NL8000102A - Werkwijze voor het oplossen van nikkeliferrosulfide- materiaal. - Google Patents

Description

K/O/lh/3

Werkwijze voor het oplossen van nikkeliferrosulfidemateri-aal.

De uitvinding heeft betrekking op het winnen van nikkel uit nikkeliferrosulfidemateriaal door oplossen met zoutzuur, bijvoorbeeld het winnen van nikkel uit nikkel-sulfide als neerslag, verkregen bij het uitlogen van 5 lateriet en uit thermisch- behandeld nikkeliferrosulfidemateriaal .

Bekend is het winnen van nikkel uit koper/nikkel-steen (matte) door uitlogen met zoutzuur, bijvoorbeeld volgens een werkwijze, die in het Amerikaanse octrooi-10 schrift 3.085.054 is beschreven. Volgens het octrooischrift worden uit Bessemer koper/nikkel-steen een nikkelverbinding in zeer zuivere vorm (bijvoorbeeld nikkelchloride) en een nagenoeg geen metallisch nikkel en wel platine bevattend kopersulfideresidu verkregen, welk nikkelchloride-extract 15 door middel van een ionenuitwisseling en/of extractie met een oplosmiddel wordt gezuiverd.

Daarbij wordt de Bessemer steen in fijnverdeelde toestand vermengd met een stoichiometrische overmaat van betrekkelijk geconcentreerd zoutzuur ter vorming van een 20 reaktieoplossing met zwavelwaterstof. De zoutzuursterkte bedraagt over het algemeen 6, bijvoorbeeld 7-9 N, afhankelijk van het nikkelgehalte, ter bevordering van de maximale omzetting van de cobaltionen in het extract in negatieve geladen complexen daarvan, op dat het cobalt met een ionen-25 uitwisselaarhars van het sterk basische quaternaire amine-type kunnen worden verwijderd.

Zo is voor het uitlogen van Bessemer steen met 20,45 % Cu, 48,18% Ni en 20,55% S, naast kleine hoeveelheden Fe, Co, Pb en As, een zoutzuursterkte van 7,6 N aan-30 bevolen voor de loogvloeistof voor het logen bij circa 65°C in een viertraps uitloogeenheid gedurende circa 11 uren. Het reaktiemengsel wordt continu aan het laatste vat »nnmo2 -2- van de uitloogeenheid onttrokken en gefiltreerd ter ver-. schaffing van een residu met hoofdzakelijk kopersulfide en een verzadigde oplossing met 92 g/1 (gpl) nikkel met een zoutzuursterkte van 5,2 N, waarbij meer dan 99% van het 5 nikkel is uitgetrokken. De nikkeloplossing wordt dan met een kolom ionenuitwisselaar en/of door extractie gezuiverd.

Voornoemde nikkel/koper-steen is verkregen bij de pyrometallurgische verwerking van nikkel/koper-ertsen.

Een voordeel van de verwerking van zulke ertsen bestaat 10 hieruit, dat ze door schuim-flotatie, magnetisch scheiding, enz., gemakkelijk kunnen worden geconcentreerd, waarna het concentraat dan pyrometallurgisch wordt gesmolten tot een nikkel/koper-steen.

In verschillende delen van de wereld wordt nikkel 15 ook dikwijls met geringe hoeveelheden cobalt gevonden in de vorm van koperarme nikkeliferro-oxide-ertsen, zoals nikkeliferrolimonieten en -silica. Zulke ertsen zijn echter niet op voornoemde wijzen te verwerken, zodat ze economisch minder aantrekkelijk zijn dan de sulfide-ertsen.

20 Een in Cuba toegepaste werkwijze voor het winnen van nikkel en cobalt uit nikkeliferro-oxide-ertsen is het Moa Bay-proces, bestaande uit het verschaffen van een brij van nikkelerstpoeder' met een deeltjesgrootte van -20 mesh (95% van de deeltjes wordt een zeef van 325 mesh doorge-25 laten) met 45% vaste stof, uit welk brij dan het nikkel en cobalt bij verhoogde temperatuur en druk (bijvoorbeeld 230-260°C en 28,4-47,6 kg/cm2) met voldoende zwavelzuur uitgeloogd teneinde circa 95% van het nikkel en evenveel van het cobalt in circa 60-90 min op te lossen. De uitge-30 loogde brij wordt gekoeld en in tegenstroom door decanteren uitgewassen, waarna de uitgewassen brij wordt naverwerkt.

De tamelijk lage pH (bijvoorbeeld minder dan 1) wordt met coraalmodder tot pH circa 2,4 opgevoerd enwel in een reeks van 4 vaten met een totale verblijfstijd van circa 20 min, 35 waarna de brij wordt gefiltreerd en het filtraat, dat per liter circa 5,95 g Ni, 0,8 g Fe en 2,3 g Al bevat, in een autoclaaf bij 120°C en onder een druk van 10,5 kg/σιι met H2S wordt behandeld ter verschaffing van een sulfideneerslag.

80 0 0 1 02 » 4 -3-

Teneinde zeker te zijn van het neerslaan van al het nikkel en cobalt wordt aan het eind van de behandeling met mengsel geent met nikkelsulfidekristallen. Het nikkelsulfideneer-slag bestaat hoofdzakelijk uit nikkelsulfide en heeft een 5 S/Ni-verhouding van circa 1.

Het sulfideneerslag wordt, na te zijn uitgewassen en ingedikt tot circa 65% vaste stof, in een autoclaaf o 2 bij circa 177°C en circa 49 kg/cia geoxideerd. De verkregen oplossing van nikkel en cobalt wordt met ammonia tot een 10 zodanige pH (5,35) geneutraliseerd dat mogelijk aanwezig ijzer, aluminium en chroom wordt neergeslagen, waarbij lucht oxidatiemiddel wordt gebruikt. In het nikkel- en cobalt-oplossing wordt, na op pH circa 1,5 gebracht te zijn, H^S geleid voor het selectief neerslaan van al het 15 aanwezige koper, lood en zink, waarna het neerslag wordt afgefiltreerd. Uit het verkregen filtraat kan het nikkel op verschillende wijze geïsoleerd worden, bijvoorbeeld door de oplossing in een autoclaaf onder een druk van circa 45,5 kg/cm^ en bij circa 245°C met waterstof te behandelen, 20 waarbij nikkelpoeder als ent-materiaal wordt gebruikt.

Een nadeel van voornoemde werkwijze is de hoge energiekosten voor het verschaffen van hoge temperaturen en drukken, evenals de grotere investeringskosten voor de autoclaaf.

25 Er is behoefte aan een werkwijze voor het uitlogen van koperarm nikkeliferrosulfidemateriaal (met bijvoorbeeld circa 5 gew.% koper) onder atmosferische druk en bij een temperatuur tot het kookpunt, welk nikkelsulfidemateriaal bij voorkeur een totaal gehalte aan nikkel, zwavel en even-30 tueel cobalt bezit van tenminste circa 85 gew.%, vooral een atomaire verhouding S/Ni’ van circa 0,3-2. Als eerder vermeld heeft het primaire nikkelsulfideneerslag een S/Ni-verhouding van circa 1. Zulk een sulfide blijkt andere uitloogeigenschappen te bezitten dan andere nikkelsulfide-35 materialen, zoals die met aanzienlijke hoeveelheden NiS2,

Ni-^S^, Ni7Sg, Ni3S2, enz.

Gebleken is ook, dat bepaalde nikkelsulfidemate-rialen reactiever zijn dan andere. Zulks is vooral het 800 0 1 02 -4- geval bij zwavelarme nikkelsulfidematerialen. Zulke materialen plegen, afhankelijk van de deeltjesgrootte, bij het uitlogen te schuimen, vooral bij fijn sulfidemateriaal.

Het schuimen kan het uitlogen belemmeren vanwege een natuur-5 lijke flotatiebeperking, waarbij de fijne sulfidedeeltjes door het schuim worden ingesloten, zodat de deeltjes door de gasstroom worden meegenomen en in de leidingen worden afgezet, die dan verstopt worden.

Er is dan ook een behoefte aan een werkwijze voor 10 het met vuur uitlogen van koperarme nikkeliferrosulfide-materialen met een betrekkelijk wijd uiteenlopend zwavel-gehalte en ook aan een werkwijze voor het behandèlen van zeer reactieve nikkeliferrosulfidematerialen onder het in belangrijke mate onderdrukken van het schuimen bij de eerste 15 stappen van de uitloging.

De uitvinding beoogt dan ook het verschaffen van een werkwijze voor het winnen van nikkel door uitlogen met zoutzuur, eerst bij lage temperatuur ter voorkoming van het schuimen en dan bij hoge temperatuur, van een koperarm 20 nikkeliferrosulfidemateriaal met een atomaire verhouding S/Ni van circa 0,3-2.

De uitvinding zal verder worden verduidelijkt aan de hand van de in het volgende te noemen tekeningen.

Figuur 1 is een produktiescbema van een uitvoerings-25 vorm van de uitvinding, waarbij een nikkeliferrosulfidemateriaal met hoofdzakelijk NiS voor het uitlogen thermisch wordt geactiveerd;

Figuur 2 is een dergelijk produktieschema als dat van figuur 1, waarbij echter het thermisch activeren 30 van het uitgangsmateriaal op een andere wijze geschiedt;

Figuur 3 is een produktieschema van een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij een nikkelsul-fideprecipitaat eerst wordt uitgeloogd en het sulfideresidu dan thermisch wordt geactiveerd, voordat het wordt terug-35 gevoerd om verder uitgeloogd te worden;

Figuur 4 is een eenvoudig produktieschema van een uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij eerst bij lage temperatuur en dan bij hoge temperatuur wordt uitgeloogd; 800 0 1 02 -5-

Figuur 5 toont een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij de uitlogingen bij lage en hoge temperatuur in meerdere stappen geschieden?

Figuur 6 toont een reeks curven, tonende de 5 invloed van de uitloogtemperatuur en -tijd op de vorming van schuim bij het uitlogen van zeer oppervlakkige actief nikkeliferrosulfidemateriaal;

Figuur 7 toont de werking van verschillende spoelgassen op de doelmatigheid van de uitloging, als uit-10 gedrukt in de uitloogtijd;

Figuur 8 toont curven betreffende de invloed van gemalen of ongemalen korrelvormige nikkelsteen op de doelmatigheid van de uitloging van nikkeliferrosulfidemateri-aal uit gesmolten nikkelsulfideneerslag.

15 Volgens de uitvinding kan een koperarm nikkeli- ferrosulfidemateriaal met wijduiteenlopend zwavelgehalte doelmatig uitgeloogd worden, ongeacht de vorm van het sul-fidemateriaal, met name in de vorm van een primair nikkelsulf idemateriaal, thermisch geactiveerd nikkelsulfide of 20 een moeilijk uit te logen of onaantastbaar sulfideresidu met een betrekkelijk hoog zwavelgehalte, bijvoorbeeld een residu met een atomaire verhouding S/Ni van meer dan 1, met name circa 2 of meer.

De werkwijze van de uitvinding is toe te passen 25 op koperarme nikkeliferrosulfidematerialen, waarvan de som van de gehalten van nikkel, zwavel en eventueel cobalt tenminste circa 85% bedraagt en het kopergehalte tenhoogste circa 5%.

Het zwavelgehalte kan wijduiteenlopen tussen 30 waarden, die corresponderen met een atomaire verhouding S/Ni van circa 0,3-2 of hoger. Er zijn drie categoriën van sulfidematerialen, die volgens de werkwijze van de uitvinding verwerkt kunnen worden, met name: (A) materialen met een atomaire verhouding S/Ni 35 van circa 0,3-0,9; (B) materialen, die hoofdzakelijk bestaan uit primaire nikkelsulfideprecipitaten met een atomaire verhouding S/Ni van circa 1; en ft no n 1 02 -βίο materialen met een atomaire verhouding S/Ni van meer dan 0,9.

De materialen (A) bevatten minder zwavel dan NiS en zijn gewoonlijk verkregen uit een pvrome.tallurgische 5 behandeling van bijvoorbeeld NiS-precipitaten. Bij smelten van zulk een precipitaat in lucht of zuurstof kan het zwavelgehalte verlaagd worden tot een waarde, die correspondeert met een atomaire verhouding S/Ni van circa 0,3-0,9 ter verschaffing van een gesmolten materiaal, dat in 10 het algemeen met nikkelsteen wordt aangeduid en bij voorkeur tot korrelvormig materiaal wordt verwerkt enwel met een koelfluidüm, zoals een waterdouche of een stroomgas of stoom, enz. Het materiaal is zeer reactief en kan volledig en snel met zoutzuur wordt uitgeloogd.

15 Ook kan een primair NiS-precipitaat geactiveerd worden door reduceren met waterstof bij circa 300-600°C teneinde het zwavelgehalte te verlagen tot een atomaire verhouding S/Ni van minder dan 1 of van 0,3-0,9.

De materialen (B), vooral verse nikkelsulfide-20 precipitaten, kunnen met zoutzuur uitgeloogd worden, waarbij tenminste '50 gew.S van het aanwezige nikkel wordt opgelost. De reactie verloopt echter niet volledig onder vorming van een sulfideresidu, dat betrekkelijk veel zwavel bevat (S/Ni van meer dan 1 tot circa 2) en niet vatbaar 25 is voor een verdere ontsluiting. Als een stap van de behandeling van het materiaal (B) wordt het residu geïsoleerd en thermisch geactiveerd ter verlaging van het zwavelgehalte met tenminste circa 10 gew.%, bij voorkeur met tenminste circa 15 gew.%, met meer voorkeur voor een verlaging tot 30 een atomaire verhouding S/Ni van minder dan 1 waarna het thermisch geactiveerde residu weer naar het uitloogproces wordt teruggevoerd.

Een materiaal (C) met een zwavelgehalte, dat correspondeert met een atomaire verhouding S/Ni van meer 35 dan 0,9 tot 2 of hoger wordt op dezelfde wijze als in vorenstaande thermisch geactiveerd ter verlaging van het zwavelgehalte tot voornoemde grenzen, met name tot een S/Ni van circa 0,3-0,9.

80 0 0 1 02 « 4 -7-

Over het algemeen betreft de uitvinding dus een werkwijze voor het met zoutzuur uitlogen van koperarme nikkeliferrosulfidematerialen, waarvan het totale gehalte aan nikkel, zwavel en eventueel cobalt tenminste 85gew.% 5 bedraagt, welke werkwijze bestaat uit het vaststellen bij welke van voornoemde drie categoriën het uit te logen materiaal behoort, waarbij een materiaal (A) in de vorm van een brij boven 50°C wordt ontsloten met 3-8 N (bijvoorbeeld circa 5-7 N) zoutzuur enwel in een hoeveelheid, die vol-10 doende is voor het oplossen van tenminste 50 gew.% van het in het materiaal aanwezige nikkel? een materiaal (B) als eerste stap op dezelfde wijze wordt uitgeloogd als materiaal (A), echter onder achterlating van een residu met een grotere atomaire verhouding S/Ni dan 1, welk residu 15 dan wordt geïsoleerd en thermisch geactiveerd ter verlaging van het zwavelgehalte tot tenminte circa 10 gew.%, bij voorkeur met tenminste circa 15 gew.%, bij voorkeur tot een atomaire verhouding S/Ni van circa 0,3-0,9, waarna het geactiveerde residu als materiaal (A) wordt uitgeloogd; 20 een materiaal (C) wordt eerst op dezelfde wijze als het residu van een materiaal (B) thermisch geactiveerd ter verlaging van het zwavelgehalte tot voornoemde waarden, waarna het geactiveerde materiaal (C) op dezelfde vrijze wordt uitgeloogd als een materiaal (A); welke bewerkingen 25 worden gevolgd door het zuiveren van de verkregen nikkel-chlorideoplossingeri.

Over het algemeen ligt de uitloogtemperatuur tussen circa 60°C en het kookpunt, bij-voorkeur, circa 60-90°C.

30 Thermisch geactiveerd sulfidemateriaal wordt over het algemeen volledig uitgeloogd tot de zoutzuursterkte is gedaald tot circa 0,5-5, bijvoorbeeld 0,5-3 N, afhankelijk van de uitgangssterkte en de hoeveelheid uit te logen nikkelsulfidemateriaal.

35 Er is vastgesteld, dat fijnverdeeld thermisch

geactiveerd nikkelsulfidemateriaal bij het uitlogen zeer sterk kan reageren met:zoutzuur, in welk geval in twee stappen dient te worden uitgeloogd, met name eerst bij 50-80°C

en η n 1 ft? -8- en dan bij een temperatuur tussen 80°C en het kookpunt.

De uitvinding zal verder worden verduidelijkt aan de hand van de volgende niet beperkende voorbeelden.

Voorbeeld I

5 Volgens het reaktieschema van figuur 1 was een gegeven hoeveelheid NiS-precipitaat 10 met een S/Ni van circa 1 in eeii reduktie-inrichting 11 (bijvoorbeeld een oven, gefluidiseerde laag, enz) bij 300-600°C, bijvoorbeeld 450°C, met waterstof 12 gereduceerd ter verwijdering van 10 circa 10 gew.% van de oorspronkelijk aanwezige hoeveelheid zwavel en thermisch geactiveerd ter verschaffing van enerzijds een zeer gemakkelijk te ontsluiten produkt 13 met hoofdzakelijk Ni^Sg en anderzijds een gas 14 met zwavelwaterstof (naast H2, HC1), dat wordt gewonnen en 15 gerecirculeerd.

Het geactiveerde materiaal (ongeveer overeenkomende met Ni^Sg) wordt afgekoeld en in een ontsluitingsinrich-ting 15 bij het kookpunt met zoutzuur ontsloten. Bijvoorbeeld wordt 160 g NiS-precipitaat bij 450°C geactiveerd enwel 20 met waterstof, die met een debiet van 500 ml/min stroom, ter verschaffing van 87 g geactiveerd materiaal, dat er ontsluiting met 500 ml zoutzuur wordt behandeld enwel eerst 1 uur bij 70°C en dan 5 uren bij het kookpunt van de ont-sluitingsvloeistof. Van tijd tot tijd genomen monster van 25 het gereduceerde materiaal toont aan, dat na 2,5 uur nog slechts 0,11% van het uitgangsmateriaal overblijft.

De ontsluiting in de inrichting 15 leidt tot de vorming van een nikkelchlorideoplossing 16 en een gasmengsel 17 met hoofdzakelijk H2S en H2, dat ter verwijdering van 30 zoutzuur en water in een koeler en/of condensor 18 wordt geleid en het orgaan 18 als gezuiverd waterstofgas verlaat om in een absorptievat 19 met monoethanolamine of een ander geschikt organisch amine geleid te worden ter absorptie van H2S. De waterstof 20 uit het absorptievat 19 wordt 35 te zamen met verse waterstof in de reactor 11 teruggevoerd.

De geabsorbeerde zwavelwaterstof wordt van het organische amine gescheiden en zonodig gerecirculeerd. Het geregenereerde monoethanolamine wordt weer gebruikt.

800 0 1 02 -9-

Voorbeeld II

Het thermisch activeren kan ook bestaan uit het smelten van het precipitaat in een oxiderende atmosfeer teneinde het zwavelgehalte tot dat van Ni3S2 terug te 5 brengen onder vorming van een nikkelsteen. Daarbij wordt circa 25% van de aanwezige zwavel verwijderd. Gewoonlijk wordt de gesmolten nikkelsteen door koelen gebroken en dan ter verdere verbetering van de oplosbaarheid gemalen.

Bij het oxideren en uitlogen vinden resp. de 10 volgende reacties plaats: 3NiS + 02 Ni3S2 + S02

Ni3S2 + 6HC1 3NiCl2 + 2H2S + H2.

15

Teneinde het uitlogen volledig te doen plaatsvinden dient de Η,,Ο na de vorming verwijderd te worden. Zulks kan geschieden door de oplossing te spoelen met een gas, zoals stoom, waterstof, stikstof of lucht. De 20 invloed van zulk een gasspoeling is in figuur 7 te zien, alszijnde het resultaat van het uitlogen van nikkelsteen met 6 N zoutbaar bij 70°C.

Een andere uitvoeringsvorm ter uitvoering van voornoemde werkwijze is in de vorm van een produktieschema 25 in figuur 2 weergegeven. Daarbij wordt primair NiS- precipitaat 24 in een oven 21 gesmolten met zwavel 22 of een andere geschikte brandstof als warmtebron. Daar zwavel als nevenprodukt vrijkomg zal het economisch voordelig zijn zwavel als brandstof te gebruiken. Met lucht of zuur-30 stof 23 wordt zwavel uit het precipitaat verwijderd tot een zwavelgehalte, dat correspondeert met een atoomver-houding S/Ni van circa 0,3-0,9. Het daarbij gevormde SC>2 25 wordt tot zwavelzuur verwerkt.

Het gesmolten precipitaat of steen wordt in een 35 inrichting 26 door snel koelen tot korrels afgebroken en dan gemalen, waarna het gemalen produkt in een uitloog-inrichting 27 bij een temperatuur tussen circa 65°C en het kookpunt in twee stappen (bij lage en dan bij hoge 80 0 0 1 02 -10- temperatuur) met circa 6N zoutzuur uitgeloogd onder vorming van enerzijds een nikkelchlorideoplossing 28, die wordt verwijderd en gezuiverd en anderzijds I^S en , die met de waterstofstroom een gasmengsel 29 vormen, dat na ter ver-5 wijdering van zoutzuur en water door een condensor 30 geleid te zijn, in een absorptiekolom 31 met monoethanol-amine van ^S, wordt ontdaan en de absorptiekolom 31 als waterstofgas 32 verlaat, dat weer wordt gebruikt. Het ab-sorptiemiddel uit de kolom 31 wordt na van bevrijd te 10 zijn weer gebruikt.

Bij wijze van proef wordt het produktieschema van figuur 2 gevolgd, waarbij wordt uitgegaan van 33,1 g nikkel-steen met een fijnheid van ·=*100 mesh (verkregen door op vorenstaande wijze te smelten) met 60,3 gew.% Ni, 5,24 15 gew.% Co, 1,93 gew.% Fe, 0,154 gew.% Cu, 1,06 gew.% Sn en 28,2 gew.% S. De steen wordt 6 uren met 500 ml 6N zoutzuur uitgeloogd enwel bij kooktemperatuur, hetgeen neerkomt op een spoeling met stoom, ter verschaffing van een oplossing, die per liter 134 g Ni, 11,4 g Co, 4,4 g Fe,

20 0,34 g Cu en 4,4 g Zn bevat en een zuursterkte van 1,33 N

bezit. Meer dan 95 gew.% van elk van de in de steen aanwezige elementen is uitgetrokken, met name 97,4% van het nikkel en circa 98% van het cobalt.

Van de uitgetrokken nikkelsteen bedraagtde gemiddel-25 de atomaire verhouding S/Ni circa 0,7-0,75, inclusief de door cobalt, ijzer en zink gewonnen zwavel.

Voorbeeld ITI

In de voorbeelden I en II wordt het primaire NiS-precipitaat eerst thermisch geactiveerd teneinde de 30 atomaire verhouding S/Ni onder de eenheid te brengen.

Het kan echter wenselijk zijn tenminste circa 50 gew.% van het in het precipitaat aanwezige nikkel eerst op te lossen, waarna het residu met een atomaire verhouding S/Ni van meer dan 1, dat niet vatbaar is voor uitloging, 35 thermisch wordt geactiveerd en na de uitloogbewerking teruggevoerd, als in het reactieschema van figuur 3.

Daarbij wordt een NiS-precipitaat 33 bij 70°C in 6N zoutzuur 34 opgelost, waarbij tenminste circa 50% 80 0 0 1 02 -11- 4 · van het daarin aanwezige nikkel wordt opgelost ter verschaffing van enerzijds een nikkeloplossing en residu en anderzijds een gasvormig mengsel van H2S, H^/ en HC1, dat na in een condensor 36 van zoutzuur en water bevrijd 5 te zijn, in een absorptiekolom 37 aan een absorptie wordt onderworpen ter verwijderen van en ter verschaffing van vrij waterstof.

De nikkeloplossing en het residu worden in een decanteereenheid 38 van elkaar gescheiden, waarna de boven-10 liggende nikkelchlorideoplossing 39 ter zuivering wordt afgevoerd en het onderliggende residu 40 met een grotere atomaire verhouding S/Ni dan de eenheid, met name circa 2, in de eenheid 41 wordt gesmolten en op een korrelvormig materiaal verwerkt enwel in lucht teneinde het zwavelgehal-15 te terug te brengen tot dat van bijvoorbeeld Ni3S2, als in het geval van figuur 2. Het gereduceerde residu wordt als nikkelsteen naar de uitloogbewerking 35 teruggevoerd om verder ontsloten te worden.

Het residu uit de eenheid 38 kan in de reduktie-20 inrichting 42 bij circa 300-600°C (bijvoorbeeld 450°C) gereduceerd Worden met waterstof uit de condensor 36 om als geactiveerd residu 43 naar de uitloogbewerking 35 teruggevoerd te worden. Ook kan verse waterstof 42A gebruikt worden in de plaats van waterstof uit de condensor 25 36.

Voorbeeld IV

Een residu, dat na het uitlogen van een NiS-precipitaat is verkregen, wordt in een buisoven met waterstof gereduceerd ter verlaging van het zwavelgehalte met 30 tenminste circa 10%, bijvoorbeeld met tenminste circa 15%.

91,6 g van het gereduceerde en geactiveerde materiaal wordt dan met 500 ml 6N zoutzuur uitgeloogd enwel 1 uur bij 70°C en 5 uren bij het kookpunt.

Het activeren van het residu is geschiéd bij 35 circa 400-450°C gedurende circa 30-160 min en met een water-stofdebiet van 500 ml/min, waarbij monsters van 216 g circa 14-17% aan gewicht verliezen. Van de verkregen monsters kunnen circa 95-99,8% in oplossing gebracht worden.

on η n 1 no -12-

Als in vorenstaande vermeld wordt fijnverdeeld thermisch geactiveerd nikkelsulfidemateriaal vanwege de zeer grote reactiviteit en ter voorkoming van een overmatige schuimvorming bij voorkeur in twee stappen uitgeloogd, 5 enwel eerst bij lage en bij hoge temperatuur.

Daarbij wordt thermisch geactiveerd nikkelsulfide {bijvoorbeeld, nikkelsteen) in fijnverdeelde toestand (bijvoorbeeld met deeltjes van minder dan 50 mesh) met circa 3-8 N, bij voorkeur met circa 5-7 N zoutzuur uitge-10 loogd teneinde tenminste 50 gew.% van het in de steen aan-wezige nikkel op te lossen en dan bij een temperatuur tussen circa 85°C en het kookpunt tot de zoutzuursterkte van de oplossing circa 0,5-5, bijvoorbeeld 0,5-3 N wordt ter verschaffing van een oplossing met tenminste circa 15 70 gpl nikkel.

Een voorbeeld van zulk een werkwijze is weergegeven in de vorm van de produktieschema van figuur 4. In een uitlooginrichting 45 wordt een thermisch geactiveerd nikkeliferrosulfidemateriaal, bijvoorbeeld nikkelsteen, 20 uitgeloogd met azeotropisch zoutzuur enwel in een zodanige verhouding en bij zulk een temperatuur, dat de schuimvorming wordt tegengegaan en een maximale uitloging wordt verkregen. Het uitlogen geschiedt tot tenminste circa 50 gew.% van het aanwezige nikkel is uitgeloogd, waarna 25 de brij, na in een verwarmingskolom 46 op een temperatuur tussen 85°C en het kookpunt gebracht te zijn, in het uitloogvat 47 verder wordt uitgeloogd tot nagenoeg alles is opgelost en de oplossing in een filterinrichting 48 wordt gefiltreerd ter verschaffing van een nikkelchloride-30 oplossing, die dan van verontreinigingen wordt ontdaan.

Onopgeloste nikkelsteen kan via de leidingen 49,50 of 51 teruggevoerd worden.

Bij het uitlogen bij lage temperatuur kan stapsgewijs nikkelsteen toegevoerd worden teneinde het schuimen 35 tot een minimum te beperken.

Een meer gewenste uitvoeringsvorm is weergegeven in de vorm van het produktieschema van figuur 5, waarbij de ontsluitingen bij lage en hoge temperatuur, elk in meer- 800 0 1 02 -13- dere trappen geschieden.

Bijvoorbeeld wordt een fijnverdeeld thermisch geactiveerd nikkeliferrosulfidemateriaal, dat uit een trechter 55 via een schroeftransporteur 56, die de toevoer-5 snelheid regelt, wordt achtereenvolgens in de vaten 57A, B en C bij circa 75°C uitgeloogd met circa 6N zoutzuur 58 enwel via resp. de leidingen 59A, B en C. De hoeveelheden toegevoerd zuur zijn evenredig met de in de vaten toegevoerd materiaal per tijdseenheid.

10 De bij de uitloging vrijgekomen H2S en worden via de leidingen 60A, B en C naar de hoofdleiding 61 gel leid voor de absorptie van H2S. De totale verblijfstijd in de vaten bedraagt circa 3 uren, gedurende welke tenminste circa 50 gew.% (met name circa 65 gew.%) van de in de 15 steen aanwezige nikkel wordt opgelost, waarna de residu-brij via geschikte kleppen en de leiding 62 naar de ver-warmingskolom 63 wordt geleid om verwarmd te worden tot een temperatuur tussen 85°C en het kookpunt en vandaar via een leiding 65 naar het eerste van een serie uitloog-20 vaten 64A>* B en C. De resudu-brij uit het vat 67C bestaat uit onopgeloste stoffen en een nikkeloplossing met enige verontreinigingen. De in het vat 64A ontwikkelde H2S wordt via een leiding 65A in de verwarmingskolom 63 gevoerd en vandaar via de leiding 63A naar de hoofdleiding 61.

25 De brij doorloopt dan na een geschikte verblijfs tijd in het vat 64A, bijvoorbeeld circa 1 uur, achtereenvolgens de vaten 64B en C waarbij stoom 67 wordt toegevoerd via de leidingen 67A en 67B, terwijl gassen (bijvoorbeeld H2S, enz.) via de leidingen 69A en B worden afgevoerd.

30 De oplossing uit het vat 64C wordt via het filter 66naarhet warme vloeistofvat gevoerd, evenals stoom via de leiding 67C voor het afstrippen van H2S uit de oplossing ter verschaffing van een nagenoeg H2S-vrije nikkeloplossing., terwijl de stoom met de afgestripte H2S via de leiding 35 69C wordt afgevoerd. Circa 98% of meer \fan het thermisch geactiveerde sulfidemateriaal is op die wijze opgelost.

Daar het grootste gedeelte van de uitloging (bijvoorbeeld circa 65%) in de vaten van lage temperatuur 800 0 1 02 -14- plaatsvindt is de onderdrukking van de schuimvorming daarin van het grootste belang. Met name is het vaste materiaal bij het bereiken van het Vat 64A niet meer zo reactief, terwijl er bovendien ook minder H2S wordt gevormd.

5 Chargegewijze proeven hebben aangetoond, dat bij gebruik van een azeotropisch zoutzuur/water-mengsel (circa 6N) onder atmosferische druk de oplossnelheid van nikkel-sulfide vergroot kan worden door verhoging van de temperatuur, vergroting van de verhouding zuur/steen, het leiden 10 van gas in de uit te logen brij bij het uitlogen en het gebruik';van een korrelvormig sulfidemateriaal, bijvoorbeeld korrelvormige steen. Korrelvormige steen wordt verkregen door gesmolten steen snel af te koelen met een koelmiddel, zoals gesproeid water of een ander fluïdum.

15 Een sterke schuimvorming treedt gewoonlijk op aan het begin van de ontsluiting vanwege de ontwikkeling van H2S en houdt over het algemeen na enige tijd op. De mate van het opschuimen wordt bepaald door de vorm en deeltjesgrootte van het thermisch te activeren nikkeliferrosulfide-20 materiaal en kan verminderd worden door de uitloogtemperatuur te verlagen, de hoeveelheid sulfidemateriaal per volume-eenheid zuur te verkleinen (bijvoorbeeld door een stapsgewijse toevoeging) en de roersnelheid zodanig te regelen, dat zo min mogelijk gas wordt ingeslagen.

25 De bij enige van de proeven gebruikte nikkelsteen wordt thermisch geactiveerd door het smelten van nikkel-sulfideprecipitaat, dat is verkregen bij het uitlogen van lateriet-ertsen, waarbij nikkel en cobalt in de vorm van sulfide-neerslagen zijn gewonnen. Bij een uitvoeringsvorm 30 van de uitvinding wordt het nikkelsulfideprècipitaat bij circa 1000°C onder oxiderende omstandigheden smolten en dan tot korrelvormig materiaal verwerkt, gedroogd en over het algemeen voor de uitloging gemalen, hoewel sommige proeven met enkel korrelvormige steen met een deeltjes-35 grootte van minder dan 5Ol mesh worden uitgevoerd. Ter verschaffing van thermisch geactiveerde nikkeliferrosülfide-materialen met verschillende zwavelgehalten worden verschillende hoeveelheden nikkeloxidepoeder toegevoegd ten- 800 0 1 02 -15- einde het zwavelgehalte te kunnen verlagen tot 22 gew.%.

De samenstelling van de gebruikte nikkelmaterialen zijn in tabel A verzameld.

TABEL A

-¾ Element_No, 1 No. 2_No. 3_No. 4_No. 5 No. 6

Ni 61.6 61.9 63.0 63.4 67.0 71.9

Co 5.26 4.76 5.13 4.54 5.26 4.05 S 29.0 29.2 29.5 31.4 26.5 22.0

Fe 2.02 0.99 1.15 0.72 1.01 0.80 j

Cu 0.79 0.48 0.30 0.15 0.24 0.38 1 '.Zn 1.03 0.56 0.79 0.84 0.78 0.36

Er zijn kleine hoeveelheden silicium en kool-5 stof gevonden, met name circa 0,16% silicium en tot circa 0,18% koolstof.

Materialen no. 3 en 4 zijn uit dezelfde nikkel-steen verkregen, doch materiaal 3 is korrelvormig en materiaal 4 is langzaam gekoeld. De kleine zwavelgehalten 10 van de materialen 5 en 6 zijn verkregen door aan de smelt nikkeloxide toe te voegen.

De röntgendiagrammen tonen aan, dat het hoofdbestanddeel van de nikkelmaterialen uit Ni3S2 bestaat, terwijl materiaal no. 2 een weinig Ni^Sg? materiaal no. 3 15 (korrelvormig) sporen Ni7Sg en het langzaam gekoelde materiaal no. 4 eveneens veel Ni^Sg blijkt te bevatten. Het grootste gedeelte van de materialen heeft een deeltjesgrootte van minder dan 200 mesh.

Proeven tonen aan, dat in het begin (bijvoorbeeld 20 gedurende de eerste 10 min) de uitloging uiterst snel geschiedt; hoe hoger de temperatuur des te sneller de uitloging plaatsvindt en over het algemeen des te sterker de schuimvorming is. Bij het begin wordt bij voorkeur bij circa 50-80°C, bij voorkeur bij 60-70°C uitgeloogd.

24 Een voorbeeld van de invloed van de uitloogtem- peratuur of de schuimhoogte bij het begin van het uitlogen (de eerste 10 min) is van figuur 6 af te lezen, waarop de o η A Λ 1 f\7 -16- schuimhoogte is uitgezet tegen de tijd van de uitloging bij 70/ 80 en 90°C. Materiaal no. 1 is met 300 ml 6N zoutzuur uitgeloogd/ welke hoeveelheid zuur de berekende hoeveelheid is, die men heeft gedacht nodig te hebben om de 5 eindoplossing een sterkte van 1/88 N te verschaffen (in het'-vervolg met gestelde eindnormaliteit aan te geven) .

De hoogte van de brij bedraagt 4,7 cm en de hoeveelheid schuim is uitgedrukt in het aantal percentage van de brijhoogte. De oplossingen zijn met een schoepenroerder 10 geroerd met een snelheid van 400 opm. Figuur 6 toont aanr dat het uitlogen bij 90°C bijna onmiddellijk tot een schuim-hoogte van meer dan 300% leidt en het schuimen veel minder is bij 70°C. Na 10 min is de schuimvorming te verwaarlozen.

De invloed van de gestelde normiliteit op de 15 neiging tot schuimvorming wordt nagegaan, daar deze afhankelijkheid van de hoeveelheid toegevoegd nikkelmateriaal.

De proef geschiedt bij 80°C met materiaal no.6 in de vorm van een brij in 500 ml 6N zoutzuur, waarbij zoveel materiaal aan'het zuur wordt toegevoegd, dat de gestelde eindnormali-20 teit wordt verkregen'. Het roeren geschiedt met een 6-blade-ge roerder en met een snelheid van 800 opm.

De oplossing met de laagst gestelde eindnormaliteit (2,02 N) blijkt onmiddellijk en langer dan 1 min de grootste neiging tot schuimen te vertonen, terwijl de op-25 lossing met de grootst gestelde eindnormaliteit (3,31 N) een snelle verlaging van de schuimhoogte tot 20-30% van de brijhoogte vertoont.

Nu kan een hogere gestelde eindnormaliteit verkregen worden door minder nikkelmateriaal aan hét zoutzuur 30 toe te voegen. Daaruit volgt dus, dat de snelheid, waarmee het nikkelmateriaal wordt toegevoegd, bijvoorbeeld een stapsgewijze toevoeging, gebruikt kan worden voor het afremmen van de schuimvorming aan het begin van de uitloging.

De snelheid, waarmee een nikkelmateriaal in zout-35 zuur van bijvoorbeeld 6N oplost, kan vergroot worden door de bij het uitlogen gevormde H^S te verdrijven. Zulks kan geschieden door in de uit te logen brij een spoel-gas te leiden, zoals stoom, lucht, waterstof of stikstof.

80 0 0 1 02 -17-

In dat verband kan het uitlogen versneld worden: (A) het debiet van het spoelgas te vergroten; (B) de temperatuur te verhogen, als in vorenstaande vermeld; 5 (C) het spoelgas direkt in de brij zelf de lei den en niet daarboven inde dampruimte.

Samenvattende hebben dus chargegewijze proeven aangetoond, dat een grotere verhouding materiaal/zuur leidt tot een hogere nikkelconcentratie in de oplossing, 10 doch tot een lager percentage uitgetrokken nikkel van het materiaal. Zulks gaat gewoonlijk gepaard met een lage zuursterkte aan het eind. Indien de zuursterkte aan het eind hoog is, bijvoorbeeld 1-2 N, dan wordt er meer nikkel uit het nikkelmateriaal opgelost. Over het algemeen nemen 15 uitloogsnelheid en schuimvorming toe indien het materiaal gemalen is ter verschaffing van kleinere deeltjes. Gebleken is echter, dat fijnkorrelig materiaal sneller pleegt te worden uitgeloogd (beter oplosbaar) met minder neiging tot schuimen dan klein gemaakt materiaal van dezelfde deeltjes-20 grootteverdeling.

Het schuimen kan echter met 90% of meer worden verminderd door de 'toevoeging van 10 ppm antischuimmiddel, zoals een anionisch alkylalkalimetaalsulfosuccinaat, in dit geval di(2-ethylhexyl)natriumsulfosuccinaat de toe 25 te voegen hoeveelheid bedraagt bij voorkeur minder dan 20 ppm, met name 5-15 ppm. De werking van het antischuimmiddel kan met de tijd verdwijnen, bijvoorbeeld 1 uur na te toevoeging, zodat het middel continu dient te worden toegevoegd, doch zodanig, dat de concentratie tussen 15 en 20 30 ppm blijft.

Als in vorenstaande vermeld kan het regelen van de hoeveelheid toe te voegen nikkeliferrosulfidemateriaal per volume-eenheid zuur helpen de schuimvorming tot een minimum te beperken. Zo is gebleken, dat een portiegewijze 35 toevoeging van het thermisch geactiveerde sulfidemateriaal bij het begin van de uitloging de schuimvorming aanzienlijk kan verminderen. Hetzelfde geldt voor de portiegewijze toevoeging van zuur. Een doelmatige uitloging wordt niet 800 0 1 02 -18- verhinderd indien de portiegewijze toevoeging van materiaal of zuur wordt gevolgd door het inleiden van stoom, hoewel het portiegewijs toevoegen van zuur niet zoveel invloed heeft op de schuimvorming als het stapsgewijs toevoegen 5 van materiaal.

Chargegewijze proeven hebben ook aangetoond, dat het uitlogen bij lage temperatuur, gevolgd door het uitlogen bij hoge temperatuur van het niet opgeloste materiaal een goede nikkelextractie verschaft. Bovendien heeft een reeks 10 proeven met 5N zoutzuur aangetoond, dat nikkelsteen voldoende kan worden uitgeloogd door eerst 1 uur bij 70°C uit te logen, gevolgd door uitlogen bij het kookpunt. Na in totaal 6 uren kan op die wijze een oplossing verkregen worden, die per liter 105 g nikkêl en 0,63 g equivalent 15 zoutzuur bevat, hetgeen betekent, dat 96,7% van het in de steen aanwezige nikkel is uitgetrokken.

Er zijn ook proeven met spoelgas verricht. Hoewel daarmee de uitloogsnelheid kan worden vergroot heeft het inleiden van spoelgas, zoals het roeren, het nadeel, van 20 het toenemen van de schuimvorming bij het begin van het uitlogen. De schuimvorming kan echter door de portiegewijze toevoeging van het materiaal of het zuur, het regelen van de deeltjesgrootte of het toevoegen van een antischuimmiddel tegengegaan worden.

25 De samenstelling van de onderzochte nikkelmateri- alen zijn in tabel B weergegeven.

TABEL B

^aterxr % Ni % Co % Fe % Cu % Zn % S % C

• No. 7 63.49 4.53 1.42 0.231 1.16 29.72 0.120

No. 8 60.29 5.24 1.93 0.154 1.06 28.22

Het totale gehalte aan nikkel, cobalt en zwavel van het materiaal no. 7 bedraagt 97,74 gew.% en dat van 35 materiaal no. 8 circa 94,75%. Een microscopisch onderzoek toont aan, dat materiaal no. 8 langzamer is afgekoeld dan materiaal no. 7, gezien de grotere deeltjes van eerstgenoemd materiaal. Bij een mineralogisch onderzoek blijken de 80 0 0 1 02 .-19- materialen veel N13S2 te bevatten met sporen tot geringe hoeveelheden Ni-S- en NiS.

/ O

Materiaal no. 7 is korrelvormig en gemalen tot een deeltjesgrootte van minder dan 200 mesh. Materiaal no.8 5 is bereid ter verschaffing van grote deeltjes. Na tot een. korrelvormig materiaal bewerkt te zijn wordt het materiaal met een deeltjesgrootte van -100 mesh verwijderd en het overgebleven materiaal met een deeltjesgrootte van -8 - +100 stapgewijs gemalen ter verschaffing van een materiaal met 10 een deeltjesgrootte van -100 mesh en bij het andere materiaal met dezelfde deeltjesgrootte gevoegd.

De deeltjesgrootteverdeling van de onderzochte materialen is in tabel C te zien.

TABEL C

~ L -8-.......- — -—Materiaal no—2- .Deelutes- fOngemalen Gemalen Samehgevoecd · 'grootte materiaal materiaalmateriaal Gekorreld en gemalen j -100 + 150 15.45 10.50 25.95 .0 -150 + 200 9.40 17.06 26.46 0 -200 + 270 5.90 10.07 15.97 12.34 -270 + 325 2.21 7.29 9.50 12.42 i -325 + 400 0.37 2.78 3.15 8.41 j -400 0.00 18.97 18.97 66.83 ΤΟΤΑΛ-ί 33.33 66.67 100.00 100.00

Proeven zijn genomen met het uitlogen in 500 ml 15 6N zoutzuur, waarbij de hoeveelheid toe te voegen materiaal wordt bepaald door de gewenste gestelde eindnormaliteit, aannemende/ dat een volledige ontsluiting van het materiaal, gebaseerd op de verwijderde hoeveelheden zwavel en nikkel.

Met het materiaal no. 7 wordt 1 proef uitgevoerd, 20 waarbij drie uren bij 70°C wordt uitgeloógd enwel zonder 80 0 0 1 02 -20- in leiden van spoelgas en onder roeren met een snelheid van 800 ppm. Daarbij wordt geen antischuimmiddel gebruikt.

De toegevoegde hoeveelheid materiaal wordt gebaseerd op een gestelde eindnormaliteit van 1,98. De werkelijke eind-5 normaliteit bedraagt 2,64, in feite 2,18 na korrektie voor waterverlies. Het niet uitgeloogde materiaal, minus de hoeveelheid tegen de wanden van het vat gespetterd materiaal, doch 16,73%, indien rekening wordt gehouden met het opgespatte materiaal.

10 Bij eenzelfde proef, doch nu onder inleiding van lucht alS spoelgas met een snelheid van 700 ml/min ter verschaffing van een gestelde eindnormaliteit van 1,98 als in vorenstaande wordt een eindnormaliteit van 2,01 verkregen, in feite 1,99 N na voor waterverlies gecorrigeerd te zijn.

15 De hoeveelheden niet uitgeloogd materiaal, de spetters op de wanden niet en wel meegerekend, bedragen respectievelijk 2,14% en circa 3,59% van het toegevoerde materiaal.

Een dergelijke proef wordt verricht, waarbij 3 uren bij 68°C wordt uitgeloogd onder inleiding van stikstof, 20 als spoelgas, met een debiet van 700 ml/min. De gestelde eindnormaliteit bedraagt 1,98. De werkelijke normaliteit blijkt 2,15 te bedragen, in feite 2,0 na korrektie voor waterverlies. De hoeveelheden residu, de spetters op de wanden van het vat niet en wel meegerekend, bedragen resp.

25 1,51% en 3,5%. Bij gebruik van waterstof als spoelgas worden dezelfde resultaten verkregen.

Als in vorenstaande vermeld vergroot het inleiden van spoelgas de uitloogsnelheid. Op dezelfde wijze en onder dezelfde omstandigheden als in vorenstaande wordt 30 materiaal no. 8 zónder en met inleiding van spoelgas in de vorm van lucht N2/ H2 of H2S 6 uren uitgeloogd. Dat inleiden van H20 geen vergroting van de uitloogsnelheid net zich brengt duidt erop, dat het' produkt, alszijnde een reaktie-produkt, de reaktie afremt.

35 Hoewel lucht beter blijkt te zijn dan de andere gassen is het beter ze niet te gebruiken indien veel waterstof vrijkomt. De voorkeur gaat uit naar stoom als spoel-fluidum, vooral als stoom ter plaatse wordt ontwikkeld door 800 0 1 02 -21-- het koken van de oplossing bij het ontsluiten bij hoge temperatuur. Op die wijze kan de gevormde H2S verwijderd worden voor het vergroten van de ontsluitingssnelheid van nikkelmateriaal.

5 De invloed van het spoelgas op de schuimvorming blijkt uit tabel D, waarvoor de volgende opmerkingen gelden.: 1) de berekende zuurnormaliteit van de oplossing aan het eind van de uitloging bij algehele ontsluiting van het nikkelmateriaal, uitgaande van de metaalconcentraties 10 in het nikkelmateriaal, de toe te voeren hoeveelheid nikkelmateriaal en de hoeveelheid-Xin vol.eenheden) 6N zoutzuur.

2) de schuimhoogte aan het eind van de proef.

TABEL D

I I -. . ........ .. , ....... - 1 1 II I |

Spoel- Debiet Ber. „ , . ,___. , „ Aan het - - -__gas ml/mxn NT ^ 3 mm 5 mm 10 mm 20 mm ^ :

No. 8 Air 700 2.10 0.7 0.45 1.0 0.8 0.9 i

No. 8 h2 700 2.10 0.5 0.45 0.4 0.2 0.2 to 0 i

No. 8 N2 700 2.10 0.6 0.4 0.2 0.2 to 0 0.2 to 0 !

No. 7 Air 2500 1.98 6.4 6.5 6.4 6.4 5

No. 7 H2 2500 1.98 5.6 3.5 2.0 1.1 1.2

No. 7 Air 700 1.98 4.0 2.4 2.1 1.1 0.3

No. 7 H2S 700 1.98 2.0 0.9 0.6 0.3 0.1

De uitloogsnelheid van materiaal no. 7 blijkt 15 in aanzienlijke mate beïnvloed te worden door het debiet van het spoelgas, vooral indien dit uit lucht bestaat. Zo wordt, indien bij een 3 uren durende uitloging bij circa 70°C geen spoelgas wordt ingeleïd, circa 70 gew.% van het aanwezige nikkel uitgeloogd, tegenover 80% bij inleiding ano o 102 -22- van lucht met eencfebiet van 100 ml/min en zelfs 90 en 95% indien lucht wordt ingeleid met een debiet van resp. 700 en 2750 ml/min.

De proeven tonen ook aan, dat lucht eerder aan-5 leiding geeft tot schuimvorming dan waterstof. Het leiden van waterstof boven de uit te logen brij verlaagd de partiele· druk van H2S en vergroot dus de uitloogsnelheid.

Bij een sterke schuimvorming kan het leiden van waterstof boven de uit te logen brij dus grotere uitloogsnelheden 10 verschaffen zonder de extrac schuimvorming, die het inleiden van gas met zich brengt.

De invloed van het leiden van waterstof boven de reaktiebrij blijkt uit tabel E, waarin de resultaten staan vermeld van een uitloging van materiaal no. 7 bij 70°C en 15 een berekende eindnormaliteit van 1,98, waarbij waterstof-· gas boven de brij wordt geleid met een debiet van 2100 ml/ min.. TABEL E

.% residu na 2.uren

Geen spoelgas 19.65%

Gas boven brij geleid 6.12%

Gas in brij geleid _^_

Tabel E toont aan, dat het inleideh van' waterstof boven de brij welliswaar een gunstige invloed heeft op het 20 rendement van de uitloging, doch een groter rendement wordt verkregen, indien het gas in de brij wordt geleid.

Onder dezelfde omstandigheden als in vorenstaande heeft het verhogen van de temperatuur, in combinatie met het inleiden van waterstof boven de brij (2100 ml/min) even-25 eens een gunstige invloed, als blijkt uit tabel F.

80 0 0 1 02 -23-

TABEL F

Temperatuur °C % residu na : Eerste Van 30 tot 2 uren 30 -minuten__120 minuten--- 70° 70° 6.12 70° 80° 3.73 70° 90° 1.30 70° 95° 0.36

Het inleiden van stoom heeft welliswaar een gunstige invloed op de uitloging, doch vanwege de benodigde betrekkelijk hoge temperaturen van de uit te logen brij teneinde het condenseren van stoom tegen te gaan vormt het 5 schuimen bij hoge temperatuur een probleem.

De schuimvorming kan tot een minimum beperkt worden door eerst 1 uur bij 70°C uit te logen en dan bij de kooktemperatuur. Daarbij wordt steeds warmte-energie toegevoerd teneinde de brij kokend te houden, hetgeen het 10 effekt heeft van het inleiden van stoom en het versnellen van de-uitloging.

Gebleken is, dat na 1 uur uitlogen bij lage temperatuur (70°C) door het uitspoelen met stoom er meer nikkel wordt uitgeloogd dan door inleiden van waterstof onder ove-15 rigens dezelfde omstandigheden. Het uitlogen in twee stappen zou dus voordelig zijn, waarbij eerste bij 50-80°C wordt uitgeloogd en dan bij een temperatuur tussen 85°C en het kookpunt ter verschaffing van een nagenoeg volledige uitloging van het nikkelmateriaal. De stoom kan uit afvalstoom 20 van verschillende delen van het proces bestaan.

Als in vorenstaande vermeld kan het percentage uitgeloogd nikkel vergroot worden door de berekende eind-normaliteit te vergroten, hoewel zulks ten koste kan gaan van de nikkelconcentratie in de eindoplossing. Een evenwicht 25 van voor en nadelen kan worden bereikt indien met een berekende eindnormaliteit van circa 1-2 N wordt gewerkt, welk gebied kan worden uitgebreid tot 0,5-3N.

De resultaten van het uitlogen van materialen 80 0 0 1 02 -24- no. 7 en 8 bij circa 70°C gedurende 3 uren, waarbij in het geval van materiaal no. 7 lucht met een debiet van 700 ml/ min en in het geval van materiaal no. 8 waterstof in een debiet van 675 ml/min wordt geleid, zijn in de tabellen 5 resp. G en H verzameld.

Uit tabel H blijkt, dat de nikkelconeentratie toeneemt bij afnemende berekende eindnormaliteit. Bijvoorbeeld bevat de oplossing na 10 min uitlogen bij een berekende eind-normaliteit van 1,12 44 g Ni/1, doch bij een bereken-10 de eindnormaliteit van 2,10 slechts 36 g nikkel/liter. Een grotere verhouding materiaal/zuur leidt dus gedurende de gehele uitloging tot een vergroting van de Ni-concentratie en verlaging van de eindnormaliteit van de oplossing.

TABEL G

V

Proefno. Ber* % Ni gpl Ni Gevonden eind-N

eind- uitgeloogd · - .

.__- » . - ..__. ' IA 0.47 96.0 138 0.74 1B 0.98 97.2 129 1.03 1C 1.98 99.0 116 2.18

TABEL H

?no?ieind:_ % Ni uitgeloogd na _- ___n 10 min 20 min (35 min 60 min 120 min 240 minj360 min 2A -2.00* 22 30 37 45v 54 64 67 2B 0.63 30 38 47 56 70 83 84 2C 1.12 31 41 53 63 , 78 82 89 2D 2.10 32 44 55 66 77 86 94 2E 2.10 33 44 59 69 84 90' 94 2F 3.07 38 50 62 70 83 96 98 80 0 0 1 02 -25- _____

^.eind- 'lO ^2011^¾11 βό l'i20~?WJJeo - I Gevonden eind-N

I N . Min Min Min Min Min Min | Min _- 2a -2.00* ^ 46 63 76 92 111 !131 j137 0-69 2B 0.63 ! 46 58 72 86 107 :i27 j128 1-19 1 2C 1.12 44 58 74 88 110 j115 l124 1-33 ! 2D 2.10 36 49 62 74 86 j 97 105 2.02 | 2E 2.10 37 50 66 77 94 100 105 2.05 ( 2F 3.07 32 42 53 60 71 81 83 2.73

De invloed van de deeltjesgrootte (gemalen of niet gemalen) van het materiaal op de uitloging is onderzocht bij korrelvormig materiaal no. 8. Het korrelvormige materiaal wordt met een zeef van 100 mesh gezeefd ter ver-5 schaffing van een op de zeef achtergebleven fractie met een deeltjesgrootte van -8 - +100 mesh en een gemalen frak-tie met een deeltjesgrootte van -200 - +270 mesh.

De gemalen fractie van -100 mesh wordt op dezelfde wijze gezeefd ter verschaffing van een fraktie van -200 -10 +270 mesh.

De beide frakties van -200 - 270 mesh worden bij circa 70°C onder roeren met een snelheid van 700 opm 6 uren met 6N zoutzuur uitgeloogd onder het inleiden van waterstof met een debiet van 675 ml/min. De resultaten zijn in 15 figuur 8 weergegeven, waaruit blijkt, dat een direkte kor-relvorming tot kleinere deeltjes de uitloogbaarheid verbetert, hetgeen niet het geval is bij gemalen korrelvormig materiaal van dezelfde deeltjesgrootte als voornoemd ongemalen materiaal.

20 De invloed van het malen tot kleinere deeltjes . is in tabel I te zien, betrekking hebbende op de uitloging van materiaal no. 8 bij 70°C met 6N zoutzuur en met een berekende eindnormaliteit van 2,10 onder het inleiden van waterstof met een debiet van 675 ml/min.

800 0 1 02

-26-TABEL I

- -p-,------:-=-;-p--—-*-5*1

Proef- Deeltjesgrootte voor Deeltjesgrootte' % uitgetrokken na j IKL.--maling_(meshl__na maling--:- 6 uren-j l 3A -8 +100 -100 +150 87.6 « i j 3B -8 +100 -200 +270 94.0 i

3C -8 +100 -325 +400 95,6 I

| 3D -200 +270 ’ -200 +270 97.3 j ____—Ij

Ondanks de veel fijnere deeltjes bij proef 3C, tot welke het materiaal van proef 3C is gemalen, vertoont proef 3D, waarbij met gekorreld, doch niet gemalen materiaal is gewerkt, de sterkste ontsluiting, waarbij 97,3% van het 5 aanwezige nikkel is opgelost vergeleken met 95,6%’ van het nikkel in het materiaal van proef 3C.

Voornoemd invloed van de deeltjesgrootte na de korrelvorming kan verband houden met de koelsnelheid.

Gebleken is, dat kleinere deeltjes, die bij de korrelvorming 10 snel worden afgekoeld, een minder stabiele kristalstructuur plegen te bezitten, zodat de bestandheid tegen uitloging minder wordt.

Deze proeven werpen ook enig licht op het verband tussen, de mate van schuimvorming en de deeltjesgrootte, 15 zoals uit tabel J blijkt, waarin de resultaten staan vermeld van uitloogproeven met materiaal no. 8 van verschillende fijnheid enwel' bij 70°C, met een berekende eind-normali-teit van 2,10 en onder inleiding van waterstof met een debiet van 675 ml/min. Van de tabel is te zien, dat er meer 20 schuim wordt gevormd bij toenemende 'mate van maling. Zulks kan verband houden met de hogere snelheid, waarmee kleine deeltjes worden uitgel'oogd (dus meer gasontwikkeling).

Een mogelijkheid is ook, dat een groot deel van de fijnere frakties uit gemakkelijk te floteren materiaal bestaan.

25 Ondanks dat het ongemalen materiaal uit kleinere deeltjes bestaat en sneller is uit te logen schuimt het niet zo veel als een gemalen materiaal. De direkte vorming van kleine korrels heeft dus twee voordelen, met name een snellere uitloqing en minder schuimvorming. Voor tabel J geldt 80 0 0 1 02 -27- nog de volgende opmerking: de bij alle proeven gedurende de uitloging steeds gevonden schuimhoogte van 2,8% is toe te schrijven aan de bij het leiden van het spoelgasgevormde gasbellen.

TABEL J

Proef- Deeltjesgroot- Deeltjesgroot- Schuimhcogte na ’ no«- te na korrel- te na maling (% van brij-hoogte) . > - > j vorming — 5 min. 10 min» 15 min» ZO min* j 3D -200 -4*270 -200 +270 3.0 2.8* 2.8 2.8 3A -8 +100 -100 +150 3.9 2.8 2.8 2.8 3B -8 +100 -200 +270 7.0 4.2 2.8 2.8 3C -8 +100 -325 +400 10.8 7.0 4.2 2.8 | b Ter ondervanging van de schuimvorming bij het begin van de uitloging worden proeven verricht met een antischuimmiddel, met name die (2-ethylhexyl natrium sulfo-succinaat, dat in kleine porties wordt toegevoegd aan 500 ml uit te logen brij van 70°C, waarin stikstof met een 10 debiet van 400 ml/min wordt toegevoegd. De schuimhoogten (cm) als funktie van de concentratie van het antischuimmiddel is in tabel K te zien.

TABEL K

Concentratie Schuimvorming- anti-schuimmidden Proef A-l proef A-2 0 ppm 7.0 7.0 1 ppm 7.1 7.1 3 ppm 4.6 4.5 7 ppm 0.2 0.2 11 ppm 0.01 0.01 15 ppm - -

Uit de tabel blijkt, dat circa 10 ppm van het antischuimmiddel voldoende is voor het onderdrukken van de 15 schuimvorming.

800 0 1 02 -28-

Bij het verder beproeven van hetzelfde antischuim-middel wordt gevonden, dat het uitlogen door de aanwezigheid van 10 ppm van het middel niet wordt vertraagd, doch in tegendeel iets versneld, als aangetoond door drie af-5 zonderlijke proeven.. Wordt de concentratie echter verhoogd tot 20 of 40 ppm dan wordt het uitlogen niet vertraagd.

Het antischuimmiddel dient dan ook in een concentratie van minder dan 20 ppm, bij voorbeeld 5-15 ppm, gebruikt te worden.

10 De concentratie van het antischuimmiddel dient dus zodanig te zijn, dat de schuimvorming in belangrijke mate wordt onderdrukt zonder het rendement van de uitloging nadelig te beïnvloeden.

Proeven worden verricht, waarbij het zuur staps-15 gewijs wordt toegevoegd ter vermindering van de schuimvorming. Bij één chargegewijze proef wordt een materiaal uitgeloogd, waarbij eerst 55% van het zuur wordt toegevoegd en na 30 min de rest. Zulks leidt ertoe, dat een schuim-hoogte van 1,3 cm wordt verkregen tegenover 3,3 cm, indien 20 het zuur ineens wordt toegevoegd.

In de eerste 30 min wordt echter minder nikkel opgelost (27% tegenover 46%) . Niettemin wordt 30 min na de toevoeging van de tweede portie zuur evenveel nikkel opgelost., met name 44% tegen 50%. Indien daarna de uit te logen 25 brij wordt gekookt wordt na een totale uitloogtijd van 1,5 uur evenveel nikkelmateriaal opgelost als bij een proef, waarbij het zuur in één keer wordt toegevoegd. Voornoemde resultaten tonen aan, dat door het zuur stapsgewijs toe te voegen de schuimvorming kan afremmen' zonder het totale 30 rendement van de uitloging nadelig te beïnvloeden.

Proeven worden verricht, waarbij, materiaal no. 8 in een aantal in serie verbonden uitloogvaten met 6N zoutzuur wordt uitgeloogd. De resultaten tonen aan, dht het materiaal nagenoeg volledig wordt opgelost (circa 99%) 35 indien in 5 gaten worden uitgeloogd met voor elk vat een verblijfstijd van 1 uur onder inleiding van stoom in alle reactoren, behalve in de eerste.

Gebleken is, dat de schuimvorming in een continu- 80 0 0 1 02 » 4 -29- werkende reaktor kan worden onderdrukt ongeacht de wijze van spoelen van de E^S, met de ontwikkelde gassen uit de reaktor of door het inleiden van stoom. Het in het eerste met stoom gespoelde vat gevormde schuim kan sterk vermin-5 derd worden door de temperatuur enige graden te verlagen.

Bij een doorlopende uitloging echter dient continu anti-schuimmiddel .te worden toegevoegd teneinde de concentratie daarvan in de brij op circa 10 ppm te handhaven.

Een doorlopende uitloogproef wordt in een reeks 10 van 5 afzonderlijke continuwerkende vaten uitgevoerd en- wel onder de in tabel K vermelde omstandigheden. De proeven worden in êén vat, 2,3,4 of 5 vaten verricht, elk voorzien van keerplaten en een roerder, thermometer, condensor, overloopopening en soms een gasinlaat, welke reaktoren zijn 15 aangegeven met de letters A (eerste vat), B,'C, D en D.

In eenzelfde reaktor worden periodiek voorafbepaalde hoeveelheden nikkelmateriaal toegevoegd. Het opstarten geschiedt chargegewijs in elk vat,beginnende bij het laatste vat enwel met tussenpozen van circa de helft van de ver-20 blijfstijd in elke reaktor. De resultaten van de proeven C-2, C-3, C-4, C-5 en C-6, zijn in tabel L verzameld, waarvoor de volgende opmerkingen gelden: geldt enkel voor de eerste reaktor, terwijl in de andere reaktoren bij of in de buurt van het kookpunt wordt 25 uitgeloogd; gedeeld door 1,06 ter verschaffing van de waarde bij verdunning met stoom-condensaat; in alle reaktoren stoom geleid, behalve in de eerst.

800 0 1 02 -30- ----------- ? * * * * * * a * * 00 VO g CV 00 vo * cm cd · · I . O . (D CM CM CM CO C7> ΙΛ O! Ο Ο ο H +J σ m -i n 'j <i t in! S r- ω cm H ; j i * * w * * * t-0 03 CO g 4! * ' ! * VO fd σν Γ" • ο · 0 * · Ο σ H m +» νο cm cm η -c m -a* ο, £2 i*- ui αο h vo m lo m co Ή :

i Η H

03 I

r> . H (D tn vo j

^ O G I

1 . o . ra <n Q oo o tntn !

UOr>· 2 in o r-i μ [ i t cm I

£ hm |

--------.------- I

g I

^ ·* ! 6 > J \ i W 44 -: CQ * *H j

rtj ' H

B co l co σ h f- m j OH·* ; • O . CM vo o co vo O o CN <N K VOO CSCNlll in SO- H H’ -

.....—.....- I

G -i Π g ! \ 44

CM H

f H

O CO O

Η H r- in r! • O · * · ,

O O CM CM 04 VO O CM O UI

Z r- 1¾ vo o un in t j j Η H - N.

tnO tn H 1

w tn G co H

CU Η l cd ï

H 0 ω CD H

G Cd > oi OP

0) Cd CU 0 44 CU

44 H tn H 4-1 cd p cu cu cu cd > CU 0 Ό 0 <D g tP 44 44 G £

Cr td <D Ό 44 G

0 g H . x ·π Cd !3 H O CD H G >

• I4-) Ό K p 4-> CD

OH Ό -Η p (D CO C O U Q W W G

G cd O G G M CD £ 43 vw~ (do H cd O vo -π G Cd CS CS. Pi Cd 0 tn

44 H CU H tn > -Η -H CD O O O O O 4-1 CS

CUP · (d H <D 54 3 H4->E-iE-<EhE-i E-v H

O CD CU *4-1 CD tn CD 43 G O CJ ü u u Ό dn g p 44 g p g o cd 4J h p g < c < < < -n m p ft ld <D <D cd (U O H CU (DHSWHH HHOg g ëh pa <j cq E-ι gs cn >gescsescd cd b 80 0 0 1 02 -31-

Bij de proeven C-5 en C-6 wordt in alle reaktoren, behalve de eerste het inleiden van stoom nagebootst. Zulks geschiedt door in voornoemde reaktoren te koken {circa 104°C). In de reaktor B wordt met een geschikt debiet warm water 5 toegevoerd voor het nabootsen van de verdunning door stoom-condensaat.

Uit. elke reaktor worden periodiek vloeistofmon-sters genomen die met standaard NaOH worden getriteerd ter vaststelling van het intreden van de konstante gang van de 10 uitloging. Aan het eind van elke proef wordt de bij in elke reaktor gefiltreerd. In de vloeistof en wasvloeistoffen wordt de metaalconcentratie bepaald, nadat het volume van elk daarvan is gemeten, en worden de droge residu's gewogen en geanalyseerd.

15 De hoeveelheden uitgeloogd nikkel voor de reakto ren gedurende de konstante gang van de uitloging zijn in tabel M te vinden. Voor de berekeningen wordt uitgegaan van de zuurformaliteit en de nikkelconcentraties in de oplossingen van elk vat.

TABEL M

% Ni uitgeloogd -

Proef No. „ , _ Gefaalssrerd

Ppartnr- Mo gebaseerd op ^eoaseera .

——--Reactor No. 3p Ni cone-^ ; c“2 A 54 60 B 74 80 .

C-3 A - 44 48 B 55 65 C-4 A (1) 40 - B (1) 56 C-5 A 37 34 B 89 96 C 97 105 D 99 105 E 98 101 C-6 A 40 39 B 78 89 C 86 110 D 95 114 (1) Geen gegevens O Λ Λ Λ A f\0 -32-

Bij vergelijk van de proeven C-2 en C-3 blijkt, dat in een 50-minuten vat eenzelfde hoeveelheid nikkelmate-riaal wordt uitgeloogd als in twee 25-minuten-vaten. Het eerste vat zou dus veel groter kunnen zijn ter ondervanging 5 van de schuimvorming bij het begin van de uitloging, blijkbaar zonder ten koste te gaan van het totale rendement van de uitloging..

Als uit de proef C-5 blijkt, kan in een continu-werkende reeks uitloogvaten het nikkelmateriaal nagenoeg 10 volledig opgelost worden. Bij deze proef met 5 vaten, een stoomkoeling en een berekende eindnormaliteit van 1,63 wordt bijna 100% van het nikkelmateriaal opgelost. Zelfs na de vierde reaktor of vat is reeds 97-98% van het nikkelmateriaal uitgeloogd. In een poging meer nikkelmateriaal uit te logen 15 (met een berekende eindnormaliteit van 1,26) is proef C-6 verricht, waarbij met vier reaktoren en nagenoeg onder dezelfde omstandighëden als bij proef C-5 (zie tabel L) is gewerkt, als resultaat, dat 95% van het nikkelmateriaal is uitgeloogd.

20 Bij de proeven C-2 en C-3 met materiaal no. 8 wordt geen of weinig schuim waargenomen. Proef C-4 dient voor het observeren van het schuimgedrag, waarbij met een kortere verblijfstijd (15 min per reaktor) en het meer schuimende materiaal no. 7 wordt gewekt. Gedurende een 25 konstante gang van de uitloging wordt in de eerste reaktor een weinig meer dan 1 cm hoog schuim waargenomen (geen inleiding van spoelgas). Bij toevoeging van 5,7 ppm antischuimmiddel neemt de 'schuimhoogte een weinig om dan nagenoeg geheel in elkaar te zakken. Na 15 min neemt de schuim-3Ó hoogte tot 0,5 cm toe. Het toevoegen van antischuimmiddel doet het schuim weer inzakken.

Voor het handhaven van een lage schuimhoogte gedurende de uitloogbewerking is het wenselijk het antischuimmiddel continu in dat vat of die vaten toe te voeren, 35 waarin de schuimvorming dient te worden onderdrukt. Zulks zou de toename van de schuimhoogte bij het begin van de uitloging tegengaan, indien het antischuimmiddel charge-gewijs wordt toegevoegd.

800 0 1 02 -33-

Bij de proeven C-4 en C-5 vindt de meest schuim-vorming in de reaktor B plaats, met name de eerste reaktor waarin stoom wordt geleid. Bij proef C-6 bedragen de schuim-hoogten in de reaktoren A-D resp. 0, 3,5, 1,4 en 1,8 cm.

5 In de reaktor A wordt weinig of geen schuim waargenomen.

Dus bij inleiden van stoom treedt schuimvorming op, indien de brij heet is en de uitloging zeer snel geschiedt. De grote schuimhoogte in de reaktor B schijnt met de tijd toe te nemen, hetgeen mogelijk in verband staat met de geleide-10 lijke accumulatie van vaste deeltjes in de reaktor. Het schuim in de reaktor B zakt van 3,0 tot 0,3 cm bij verlaging van de temperatuur van 100,5 tot 97,5°C. Het antischuim-middel is dus ook voor het beheersen van schuimvorming te gebruiken.

15 De schuimvorming in de reaktoren C en D schijnt toe te nemen als de warmtetoevoer en de verdampingssnelheid toeneemt. Het schuim is echter zeer onstabiel en zakt direkt in elkaar indien het koken ophoudt.

Periodiek worden de monsters van de oplossingen 20 uit de reaktoren genomen en geanalyseerd ter vaststelling van het bereiken van de konstante gang van de uitloging.

Bij proef C-2 wordt in de reaktor A na 4 uren een konstante nikkelconcentratie van circa 60 gpl gevonden.

Boor de reaktor B bedraagt de konstante nikkelconcentratie 25 circa 80 gpl. Voornoemde resultaten worden verkregen bij" het uitlogen van materiaal no. 8 bij 70°C, waarbij waterstof wordt ingeleid met een debiet van 1 1/min, terwijl de berekende eindnórmaliteit 2,10 bedraagt. De verblijfstijd in de reaktoren A en B bedragen resp. 52 en 50 min.

30 De omstandigheden bij proef C-3 zijn dezelfde als die bij proef C-2, behalve dat de verblijfstijd in de reaktoren A en B resp. 28 en 26 min bedraagt bij een doorlopende uitloging tot 2 uren. De konstante nikkelconcentratie bedraagt circa 50 gpl in de reaktor A en circa 65 gpl 35 in de reaktor B.

Proef C-4 geschiedt met materiaal no. 7 bij 70°C en een berekende eindnórmaliteit van 2,18 zonder inleiding van gas, terwijl de verblijfstijd in elk van de reaktoren 80 0 0 1 02 -34- A en B 15 min bedraagt en de uitloging circa 60-70 min duurt. De konstante nikkelconcentratie bedraagt circa 40-45 gpl voor de reaktor A en circa 60 gpl voor de reaktor B.

Bij proef C-5 met 5 reaktoren wordt materiaal no.8 5 continu gedurende meer dan 9 uren uitgeloogd. Gedurende de konstante gang van de uitloging fluctueert de zoutzuur-sterkte in de. reaktor A (70°C) tussen 4 en 4,5 N. In de reaktor B (100°C) bedraagt de zoutzuursterkte circa 2N; in de reaktor C (104°C) circa 1,65N en in de reaktoren 10 D en E (104°C) circa 1,55-1,65 N. De verblijfstijden in de reaktoren A-E bedragen resp. 62, 51, 54, 55 en 84 min. De resultaten zijn vergelijkbaar met die van proef C-6, behalve dat in het laatste geval met 4 reaktoren wordt gewerkt .

15 Het is wenselijk, dat de 'ontsluiting van nikkel- materiaal in een systeem-geschiedt, waarin de uitloging bij lage temperatuur en die bij hoge temperatuur in stappen geschieden, bijvoorbeeld volgens het produktieschema van figuur 5.

20 De werkwijze voor de uitloging is toe te passen op thermisch geactiveerde nikkelsulfideprecipitaten en vooral op korrelvormig nikkelsteen, al of niet in gemalen toestand. De gemiddelde deeltjesgrootte bedraagt bij voorkeur minder dan 50 mesh, met meer voorkeur voor minder dan 25 100 mesh.

De nikkelsteen wordt over het algemeen verkregen door een nikkelsulfideprecipitaat onder oxiderende omstandigheden te smelten en dan tot korrels gevormd. Het zwavel-gehalte van het sulfidemateriaal kan echter wijduiteenlopen, 30 met name kan de atomaire verhouding S/Ni tussen 0,3 en 2 bedragen.

De nikkelsteen kan ook circa 10 gew.% cobalt of meer bevatten, terwijl het totale gehalte aan nikkel, cobalt en zwavel tenminste circa 85 gew.% bedraagt, bij 35 voorkeur tenminste circa 90%. Het nikkelgehalte in het nikkelsteen kan dus circa 55-85%, bijvoorbeeld 60-75% bedragen. Uiteraard kunnen kleinere hoeveelheden van andere elementen in de nikkelsteen aanwezig zijn, zoals Cu, Fe, 800 0 1 02 > * -35-

Zn, enz., waarbij het totale gehalte aan voornoemde elementen niet meer bedraagt dan circa 15%, waarvan tenhoogste circa 5% koper.

Het zoutzuur voor het uitlogen van de nikkelsteen 5 heeft een sterkte van circa 3-8N, bijvoorbeeld 5-7N. Bij voorkeur wordt een zoutzuur/watermengsel gebruikt, dat onder atmosferische druk azeotropisch kookt, bijvoorbeeld ter sterkte van circa 6N.

De verkregen nikkelchlorideoplossing kan bijvoor-10 beeld door uittrekken met een oplosmiddel gezuiverd worden.

Er wordt nog opgemerkt, dat de in vorenstaande beschreven uitvoeringsvormen vatbaar zijn voor modificaties en variaties, die binnen het kader van de uitvinding vallen.

800 0 1 02

Claims (18)

1. Werkwijze voor het met zoutzuur uitlogen van een koperarm nikkeliferrosulfidemateriaal met een totaal gehalte aan nikkel, zwavel en eventueel cobalt van tenminste circa 85 gew.%, gekenmerkt door het vaststellen bij welke 5 van de volgende drie categoriën van materialen het uit te logen materiaal behoort: (A) materialen met een atomaire verhouding C/Ni van circa 0,3-0,9; (B) materialen, die hoofdzakelijk uit een primair ίο nikkelsulfideprecipitaat met een atomaire verhouding S/Ni van circa 1 bestaat en (C) materialen met een atomaire verhouding S/Ni van meer dan 0,9; waarna: 15 (I) een materiaal (A) wordt uitgeloogd in de vorm van een brij enwel boven 50°C met zoutzuur van circa 3-8N in een voldoende hoeveelheid om tenminste circa 50 gew.% van het in het materiaal aanwezige nikkel op te lossen; (II) een materiaal (B) in de vorm van een brij 20 wordt uitgel'oogd enwel boven 50°C met zoutzuur van circa 3-8N in een voldoende hoeveelheid om circa 50% van het in het materiaal aanwezige nikkel op te lossen onder achterlating van een niet verder op te lossen residu met een atomaire verhouding S/Ni van meer dan 1, dat wordt geïsoleerd 25 en thermisch geactiveerd teneinde het zwavelgehalte daarvan met tenminste circa 10 gew.% te verlagen; waarna het geactiveerde residu als een materiaal (A) wordt uitgeloogd; (III) een materiaal (C) eerst wordt geactiveerd teneinde het zwavelgehalte daarvan met tenminste circa 30 10 gew.% te verlagen, waarna het geactiveerde sulfidemateri- aal op dezelfde wijze wordt uitgeloogd als een materiaal (A); waarna de verkregen nikkelchlorideoplossing wordt afgescheiden en gezuiverd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, 35 dat het uit te logen materiaal uit een materiaal van categorie (A) bestaat. 800 0 1 02 I > -37-

3. Werkwijze volgens conclusie 1, net het kenmerk, dat het uit te logen materiaal uit een materiaal van categorie (B) bestaat.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, 5 dat het uit te logen materiaal uit een materiaal van catergorie (C) bestaat.

5. Werkwijze volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat het materiaal wordt uitgeloogd met circa 5-7N zoutzuur en bij een temperatuur tussen circa 60°C en het 10 kookpunt.

6. Werkwijze volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat aan het eind van de uitloging de zoutzuur-sterkte van de nikkeloplossing circa 0,5-5N bedraagt.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, 15 dat aan het eind van de uitloging de zoutzuursterkte van de nikkeloplossing circa 0/5-3N bedraagt.

8. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het uit te logen materiaal een deeltjesgrootte van minder dan circa 50 mesh bezit en in twee stappen wordt 20 uitgeloogd, met name eerst bij circa 50-80°C met 3-8N zoutzuur tot tenminste 50 gew.% van het in het materiaal aanwezige nikkel is uitgeloogd; waarna de uitloging bij een hogere temperatuur tussen 80°C en het kookpunt wordt voortgezet en beëindigd, als de zuursterkte van de nikkeloplos-25 sing circa 0,5-5N bedraagt onder het oplossen van nagenoeg als het bij de eerste stap niet opgeloste nikkeliferro-sulfidemateriaal is opgelost ter verschaffing van een nikkelchlorideoplossing met tenminste circa 70 gpl nikkel.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, 30 dat de uitloging bij lage en die bij hoge temperatuur continu in een aantal achtereenvolgende stappen worden uitgevoerd.

11. Werkwijze volgens conclusies 1-10, met het kenmerk, dat het uit te logen nikkelferrosulfidemateriaal 35 is verkregen door een sulfideprecipitaat te smelten tot een nikkelsteen, die dan wordt gegranuleerd.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat van de korrelvormige nikkelsteen de deeltjes- 800 0 1 02 -38- grootte minder dan circa 100 mesh bedraagt.

13. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het nikkeliferrosulfidemateriaal bestaat uit gemalen korrelvormige nikkelsteen.

14. Werkwijze volgens conclusies 1-13/ met het kenmerk/ dat bij het uitlogen in de brij van het uit te logen materiaal een gasvormig fluidum wordt geleid ter verbetering van het oplossen van het materiaal.

15. Werkwijze volgens conclusie 14/ met het IQ kenmerk, dat het inleiden van het gasvormige fluidum enige tijd na het begin van de uitloging of gedurende de uitloging bij hoge temperatuur wordt uitgevoerd.

16. Werkwijze volgens conclusiesl-15/ met het kenmerk, dat bij het uitlogen aan de brij van het materiaal 15, een kleine, doch werkzame hoeveelheid antischuimmiddel wordt toegevoegd.

17. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het antischuimmiddel bestaat uit die (2-ethvl-hexyl) natrium sulfosuccinaat.

18. Werkwijze volgens conclusie 16 of 17, met het kenmerk, dat het antischuimmiddel gedurende de gehele uitloging wordt toegevoegd.

19. Nikkel, verkregen met de werkwijze van conclusies 1-18. 800 0 1 02