FI58793B - Hydrometallurgiskt foerfarande foer aotervinning av zink koppar och kadmium ur deras ferriter - Google Patents
Hydrometallurgiskt foerfarande foer aotervinning av zink koppar och kadmium ur deras ferriter Download PDFInfo
- Publication number
- FI58793B FI58793B FI760486A FI760486A FI58793B FI 58793 B FI58793 B FI 58793B FI 760486 A FI760486 A FI 760486A FI 760486 A FI760486 A FI 760486A FI 58793 B FI58793 B FI 58793B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- jarosite
- solution
- stage
- ferrite
- zinc
- Prior art date
Links
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 title claims description 10
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 229910052935 jarosite Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 32
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 27
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 26
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 20
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 13
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 7
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 claims description 3
- -1 ammonium ions Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N dicalcium;oxocalcium;silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca]=O.[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 30
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 25
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000012045 crude solution Substances 0.000 description 8
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 7
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 6
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 description 4
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001308 Zinc ferrite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229960004887 ferric hydroxide Drugs 0.000 description 2
- IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Fe+3] IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGEATSXPYVGFCC-UHFFFAOYSA-N zinc ferrite Chemical compound O=[Zn].O=[Fe]O[Fe]=O WGEATSXPYVGFCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical group [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150074984 RFT1 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000011978 dissolution method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003112 potassium compounds Chemical class 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001120 potassium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L sodium sulphate Substances [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- C22B17/00—Obtaining cadmium
- C22B17/04—Obtaining cadmium 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
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0063—Hydrometallurgy
- C22B15/0065—Leaching or slurrying
- C22B15/0067—Leaching or slurrying with acids or salts thereof
- C22B15/0071—Leaching or slurrying with acids or salts thereof containing sulfur
-
- 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
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0063—Hydrometallurgy
- C22B15/0084—Treating solutions
- C22B15/0089—Treating solutions by chemical methods
-
- 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
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
- C22B19/20—Obtaining zinc otherwise than by distilling
- C22B19/22—Obtaining zinc otherwise than by distilling with leaching with acids
-
- 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
- C22B3/06—Extraction 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
- C22B3/08—Sulfuric acid, other sulfurated acids or salts thereof
-
- 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)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
- —----. rft1 .,,. KUULUTUSJULKAISU CÖTQZ
||l W ^UTLAOeNllieSSKRIFT 5 0 ' * 5 (45) ^ ^ (51) Kv.ik.3/int.a3 C 22 B 19/22 SUOMI—FINLAND (21) fWttiMk*nuM-p«u«tw«ek«inf T60U86 (22) HakcmlipUvt — Amöknfnpdn 25·02.76 (23) Alkupllvt —Gikl(kMsdag 25*02.76 (41) Tullut luikituksi — Bllvlt offtntllg 26.08.77 _ * (441 NlhtiMUctlpsnon |i kuuL|ulktliun pvm. — q _
Patent- och registerityrelsan ' Amoktn uttagd och uti.skrtft«n pubitcend 31-12.00 (32)(33)(31) pyydetty Muolkuut—Begird prlorltut (71) Outokumpu Oy, Outokumpu, FI; Töölönkatu U, 00100 Helsinki 10, Suomi-
Finland(Fl) (72) Sigmund Peder Fugleberg, Pori, Aimo Ensio Järvinen, Kokkola, Kävikö Johannes Karpale, Ulvila, Jussi Kalevi Rastas, Pori, Suomi-
Finland(Fl) (74) Berggren Oy Ah (54) Hydrometallurginen prosessi sinkin, kuparin ja kadmiumin ottamiseksi talteen niiden ferriiteistä - Hydrometallurgiskt förfarande för ater-vinning av zink, koppar och kadmium ur deras ferriter Tämä keksintö kohdistuu menetelmään sinkin, kuparin ja kadmiumin tal-teenottamiseksi niiden ferriiteistä saostamalla ferriittien sisältämä rauta jarosiittina ja palauttamalla liuos neutraaliliuotusvaiheeseen, jossa liuotetaan pasutetta, jolloin saadaan sinkkiä, kuparia ja kadmiumia sisältävä liuos sekä ferriittipitoinen kiintoaine.
Suomalaisesta patenttihakemuksesta ί110/73 tunnetaan sinkkipasutteen liuotusmenetelmä, joka jakaantuu neutraaliliuotukseen ja ferriittisen kiintoaineen käsittelyvaiheeseen.
Optimaalisesti suoritettu neutraaliliuotus tuottaa raakaliuosta ja lähes sinkkioksidivapaata ferriittistä liuotusjätettä, jonka pääkompo-nenttina on sinkkiferriitti (ZnFe^O^). Neutraaliliuotuksessa pyritään liuottamaan pasutteen pääkomponentti, sinkkioksidi (ZnO), mahdollisimman täydellisesti. Tässä vaiheessa liukenee myös sinkkisulfaatti, jota pasute sisältää aina muutamia prosentteja, kun taas sinkkiferriitti ja pasuttumaton sinkkisulfidi jäävät liukenematta.
Neutraaliliuotusvaiheesta tuleva raakaliuos, jonka pH-arvo on välillä 4...5, on rautavapaa sinkkisulfaattiliuos, joka sisältää vielä pasut- 2 58793 teessä olleita muita metalleja (Cu, Cd, Co, Ni, ...) sulfaatteina ja joka ennen elektrolysointivaihetta on puhdistettava sinkkiä jalommista metalleista.
Perriittinen liuotusjäte menee käsittelyvaiheeseensa, johon syötetään ferriittiin nähden sopiva määrä elektrolyysin paluuhappoa, rikkihappoa sekä ammonium-, natrium- tai kaliumyhdistettä - esim. sulfaatteina.
Tässä vaiheessa siirtyvät ferriittien ei-rautametallit (Zn, Cu, Cd) liuokseen sulfaatteina ja rauta liuoksen kautta samassa vaiheessa muodostuvaan jarosiittiin. Käsittelyaika ja reaktio-olosuhteet valitaan sellaisiksi, että vaiheen lopussa kiintoaine on käytännöllisesti katsoen ferriittivapaa ja liuoksen rautapitoisuus on niin matala, että se voidaan palauttaa suoraan neutraaliliuotukseen.
Ferriittien käsittelyvaiheessa tapahtuu kokonaisreaktio 3 Zn0-Pe20^(s) + 6 H2S04(aq) + A2S04(aq)--V
2 A j^Fe^ (SOjj) 2 (OH) g (s) + 3 ZnSO^ (aq) (1) (A = NHjj, Na, K), joka koostuu osareaktioista 3 ZnO-Fe^O^ts) + 12 H2S04(aq) -► 3 ZnS04(aq) + 3 Fe^SO^) 3<aq) + 12 H20 (aq) (2) ja 3 Fe2(S04)3 (aq) + A2S04(aq) + 12 H20(aq) ί=Ξ 2 AjFe5(S04)2(0H)6](s) + 6 H2S04(aq) (3)
Reaktio-olosuhteita valittaessa on pyritty siihen, että reaktiot (2) ja (3) etenevät samassa vaiheessa mahdollisimman pitkälle eli ferriitit liukenevat käytännöllisesti katsoen täydellisesti ja tätä kautta liuokseen joutunut rauta saostuu lähes täydellisesti jarosiittina, jolloin raudan saostuksessa syntyvä rikkihappo kuuluu välittömästi ferriittien liuottamiseen. Tällöin voidaan reaktiot (2) ja (3) yhdistää kokonaistapahtumaa kuvaavaksi reaktioksi (1).
3 58793
Jos nyt pystyttäisiin kohottamaan reaktion (1) nopeutta, merkitsisi tämä ferriittien käsittelyvaiheen vaatiman viiveajan lyhentymistä ja vaiheen edellyttämän reaktoritilavuuden pienentymistä. Reaktio (3) on tällöin avainasemassa. Jos tätä reaktiota pystytään nopeuttamaan, synnyttää se nopeammin rikkihappoa, joka taas puolestaan nopeuttaa ferriittien liukenemista. Tästä seuraa liuoksen rautapitoisuuden kohoaminen, joka edelleen taas kiihdyttää reaktiota (3) jne.
Tarkasteltaessa reaktiota (3) ja sen nopeuteen vaikuttavia tekijöitä, on selvää, että liuoksen ferrirauta- ja A-ionipitoisuuden kohottaminen nopeuttaa ja rikkihappopitoisuuden kohoaminen hidastaa reaktiota.
Koska reaktiossa syntyy kiintofaasia, jarosiittifaasia, on myös selvää, että reaktion liikkeelle lähtöä helpottaa, jos reaktiomiljöössä on jo alussa jonkin verran kyseistä faasia ymppäyskiteinä, kuten espanjalaisessa patentissa 407 8ll on esitetty. Käytännössä viimeksimainittu seikka ei kuitenkaan muodosta ongelmaa, sillä ferriittien käsittelyvaiheessa on aina läsnä sellainen määrä jarosiittikiteitä, ettei reaktio (3) voi kideydinten puuttumisen tai vähäisyyden vuoksi olla reak-tiokineettisesti estynyt. Etukäteen ei kuitenkaan ole odotettavissa, että reaktiosysteemin jarosiittipitoisuus vaikuttaisi reaktiota (3) nopeuttavasta eli ajaisi reaktiota vasemmalta oikealle. Sen sijaan sillä ilmeisesti pitäisi olla vaikutusta vastakkaissuuntaiseen eli oikealta vasemmalle suunnatun reaktion nopeuteen.
Siksi olikin yllättävää havaita ferriittien käsittelyvaiheeseen liittyvien kokeittemme yhteydessä, että reaktiosysteemin jarosiittipitoisuus vaikutti laajalla konsentraatioalueella nimenomaan vasemmalta oikealle suunnatun reaktion (3) - ja sen kautta myös kokonaisreaktion (1) - nopeuteen. Kuviossa 3 on esitetty liuoksen rauta(III)-pitoisuus ajan funktiona reaktiosysteemissä, jossa tapahtuu reaktio (3) lämpötilassa 95°C, ja jossa liuoksen natriumionipitoisuus on pidetty Na^O^-lisäyksin välillä 8...9 g/1 ja rikkihappopitoisuus ZnO-lisäyk-sin arvossa n. 30 g/1, sekä systeemin jarosiittipitoisuus reaktion al-kuhetkellä on vaihdellut arvosta 50 g/1 arvoon 400 g/1. Tästä kuvasta nähdään, että jarosiittipitoisuuden kohottaminen arvosta 50 g/1 arvoon 400 g/1 nopeuttaa reaktiota (3) moninkertaisesti.
Tämä havainto avaa mahdollisuuden käyttää ilmiötä hyväksi sinkkipasut-teen liuotussysteemissä. Ensiksi on kuitenkin syytä tarkastella hieman neutraaliliuotuksen osuutta liuotusmenetelmässä.
„ 58793
Sinkkipasutteen liuotuksessa neutraaliliuotuksen tehtävänä on: liuottaa pasutteen sinkkioksidi (ja sinkkisulfaatti) ja tuottaa pH-välillä 4...5 olevaa neutraaliliuosta, raakaliuosta sinkkielektrolyysiä varten, neutraaliliuotuksen optimaaliseen suoritukseen kuuluu, että raakaliuok-sen pH-arvo on välillä 4...5, liuos on raudaton ja kiintoaineeton, liuotusjäännökseksi jäävä ferriittinen kiintoaine on lähes sinkkioksi-diton, liuotusvaiheen vaatima reaktoritilavuus on pieni ja vaiheen säätö on yksinkertainen sekä käyttövarma.
Kuviossa 1 on esitetty suomalaisen patenttihakemuksen 410/73 mukainen liuotusj ärj estelmä.
Kuten kuviosta 1 nähdään, palaa ferriittien käsittelyvaiheen 2 jälkeen erotettu liuos PL neutraaliliuotukseen 1. Suomalaisesta patenttihakemuksesta 410/73 selviää, että liuoksen PL rikkihappopitoisuus on välillä 15···80 g/1, yleisimmin välillä 50...40 g/1 ja rautapitoisuus useimmiten välillä 5...10 g/1. Kun tällainen liuos PL johdetaan neutraaliliuotukseen 1, neutraloituu sen rikkihappo pasutteen P sinkkioksidilla ja rauta saostuu täydellisesti - ilmeisesti huomattavalta osalta hydroksidina. Neutraaliliuotuksen 1 jälkeen erotetaan E kiintoaine P raaka-liuoksesta RL useimmiten laskeuttamalla. Tämä edellyttää, että kiintoaineen F laskeutumisominaisuuksien on oltava hyvät. Erityisesti on huolehdittava siitä, että sakeuttimen E ylitteen kiintoainepitoisuus on pieni, ja ettei se sanottavasti sisällä ferrihydroksidiflokkeja. Niiden sisältämä rauta pelkistyy nimittäin liuospuhdistusvaiheessa ferrimuodosta ferromuotoon ja etenee liuoksen mukana elektrolyysivai-heeseen, jossa se voi aiheuttaa elektrolyysin toiminnassa häiriötä.
Liuotusmenetelmän kannalta on myös edullista, jos neutraaliliuotuksen 1 sakeuttimen E alitteen kiintoainepitoisuus on mahdollisimman korkea. Ferriittisen kiintoaineen käsittelyvaiheeseen mukanaan tuoman inertin (vaiheen toiminnan kannalta) raakaliuoksen määrä on silloin - tällä erotustavalla - minimoitu ja samoin myös käsittelyvaiheen 2 kautta kulkeva sivuvirta sekä vaiheen vaatima reaktoritilavuus. Kuitenkin osoittautuu eräissä tapauksissa vielä tarkoituksenmukaiseksi erottaa sakeuttimen E alitteesta kiintoaine P raakaliuoksesta RL esimerkiksi suodattamalla tai linkoamalla. Tämä merkitsee tosin lisätoimenpidettä, mutta se tuo samalla huomattavan edun ferriittien käsittelyvaiheen 2 toiminnalle,koska nyt on käytännöllisesti katsoen täysin eliminoitu turhan kiertokuorman (raakaliuoksen) kulku tämän vaiheen kautta ja. samalla reaktio- 5 58793 komponenttien konsentraatiot ovat mahdollisimman korkeat, joka nopeuttaa kokonaisreaktion (1) kulkua.
Edellä olevasta on selvinnyt, että liuotusprosessin toiminnalle on tärkeätä, ettei ferriittien käsittelyvaiheesta 2 palaava rautamäärä aiheuta prosessin kululle häiriötä. Tämä häiriö ilmenisi neutraalivaihees-sa 1 kiintoaineen sakeutusominaisuuksien huononemisena, joka näyttäytyisi sakeuttimen ylitteen mukana menevinä ferrihydroksidiflokkeina ja niiden mukana tuomina prosessivaikeuksina sekä erityisesti sakeuttimen alitteen laimenemisena, joka johtaisi ferriittien käsittelyvaiheen 2 kautta tapahtuvaan tarpeettoman suureen liuoskiertoon kaikkine sen mukanaan tuomine haittoineen. Tosin neutraaliliuotuksen 1 ajotavalla voidaan huomattavasti vaikuttaa vaiheen raudan sietokykyyn, mutta on syytä tässä erityisesti painottaa, että kaikki ne toimenpiteet, jotka edistävät neutraaliliuotusvaiheen 1 kiintoaineen F laskeutumis- ja erottumisominaisuuksien paranemista, ja kaikki ne toimenpiteet, jotka pienentävät raakaelektrolyytin kiertoa ferriittien käsittelyvaiheen 2 kautta, edistävät voimakkaasti myös kokonaisliuotusprosessia.
Nyt on osoittautunut, että esim. kuvion 1 esittämässä liuotusprosessissa on ferriittien käsittelyvaiheen 2 toiminnalle edullista, jos tämän vaiheen reaktiot tapahtuvat korkeassa jarosiittipitoisuudessa eli pitoisuudessa, joka on huomattavasti korkeampi kuin se, jonka tässä vaiheessa muodostunut jarosiitti normaalisti aiheuttaisi. Tämä korotettu jarosiittipitoisuus saadaan esillä olevan keksinnön mukaisesti aikaan palauttamalla riittävästi vaiheessa 2 muodostunutta jarosiittia takaisin vaiheen 2 alkupäähän. Lisäksi on yllättävästi havaittu, että erityisen edullista esim. kuvion 1 esittämän tunnetun liuotusprosessin koko toiminnalle on, jos jarosiitin palautus tapahtuu neutraaliliuotusvaiheen 1 kautta, koska se siellä kokemuksemme mukaan yllättävästi parantaa neutraaliliuotusvaiheen 1 kiintoaineen F sakeutumis- ja erot-tumisominaisuuksia ja erityisesti kohottaa neutraalisakeuttimen E alitteen kiintoainepitoisuutta, mutta myöskin pienentää ylitteen rauta-hydroksidiflokkien määrää ja tällä tavalla lisää vaiheen 1 raudan sietokykyä. Neutraalivaiheesta 1 jarosiitti kulkeutuu ferriittien F mukana käsittelyvaiheeseen 2, jossa se kiihdyttää ja tehostaa tämän vaiheen toimintaa aikaisemmin kuvatulla tavalla.
Keksintöä selostetaan alla lähemmin esimerkkien avulla ja viitaten oheiseen kuvioon 2, joka esittää keksinnön mukaista menetelmää sovel- 6 58793 lettuna kuviossa 1 esitettyyn suomalaisen patenttihakemuksen 410/73 mukaiseen liuotusjärjestelmään.
Kuviossa 2 on käytetty samoja merkintöjä kuin kuviossa 1 ja nämä merkinnät ovat: 1 neutraaliliuotusvaihe 2 ferriittien käsittelyvaihe E kiintoaineen ja liuoksen erotus ? pasute H paluuhappo RL raakaliuos ? ferriittinen liuotusjäte R rikkihappo + ammonium-, natrium- tai kaliumsulfaatti J rautasakka (jarosiittisakka) PL käsittelyvaiheen paluuliuos J' samaan vaiheeseen eli ferriittien käsittelyvaiheeseen palautettu j arosiittisakkaosa J" neutraaliliuotusvaiheeseen syötettävä ja sen kautta ferriittien käsittelyvaiheeseen palaava jarosiittisakkaosa.
Alla olevista esimerkeistä esimerkki 1 on vertailuesimerkki, joka on suoritettu kuvion 1 mukaisesti suomalaisesta patenttihakemuksesta 410/73 tunnetulla menetelmällä. Esimerkit 2-6 kohdistuvat sellaiseen suoritusmuotoon keksinnön mukaisesta menetelmästä,jossa palautettava osa jarosiittisakasta syötetään takaisin ferriittien käsittelyvaiheen alkuun. Esimerkki 7 kuvaa toista suoritusmuotoa keksinnön mukaisesta menetelmästä, jossa palautettava osa jarosiittisakasta syötetään liuoksen mukana neutraaliliuotusvaiheeseen. On selvää, että keksinnön mukainen menetelmä voidaan suorittaa myös siten, että osa jarosiittisakasta palautetaan sekä ferriittien käsittelyvaiheen alkuun että neutraaliliuotusvaiheeseen.
Esimerkki 1 (vertailuesimerkki) 360 g neutraaliliuotusvaiheen 1 ferriittistä liuotusjätettä F johdettiin käsittelyvaiheeseen 2, johon syötettiin samanaikaisesti 2 1 elektrolyysin paluuhappoa H. Ferriittisen liuotusjätteen F koostumus oli: 7 58793 ΖηΡβ20^ 62 %
ZnO 11 *
ZnS 1 % jarosiitti 4 % muut (Si02, CaSO^j PbSO^,.) 22 %
Paluuhapon rikkihappopitoisuus H oli 132 g/1, sinkkipitoisuus 40 g/1 ja natriumpitoisuus 8 g/1. Käsittelyvaiheen 2 lämpötila oli 95°C. Seuraavassa taulukossa on esitetty liuosfaasin rauta-, rikkihappo- ja natriumpitoisuus ja kiintofaasin sinkkipitoisuus käsittelyajan funktiona, joista tuloksista selviää prosessin kulku.
Aika Liuos Kiintoaine h Fe H2S04 Na Zn g/1 g/1 g/1 %
1 15,3 47 8,0 I
2 18,9 37 5 20,7 52 10 19,0 30 7,6 15,9 20 18,6 29 25 16,8 33 12,8 30 15,2 34 7,3 90 12,7 34 50 11,4 34 6,6 8,2 75 6,6 35 5,5 100 5,3 33 3,8 120 4,7 32 5,8 2,8
Esimerkki 2
Kuten esimerkissä 1, mutta nyt oli käsittelyvaiheen 2 alkuun lisätty myös 100 g ferriittien käsittelyvaiheesta 2 peräisin olevaa Na-jarosiit-tia J' (50 g/1). Prosessin kulku selviää seuraavasta taulukosta.
8 58793 ^ka Liuos Kiintoaine ' Fe H^SO^ Na Zn g/1 g/1 g/1 % 1 22,8 46 7,7 2 24,1 37 5 22,8 33 3,8 10 15,5 33 6,2 25 11,1 36 3,7 30 9,0 38 40 8,0 5° 7,5 39 4,9 2,0
Esimerkki 3
Kuten esimerkissä 1, mutta nyt Na-jarosiittipalautus J' oli 400 g (200 g/1)
Aika Liuos
Fe HgSO^ Na Kiintoaine g/1 g/1 g/1 Zn % 1 16,3 52 7,5 2 19,5 44 5 16,0 40 10 11,0 35 5,8 3,8 20 6,8 32 25 5,0 32 4,2 2,0
Esimerkki 4
Kuten esimerkissä 1, mutta nyt ferriittistä liuotusjätettä P oli 490 g, paluuhapon H rikkihappopitoisuus oli 174 g/1 ja natriumpitoisuus noin 10 g/1 sekä Na-jarosiittipalautus J' 550 g (275 g/1).
Aika Liuos h Fe H-SO^ Na Kiintoaine d μ Zn g/1 g/ι g/1 % 1 28,5 56 10,7 2 26,8 43 5 22,6 39 8,5 10 14,9 35 6,1 15 8,3 33 1,9 20 7,6 34 25 6,6 35 4,3 1,4 9 58793
Esimerkki 5
Koe suoritettiin kuten esimerkissä 1 on esitetty, mutta nyt ferriit-tistä liuotusjätettä F oli 500 g ja sen koostumus oli: ΖηΡβ2θ^ 67 %
ZnO 4 %
ZnS 1 % jarosiitti 1 % muut (S1O2, CaSOjij, PbSO^...) 22 %
Paluuhapon H rikkihappopitoisuus oli 172 g/1, sinkkipitoisuus 40 g/1 ja natriumpitoisuus noin 10 g/1, Na-jarosiittipalautus J’ oli 100 g (50 g/1).
Koetulokset:
Aika Liuos Kiintoaine h Fe H2S0jj Na Zn g/1 g/1 g/1 % 1 48,2 26 2 48,1 26 4 37,5 28 6 30,9 30 7,9 10 21,6 33 15 16,7 35 25 10,0 40 4,3 1,7
Esimerkki 6
Koe suoritettiin esimerkin 1 mukaan, mutta nyt oli ferriittistä liuotusjätettä F 430 g ja sen koostumus oli:
ZnFe20^ 75 %
ZnO 3 %
ZnS 1 % jarosiitti 3 % muut 18 %
Paluuhapon H rikkihappopitoisuus oli 160 g/1, sinkkipitoisuus 40 g/1 ja NHjj-pitoisuus 12 g/1. NH^-jarosiittipalautus J* oli 200 g (100 g/i).
Koetulokset:
Claims (4)
1. Hydrometallurginen prosessi sinkin, kuparin ja kadmiumin talteen-ottamiseksi niiden ferriiteistä siten, että ferriittejä käsitellään (2) atmosfäärisissä olosuhteissa rikkihappopitoisessa liuoksessa Kalium-, natrium- tai ammoniumionien läsnäollessa 80...105°C:ssa ferriittien sisältämän raudan saostamiseksi jarosiittina, jarosiitti-pitoista kiintoainetta erotetaan liuoksesta ja liuos palautetaan il 5 6 7 9 3 neutraaliliuotusvaiheeseen (1), johon myös syötetään happoa sekä pasu-tetta ja josta otetaan talteen sinkkiä, kuparia ja kadmiumia sisältävä liuos ja ferriittipitoinen kiintoaine johdetaan mainittuun käsittelyvaiheeseen (2), tunnettu siitä, että osa ferriittien käsittelystä (2) peräisin olevasta jarosiittipitoisesta kiintoaineesta palautetaan prosessiin.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että jarosiitin pitoisuus ferriittien käsittelyvaiheen (2) alussa on 50··-400 g/1, edullisesti 200...300 g/1.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että osa liuoksesta erotetusta jarosiittipitoisesta sakasta palautetaan takaisin ferriittien käsittelyvaiheen (2) alkuun.
4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että osa ferriittien käsittelystä (2) peräisin olevasta jarosiittipitoisesta sakasta johdetaan neutraaliliuotusvaiheeseen (1) liuoksen mukana.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI760486A FI58793B (fi) | 1976-02-25 | 1976-02-25 | Hydrometallurgiskt foerfarande foer aotervinning av zink koppar och kadmium ur deras ferriter |
| CA272,620A CA1094819A (en) | 1976-02-25 | 1977-02-24 | Hydrometallurgical process for the recovery of zinc, copper, and cadmium from their ferrites |
| DE2708059A DE2708059B2 (de) | 1976-02-25 | 1977-02-24 | Hydrometallurgisches Verfahren zur Gewinnung von Zink, Kupfer und Cadmium aus deren Ferriten |
| IN1312/CAL/77A IN145617B (fi) | 1976-02-25 | 1977-08-22 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI760486 | 1976-02-25 | ||
| FI760486A FI58793B (fi) | 1976-02-25 | 1976-02-25 | Hydrometallurgiskt foerfarande foer aotervinning av zink koppar och kadmium ur deras ferriter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI760486A7 FI760486A7 (fi) | 1977-08-26 |
| FI58793B true FI58793B (fi) | 1980-12-31 |
Family
ID=8509784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI760486A FI58793B (fi) | 1976-02-25 | 1976-02-25 | Hydrometallurgiskt foerfarande foer aotervinning av zink koppar och kadmium ur deras ferriter |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA1094819A (fi) |
| DE (1) | DE2708059B2 (fi) |
| FI (1) | FI58793B (fi) |
| IN (1) | IN145617B (fi) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT366717B (de) * | 1980-02-06 | 1982-05-10 | Voest Alpine Ag | Verfahren zur hydrometallurgischen aufarbeitung von zink enthaltenden rohmaterialien |
| FI65804C (fi) * | 1980-09-30 | 1984-07-10 | Outokumpu Oy | Hydrometallurgiskt foerfarande foer aotervinning av bly silveroch guld samt zink ur orena jarositaoterstoden fraon en e letrolytisk zinkprocess |
| US4485073A (en) * | 1984-02-08 | 1984-11-27 | Kerr-Mcgee Chemical Corporation | Process of producing manganese sulfate solutions |
| US4489043A (en) * | 1984-02-08 | 1984-12-18 | Kerr-Mcgee Chemical Corporation | Manufacture of manganous sulfate solutions |
| FI83335C (fi) * | 1988-03-31 | 1993-06-29 | Pekka Juhani Saikkonen | Foerfarande foer aotervinning av icke-jaernmetaller, speciellt nickel, kobolt, koppar, zink, mangan och magnesium genom smaelt- och smaeltfilmsulfatisering ur raomaterial som innehaoller dessa metaller |
| FI100806B (fi) * | 1996-08-12 | 1998-02-27 | Outokumpu Base Metals Oy | Menetelmä sinkkirikasteen liuottamiseksi atmosfäärisissä olosuhteissa |
| MX349844B (es) | 2012-07-16 | 2017-08-16 | Tam 5 S L * | Metodo hidrometalurgico para la recuperacion de zinc en medio sulfurico a partir de concentrados de zinc sulfurados con alto contenido en hierro. |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO123248B (fi) | 1969-10-02 | 1971-10-18 | Norske Zinkkompani As | |
| ES407811A2 (es) * | 1972-10-20 | 1976-02-01 | Asturiana De Zinc Sa | Un procedimiento de recuperacion de zinc de las ferritas existentes en residuos. |
-
1976
- 1976-02-25 FI FI760486A patent/FI58793B/fi not_active Application Discontinuation
-
1977
- 1977-02-24 DE DE2708059A patent/DE2708059B2/de not_active Withdrawn
- 1977-02-24 CA CA272,620A patent/CA1094819A/en not_active Expired
- 1977-08-22 IN IN1312/CAL/77A patent/IN145617B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2708059B2 (de) | 1981-04-02 |
| CA1094819A (en) | 1981-02-03 |
| FI760486A7 (fi) | 1977-08-26 |
| IN145617B (fi) | 1978-11-18 |
| DE2708059A1 (de) | 1977-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3976743A (en) | Treatment of zinc plant residue | |
| US4338168A (en) | Hydrometallurgical treatment of copper-bearing hematite residue | |
| US7862786B2 (en) | Selective precipitation of metal sulfides | |
| FI100806B (fi) | Menetelmä sinkkirikasteen liuottamiseksi atmosfäärisissä olosuhteissa | |
| FI83336C (fi) | Foerfarande foer utvinning av guld ur guldhaltigt jaerninnehaollande koncentrat. | |
| RU95122127A (ru) | Способ выделения цинка и железа из цинк- и железосодержащего сульфидного материала | |
| Limpo et al. | The CENIM-LNETI process: a new process for the hydrometallurgical treatment of complex sulphides in ammonium chloride solutions | |
| US4063933A (en) | Process for the treatment of complex lead-zinc concentrates | |
| WO1998014623A1 (en) | Hydrometallurgical extraction of copper, zinc and cobalt from ores containing manganese dioxide | |
| FI101289B (fi) | Menetelmä kupariarsenaatin valmistamiseksi | |
| FI58793B (fi) | Hydrometallurgiskt foerfarande foer aotervinning av zink koppar och kadmium ur deras ferriter | |
| FI72535B (fi) | Foerfarande foer behandling av loesningar foer underlaettande av avlaegsnandet av ferrijaern. | |
| FI65804C (fi) | Hydrometallurgiskt foerfarande foer aotervinning av bly silveroch guld samt zink ur orena jarositaoterstoden fraon en e letrolytisk zinkprocess | |
| US7517383B2 (en) | Method for recovery of zinc by countercurrent leaching | |
| US6471849B1 (en) | Process for the recovery of zinc from a zinc sulphide ore or concentrate | |
| US5320759A (en) | Selective recovery of heavy metals using xanthates | |
| AU631902B2 (en) | Method for the recovery of zinc, copper and lead of oxidized and/or sulfurized ores and materials | |
| EA009503B1 (ru) | Способ переработки руд на основе сульфида меди | |
| AU2001287468A1 (en) | Pressure leaching process for zinc recovery from sulphidic ore materials | |
| WO1988003912A1 (en) | Process for recovering metal values from ferrite wastes | |
| FI65093B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av en vattenhaltig loesning avinksulfat foer anvaendning som raomaterial i elektrolyti fskamstaellning av zink genom lakning av rostat material | |
| FI70250B (fi) | Foerfarande foer behandling av komplexa bly-zinkkoncentrat | |
| SU870471A1 (ru) | Способ переработки гидратной пульпы | |
| MXPA97009729A (en) | Hydrometalurgical extraction of nickel and cobalt assisted by chloride, from sulf minerals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA | Application withdrawn |
Owner name: OUTOKUMPU OY |