеної сірчаної кислоти. Це призведе до розчинення більшої частини Мп, Со і Мі, тоді як Си залишиться головним чином в залишку (3). Значення рн від 2 до 4 досягають дозуванням сірчаної кислоти у водному розчині (11), або 50», факультативно присутнього в 5О: (10), або водної металвмісної фази (8), яку факультативно повторно подають з етапу другого осадження (Ра).
Другий етап вилуговування здійснюють при значеннях рН, які відповідають більшій кислотності, шляхом взаємодії першою залишку (3) від вилуговування з 50» у розчині (13) розведеної сірчаної кислоти. Це призведе до вичерпання залишку (3) і, зокрема, розчинення Си.
Значення рН менше ніж 1,5 досягають дозуванням сірчаної кислоти у водному розчині (13), або 5Оз, факультативно присутнього в 5О5 (12).
В цьому підході використовують помірно кислі умови на першому етапі (11), забезпечуючи розчинення більшої частини Мп, Со і Мі з одночасним запобіганням розчиненню Си. Цей перший вилуговувальний розчин (2) переважно містить менше ніж 0,2 г/л Си або менше ніж 10 95 Си у конкреціях; більш переважно він містить менше ніж 0,1 г/л Си або менше ніж 595 Си у конкреціях. Завдяки відсутності скільки-небудь значної кількості Си, перший етап (РІ) осадження призводить до одержання осаду Со і Мі, який майже не містить Си. Більшу частину
Си, разом із залишковою кількістю Мп, Мі, Со, а також Бе, розчиняють на другому, більш кислому, етапі (12) вилуговування.
Другий залишок (5) виявляється виснаженим за вмістом придатних для вилуговування металів. Він буде в основному містити менш цінні мінерали, такі як кремнезем і глинозем.
Слід зазначити, що стехіометричний надлишок 5О2 може бути корисним для збільшення виходу і покращення кінетики на етапах вилуговування (11, І 2). Точно так само стехіометричний надлишок сульфідів може бути корисним для збільшення виходу і кінетики реакцій осадження в
РІ.
Вислів "основна частина", коли він стосується елемента, означає масову частку цього елемента, що перевищує 50 95 по відношенню до його загальної кількості, яка подається в процес.
Відповідно до варіанта здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, згаданий спосіб також включає етап: перше осадження (РІ) Мі і Со з першого вилуговувального розчину (2) і використанням першого засобу (14) осадження сульфідів при рН від 2 до 4, в результаті чого одержують Мп- вмісну водну фазу (6) і Мі- і Со-вмісну тверду фазу (7), які розділяють. Перший засіб (14) осадження сульфідів переважно являє собою Нг5.
Осадження сульфідів дійсно є селективним по відношенню до Мі і Со, але будь-яка кількість
Си також неминуче буде випадати в осад. Низький вміст Си у розчині гарантує одержання концентрованого продукту Мі ії Со, який майже не містить Си. Такий продукт придатний для застосувань, в яких Си є небажаною, наприклад, для виробництва катодних матеріалів для літій-іонних акумуляторів.
Відповідно до варіанта здійснення нього винаходу, якому віддається перевага, згаданий спосіб також включає етани: друге осадження (Рг) Си з другого вилуговувального розчину (4) з використанням другого засобу (15) осадження сульфідів при рН під 0,5 до 1,5, в результаті чого одержують металвмісну водну фазу (8) і Си-вмісну тверду фазу (9), які розділяють; і повторне подавання основної частини металвмісної водної фази (8) на перший етап (11) вилуговування для використання як перший кислий водний розчин (11). Другий засіб (15) осадження сульфідів переважно являє собою Ногз і або суміш елементарної сірки і 5О».
Си може бути селективно осаджена з одержаного другого вилуговувального розчину (4), залишаючи таким чином Мп, Мі, Со, а також Ее, у вигляді розчинених речовин у металвмісній бо водній фазі (8).
Повторне подавання цієї металвмісної водної фази (8) на перший етап (1) вилуговування має декілька переваг. Як описано вище, більша частина залишкової кількості металів Мп, Мі і
Со, яка не вилугована на першому етапі (11), буде розчинена на більш кислому другому етапі (2) вилуговування. Ці три видобуті метали будуть повторно подані на першу стадію (11) вилуговування і надійдуть у перший вилуговувальний розчин (2). Таким чином, перевагою цього варіанта здійснення цього винаходу є збільшений вихід. Ще більш виражене підвищення виходу досягається для ГЕе, зокрема, оскільки Ге головним чином розчиняється на другому етапі (1-2) вилуговування. Ре йде шляхом Мп, що є вигідним, оскільки обидва елементи знаходять широке застосування у сталеливарній промисловості. Ще одна перевага полягає в тому, що металвмісна водна фаза (8), яка повторно подається, забезпечує принаймні частину кислоти, яка споживається конкреціями на першому етапі (1) вилуговування. Значення рН другого вилуговувального розчину (4) переважно не має бути нижче 0,5 у випадку повторного подавання, оскільки у іншому випадку може бути перевищена потреба в кислоті на першому етапі (1) вилуговування.
Вислів "основна частина", коли він стосується потоку, означає масову частку цього потоку, яка перевищує 50 95.
Відповідно до варіанта здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, згаданий спосіб також включає етапи: кристалізація Мп і Мп-вмісної фази (б) шляхом нагрівання і/або випарювання води, в результаті чого одержують Мп-вмісну тверду речовину, яку відділяють; піроліз Мп-вмісної твердої речовини шляхом нагрівання при температурі вище ніж 550 "С, переважно вище ніж 850 "С, в результаті чого одержують оксид марганцю і 5О2-вмісний газ, який відділяють; і повторне подавання 5О2-вмісного газу на один або обидва етапи (І 1, 1/2) вилуговування для використання як вилуговувальний засіб (10, 12).
Переважно кристалізувати розчинений марганець у вигляді сульфату і/або дитіонату, і піддавати його піролізу, в результаті чого одержують суміш 50: і 5Оз, придатну для повторного подавання на етапи вилуговування. Розкладання може початися при 550 "С при додавання відновлювача, такого як вугілля; у іншому випадку необхідна температура не менше ніж 850 "С.
Мп являє собою найбільш поширений метал в типових конкреціях. Тому повторне подавання сірки, присутньої в сульфаті і/або дитіонаті марганцю, значною мірою задовільних потреби етапів вилуговування.
Відповідно до варіанта здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, надлишок
ЗОг-вмісного газу подають як вилуговувальний засіб (12) на другий етап (1-2) вилуговування, в результаті чого одержують потік непрореагованого 5О2 для використання як вилуговувальний засіб (10) на першому етапі (І 1) вилуговування.
Спеціаліст у цій галузі легко визначить кількості кислоти і диоксиду сірки, необхідні на етапах вилуговування, на основі стехіометрії відповідно до нижченаведеними реакціями. У варіанті здійснення цього винаходу, якому віддають перевагу, стехіометричний надлишок 502 вводять тільки на другому етапі (12) вилуговування. Цей надлишок буде залишати реактор другого етапу (12) вилуговування. Його спрямовують на перший етап (І 1) вилуговування.
Відповідно до варіанта здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, ЗО2-вмісний газ також містить 505.
Під 5О2-вмісним газом мається на увазі газ, який містить значну кількість 50», переважно більш ніж 10 95 (об'єми.), більш переважно більш ніж 40 95 (об'ємн.). У іншому випадку об'єм
ЗОг-вмісного газу, який необхідно закачати на етапах вилуговування, може виявитися економічно недоцільним. Інші основні компоненти згаданого газу можуть містити М» і продукти згорання палива, яке використовують на етапі піролізу Мп-вмісної твердої речовини.
Суміш 50» і 5Оз може бути одержана із зовнішнього джерела, наприклад, при спалюванні сірки. У цьому конкретному випадку згадана суміш буде головним чином містити 505 і тільки слідові кількості 503.
Необхідна кількість 5О2 головним чином визначається стехіометрією вилуговування. На першому етапі вилуговування при рН від 2 до 4 основна частина кожного з Мі, Мп і Со реагує відповідно до:
МпО2-502-Мпи5Ох і МпОг-2502--Мпо52Ов;
МіО-Нг504-2МіЗО4- НО;
СоО-Нг5045-Со504-Н2О.
Що стосується сировини для процесу, то більша частина Мі, Мп і Со вилуговується. Си залишається головним чином в першому залишку разом із невеликими кількостями Мі, Мп ї Со.
На другому етапі вилуговування при рН нижче 1,5 розчиняються майже всі нерозчинені Мі, Мп і
Со, а також Си відповідно до:
МпО2-502-иМп50Ох і МпО2--2502-Мп52Обв;
МіО-Нг504-2МіЗО4- НО;
СоО-Нг505--Со504-НгоО;
СиОзНг505-Си5оО2-НгО.
Що стосується сировини для процесу, то більша частина міді вилуговується. На цьому етапі видобуваються незначні кількості Мі, Мп і Со, які залишилися в першому залишку. Таким чином, другий залишок збіднений Мі, Ми, Со і Си.
При факультативному піролізі суміш 5О: і 5Оз одержують відповідно до реакцій:
Мп505-МпО2-505;
Мп52О6-МпО»--2505; 2502-02-2505.
Деякі домішки, такі як Ма, К ії Мо, можуть накопичуватися з часом, коли процес здійснюється безперервно з використанням повторною подавання. Ця проблема вирішена відомим методом шляхом створення відводимого потоку, з обмеженням тим самим частки кількості, яку повторно подають, до рівня дещо менше ніж 100 95. Відводимий потік оброблюють окремо для видалений домішок, однак він також буде містити деякі сірковмісні сполуки. Ця втрата сірки відносно невелика, але її можна компенсувати додаванням 502, 5Оз або сірчаної кислоти із зовнішніх джерел.
Приклад 1
Цей Приклад ілюструє двохетапний процес вилуговування без повторною подавання металвмісної водної фази (8). Тому перший етап (11) вилуговування здійснювали у по суті чистому водному кислотному розчині.
На першому етані (І 1) вилуговування 1 кг (сухих) подрібнених конкрецій, які мають середній діаметр частинок (050) 100 мкм, імітували з 3,9 л слабкокислого розчину, який містить 18 г/л
НгЗОх. Суспензію безперервно перемішували (500 об/хв), і нагрівали до 95 "С. Протягом 1,5 год у суспензію вводили газоподібний 5О2 у загальній кількості 550 г. В кінці реакції і після досягнення рН З суспензію фільтрували. Залишок (3) повністю промивали водою, і сушили.
На другому етапі (12) вилуговування залишок (3) репульпували у 1,52 л води. Суспензію безперервно перемішували (500 об/хв) і нагрівній до 80 С. Протягом 1,5 год до суспензії поступово додавали 5052 у кількості 400 г ї Н»5Охї у кількості 150 г. Ефективно витрачалося приблизно 100 і газоподібного 502. В кінці реакції і після досягнення рН 0,9 суспензію фільтрували. Залишок (5) повністю промивали водою, і сушили.
Фільтрат (2) першого етапу вилуговування обробляли для осадження Мі і Со (Р1). Для цього фільтрат доводили до 80 "С, і безперервно перемішували (300 об/хв), продуваючи аргон над поверхнею рідини. Для 3,9 л фільтрату необхідно 363 мл Мазн (34 г 5/л) для осадження Мі і бо (тобто стехіометрична потреба для Мі, Со, Си і 2п становить 160 95). МазН повільно додавали зі швидкістю 2 г/хв. Суспензію фільтрували, тверді частинки промивали водою, і сушили у вакуумній печі при 40 "С.
Фільтрат (4) другого етапу вилуговування обробляли аналогічним чином для осадження Си (Р2). Для нього фільтрат нагрівали до 60"С, і безперервно перемішували (300 об/хв), продуваючи аргон над поверхнею рідини. Си осаджували шляхом повільною додавання 162 мл
Мазн (34 г 5/л) до 1,75 л фільтрату (тобто стехіометрична потреба для Си становить 160 9б5) зі швидкістю 2 г/хв. Суспензію фільтрували, тверді частинки промивали водою, і сушили у вакуумній печі при 40 70.
Металічний склад і кількість різних фільтратів і залишків наведені в Таблиці 1А. Виходи наведені в Таблиці 18.
Таблиця 1А
Елементний аналіз потоків відповідно до Прикладу 1 . , Фо (мас.) (тверді речовини) або г/л (рідини) 1 | Конкрецї | 1000 / ( | 29 | 13 |025| 12 / 62 | 63 | 27 2 | Філоетрат | | 476 | 53 | 23 | 0461003 29 | 0 | 02
З | Залишок | 440 | | 92 | 0561009 27 | 11 | 14 | 55 4 | Фільтра | .ЙиЙ//7/7С/С/| 18 | 1 | 05 52 | 17 | 0 | 15 | Залишок | 290 | 10 1009/0021 033 42 | 22 | 79 6 | Філетрат | | 467 | 53 | 0 | 0 | 0 | з | о | 023 7 | Залишок | 25 | | 710 | 43 | 9 | 0 | з | 0 | о 8 | Філетрат | | 209 | 18 | 11 | 05 00 17 | 00 | 15
І 9 | Залишок | 16 | | 0 | о | о | 66 | о | о | о
Таблиця 18
Вихід залежно від кількості, яка підводиться на етапах вилуговування, відповідно до Прикладу 1 11111111 86 | 811 85| 1 | 22 | 0 | 4 паз | 717 | з | 91 1 595 | 0 | за
На першому етапі вилуговування Мп, Мі і Со вибірково вилуговувались у зіставленні з Си 5 (відповідно 86 95, 81 95 і 85 95 проти 1 90). Таким чином, перший вилуговувальний розчин (2) майже не містив Си. Це вигідно, оскільки деяка кількість Си неминуче буде осаджуватися навіть раніше, ніж Мі і Со, на першому стані (РІ) осадження сульфідів. Таким чином одержували чистий сульфід Мі і Со.
На другому етапі (Р2) осадження сульфідів вірне дозування сульфідів легко забезпечувало селективне осадження Си, толі як Со і Мі залишались у розчині. Таким чином одержували чистий сульфід міді.
Приклад 2
Цей приклад ілюструє двохетапний процес вилуговування з повторним подаванням металвмісної водної фази (8). Тому перший етап (11) вилуговування здійснювали у водному кислотному розчині, який також містить значні кількості розчинених речовин. Вважається, що процес протікає безперервно і що умови рівноваги досягнуті.
На першому етапі вилуговування (І 1) 1 кг (сухих) подрібнених конкрецій, які мають середній діаметр частинок (050) 100 мкм, імітували з 2,09 л фільтрату (8) з Рг, до якого додавали 1,81 л води. Суспензію безперервно перемішували (500 об/хв) і нагрівали до 95 "С. Протягом 1,5 год. в реактор вводили газоподібний 50: у загальній кількості 550 г. В кінці реакції і після досягнення рН З суспензію відділяли декантуванням.
Залишок (3) від вилуговування, який містить твердий осад як такий і просочувальний розчин, відповідно помічені як 35 і ЗІ у Таблиці 2А, подавали на другий етап вилуговування. Продукт, що захоплюється через злив, йшов на перший етап осадження.
На другому етапі (12) вилуговування у залишок (3) від вилуговування додавали 0,22 л води.
Суспензію безперервно перемішували (500 об/хв) і нагрівали до 80 "С. Протягом 1,5 год у суспензію поступово вводять 5О2 у кількості 400 г ії Н25О4 у кількості 150 г. Ефективно витрачалося приблизно 100 г газоподібного 5О2. В кінці реакції і після досягнення рН 0,9 суспензію фільтрували. Залишок (5) повністю промивали водою, і сушили.
Фільтрат (2) першого етапу вилуговування обробляли для осадження Мі і Со (Р1). Для цього фільтрат доводили до 80 "С і безперервно перемішували (300 об/хв), продуваючи аргон над поверхнею рідини. Для 3,11 л фільтрату необхідно 428 мл МазнН (34 г 5/л) для осадження Мі і
Со (тобто стехіометрична погреба для Мі, Со, Си і 7п становила 16095). МазнН повільно додавали зі швидкістю 2 г/хв. Суспензію фільтрувати, тверді частинки промивали водою, і сушили у вакуумній печі при 40 "С.
Фільтрат (4) другого етапу вилуговування обробляли аналогічним чином для осадження Си (Р2). Для цього фільтрат нагрівали до 60С і безперервно перемішували (300 об/хв), продуваючи аргон над поверхнею рідини. Си осаджували шляхом повільного додавання 163 мл
Мазн (34 і 5/л) до 2,09 л фільтрату (тобто стехіометрична потреба для Си становила 100 9б5) зі швидкістю 1 г/хв. Суспензію фільтрували, тверді частинки промивали водою, і сушили у вакуумній печі при 40 "С. Металвмісну водну фазу (8) повторно використовували на першому етапі вилуговування.
Металічний склад і кількість річних фільтратів і залишків наведені в Таблиці 2А. Виходи наведені в Таблиці 2В.
Таблиця 2А
Елементний аналіз потоків відповідно до Прикладу 2 . , Фо (мас.) (тверді речовини) або г/л (рідини) 1 | Конкрецї | 1000 | | 29 | 13 |025| 12 | 62 | 63 | 27 2 | Фільетват | | ЗЛ! | 92 | 41 | 0781003 160 0 | з
З5 | Залишж | 440 | | 92 | 0561009 27 | 11 | 14 | 559
З | Фільетват | | 7,56 | 92 | 41 | 0781003 160 0 | з 4 | Фільетват | | 209 | 87 | 41 | 073| 52 | 29 | 0 | 25 5 | Залишокк | 290 | | 10 |009| 0021/0933 42 | 22 | 79 6 | Фільетват | | ЗМ! | 91 | 0 | 0 | о | 15 | 0 |155 7 | Залишж | 32 | | 9 | 40 | 8 | 0 8 | 0 | о 8-11| Фільтрат | | 209 | 87 | 41 |073| 00 29 | 00 | 25 9 | Залишок | 16 | | 0 | о | о | 66 | о | о | о
Таблиця 28
Вихід залежно від кількості, яка підводиться па етапах вилуговування, відповідно до Прикладу 2 11111111 86 | 81 | 85 | 1 | 22 | 0 | 4 паз | 17 | з | 91 1 595 | о | 12
Приклад 2 демонструє переваги використання повторного подавання у порівнянні з двохетапним вилуговуванням без повторного подавання відповідно до Прикладу 1: збільшені загальні (1412) виходи для Мп, Мі ії Со, які досягають відповідно 99 95, 98 95 і 98 со; підвищене добування Ре, зокрема, завдяки другому етапу вилуговування, в результаті чого загальне добування (І 1-іІ 2) становить 81 95; зменшення витрати кислоти, оскільки кислота, необхідна на першому етапі вилуговування, забезпечується металвмісною водною фазою (8), яка повторно подається.

Claims (8)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб видобування металів Мп, Мі, Со і Си з поліметалічних конкрецій (1), який включає етапи вилуговування згаданих металів з використанням 5О2-вмісного газу як вилуговувального засобу в кислих водних умовах, який відрізняється тим, що вилуговування здійснюють за двохетапним процесом, який включає такі етапи: перше вилуговування (11), при якому основна частина Мп, Мі ї Со розчиняється в результаті контактування конкрецій з першою кількістю ЗО2-вмісного газу (10) в першому кислому водному розчині сірчаної кислоти (11) при рН від 2 до 4, в результаті чого одержують перший вилуговувальний розчин (2) і перший залишок (3) від вилуговування, які розділяють; і друге вилуговування (12), при якому основна частина Си розчиняється в результаті контактування першого залишку (3) від вилуговування з другою кількістю 5О2-вмісного газу (12) у другому кислому водному розчині сірчаної кислоти (13) при рН менше ніж 1,5, в результаті чого одержують другий вилуговувальний розчин (4) і другий залишок (5), які розділяють.
2. Спосіб за п. 1, який додатково включає етап першого осадження (Р!) Мі і Со з першого вилуговувального розчину (2) з використанням першого засобу (14) осадження сульфідів при рН від 2 до 4, в результаті чого одержують Мп- вмісну водну фазу (б) і Мі- і Со-вмісну тверду фазу (7), які розділяють.
3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що згаданий перший засіб (14) осадження сульфідів являє собою Нгб5.
4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який додатково включає етапи: друге осадження (Р2) Си з другого вилуговувального розчину (4) з використанням другого засобу (15) осадження сульфідів при рН від 0,5 до 1,5, в результаті чого одержують металовмісну водну фазу (8) і Си-вмісну тверду фазу (9), які розділяють; і повторне подавання основної частини металовмісної водної фази (8) на перший етап (11) вилуговування для використання як першого кислого водного розчину сірчаної кислоти (11).
5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що згаданий другий засіб (15) осадження сульфідів являє собою Но5 і/або суміш елементарної сірки і 5О».
6. Спосіб за будь-яким з пп. 2-5, який додатково включає етапи: кристалізація Мп з Мп-вмісної водної фази (б) шляхом нагрівання і/або випарювання води, в результаті чого одержують Мп-вмісну тверду речовину, яку відділяють; піроліз Мп-вмісної твердої речовини шляхом нагрівання при температурі вище ніж 850 "С, в результаті чого одержують оксид марганцю і 5О2-вмісний газ, який відділяють; і повторне подавання 5О2-вмісного газу на один або обидва етапи (І 1, І 2) вилуговування для використання як вилуговувального засобу (10, 12).
7. Спосіб за п. б, який відрізняється тим, що надлишок 5О2-вмісного газу подають як вилуговувальний засіб на другий етап (12) вилуговування, в результаті чого одержують потік ЗО», який не прореагував, для використання як вилуговувального засобу на першому етапі (І 1) вилуговування.
8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що 5О2-вмісний газ також містить 503. ї з ня ї Я ; і вт рр М В Ві пек ро ; ї і . хі : ро З т я ї 1 сі х ї ї вої ! : ; й Кос снитя лися лит, пох пол чім тки фо жов ї Н ен ! Ж Е
Фіг.
UAA202103390A 2018-12-21 2019-12-10 Спосіб видобування металів з поліметалічних конкрецій UA128234C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18215028 2018-12-21
PCT/EP2019/084306 WO2020126632A1 (en) 2018-12-21 2019-12-10 Process for the recovery of metals from polymetallic nodules

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA128234C2 true UA128234C2 (uk) 2024-05-15

Family

ID=64755355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA202103390A UA128234C2 (uk) 2018-12-21 2019-12-10 Спосіб видобування металів з поліметалічних конкрецій

Country Status (23)

Country Link
US (1) US20220074018A1 (uk)
EP (1) EP3899070B1 (uk)
JP (1) JP7368474B2 (uk)
KR (1) KR20210105406A (uk)
CN (1) CN113227417B (uk)
AU (1) AU2019407237B2 (uk)
BR (1) BR112021011975B1 (uk)
CA (1) CA3123948C (uk)
CL (1) CL2021001626A1 (uk)
CO (1) CO2021007930A2 (uk)
CU (1) CU24632B1 (uk)
DK (1) DK3899070T3 (uk)
EA (1) EA202191426A1 (uk)
ES (1) ES2935478T3 (uk)
GE (1) GEP20237516B (uk)
HU (1) HUE060458T2 (uk)
MX (1) MX2021007273A (uk)
PE (1) PE20211537A1 (uk)
PL (1) PL3899070T3 (uk)
RS (1) RS63803B1 (uk)
UA (1) UA128234C2 (uk)
WO (1) WO2020126632A1 (uk)
ZA (1) ZA202105104B (uk)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112266096B (zh) * 2020-09-30 2021-09-21 中南大学 一种采用多重平行场流分离硫化重金属沉淀的方法
WO2023188489A1 (ja) * 2022-03-31 2023-10-05 Jx金属株式会社 金属浸出方法及び金属回収方法
JP7349592B1 (ja) * 2022-03-31 2023-09-22 Jx金属株式会社 金属浸出方法及び金属回収方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3218161A (en) * 1961-02-27 1965-11-16 Sherritt Gordon Mines Ltd Process for the precipitation of metal values from solutions
DE2150785C2 (de) * 1971-10-12 1973-07-12 Preussag Ag Verfahren zur Gewinnung eines Manganoxidkonzentrats,von metallischem Kupfer,Nickel und Kobalt aus Manganerzen
FR2262699B1 (uk) * 1974-02-28 1976-12-10 Commissariat Energie Atomique
CA1077725A (en) * 1975-02-27 1980-05-20 Kohur N. Subramanian Process for obtaining metal values by leaching raw sea nodules
US4110400A (en) * 1977-08-01 1978-08-29 Amax Inc. Selective precipitation of nickel and cobalt sulfides from acidic sulfate solution
US4138465A (en) 1977-12-13 1979-02-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Selective recovery of nickel, cobalt, manganese from sea nodules with sulfurous acid
JPS5558340A (en) * 1978-10-27 1980-05-01 Kemetaru Corp Method of recovering valuable metals from marine manganese lump
US4208379A (en) * 1979-04-04 1980-06-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Recovery of metals from Atlantic sea nodules
JPS56119743A (en) * 1980-02-25 1981-09-19 Agency Of Ind Science & Technol Reduction leaching treatment of manganese nodule
FR2533587A1 (fr) * 1982-09-27 1984-03-30 Commissariat Energie Atomique Procede de traitement de minerais complexes de manganese, en particulier de nodules manganiferes
JPS63137128A (ja) * 1986-11-27 1988-06-09 Agency Of Ind Science & Technol マンガン団塊の酸処理法
CA2212378A1 (en) * 1995-02-17 1996-08-22 Baker Hughes Incorporated Copper precipitation process
FI121713B (fi) * 2009-06-26 2011-03-15 Outotec Oyj Menetelmä kalkopyriittirikasteen liuottamiseksi
WO2007092994A1 (en) * 2006-02-15 2007-08-23 Andreazza Consulting Pty Ltd Processing of laterite ore
JP2011074406A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Jx Nippon Mining & Metals Corp 貴金属含有金属硫化物からの有価物回収方法
CN102358919B (zh) 2011-11-02 2013-06-05 长沙矿冶研究院有限责任公司 从海底金属矿中提取有价金属的方法
AP2016009302A0 (en) * 2013-12-03 2016-06-30 Univ Queensland Copper processing method
JP6495780B2 (ja) * 2015-08-13 2019-04-03 Jx金属株式会社 リチウムイオン電池の処理方法
CN107435100B (zh) * 2017-07-07 2019-03-19 北京盖雅环境科技有限公司 一种从含锌、铜、钴、镍的废催化剂中回收金属的方法

Also Published As

Publication number Publication date
PL3899070T3 (pl) 2023-01-02
ZA202105104B (en) 2023-01-25
US20220074018A1 (en) 2022-03-10
ES2935478T3 (es) 2023-03-07
MX2021007273A (es) 2021-07-15
JP7368474B2 (ja) 2023-10-24
CN113227417A (zh) 2021-08-06
KR20210105406A (ko) 2021-08-26
EA202191426A1 (ru) 2021-10-05
HUE060458T2 (hu) 2023-03-28
CN113227417B (zh) 2023-04-18
WO2020126632A1 (en) 2020-06-25
CO2021007930A2 (es) 2021-06-21
PE20211537A1 (es) 2021-08-16
CL2021001626A1 (es) 2022-01-07
CA3123948C (en) 2024-04-23
EP3899070B1 (en) 2022-10-12
CU20210050A7 (es) 2022-01-13
AU2019407237A1 (en) 2021-07-08
JP2022514634A (ja) 2022-02-14
BR112021011975A2 (pt) 2021-09-08
BR112021011975B1 (pt) 2023-05-02
CU24632B1 (es) 2022-12-12
DK3899070T3 (da) 2022-12-05
AU2019407237B2 (en) 2023-12-07
GEP20237516B (en) 2023-06-26
EP3899070A1 (en) 2021-10-27
RS63803B1 (sr) 2023-01-31
CA3123948A1 (en) 2020-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110343859B (zh) 用于萃取贵元素、贱元素和稀有元素的处理工艺
US8585991B2 (en) Method for recovering indium, silver, gold and rare, precious and base metals from complex oxide and sulfide ores
BR102018012930B1 (pt) Processo de tratamento hidrometalúrgico para a extração de elementos preciosos, de base e raros
AU2013362874B2 (en) Method for producing a solid scandium-containing material of enhanced scandium content
UA128234C2 (uk) Спосіб видобування металів з поліметалічних конкрецій
CN108138258B (zh) 从含砷材料中除砷的方法
JPS5983731A (ja) 亜鉛および鉛含有硫化鉱から亜鉛および鉛を分離回収する方法
EP3421627A1 (en) Method for recovering scandium
JP7016463B2 (ja) テルルの回収方法
JP2023511350A (ja) 異種のシェール鉱石からのバナジウム抽出
CN104846216B (zh) 一种复杂铜钼矿的处理方法
US8974753B2 (en) Precipitation of zinc from solution
AU2014360655B2 (en) Process for producing refined nickel and other products from a mixed hydroxide intermediate
US3357821A (en) Process for extracting metal values
CA2949580A1 (en) Process for selective acid leaching nickel and cobalt from a mixed hydroxide intermediate
WO2012034255A1 (zh) 一种提取被脉石包裹的金的方法
US3980752A (en) Precipitation of nickel, cobalt, lead sulphides in presence of iron oxides or hydroxides
US10364159B2 (en) Process and systems for regenerating alkali process streams
EA041255B1 (ru) Способ извлечения металлов из полиметаллических конкреций
US295887A (en) Teeeitoey
US3098707A (en) Uranium ore-carbonate leach process involving addition of chlorine, alkali metal hypochlorite or ammonium hypochlorite to pregnant liquor derived therefrom
OA20636A (en) Process for the recovery of metals from polymetallic nodules.
US863411A (en) Treatment of sulfid ores containing zinc.
EP4313929A1 (en) Production of iron (ii) oxalate
CN117696256A (zh) 一种锌浸出渣银浮选过程提高粗选收率的方法