RU2175995C1 - Method of processing copper-and-nickel sulfide materials - Google Patents
Method of processing copper-and-nickel sulfide materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2175995C1 RU2175995C1 RU2001107862A RU2001107862A RU2175995C1 RU 2175995 C1 RU2175995 C1 RU 2175995C1 RU 2001107862 A RU2001107862 A RU 2001107862A RU 2001107862 A RU2001107862 A RU 2001107862A RU 2175995 C1 RU2175995 C1 RU 2175995C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- catholyte
- solution
- anolyte
- electroextraction
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии тяжелых цветных металлов, в частности к переработке полупродуктов никелевого производства, а именно к гидрометаллургической переработке сульфидных медно-никелевых материалов. The invention relates to the field of metallurgy of heavy non-ferrous metals, in particular to the processing of intermediate products of Nickel production, namely the hydrometallurgical processing of sulfide copper-Nickel materials.
Сульфидные медно-никелевые материалы (например, файнштейн) являются продуктом пирометаллургической переработки обогащенных медно-никелевых руд, основными составляющими которых являются две фазы:
металлическая, представляющая собой медно-никелевые твердые растворы переменного состава;
сульфидная, представляющую собой смесь сульфидов никеля и меди.Sulfide copper-nickel materials (for example, Feinstein) are the product of the pyrometallurgical processing of enriched copper-nickel ores, the main components of which are two phases:
metal, which is a copper-nickel solid solutions of variable composition;
sulfide, which is a mixture of nickel and copper sulfides.
Наряду с этим материалы содержат включения железа, кобальта и их соединений, а также незначительные примеси других металлов (цинк, свинец, марганец и др.). Along with this, the materials contain inclusions of iron, cobalt and their compounds, as well as minor impurities of other metals (zinc, lead, manganese, etc.).
Известен способ переработки сульфидных медно-никелевых материалов, в соответствии с которым их подвергают выщелачиванию в солянокислом оборотном растворе (анолите) с образованием первичного хлоридного никелевого раствора, содержащего примеси цинка, свинца, меди, кобальта. Полученный раствор после очистки от примесей либо без проведения предварительной очистки используют в качестве исходного католита при электроэкстракции никеля и других, содержащихся в нем металлов (цинка, свинца, меди, кобальта) в ваннах с разделением катодного и анодного пространств пористой или непористой диафрагмой. При этом в катодном пространстве получают католит, одну часть которого отбирают, а вторую через поры диафрагмы (при использовании пористой диафрагмы) или в обход диафрагмы (при использовании непористой диафрагмы) направляют в анодное пространство, где католит преобразуется в анолит. Отобранную часть католита подают в катодное пространство последующей электролизной ванны, где осуществляют электроэкстракцию того же металла, что и в предыдущей ванне, или одного из сопутствующих. Анолит подают в анодное пространство следующей либо по течению католита, либо против течения электролизной ванны. Таким образом, в конечном итоге, после ряда последовательных операций электроэкстракции, весь объем католита преобразовывают в анолит, который возвращают на выщелачивание (патент РФ N 2111270 от 20.05.98. Бюл. N 14). A known method of processing sulfide copper-Nickel materials, according to which they are leached in a hydrochloric acid working solution (anolyte) with the formation of a primary chloride Nickel solution containing impurities of zinc, lead, copper, cobalt. The resulting solution, after purification from impurities or without preliminary purification, is used as the initial catholyte during the electroextraction of nickel and other metals contained in it (zinc, lead, copper, cobalt) in bathtubs with separation of the cathode and anode spaces by a porous or non-porous diaphragm. At the same time, catholyte is obtained in the cathode space, one part of which is removed, and the second through the pores of the diaphragm (when using a porous diaphragm) or bypassing the diaphragm (when using a non-porous diaphragm) is sent to the anode space, where the catholyte is converted to anolyte. The selected part of catholyte is fed into the cathode space of the subsequent electrolysis bath, where electroextraction of the same metal as in the previous bath, or one of the accompanying ones, is carried out. Anolyte is fed into the anode space of the next catholyte, either upstream or against the flow of the electrolysis bath. Thus, in the end, after a series of successive operations of electroextraction, the entire volume of catholyte is converted into anolyte, which is returned for leaching (RF patent N 2111270 from 05.20.98. Bull. N 14).
Недостатками данного способа являются:
1. Высокие капитальные и эксплуатационные затраты на осуществление способа, так как в конечном итоге весь объем католита преобразуется в анолит и поступает на стадию выщелачивания медно- никелевых сульфидных материалов. Это, в свою очередь, ведет к пропорциональному возрастанию объема первичного никелевого раствора, поступающего на стадию очистки от примесей и, как следствие, увеличению объемов задействованного на этих стадиях технологического оборудования, что в итоге приводит к увеличению капитальных и эксплуатационных затрат.The disadvantages of this method are:
1. High capital and operating costs for the implementation of the method, since ultimately the entire volume of catholyte is converted to anolyte and enters the leaching stage of copper-nickel sulfide materials. This, in turn, leads to a proportional increase in the volume of the primary nickel solution entering the stage of purification from impurities and, as a result, an increase in the volumes of technological equipment involved at these stages, which ultimately leads to an increase in capital and operating costs.
2. Использование в процессе выщелачивания дорогостоящих реагентов, в первую очередь - соляной кислоты и ее солей. 2. The use of expensive reagents in the leaching process, primarily hydrochloric acid and its salts.
3. Экологическая опасность технологии, так как процессы выщелачивания сульфидных медно-никелевых продуктов и электроэкстракция металлов из полученного в результате выщелачивания раствора сопровождается образованием газообразного хлора. 3. The environmental hazard of the technology, since the processes of leaching of sulfide copper-nickel products and electroextraction of metals from the solution obtained as a result of leaching are accompanied by the formation of gaseous chlorine.
Наиболее близким аналогом является способ переработки сульфидных медно-никелевых материалов (например, медно-никелевого штейна), в соответствии с которым их подвергают выщелачиванию в сернокислом оборотном растворе (анолите) с образованием первичного сульфатного никелевого раствора. Полученный раствор очищают от примесей и используют в качестве исходного католита при электроэкстракции никеля в ваннах с разделением катодного и анодного пространств пористой диафрагмой. Исходный электролит подают в катодное пространство. При этом в катодном пространстве получают католит, который, проходя через поры диафрагмы в анодное пространство, преобразуется в анолит. Полученный таким образом анолит возвращают на выщелачивание (прототип. Патент США N 5628817 A от 13.05.97). The closest analogue is a method for processing sulfide copper-nickel materials (for example, copper-nickel matte), according to which they are leached in a sulfuric acid working solution (anolyte) with the formation of a primary sulfate nickel solution. The resulting solution is cleaned of impurities and used as the initial catholyte in the electroextraction of nickel in bathtubs with separation of the cathode and anode spaces by a porous diaphragm. The source electrolyte is fed into the cathode space. In this case, catholyte is obtained in the cathode space, which, passing through the pores of the diaphragm into the anode space, is converted to anolyte. Thus obtained anolyte is returned to leaching (prototype. US Patent No. 5628817 A from 05/13/97).
Недостаток данного способа состоит в высоких капитальных и эксплуатационных затратах на его осуществление, так как весь объем католита преобразуется в анолит и поступает на стадию выщелачивания медно-никелевых сульфидных материалов. Это, в свою очередь, ведет к пропорциональному возрастанию объема первичного никелевого раствора, поступающего на стадию очистки от примесей и, как следствие, увеличению объемов задействованного на этих стадиях технологического оборудования, что в итоге приводит к увеличению капитальных и эксплуатационных затрат. The disadvantage of this method is the high capital and operating costs for its implementation, since the entire volume of catholyte is converted to anolyte and enters the leaching stage of copper-nickel sulfide materials. This, in turn, leads to a proportional increase in the volume of the primary nickel solution entering the stage of purification from impurities and, as a result, an increase in the volumes of technological equipment involved at these stages, which ultimately leads to an increase in capital and operating costs.
Заявляемое изобретение направлено на разработку экономичного способа переработки сульфидных медно-никелевых материалов, обеспечивающего снижение капитальных и эксплуатационных затрат на его осуществление при условии неизменности объема и химического состава исходного католита и поддержании оптимальных технологических показателей процесса электроэкстракции. The claimed invention is directed to the development of an economical method of processing sulfide copper-nickel materials, which ensures a reduction in capital and operating costs for its implementation, provided that the volume and chemical composition of the initial catholyte remain constant and the optimum technological parameters of the electroextraction process are maintained.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в снижении объемов растворов на стадиях выщелачивания и очистки от примесей. The technical result of the claimed invention is to reduce the volume of solutions at the stages of leaching and purification from impurities.
Отмеченный выше технический результат достигается тем, что в способе переработки медно-никелевых сульфидных материалов, включающем выщелачивание в сернокислом оборотном растворе с получением первичного никелевого раствора, очистку последнего от примесей с получением очищенного никелевого раствора, используемого в качестве исходного католита при электроэкстракции никеля в ваннах с разделением катодного и анодного пространств пористой диафрагмой с образованием в катодном пространстве католита, который, проходя через поры диафрагмы в анодное пространство, преобразуется в анолит, содержащий сульфат никеля и серную кислоту, и возвращение полученного анолита на выщелачивание в качестве сернокислого оборотного раствора, согласно изобретению из катодного пространства отбирают католит в количестве, необходимом для обеспечения содержания серной кислоты в анолите, не превышающего 160 г/дм3, и добавляют к очищенному никелевому раствору, используемому в качестве исходного католита при электроэкстракции никеля.The technical result noted above is achieved in that in a method for processing copper-nickel sulfide materials, including leaching in a sulfuric acid working solution to obtain a primary nickel solution, purification of the latter from impurities to obtain a purified nickel solution used as a starting catholyte for electroextraction of nickel in baths with separation of the cathode and anode spaces by a porous diaphragm with the formation of catholyte in the cathode space, which, passing through the pores of the diaphragm into the anode space, it is converted into an anolyte containing nickel sulfate and sulfuric acid, and the return of the obtained anolyte for leaching as a sulfate working solution, according to the invention, catholyte is taken from the cathode space in an amount necessary to ensure that the sulfuric acid content in the anolyte does not exceed 160 g / dm 3 , and added to the purified nickel solution used as a starting catholyte during electroextraction of nickel.
Сущность заявляемого способа заключается в следующем. The essence of the proposed method is as follows.
Проведенные исследования позволили установить, что отбор части католита и последующее ее добавление к очищенному никелевому раствору, используемому в качестве исходного католита при электроэкстракции никеля, позволяет сократить объем оборотного раствора (анолита), поступающего на стадию выщелачивания сульфидных медно-никелевых материалов. Это, в свою очередь, ведет к пропорциональному уменьшению объема первичного никелевого раствора, поступающего на стадию очистки от примесей и, как следствие, уменьшению объемов задействованного на этих стадиях технологического оборудования, что в итоге приводит к уменьшению капитальных и эксплуатационных затрат на осуществление способа в целом. При этом объем и химический состав исходного католита остаются неизменными, технологические показатели процесса электроэкстракции находятся в области оптимальных значений. The studies made it possible to establish that the selection of part of the catholyte and its subsequent addition to the purified nickel solution used as the initial catholyte during the electroextraction of nickel allows us to reduce the volume of the circulating solution (anolyte) entering the leaching stage of sulfide copper-nickel materials. This, in turn, leads to a proportional decrease in the volume of the primary nickel solution entering the stage of purification from impurities and, as a result, to a decrease in the volumes of technological equipment involved at these stages, which ultimately leads to a decrease in capital and operating costs for the implementation of the method as a whole . The volume and chemical composition of the initial catholyte remain unchanged, the technological parameters of the electroextraction process are in the optimal range.
Эксперименты показали, что объем отбираемого католита определяется концентрацией серной кислоты в анолите. Было установлено, что содержания серной кислоты в анолите не должно при этом превышать 160 г/дм3. Увеличение заявляемой величины приводит к снижению катодного выхода по току никеля на 1-6% за счет выделения на катоде водорода. Кроме того, при этом увеличивается удельный расход электроэнергии на электроосождение никеля, а также выделение гидроаэрозолей никеля в воздух рабочей зоны.Experiments have shown that the amount of catholyte taken is determined by the concentration of sulfuric acid in the anolyte. It was found that the sulfuric acid content in the anolyte should not exceed 160 g / dm 3 . The increase in the claimed value leads to a decrease in the cathode current efficiency of Nickel by 1-6% due to the release of hydrogen on the cathode. In addition, this increases the specific energy consumption for electrodeposition of nickel, as well as the release of nickel hydroaerosols into the air of the working zone.
Критерий изобретательский уровень доказывается следующим образом:
Известен способ переработки медно-никелевых сульфидных материалов, имеющий признак, сходный с заявляемым, а именно: в соответствии с этим способом в процессе электроэкстракции в катодном пространстве электролизной ванны получают католит, одну часть которого отбирают, а вторую через поры диафрагмы (при использовании пористой диафрагмы) или в обход диафрагмы (при использовании непористой диафрагмы) направляют в анодное пространство, где католит преобразуется в анолит. Однако в известном способе отобранную часть католита переносят в катодное пространство последующей электролизной ванны, где осуществляют электроэкстракцию того же металла, что и в предыдущей ванне, или одного из сопутствующих. Таким образом, в данном способе проводят многостадийную электроэкстракцию содержащихся в исходном электролите металлов и отбором из катодного пространства части католита решают задачу максимального извлечения из него цветных металлов. При этом отбираемая часть католита является исходным католитом для каждой последующей стадии электроэкстракции. В конечном итоге, после ряда последовательных операций электроэкстракции весь объем исходного католита преобразовывают в анолит, направляемый затем в качестве оборотного раствора на выщелачивание сульфидных медно-никелевых материалов, то есть объем оборотного раствора на стадии выщелачивания будет равен объему исходного католита, поступающего на электроэкстракцию.The inventive step criterion is proved as follows:
A known method of processing copper-nickel sulfide materials having a characteristic similar to the claimed one, namely, in accordance with this method, in the process of electroextraction in the cathode space of the electrolysis bath, catholyte is obtained, one part of which is removed, and the second through the pores of the diaphragm (when using a porous diaphragm ) or bypassing the diaphragm (when using a non-porous diaphragm) is sent to the anode space, where the catholyte is converted to anolyte. However, in the known method, the selected part of catholyte is transferred to the cathode space of the subsequent electrolysis bath, where electroextraction of the same metal as in the previous bath, or one of the accompanying ones, is carried out. Thus, in this method, a multi-stage electroextraction of the metals contained in the initial electrolyte is carried out and the selection of catholyte from the cathode space solves the problem of maximum extraction of non-ferrous metals from it. In this case, the selected part of catholyte is the initial catholyte for each subsequent stage of electroextraction. Ultimately, after a series of successive operations of electroextraction, the entire volume of the initial catholyte is converted into anolyte, which is then sent as a working solution to leach sulfide copper-nickel materials, i.e. the volume of the working solution at the leaching stage will be equal to the volume of the original catholyte supplied to electroextraction.
А в заявляемом способе отбираемую из катодного пространства электролизной ванны часть католита направляют не в последующую электролизную ванну, а добавляют к очищенному никелевому раствору, используемому в качестве исходного католита при электроэкстракции никеля, т.е. процесс электроэкстракции одностадиен. При этом объем получаемого анолита сокращается. Таким образом, отбором из катодного пространства части католита решается совсем другая задача - задача сокращения объема анолита и, как следствие, пропорционального снижения объема растворов, поступающих на стадии выщелачивания и очистки от примесей. And in the claimed method, the part of catholyte taken from the cathode space of the electrolysis bath is not sent to the subsequent electrolysis bath, but is added to the purified nickel solution used as the initial catholyte during the electroextraction of nickel, i.e. The electroextraction process is single-stage. In this case, the amount of anolyte obtained is reduced. Thus, the selection of a part of the catholyte from the cathode space solves a completely different problem - the task of reducing the volume of the anolyte and, as a result, the proportional decrease in the volume of solutions entering the stage of leaching and purification from impurities.
Так как рассмотренный признак имеет другую взаимосвязь с остальными признаками и другое назначение, то он не является тождественным и позволяет получить новый технический результат, заключающийся в том, что отбор части католита и добавление ее к очищенному никелевому раствору, используемому в качестве исходного католита при электроэкстракции никеля, позволяет сократить объем оборотного раствора (анолита), поступающего на стадию выщелачивания сульфидных медно-никелевых материалов и, как следствие, значительно уменьшить капитальные и эксплуатационные затраты на переработку указанных сульфидных медно-никелевых материалов, при условии неизменности объема и химического состава исходного католита и поддержании оптимальных технологических показателей процесса электроэкстракции, что свидетельствует о соответствии изобретения критерию "изобретательский уровень". Since the considered feature has a different relationship with other features and a different purpose, it is not identical and allows you to get a new technical result, namely, that the selection of part of the catholyte and adding it to the purified nickel solution used as the initial catholyte in the electroextraction of nickel , allows to reduce the volume of the circulating solution (anolyte) entering the leaching stage of sulfide copper-nickel materials and, as a result, significantly reduce capital and operation In processing costs of said copper-nickel sulfide materials, and held constant volume of the chemical composition of the starting catholyte and maintaining the optimum technological indices electroextraction process that testifies the conformity of the invention to the criterion "Inventive Level".
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная технологическая схема заявляемого способа. The invention is illustrated in the drawing, which shows a schematic flow diagram of the proposed method.
Способ переработки сульфидных медно-никелевых материалов осуществляют следующим образом:
Сульфидный медно-никелевый материал (файнштейн) подают на стадию выщелачивания в сернокислом оборотном растворе (анолите). В результате выщелачивания содержащийся в сульфидном медно-никелевом материале никель переходит в первичный никелевый раствор. Наряду с никелем в раствор переходят примеси сопутствующих металлов: меди, железа, кобальта и др. В связи с этим полученный первичный никелевый раствор очищают от примесей. Очищенный никелевый раствор после добавления к нему отбираемого из катодной области электролизных ванн католита используют в качестве исходного католита в процессе электроэкстракции никеля. Электроэкстракцию никеля осуществляют в электролизных ваннах с разделением катодного и анодного пространств, которое осуществляют при помощи пористой диафрагмы. Исходный католит подают в катодную область электролизных ванн, где в результате электроэкстракции из него ионов никеля образуется католит (с пониженной относительно исходного католита концентрацией никеля). Часть образовавшегося католита в количестве, необходимом для обеспечения содержания серной кислоты в анолите, не превышающего 160 г/дм3, отбирают из катодного пространства и добавляют к очищенному никелевому раствору. Полученную смесь используют в качестве исходного католита в процессе электроэкстракции никеля. Оставшаяся часть образовавшегося католита, проходя через поры диафрагм, поступает в анодное пространство, преобразуется в анолит за счет обогащения серной кислотой, выделяющейся в анодном процессе. При этом доля католита, преобразующегося в анолит, определяется пористостью диафрагмы и перепадом между уровнями растворов в катодной и анодной областях электролизных ванн. Полученный таким образом анолит (сернокислый оборотный раствор) направляют на стадию выщелачивания сульфидного медно-никелевого материала.A method of processing sulfide copper-Nickel materials is as follows:
Sulfide copper-nickel material (Feinstein) is fed to the leaching stage in a sulfuric acid working solution (anolyte). As a result of leaching, the nickel contained in the sulfide copper-nickel material passes into the primary nickel solution. Along with nickel, impurities of accompanying metals pass into the solution: copper, iron, cobalt, etc. In this regard, the resulting primary nickel solution is purified from impurities. The purified nickel solution after adding to it catholyte taken from the cathode region of the electrolysis baths is used as the initial catholyte in the process of nickel electroextraction. Electroextraction of nickel is carried out in electrolysis baths with separation of the cathode and anode spaces, which is carried out using a porous diaphragm. The initial catholyte is fed into the cathode region of the electrolysis baths, where, as a result of electroextraction of nickel ions from it, catholyte is formed (with a lower nickel concentration relative to the initial catholyte). Part of the catholyte formed in the amount necessary to ensure that the sulfuric acid content in the anolyte does not exceed 160 g / dm 3 is taken from the cathode space and added to the purified nickel solution. The resulting mixture is used as the initial catholyte in the process of nickel electroextraction. The remaining part of the formed catholyte, passing through the pores of the diaphragms, enters the anode space, is converted into anolyte due to the enrichment with sulfuric acid released in the anode process. In this case, the proportion of catholyte that is converted to anolyte is determined by the porosity of the diaphragm and the difference between the levels of solutions in the cathode and anode regions of the electrolysis baths. Thus obtained anolyte (sulfate working solution) is sent to the leaching stage of sulfide copper-Nickel material.
Ниже приведены примеры, подтверждающие возможность осуществления заявляемого изобретения с получением указанного выше технического результата. The following are examples confirming the possibility of implementing the claimed invention to obtain the above technical result.
Пример 1. 8,5 кг сульфидного медно-никелевого материала (файнштейна), содержавшего 24% никеля выщелачивали в 180 дм3 сернокислого оборотного раствора (анолита) с концентрацией, г/дм3: никеля - 50, серной кислоты - 140. Полученный первичный никелевый раствор направляли на стадию очистки, в результате которой было получено 200 дм3 очищенного никелевого раствора с концентрацией, г/дм3 никеля - 130, серной кислоты - 0.Example 1. 8.5 kg of sulfide copper-nickel material (Feinstein) containing 24% nickel was leached in 180 dm 3 of sulfate working solution (anolyte) with a concentration of g / dm 3 : nickel - 50, sulfuric acid - 140. The obtained primary the nickel solution was sent to the purification stage, as a result of which 200 dm 3 of purified nickel solution with a concentration of 130 g, dm 3 of nickel was obtained, and sulfuric acid 0.
Очищенный никелевый раствор смешивали с католитом, отобранным из катодной области электролизных ванн с концентрацией, г/дм3 никеля - 70, серной кислоты - 0. Полученную смесь растворов объемом 400 дм3 с концентрацией, г/дм3: никеля - 100, серной кислоты - 0, использовали в качестве исходного католита в процессе электроэкстракции никеля.The purified nickel solution was mixed with catholyte selected from the cathode region of electrolysis baths with a concentration of g / dm 3 of nickel - 70, sulfuric acid - 0. The resulting mixture of solutions with a volume of 400 dm 3 with a concentration of g / dm 3 : nickel - 100, sulfuric acid - 0, was used as the initial catholyte in the process of nickel electroextraction.
Электроэкстракцию никеля осуществляли в электролизной ванне с разделением катодного и анодного пространств. Разделение катодного и анодного пространства производили при помощи пористой диафрагмы из ткани "Полиэстер". Исходный католит подавали в катодную область электролизной ванны, где в результате электроэкстракции из него ионов никеля образовывался католит с концентрацией, г/дм3: никеля - 70, серной кислоты - 0.Electroextraction of nickel was carried out in an electrolysis bath with separation of the cathode and anode spaces. Separation of the cathode and anode spaces was carried out using a porous diaphragm made of Polyester fabric. The initial catholyte was fed into the cathode region of the electrolysis bath, where, as a result of electroextraction of nickel ions, catholyte with a concentration of g / dm 3 was formed : nickel - 70, sulfuric acid - 0.
Часть полученного католита объемом 180 дм3, проходя через поры диафрагмы, поступала в анодное пространство, где происходило его преобразование в анолит за счет обогащения серной кислотой, выделяющейся в анодном процессе. Полученный таким образом анолит (сернокислый оборотный раствор) с концентрацией, г/дм3: никеля - 50, серной кислоты - 140, направляли на стадию выщелачивания сульфидного медно-никелевого материала.Part of the obtained catholyte with a volume of 180 dm 3 , passing through the pores of the diaphragm, entered the anode space, where it was converted to anolyte due to enrichment with sulfuric acid released in the anode process. Thus obtained anolyte (sulfate working solution) with a concentration, g / dm 3 : nickel - 50, sulfuric acid - 140, was sent to the leaching stage of sulfide copper-nickel material.
Остаток католита в объеме 200 дм3 отбирали из катодного пространства и смешивали с очищенным от примесей раствором выщелачивания. Полученную смесь растворов использовали в дальнейшем в качестве исходного католита в процессе электроэкстракции никеля. Разница между объемами поступившего на электроэкстракцию очищенного никелевого раствора (200 дм3) и выходящего с электроэкстракции сернокислого оборотного раствора (180 дм3), составляющая 20 дм3, объяснялась испарением воды в процессе электроэкстракции.The remainder of catholyte in a volume of 200 dm 3 was taken from the cathode space and mixed with a leach solution purified from impurities. The resulting mixture of solutions was subsequently used as the initial catholyte in the process of nickel electroextraction. The difference between the volumes of the purified nickel solution (200 dm 3 ) received for electroextraction and the sulfate circulating solution (180 dm 3 ) coming out from the electroextraction was 20 dm 3 due to the evaporation of water during electroextraction.
Количество осажденного на катоде никеля составило 17 кг, выход по току 97,5%. The amount of nickel deposited on the cathode was 17 kg; the current efficiency was 97.5%.
Пример 2. 8,5 кг сульфидного медно-никелевого материала (файнштейна), содержавшего 24% никеля, выщелачивали в 150 дм3 сернокислого оборотного раствора (анолита) с концентрацией, г/дм3: никеля - 46, серной кислоты - 165. Полученный первичный никелевый раствор направляли на стадию очистки, в результате которой было получено 170 дм3 очищенного никелевого раствора с концентрацией, г/дм3: никеля - 139, серной кислоты - 0.Example 2. 8.5 kg of sulfide copper-nickel material (Feinstein), containing 24% nickel, was leached in 150 dm 3 of sulfate working solution (anolyte) with a concentration of g / dm 3 : nickel - 46, sulfuric acid - 165. Obtained primary nickel solution was sent to the purification stage, as a result of which 170 dm 3 of purified nickel solution with a concentration of g / dm 3 were obtained: 139 nickel, 0 sulfuric acid.
Очищенный никелевый раствор смешивали с католитом, отобранным из катодной области электролизных ванн с концентрацией, г/дм3: никеля - 71, серной кислоты - 1,74. Полученную смесь растворов объемом 400 дм3 с концентрацией, г/л: никеля - 100, серной кислоты - 1, использовали в качестве исходного католита в процессе электроэкстракции никеля.The purified nickel solution was mixed with catholyte selected from the cathode region of electrolysis baths with a concentration of g / dm 3 : nickel 71, sulfuric acid 1.74. The resulting mixture of solutions with a volume of 400 dm 3 with a concentration, g / l: nickel - 100, sulfuric acid - 1, was used as the initial catholyte in the process of nickel electroextraction.
Электроэкстракцию никеля осуществляли в электролизной ванне с разделением катодного и анодного пространств. Разделение катодного и анодного пространства производили при помощи пористой диафрагмы из ткани "Полиэстер". Исходный католит подавали в катодную область электролизной ванны, где в результате электроэкстракции из него ионов никеля образовывался католит с концентрацией, г/дм3: никеля - 71,3, серной кислоты - 1,74.Electroextraction of nickel was carried out in an electrolysis bath with separation of the cathode and anode spaces. Separation of the cathode and anode spaces was carried out using a porous diaphragm made of Polyester fabric. The initial catholyte was fed into the cathode region of the electrolysis bath, where, as a result of electroextraction of nickel ions, catholyte was formed from it with a concentration, g / dm 3 : nickel 71.3, sulfuric acid 1.74.
Часть полученного католита объемом 180 дм3, проходя через поры диафрагмы, поступала в анодное пространство, где происходило его преобразование в анолит за счет обогащения серной кислотой, выделяющейся в анодном процессе. Полученный таким образом анолит (сернокислый оборотный раствор) с концентрацией, г/дм3: никеля - 46, серной кислоты - 165, направляли на стадию выщелачивания сульфидного медно-никелевого материала.Part of the obtained catholyte with a volume of 180 dm 3 , passing through the pores of the diaphragm, entered the anode space, where it was converted to anolyte due to enrichment with sulfuric acid released in the anode process. Thus obtained anolyte (sulfate working solution) with a concentration, g / dm 3 : nickel - 46, sulfuric acid - 165, was sent to the leaching stage of sulfide copper-nickel material.
Остаток католита в объеме 230 дм3 отбирали из катодного пространства и смешивали с очищенным от примесей раствором выщелачивания. Полученную смесь растворов использовали в дальнейшем в качестве исходного католита в процессе электроэкстракции никеля.The remainder of catholyte in a volume of 230 dm 3 was taken from the cathode space and mixed with a leach solution purified from impurities. The resulting mixture of solutions was subsequently used as the initial catholyte in the process of nickel electroextraction.
Разница между объемами поступившего на электроэкстракцию очищенного никелевого раствора (200 дм3) и выходящего с электроэкстракции сернокислого оборотного раствора (180 дм3), составляющая 20 дм3, объяснялась испарением воды в процессе электроэкстракции.The difference between the volumes of the purified nickel solution (200 dm 3 ) received for electroextraction and the sulfate circulating solution (180 dm 3 ) coming out from the electroextraction was 20 dm 3 due to the evaporation of water during electroextraction.
Количество осажденного на катоде никеля составило 16,7 кг, выход по току 96,3%. The amount of nickel deposited on the cathode was 16.7 kg; the current efficiency was 96.3%.
Пример 3 (по прототипу). 8,5 кг сульфидного медно-никелевого материала (файнштейна), содержавшего 24% никеля, выщелачивали в 380 дм3 сернокислого оборотного раствора (анолита) с концентрацией, г/дм3: никеля - 60,5, серной кислоты - 66,3. Полученный первичный никелевый раствор направляли на стадию очистки, в результате которой получено 400 дм3 очищенного никелевого раствора с концентрацией, г/дм3: никеля - 100, серной кислоты - 0.Example 3 (prototype). 8.5 kg of sulfide copper-nickel material (Feinstein), containing 24% nickel, was leached in 380 dm 3 of sulfate working solution (anolyte) with a concentration of g / dm 3 : nickel - 60.5, sulfuric acid - 66.3. The obtained primary nickel solution was sent to the purification step, which resulted in 400 dm 3 of purified nickel solution with a concentration of g / dm 3 : nickel - 100, sulfuric acid - 0.
Очищенный от примесей раствор использовали в качестве исходного католита в процессе электроэкстракции никеля. The solution purified from impurities was used as the initial catholyte in the process of nickel electroextraction.
Электроэкстракцию никеля осуществляли в электролизной ванне с разделением катодного и анодного пространств. Разделение катодного и анодного пространства производили при помощи пористой диафрагмы из ткани "Полиэстер". Исходный католит подавали в катодную область электролизной ванны, где в результате электроэкстракции из него ионов никеля образовывался католит с концентрацией, г/дм3: никеля - 70, серной кислоты - 0.Electroextraction of nickel was carried out in an electrolysis bath with separation of the cathode and anode spaces. Separation of the cathode and anode spaces was carried out using a porous diaphragm made of Polyester fabric. The initial catholyte was fed into the cathode region of the electrolysis bath, where, as a result of electroextraction of nickel ions, catholyte with a concentration of g / dm 3 was formed : nickel - 70, sulfuric acid - 0.
Весь объем полученного католита (380 дм3), проходя через поры диафрагмы, поступал в анодное пространство, где происходило его преобразование в анолит за счет обогащения серной кислотой, выделяющейся в анодном процессе. Полученный таким образом анолит (сернокислый оборотный раствор) с концентрацией, г/дм3: никеля - 60,5, серной кислоты - 66,3, направляли на стадию выщелачивания сульфидного медно-никелевого материала.The entire volume of the obtained catholyte (380 dm 3 ), passing through the pores of the diaphragm, entered the anode space, where it was converted to anolyte due to enrichment with sulfuric acid released in the anode process. Thus obtained anolyte (sulfate circulating solution) with a concentration, g / dm 3 : nickel - 60.5, sulfuric acid - 66.3, was sent to the leaching stage of sulfide copper-nickel material.
Разница между объемами поступившего на электроэкстракцию очищенного никелевого раствора (400 дм3) и выходящего с электроэкстракции сернокислого оборотного раствора (380 дм3), составляющая 20 дм3, объяснялась испарением воды в процессе электроэкстракции.The difference between the volumes of the purified nickel solution (400 dm 3 ) received for electroextraction and the sulfuric acid circulating solution (380 dm 3 ) coming out from the electroextraction was 20 dm 3 due to the evaporation of water during electroextraction.
Количество осажденного на катоде никеля составило 17 кг, выход по току 97,5%. The amount of nickel deposited on the cathode was 17 kg; the current efficiency was 97.5%.
Как видно из представленных материалов, только совокупность заявляемых признаков обеспечивает возможность достижения оптимальных показателей процесса переработки медно-никелевых сульфидных материалов (пример 1). As can be seen from the materials presented, only the totality of the claimed features provides the opportunity to achieve optimal performance of the processing of copper-nickel sulfide materials (example 1).
При нарушении заявляемых условий - отбор части католита, приводящий к увеличению содержания серной кислоты в анолите, превышающий заявляемое значение, наблюдается ухудшение технологических показателей процесса электроэкстракции, а также неоправданные энергорасходы (пример 2). If the claimed conditions are violated, the selection of a part of catholyte leads to an increase in the sulfuric acid content in the anolyte, exceeding the declared value, a deterioration in the technological parameters of the electroextraction process is observed, as well as unjustified energy consumption (example 2).
Проведение процесса электроэкстракции никеля, исключающее отбор части католита из катодного пространства электролизной ванны с последующим смешиванием его с очищенным никелевым раствором, и использование полученной смеси в качестве исходного католита приводит к 2,1-кратному увеличению объема анолита. Это, в свою очередь, ведет к возрастанию объемов растворов, используемых на стадиях выщелачивания и очистки от примесей и, как следствие, пропорциональному увеличению объемов задействованного на этих стадиях технологического оборудования (пример 3). The process of nickel electroextraction, which excludes the selection of part of the catholyte from the cathode space of the electrolysis bath, followed by mixing it with purified nickel solution, and the use of the resulting mixture as the initial catholyte leads to a 2.1-fold increase in the anolyte volume. This, in turn, leads to an increase in the volumes of solutions used at the stages of leaching and purification from impurities and, as a result, to a proportional increase in the volumes of technological equipment involved at these stages (example 3).
Таким образом, заявляемое изобретение успешно решает задачу создания простого и экономичного способа переработки медно-никелевых сульфидных материалов, позволяющего существенно снизить капитальные и эксплуатационные затраты на осуществление процессов выщелачивания и очистки раствора от примесей за счет снижения объема сернокислого оборотного раствора. Thus, the claimed invention successfully solves the problem of creating a simple and economical method for processing copper-nickel sulfide materials, which can significantly reduce the capital and operating costs of the process of leaching and cleaning the solution of impurities by reducing the volume of sulfate circulating solution.
При этом выполняются условия неизменности объема и химического состава исходного католита. Технологические показатели процесса электроэкстракции находятся в области оптимальных значений. In this case, the conditions of invariance of the volume and chemical composition of the initial catholyte are fulfilled. Technological indicators of the process of electroextraction are in the field of optimal values.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001107862A RU2175995C1 (en) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | Method of processing copper-and-nickel sulfide materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001107862A RU2175995C1 (en) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | Method of processing copper-and-nickel sulfide materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2175995C1 true RU2175995C1 (en) | 2001-11-20 |
Family
ID=20247542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001107862A RU2175995C1 (en) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | Method of processing copper-and-nickel sulfide materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2175995C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2267391A1 (en) * | 1974-04-09 | 1975-11-07 | Int Nickel Canada | |
| US4030989A (en) * | 1976-05-11 | 1977-06-21 | Anglonor S. A. | Electrowinning process |
| US5628817A (en) * | 1994-11-15 | 1997-05-13 | Outokumpu Engineering Contractors Oy | Method for leaching nickel-copper matte employing substantially neutral leaching solutions |
| RU2111270C1 (en) * | 1992-06-26 | 1998-05-20 | Интек Пти Лтд. | Method and installation for extracting and leaching metals from mineral raw materials |
| RU2141010C1 (en) * | 1999-03-10 | 1999-11-10 | Открытое акционерное общество "Комбинат Североникель" РАО "Норильский никель" | Method of production of cathodic nickel |
-
2001
- 2001-03-26 RU RU2001107862A patent/RU2175995C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2267391A1 (en) * | 1974-04-09 | 1975-11-07 | Int Nickel Canada | |
| US4030989A (en) * | 1976-05-11 | 1977-06-21 | Anglonor S. A. | Electrowinning process |
| RU2111270C1 (en) * | 1992-06-26 | 1998-05-20 | Интек Пти Лтд. | Method and installation for extracting and leaching metals from mineral raw materials |
| US5628817A (en) * | 1994-11-15 | 1997-05-13 | Outokumpu Engineering Contractors Oy | Method for leaching nickel-copper matte employing substantially neutral leaching solutions |
| RU2141010C1 (en) * | 1999-03-10 | 1999-11-10 | Открытое акционерное общество "Комбинат Североникель" РАО "Норильский никель" | Method of production of cathodic nickel |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ХЕЙФЕЦ В.Л. и др. Электролиз никеля. - М.: Металлургия, 1975, с. 15-18. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10982299B2 (en) | Method for comprehensively processing noble lead | |
| CA2138777C (en) | Production of metals from minerals | |
| CA2860614C (en) | Recovering lead from a mixed oxidized material | |
| RU2000106438A (en) | METHOD FOR EXTRACTION OF METAL FROM ORE OR CONCENTRATE | |
| CN109706319A (en) | Method low cost recycling metal from electroplating sludge and produce refined sulfuric acid nickel | |
| MX2010013510A (en) | Electrorecovery of gold and silver from thiosulfate solutions. | |
| JPWO2013099551A1 (en) | Method for producing cobalt sulfate | |
| CN104928469A (en) | Method for removing magnesium in sulfuric acid leaching process of rhodochrosite | |
| GB1576280A (en) | Electrolytic process for the recovery of iron sulphuric acid and/or hydrochloric acid from a waste iron-containing solution | |
| US4061552A (en) | Electrolytic production of copper from ores and concentrates | |
| CA2910768A1 (en) | Method for bioleaching and solvent extraction with selective recovery of copper and zinc from polymetal concentrates of sulfides | |
| US4465569A (en) | Method of producing zinc from chloride solutions which contain chiefly iron, copper and zinc | |
| CN105907972B (en) | A kind of method of a variety of valuable metals of the synthetical recovery from electroplating sludge | |
| CN101676229A (en) | Fully closed system for regenerating alkaline etching liquid and recovering copper in PCB | |
| RU2175995C1 (en) | Method of processing copper-and-nickel sulfide materials | |
| US3824161A (en) | Method of separating metallic chlorides from an aqueous mixture thereof | |
| CN109321745A (en) | Utilize the method for Treatment of Metal Surface waste preparation nickel plate | |
| RU2628946C2 (en) | PREPARATION METHOD OF PURE ELECTROLYTIC CONDUCTOR CuSo4 FROM MULTICOMPONENT SOLUTIONS AND ITS REGENERATION, WHEN PRODUCING CATHODE COPPER BY ELECTROLYSIS WITH INSOLUBLE ANODE | |
| CN102660756A (en) | High-purity manganese metal and preparation method thereof | |
| CA2136052A1 (en) | Process for the electrochemical dissolution of sulfur-containing and/or concentrated minerals by ion-exchange membranes and potential differences | |
| WO2011120093A1 (en) | Recovering metals from pickle liquor | |
| JP2005526909A (en) | Chloride-assisted metallurgical extraction of metals | |
| US1375631A (en) | Process of separating and refining metals | |
| RU2591910C1 (en) | Electrowinning of cobalt from aqueous sulphate solutions of cobalt and manganese under static conditions | |
| CA1061283A (en) | Process for removing copper from copper anode slime |