DE3005447A1 - Verfahren zum reinigen von nickelchloridloesungen - Google Patents
Verfahren zum reinigen von nickelchloridloesungenInfo
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Description
"'ϊ>— u " Amax Inc.
r. cat Thomas Bereit ß 88g
Dr.Be/sa
Amax, Inc.
Greenwich, Connecticut V. St. A.
Verfahren zum Reinigen von Nickelchloridlösungen
-Z-
300 b
Die Erfindung betrifft die Reinigung von Nickelchloridlösungen, wie Laugen aus Nickelchlorid und Salzsäure. ,
die beim Auslaugen von nickelhaltigem sulfidischem Material erhalten werden, wobei diese Lösungen im allgemeinen
zusätzlich zu Kobalt Verunreinigungen wie Kupfer, Eisen und Zink enthalten.
Es ist bekannt, Nickel und Kobalt aus Lateriterz durch Auslaugen einer wäßrigen Aufschlämmung des Erzes mit
Schwefelsäure bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in einem Autoklaven zu gewinnen. Die gesättigte hergestellte
Mutterlauge wird mit einem Neutralisationsmittel (z. B. Mg(OH)2, einem stark magnesiumhaltigen Erz,
Korallenschlamm und dgl.) auf einen erhöhten pH-Wert bis zu einem Wert gebracht, der dazu führt, daß Nickel-und
Kobaltsulfide mit H2S ausgefällt werden. Der Sulfidniederschlag
wird gewaschen und auf einen hohen Feststoffgehalt
(z.B. 65 Gew.-% Feststoffe) eingedickt und anschließend
bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in verdünnter Schwefelsäurelösung (z.B. 1 %) oxidiert, wobei sich eine
Lösung bildet, die Nickel- und Kobaltsulfat enthält. Das Nickel und Kobalt werden nachher nach bekannten Verfahren
gewonnen.
In der gleichzeitigen Patentanmeldung P (us
No. 12 781, 16. Februar 1979) wird ein Verfahren zur
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300bA47
Gewinnung von Nickel und Kobalt aus dem Sulfidniederschlag vorgeschlagen, wobei der Niederschlag vorzugsweise
thermisch aktiviert wird, um die Aktivität gegenüber dem Auslaugen mit Salzsäure bei Umgebungsdruck und bei
Temperaturen der Lösung von über 500C bis zum Sieden zu
erhöhen. Durch dieses Verfahren werden ziemlich konzentrierte Nickelchloridlösungen erhalten, die mehr als etwa
50 g/l Nickel, etwas Kobalt und ein oder mehrere Verunreinigungen wie Kupfer, Eisen und Zink, enthalten.
Es würde zweckmäßig sein, ein Verfahren zum Extrahieren von Verunreinigungen aus der Lauglösung und auch von Kobalt
zu schaffen, um eine Nickellösung ausreichender Reinheit zur anschließenden Isolierung eines handelsfähigen Nickelprodukts
zu schaffen.
Gegenstand der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zur Abtrennung von Verunreinigungen aus wäßrigen
Nickelchlorid-Salzsäure-Lösungen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines Lösungsmittelextraktionsverfahrens zur Reinigung von Nickelchloridlösungen,
die zusätzlich zu Kobalt wenigstens eine Verunreinigung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
Kupfer, Eisen und Zink, enthalten.
Diese und andere Ziele der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung mit den beigefügten Zeichnungen
näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1-3 verschiedene Ausführungsformen von
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300b4A7
Fließschemata der Lösungsmittelextraktion zur Abtrennung von Verunreinigungen aus Nickelchlorid-Salzsäure-Lösungen;
Figur 4 Kurven, die Beladungsisothermen von Eisen-III
in einem organischen Lösungsmittel zeigen, das verschiedene Konzentrationen Tributylphosphat
enthält;
Figur 5 eine Reihe von Kurven, die das Abstreifen von Eisen-III aus beladenen organischen Lösungen
zeigt, die 5, 10 bzw. 15 Vol.-% Tributylphosphat enthalten unter Verwendung von Wasser als Abstreifmittel;
Figur 6 zwei Kurven, welche die Beziehungen zwischen den
Verteilungskoeffizienten von Zink und Kobalt als Funktion der Konzentration von Tributylphosphat
in dem organischen Lösungsmittel darstellen;
Figur 7 die Wirkung von Salzsäure auf die Verteilungskoeffizienten von Zink und Kobalt;
Figur 8 eine Reihe von Kurven, die die Beladungsisothermen für Kobalt in Triisooctylamin von verschiedenen
Konzentrationen zeigen und
Figur 9 Abstreifisothermen von Kobalt aus beladenen
organischen Lösungen, die verschiedene Konzentrationen von Triisooctylamin enthalten.
Die Erfindung schafft ein Verfahren zur wirksamen Trennung von Verunreinigungen aus Nickelchlorid-Salzsäure-Lösungen unter
Anwendung von Techniken der Lösungsmittelextraktion,
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30Ό5447
insbesondere aus Nickelchloridlösungen, die wenigstens etwa 50 g/l Nickel enthalten, z. B. 50 g/l - 320 g/l Nickel,
gegebenenfalls wenigstens etwa 1 g/l Kobalt und wenigstens eine der Verunreinigungen Kupfer, Eisen und Zink.
Es wurde gefunden, daß durch Regeln der Normalität der Salzsäure, der gesamten Konzentration an Chloridionen und der
Konzentration an organischen Extraktionsmitteln, die Verunreinigungen wirksam von der Nickelchloridlösung abgetrennt werden
können, während die Schwierigkeiten auf einem Minimum gehalten werden, die mit dem anschließenden Abstreifen der Verunreinigungen
aus dem Extraktionsmittel zusammenhängen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können die Verunreinigungen
selektiv aus der Nickellösung extrahiert werden und lassen das Kobalt, soweit vorhanden, mit den Lösungen des
Nickelraffinats zurück, wobei ein sekundäres Nickelprodukt erhalten wird, oder das Kobalt kann im Anschluß an die Abtrennung
der Verunreinigungen aus der Nickelraffinatlösung durch Lösungsmittelextraktion extrahiert werden, um ein Nickelprodukt hoher
Reinheit zu schaffen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform können sowohl das Kobalt wie die Verunreinigungen zusammen aus der Nickellösung abgetrennt
werden und das Kobalt kann anschließend selektiv von den Verunreinigungen durch Abstreifen getrennt werden. Somit
kann in ähnlicher Weise eine hochreine Nickellösung nach dieser Ausführungsform hergestellt werden.
Allgemein gesprochen ist die Erfindung auf ein verbessertes Verfahren der Lösungsmittelextraktion zur Entfernung von
Verunreinigungen aus einer wäßrigen sauren Nickelchloridlösung gerichtet, die etwa 50 g/l - 320 g/l Nickel, gegebenenfalls
wenigstens etwa 1 g/l Kobalt und wenigstens eine Verunreinigung
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ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kupfer-II, Eisen-II
und/oder Eisen-III und Zink ausgewählt ist, wobei die Verbesserung
darin besteht, daß die Nickelchloridlösung mit einer ausgewählten Konzentration an freier Salzsäure versehen
wird, die etwa 0,2 η bis 4 η beträgt, sowie mit einem gesamten Chloridgehalt von etwa 4 - 11 n, daß ein Mischen der
wäßrigen Lösung mit einer Losung eines organischen Extraktionsmittels einer Konzentration von etwa 5-70 Vol.-% Tributylphosphat
(TBP) gelöst in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel durchgeführt wird, wobei das Volumenverhältnis
der organischen Lösung zur wäßrigen Lösung (O/A-Verhältnis) gemäß dem Gleichgewichts-Molverhältnis der Konzentration
der. Verunreinigung (en) in der organischen Lösung zu
.auSjgewäKLt wird
derjenigen in der wäßrigen Lösung/una daß anschließend die
organische Lösung von der nickelhaltigen wäßrigen Lösung abgetrennt wird, um eine Nickelchloridlösung zu erhalten, die im
wesentlichen an der Verunreinigung verarmt ist. Das 0/A-Volumenverhältnis
kann vorzugsweise von etwa 1-15 reichen. Die benötigten O/A-Verhältnisse können leicht von Fachleuten
bestimmt werden.
Bei der Auswahl einer vorgegebenen Konzentration Extraktionsmittel im genannten Bereich von 5 - 70 Vol.-?6 Tributylphosphat
sind die zu berücksichtigenden Parameter die gesamte Chloridkonzentration der wäßrigen Einspeiselösung, die Konzentration
an freier Säure und das Konzentrationsniveau der Verunreinigungen, die aus der wäßrigen Lösung entfernt werden sollen.
Beispielsweise kann die Konzentration des Extraktionsmittels
beim Arbeiten mit einer Nickelchlorid-Einspeiselösung, die 50 - 170 g/l Nickel und freie Säure im Bereich von 0,2 bis 4 η
HCl enthält, davon abhängen, ob Kupfer und Zink zuerst aus der Lösung entfernt werden, wenn Eisen als Eisen-II vorliegt
oder ob Eisen, Kupfer und Zink selektiv zusammen entfernt werden,
wenn im wesentlichen der gesamte Eisengehalt als Eisen-III
vorliegt.Wenn praktisch alles Eisen als Eisen-II vorhanden
ist land Kupfer und Zink selektiv entfernt werden sollen, kann die Konzentration an Extraktionsmitteln etwa 15-70 Vol.-%
betragen, vorzugsweise etwa 15 - 50 Vol.-% Tributylphosphat.
Anschließend an die Entfernung von Kupfer und Zink würde das Eisen im Nickelraffinat zu Eisen-III oxidiert werden und extrahiert
werden unter Verwendung einer Konzentration an Extraktionsmittel von etwa 5-70 Vol.-% TBP, vorzugsweise 5-35
Vol.-%, wobei der letztgenannte Bereich bevorzugter ist, weil er eine beladene organische Phase schafft, die in der Lage
ist, durch Abstreifen leicht vom Eisen befreit zu werden. Wenn die Lage derart ist, daß Eisen, Kupfer und Zink zusammen
entfernt werden, würde die Konzentration an TBP vorzugsweise von etwa 15-50 Vol.-% betragen unter der Voraussetzung, daß
das Redoxpotential der Lösung bezüglich der Standard-Calomel-Elektrode als Bezugselektrode derart ist, daß das Kupfer in
extrahierbarer Form gehalten wird.
Bezüglich des Kobalts, das mit dem Nickel im Raffinat verbleibt, kann dieses entweder mit TBP bei relativ hoher
Konzentration von etwa 50 - 70 Vol.-% oder durch Verwendung einer organischen Lösung von Triisooctylamin (TIOA), d.h.
bis zu etwa 30 Vol.-% extrahiert werden, wobei das letztgenannte
Extraktionsmittel bevorzugter ist.
Wenn die Einspeiselösung 170 - 320 g/l Nickel und freie Säure im Bereich von 0,2 bis 4 η HCl enthält, wird die
Konzentration an TBP im Fall der Entfernung von Eisen, Kupfer und Zink zusammen oder nur von Kupfer und Zink ausgewählt
aus dem Bereich von 15 - 70 Vol.-%. In dem Fall, wenn Eisen, Kupfer und Zink zusammen extrahiert werden und das Redoxpotential
der Lösung auf die Extraktion von Kupfer gerichtet ist, beträgt die bevorzugte Konzentration für TBP 15-50 VoI.-
- 30 -
030036/074·
Wenn Kupfer und Zink zusammen entfernt werden, beträgt der bevorzugte Konzentrationsbereich 15 - 50 Vol.-%. Wenn Eisen
getrennt entfernt wird anschließend an die Entfernung
von Kupfer und Zink reicht die Konzentration an TBP vorzugsweise
von 5-35 Vol.-%.
Die Entfernung von Kobalt aus Lösungen mit hohem Nickelchloridgehalt
kann in ähnlicher Weise dadurch bewerkstelligt werden, daß eine TBP-Konzentration von etwa 25 - 50 Vol.-% verwendsb
wird oder indem eine organische Lösung von TIOA verwendet wird.
Wenn Kobalt und alle Verunreinigungen zusammen aus der Nickelchloridlösung
extrahiert werden, reicht die TBP-Konzentration von 20 - 70 Vol.-%, vorzugsweise 25 - 50 Vol.-%. Es ist vorteilhaft
bei der Extraktion von Kobalt mit den Verunreinigungen, einen Gehalt an freier Salzsäure von wenigstens etwa 0,5 n,
z. B. etwa 1 - 2 η zu haben.
Wenn die Lösung Kupfer als Verunreinigung enthält, ist es
wesentlich, daß das Redoxpotential der Lösung bezüglich der Standard-Calomel-Elektrode auf einen Wert von wesentlich
weniger als 600 mV eingestellt wird mit dem Ziel, einen wesentlichen Teil des Kupfers in extrahierbarem Zustand zu
belassen, z. B. bei einem Wert unterhalb etwa 500 und vorzugsweise unterhalb etwa 450 oder 400 mV. Wenn gewünscht ist, daß
im wesentlichen alles Kupfer von der Nickellösung abgetrennt wird, ist bevorzugt, daß das Redoxpotential auf einem Wert
unter etwa 400 mV gehalten wird, z. B. von 350 mV oder weniger.
Wenn Eisen in der Nickelchloridlösung zusammen mit dem Kupfer vorhanden ist, können die Bedingungen, die für die Extraktion
von Kupfer gemäß obigen Ausführungen günstig sind, gesteuert
- 31 -
03ÖÖ3S/074I
und manipuliert werden in Übereinstimmung mit der Oxidationsstufe des vorhandenen Eisens.
Wenn praktisch alles Eisen als Eisen-II vorliegt (Fe +)
wird die Lösungsmittelextraktion selektiv gegenüber Kupfer und gegenüber etwa vorhandenem Zink sein, aber nicht gegenüber
Eisen, wie sich durch die Tatsache ausdrückt, daß wesentliche Mengen Eisen-II mit dem Nickel im Raffinat verbleiben.
Um das Eisen aus dem Raffinat zu entfernen, muß das Eisen zu Eisen-III oxidiert und anschließend mit dem
organischen Lösungsmittel extrahiert werden.
Wenn das Eisen in Lösung praktisch insgesamt als Eisen-III vorliegt, haben Versuche ergeben, daß das Redoxpotential
derart sein wird, daß das Kupfer eine schlechte Extrahierbarkeit zeigt. Andererseits ist dann, wenn die Lösung, die das
Eisen enthält, etwas unteroxidiert ist, z. B. eine kleine aber wirksame Menge von 200 Teilen je Million Teile (ppm)
oder mehr, wie 500 ppm Eisen als Eisen-II enthält, das Kupfer leicht extrahierbar, da das Redoxpotential günstig
dafür ist, daß das Kupfer im extrahierbaren Zustand gehalten wird.
Allgemein gesprochen liegt das Eisen in der Lauglösung im wesentlichen in reduziertem Zustand vor, wenn nickelhaltiges,
sulfidisches Material mit Salzsäure gelaugt wird. Um solche Lösungen durch Lösungsmittelextraktion zu reinigen ist es
zunächst vorteilhaft, sie bis zu dem Punkt zu oxidieren, bei welchem die Lösung bezüglich des Eisengehalts leicht unteroxidiert
ist, um eine kleine aber wirksame Menge Eisen-II-Ionen
zu hinterlassen, die ausreichen, um das richtige Redoxpotential zu schaffen, um das Kupfer im extrahierbaren
Zustand zu halten, während immer noch im wesentlichen alles Eisen aus der Lösung extrahiert wird.
omae/on«
Um die Wichtigkeit der Einstellung des Redoxpotentials der Lösung hinsichtlich der Entfernung von Kupfer zu erläutern,
wurden verschiedene Versuche der Lösungsmittelextraktion bei verschiedenen Redoxpotentialen bezüglich der Standard-Calomel-Elektrode
durchgeführt.
Eine synthetische Einspeiselösung wurde hergestellt mit einem Redoxpotential von etwa 340 mV, wobei die Lösung 116 g/l
Nickel, 3,2 g/l Eisen, 0,48 g/l Kupfer, 1,6 g/l Zink und 1,88 η HCl enthielt. Bei der Durchführung jedes dieser
Versuche wurde ein Teil der wäßrigen Lösung mit einem O/A-Verhältnis
1 : 1 mit dem organischen Lösungsmittel vermischt, welches 35 Vol.-% TBP enthielt, und die Lösungen wurden
durch Schütteln gemischt und abtrennen gelassen. Es wurde in jedem Versuch nur eine einzelne Extraktion durch Kontaktieren
durchgeführt.
Die mit der Lösung erhaltenen Ergebnisse bei einem Redoxpotential von 340 mV zeigten, daß praktisch alles Eisen im
Oxidationszustand Eisen-II (Fe +) vorlag, wobei im Raffinat
2,71 g/l vorlagen, was anzeigte, daß nur 15,3 % des Eisens durch das organische Lösungsmittel extrahiert worden waren.
Andererseits enthielt das Raffinat nur 0,05 g/l Kupfer, was anzeigt, daß 89,6 % und ein wesentlicher Teil des Kupfers
extrahiert worden waren.
Ein Teil der Einspeiselösung wurde dann oxidiert, um das Redoxpotential auf 416 mV zu erhöhen durch Zugabe von
Käliumdichromat und die Lösung wurde anschließend in einer einzelnen Extraktionsstufe durch Kontakt mit TBP extrahiert.
Das Raffinat enthielt 1,2 g/l Eisen und 0,08 g/l Kupfer. Das Eisen im Nickelraffinat war praktisch Eisen-II. Etwa
- 33 -
62,5 % des Eisens waren extrahiert und 83,3 % des Kupfers.
Somit lag ein größerer Teil des Eisens als Eisen-III vor. Ein Hauptteil des Kupfers war £doch extrahierbar in der
Gegenwart von erheblichen Mengen Eisen-II in der wäßrigen
Lösung.
Wenn ein Teil der Einspeiselösung auf ein Redoxpotential
von 482 mV durch Zugabe von Kaliumdichromat gebracht wurde, wurde praktisch alles Eisen, das in der Oxidationsstufe
Eisen-III vorlag, extrahiert, während etwa 35 % des Kupfers extrahiert wurden, was immer noch ziemlich wesentlich ist.
Wenn das Redoxpotential auf 985 mV erhöht wurde, wurde alles Eisen extrahiert. Es wurden jedoch nur etwa 2,1 % des Kupfers
extrahiert, was anzeigt, daß das Redoxpotential für die Extraktion von Kupfer nicht günstig ist, insbesondere dann,
wenn alles Eisen als Eisen-III vorliegt.
Zusätzlich zu den genannten Versuchen wurde eine andere Nickelchloridlösung untersucht, die 126 g/l Wickel, 1,97 η
HCl, 3,8 g/l Eisen, 0,66 g/l Kupfer und 1,52 g/l Zink enthielt. Die Lösung, die ein Redoxpotential von 368 mV hatte,
wurde durch Oxidation des Eisens auf 482 mV durch Zugabe von Kaliumdichromat gebracht. Wie in den vorgenannten Versuchen
wurde die Lösungsmittelextraktion in einer Stufe durch Kontakt mit einem O/A-Verhältnis 1 : 1 mit dem organischen
Lösungsmittel, das 35 Vol.-% TBP enthielt, durchgeführt. Das
Raffinat enthielt 0,005 g/l Eisen (5 ppm) und 0,54 g/l Kupfer. Nur 18 % des Kupfers waren extrahiert, während über 99 %
des Eisens entfernt waren. Dies zeigt an die Wichtigkeit, daß eine kleine aber wirksame Menge Eisen-II vorhanden ist,
um das Kupfer in extrahierbarem Zustand zu halten, insbesondere dann, wenn alle Verunreinigungen (Eisen, Kupfer und Zink)
- 34 -
030036/οηβ
zusammen mit dem organischen Extraktionsmittel extrahiert werden.
Wie oben erwähnt, kann die kleine aber wirksame Menge Eisen-II
vorzugsweise bis zu etwa 200 ppm oder darüber reichen. Es kann mit der Nickellösung zurückgehalten werden, um ein
handelsfähiges Produkt zu erhalten, oder es kann oxidiert werden (z. B. mittels Chlor, Sauerstoff oder Luft) zu
Eisen-III und durch Lösungsmittelextraktion entfernt werden.
Während im folgenden auf Eisen-II, Eisen-III, Kupfer und Zink
Bezug genommen wird, ist zu bemerken, daß die genannten Elemente einschließlich Kobalt im wesentlichen mit Chlor
.und
komplex gebunden sind/in Form anionischer Chlorkomplexe vorliegen.
Ein Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß verschiedene Fließschemata zur Durchführung der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden können. Als Erläuterung
für solche Fließschemata wird auf die Figuren 1-3 Bezug genommen .
Figur 1 ist besonders angepasst zur Behandlung von Nickellösungen,
die Eisen enthalten, das im wesentlichen als Fe-II vorliegt, derart, daß die Verunreinigungen von Kupfer und Zink
zuerst selektiv entfernt werden, während Kobalt und Eisen im wesentlichen im Nickelraffinat verbleiben.
Gemäß Figur 1 wird das organische Extraktionsmittel 10 (TBP) im Gegenstrom zur wäßrigen Einspeisung 11 in eine
mehrstufige Lösungsmittelextraktionsabteilung 12 von z. B. 6 Stufen eingespeist, wobei die wäßrige Einspeisung von der
letzten Stufe zur ersten Stufe fließt, und dann bei 13 heraus
- 35 -
und das organische Extraktionsmittel von der ersten Stufe
zur letzten Stufe strömt und dann heraus in Form der beladenen
organischen Phase 10 A, die etwas Nickel, Kobalt und einige Salzsäure zusätzlich zu den Verunreinigungen
Kupfer und Zink enthält. Die beladene organische Phase wird mit Wasser 15 gewaschen (z. B. in zwei Stufen) im Wäscher
14, um rückgehaltenes Nickel und Kobalt zu entfernen und das gewaschene Produkt 15 wird in die wäßrige Einspeisung
11 zurückgeführt.
Die beladene organische Phase 10 A wird durch den Abstreifer 17 geführt (z. B. 4 Stufen), wobei sie von Kupfer und Zink
durch Abstreifen mit Wasser oder mit wäßriger Lösung 18 befreit wird, die etwa 0,1 - 0,5 η rICl enthält, um ein abgestreiftes
Produkt 19 zu erzeugen, das diese Verunreinigungen enthält. Das organische Extraktionsmittel wird bei 20 mit
einem Teil der organischen Phase zurückgeführt, die bei
21 ausblutet, und durch die Waschabteilung 22 geleitet, in welcher die abgestreifte organische Phase 21 gereinigt wird
zur Zurückleitung über die Leitung 23 in den Abschnitt für die Lösungsmittelextraktion 12. Die Reinigungsoperation umfaßt
eine alkalische Wäsche und danach eine saure Wäsche, um emulsionsbildende Abbauprodukte zu entfernen.
In der Zwischenzeit wird ein Nickelraffinat 13 einer Oxidation
unterworfen, z. B. mit Sauerstoff, Chlorgas oder Luft, um Fe(II) zu Fe(III) zu oxidieren. Das oxidierte Raffinat 13 A,
das Nickel, Kobalt und Eisen enthält, wird dann durch eine mehrstufige Lösungsmittelextraktion 25 (z. B. 2 Stufen) geleitet,
in der es sich im Gegenstrom mit dem organischen Extraktionsmittel 26 vermischt, welches TBP (z. B. 35 Vol.-%)
enthält, während die beladene organische Phase 26 A zum Wasserwäscher 27 geführt wird, um restliches Nickel, Kobalt und
Salzsäure zu entfernen. Das mit Wasser gewaschene Produkt
- 36 -
300F.U7
- 3d -
wird mit der Raffinateinspeisung 13 A zusammengeführt, wobei
ein Wickelraffinat 13 C erzeugt wird, das Kobalt enthält, aber im wesentlichen an den Verunreinigungen verarmt ist,
wobei das Nickelraffinat zur Kobaltentfernung geführt wird, die später diskutiert wird.
Die gewaschene organische Phase wird in den Abschnitt zur Abstreifung von Eisen geleitet, wo die organische Phase mit
Wasser oder einer verdünnten Salzsäurelösung 30, die 0,1 0,5 η HCl enthält, abgestreift wird und ein Abstreifprodukt
bildet, das Eisen-III enthält, wonach die abgestreifte organische Phase 26 B im wesentlichen zur selektiven
Extraktion von Eisen 25 zurückgeführt wird,/ein Teil der abgestreiften
organischen Phase als Nebenstrom 26 C zur Wäsche der organischen Phase 31 geleitet wird, in welcher die abgestreifte
organische Phase wie vorher gereinigt wird.
Das Nickelraffinat 13 B, das von Verunreinigungen befreit ist, wird in eine selektive mehrstufige Extraktionsanlage zur Entfernung
von Kobalt 32 (z. B. 6 Stufen) im Gegenstrom zur Einspeisung
von organischem Extraktionsmittel 33 geleitet, welches entweder Triisooctylamin (TIOA) oder Tributylphosphat
(TBP) wie oben erwähnt, enthalten kann. Ein Raffinat 13 C von gereinigter Nickellösung wird hergestellt. Die mit
Kobalt beladene organische Phase 33 A wird in den Nickelwäscher 34 geleitet, in welchem restliches Nickel durch
eine Wasserwäsche 35 entfernt wird, wobei ein gewaschenes Produkt erzeugt wird, das das Nickelraffinat 13 B trifft
und mit diesem zusammen in die Stufe zur Kobaltextraktion 32 eintritt. Das Kobalt wird von der organischen Phase 37 (z. B.
6 Stufen) abgestreift unter Verwendung von Wasser, wobei ein abgestreiftes Produkt gebildet wird, daß das Kobalt enthält*
- 37 050036/0749
3 O O rs /+ 4 7
Die abgestreifte organische Phase 33 B wird im wesentlichen zurückgeführt in den mehrstufigen Abschnitt 32 und ein Teil
der abgestreiften organischen Phase wird als Nebenstrom 33 C entfernt, der bei 40 zur Rückführung in die Kobaltextraktionsstufe
32 gereinigt wird.
Ein Vorteil des beschriebenen Fließschemas besteht darin, daß es für Salzsäure-Lauglösungen verwendet werden kann, die beim
Auslaugen von nickelhaltigem Sulfidmaterial erhalten werden, wobei das Eisen in praktisch reduziertem Zustand vorliegt.
Dadurch, daß zuerst Kupfer und Zink entfernt wird, kann das Eisen später aus dem Nickelraffinat durch Oxidieren zu
Eisen-III extrahiert werden.
Gemäß Figur 2 ist die Lösungsmittelextraktion bezüglich der Entfernung von Kupfer, Eisen und Zink selektiv. In diesem
Fall liegt das Eisen in praktisch oxidiertem Zustand vor, ist aber etwas unteroxidiert, um die Gegenwart ,einer kleinen,
aber wirksamen Menge Eisen-II zu gewähr-Tdie aus'reicht, um
das Kupfer in extrahierbarer Form zu halten, z. B. in einer kleinen aber wirksamen Menge im Bereich bis zu etwa 200 ppm
oder mehr Fe-II.
Gemäß Figur 2 wird das organische Extraktionsmittel (TBP) 50 im Gegenstrom zur wäßrigen Einspeisung 51 in einen mehrstufigen
Abschnitt 52 durch Lösungsmittelextraktion eingespeist,
z. B. mit 6 Stufen, wobei die wäßrige Einspeisung von der letzten Stufe in die erste Stufe und herausströmt,
während das organische Extraktionsmittel von der ersten Stufe bis zur letzten Stufe und dann als beladene organische Phase
50 A herausströmt.
Die wäßrige Einspeisung wird in ein Nickel-Kobalt-Raffinat
- 38 -
überführt, das später durch Lösungsmittelextraktion zur Entfernung des Kobalts aus der wäßrigen Lösung behandelt
wird. In der Zwischenzeit wird die beladene organische Phase 50 A durch den Wäscher 54 (z. B. 2 Stufen) geleitet, in
dem es mit Wasser 55 zur Entfernung von zurückgehaltenem
Wickel, Kobalt und Säure aus der beladenen organische Phase gewaschen wird und das gewaschene Produkt 56 wird dann zurückgeführt
in die wäßrige Einspeisung 51 zur Rückgewinnung im Raffinat.
Die organische Phase 50 A, die mit den Verunreinigungen beladen ist, wird durch den Abstreifer 57 (z. B. 4 Stufen)
geführt, wo sie mit Wasser oder 0,1 - 0,5 η HCl-Lösung 58 behandelt wird,um ein Abstreifprodukt 59 von Kupfer, Eisen
und Zink zu bilden, wobei die abgestreifte organische Phase 50 B zur organischen Einspeisung 50 zurückgeführt wird und
ein Teil der abgestreiften organischen Phase als Nebenstrom 50 C in den Waschabschnitt 6 zur Reinigung der organischen
Phase zurückgeführt wird. Die Reinigungsoperation umfaßt eine alkalische Wäsche und anschließend eine saure Wäsche
zur Entfernung von emulsionsbildenden Abbauprodukten von TBP.
Das Raffinat 53 wird dann einer Lösungsmittelextraktion im Lösungsmittelextraktionsabschnitt 61 unterworfen, wobei das
Raffinat im Gegenstrom zu einem organischen Lösungsmittel geführt wird, das selektiv bezüglich der Entfernung von
Kobalt ist, wie Triisooctylamin oder TBP, wobei eine gereinigte Nickelchloridlösung 63 erhalten wird und die mit
Kobalt beladene organische Phase zur Nickelwäsche 64 geleitet wird, in der das Nickel mit Wasser 65 unter Bildung des gewaschenen
Produkts 66 behandelt wird, welch letzteres zum Lösungsmittelextraktionsabschnitt 61 zurückgeführt wird. Die
mit Kobalt beladene organische Phase wird durch die Kobalt-
- 39 -
abstreifung 67, in welcher das Kobalt mit Wasser 68 abgestreift wird, das im Gegenstrom zur organischen Phase 62 A
läuft, behandelt, wobei ein Abstreifprodukt 69 erhalten
wird, das zur Rückgewinnung geht und die abgestreifte organische Phase 62 B praktisch vollständig in die organische
Einspeisung 62 zurückgeführt wird, wobei ein Teil der organischen Phase 62 C als Nebenstrom in den Waschabschnitt
70 hineingeht und einer Reinigungsoperation unterworfen wird, wie vorher im ersten Teil des Verfahrens zur Rückführung
in den Lösungsmittelextraktionsprozeß beschrieben wurde.
Das Nickelraffinat 63 hat eine ziemlich hohe Reinheit bezüglich
des Eisengehalts, da die kleine Menge Eisen-II
in der Lösung innerhalb Spezifikationsgrenzen gesteuert werden kann und noch ausreicht, um das Kupfer in extrahierbarer
Form zu halten.
Das Fließschema von Figur 3 erläutert die gesamte Entfernung von Kobalt, Kupfer, Eisen und Zink in dem Abschnitt der
Lösungsmittelextraktion, wobei die beladene organische Phase nach dem Waschen von Kobalt durch Abstreifen befreit wird
und die vom Kobalt befreite organische Phase anschließend von den Verunreinigungen durch Abstreifen gereinigt wird.
Das Eisen liegt im wesentlichen in Form von Eisen-III vor, zusammen mit einer kleinen aber wirksamen Menge Eisen-II.
Dieses Fließschema ist besonders anwendbar auf Lösungen, die 170 - 320 g/l Nickel und wenigstens etwa 1 g/l Kobalt
enthalten (z. B. 3 - 50 g/l Kobalt, wie 5-25 g/l Kobalt).
Unter Bezugnahme auf Figur 3 ist festzustellen, daß das organische Extraktionsmittel 80 (TBP) im Gegenstrom zur
- 40 -
030035/0749
wäßrigen Einspeisung 81 in einen Abschnitt für die Lösungsmittelextraktion
82 (6 Stufen) eingespeist wird, wobei, falls erforderlich, auch eine Säurezugabe 83 vorgesehen ist,
um selektiv die Extraktion von Kobalt zu verbessern. Ein Raffinat 83 A mit ziemlich hoher Reinheit als Nickelchloridlösung
wird erzeugt, die zur Rückgewinnung geführt wird.
Die beladene organische Phase 80 A wird durch die Nickelwäsche 84 geleitet, wo sie im Gegenstrom mit Wasser 85 gewaschen
wird und das Nickel-Waschprodukt 86 wird in den Lösungsmittelextraktionsabschnitt 82 zurückgeführt, wonach
die
die gewaschene organische Phase 80 A/mit Kobalt und Verunreinigungen
beladen ist, dann durch Abstreifen bei 87 selektiv von Kobalt befreit wird, wobei das Kobalt mit Wasser 88 abgestreift
wird und eine Kobaltchloridlösung 89 ziemlich hoher Reinheit erzeugt wird. Die abgestreifte organische Phase
80 B wird durch eine Anlage 90 zum Abstreifen von Kupfer, Eisen und Zink geführt, in der sie mit 0,1 - 0,5 η HCl 91 gewaschen
wird, um die Verunreinigungen als Abstreifprodukt
92 zu entfernen.
Die abgestreifte organische Phase 80 C wird im wesentlichen
zur Lösungsmittelextraktion 82 zurückgeführt woba. ein Teil
der organischen Phase 80 in den Waschabschnitt 93 und von da in die Lösungsmittelextraktion zurückgeführt wird.
Zur Erläuterung der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung dienen die folgenden Beispiele.
Es wurde eine künstliche Mutterlauge aus einer Gesteinslaugung hergestellt, die 90 g/l Nickel und 79 g/l Salzsäure
zusammen mit Kobalt, Kupfer, Eisen und Zink enthielt. Das
030035/one
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Eisen lag im -wesentlichen in Form von Fe-Ii vor. Die Einspeisimg
(I) wurde einer Lösungsmittelextraktion bei 25°C unterworfen unter Verwendung einer organischen Lösung, die
aus einem mit Wasser unmischbaren aromatischen Kohlenwasserstoff (Solvesso 150) bestand, worin 35 Vol.-Jo Tributylphosphat
(TBP) enthalten waren. Die aromatischen Kohlenwasserstoffe enthielten 8 Gew.-% Cq-, 74 Gew.-% C,^, 15
Gew.-% C^jr und 1 Gew.-% CLp-Aromaten. Die Ergebnisse des
Versuchs waren die folgenden:
g/Liter
Lösung hältnis Strom 1/min Ni Co Cu Fe Zn KCl
(I) Einspeisung 4 0,24 90 4,4 0,22 2,6 1,8 79
Raffinat - - 92 4,4<0,002 2,8 0,02 67
Der leichte Anstieg des Gehalts von Nickel und Eisen im Raffinat kann Änderungen des Volumens der Lösung zugeschrieben
werden durch Verdampfung usw. Bemerkt wird, daß praktisch alles Eisen und Kobalt zusammen mit dem Raffinat
in der Nickellösung verblieben, während mehr als etwa 98 % des Kupfers und über 98 % des Zinks extrahiert wurden.
In der nächsten Stufe des Verfahrens wurde alles Eisen im Raffinat oxidiert bis zu Fe-III und dann entfernt unter
Verwendung des organischen Lösungsmittels wie bei der Extraktion von Kupfer und Zink.
Die Salzsäurekonzentration in der Einspeisung betrug 2,17 η (79 gA) und im Raffinat etwa 1,83 η (67 g/l). Nach der
Entfernung des oxidierten Eisens konnte das Kobalt aus der
- 42 -
Ö30Ö3S/07A8
Nickellösung entfernt werden unter Verwendung eines organischen
Lösungsmittels, das gegenüber Kobalt selektiv war, z. B. einer organischen Lösung, die Triisooctylainin
enthielt.
Die folgenden Werte erläutern Nickellösungen (Einspeisungen II - VII), die Eisen enthalten, wobei ein wesentlicher Teil
des Eisens als Fe-III vorliegt, flest als Fe-II. Die Bedingungen
waren die gleichen wie in Beispiel 1.
- 43 -
Lösung
O/A-Verhältni s
(II) Einspeisung Raffinat
(III) Einspeisung Raffinat
ο (IV) Einspeisung Q Raffinat
ca (V) Einspeisung Raffinat
(VI) Einspeisung Raffinat
(VII) Einspeisung Raffinat
organischer Strom l/min
0,16 0,16 0,24 0,16 0,24 0,24 g/Liter
| Ni | Co | Cu | 2,6 | Zn | HCl |
| 112 | 4,2 | 0,22 | 0,28 | 1,8 | 79 |
| 96 | 4,4 | 0,004 | 1,94 | 0,2 | - |
| 108 | 4,6 | 0,3 | 0,82 | 1,3 | 74 |
| 108 | 4,8 | 0,002 | 1,94 | 0,08 | 70 |
| 108 | 4,6 | 0,3 | 0,76 | 1,3 | 74 |
| 108 | 4,8 | <0,002 | 2,04 | 0,01 | 66 |
| 104 | 4,8 | 2,1 | 0,50 | 1,66 | 74 |
| 103 | 4,6 | <0,002 | 2,06 | 0,046 | 69 |
| 104 | 4,8 | 2,1 | 0,56 | 1,66 | 74 |
| 104 | 5,0 | 0,002 | 2,04 | 0,03 | 67 |
| 104 | 4,8 | 2,1 | 0,50 | 1,66 | 74 |
| 104 | 5,0 | < 0,002 | 0,012 | 67 | |
- 44 -
Wie sich aus den Werten ergibt, bteiben erhebliche Mengen
Eisen-II im Raffinat zurück, d.h. 0,28 - 0,82 g/l (280 820 ppm) um die Bedingung für die wesentliche Entfernung
von Kupfer zu bilden, d.h. eine Entfernung von mehr als 99 %. Aus den Einspeisungen V, VI und VlI ergibt sich insbesondere,
daß das Kupfer von 2,1 g/l auf 0,002 g/l oder darunter vermindert wurde.
Das Raffinat kann weiter zur Entfernung von Eisen durch
Oxidieren von Fe zu Fe^ behandelt werden und danach kann Fe-IIl durch Lösungsmittelextraktion mit einer organischen
Lösung, enthaltend 35 Vol.-% TBP abgetrennt werden.
Die folgenden Versuche erläutern das Ausmaß, bis zu welchem eine Nickelchloridlösung leicht unteroxidiert werden kann,
um immer noch günstige Bedingungen für die Extraktion von Kupfer zu schaffen. Die Lösungen wurden ausreichend unteroxidiert,
so daß die Menge Eisen-II 0,13 bzw. 0,06 g/l Fe (130 bzw. 60 ppm Fe )/, wobei die Bedingungen der
Lösungsmittelextraktion die gleichen wie gemäß Beispielen und 2 waren.
g/liter
| Losung Oy | (VIIl)Einspeisung | 'A-Ver- | organischer |
| h£ | Raffinat | iltnis | Strom |
| (IX) Einspeisung | 3 | 0,24 | |
| Raffinat | — | — | |
| 1 | 0,16 | ||
Ni
Co
Cu Fe
Za WCl
100 5,2 0,22 3,0 2,2 85
100 5,0 0,00^0,13 0,03476
108 5,1 0,3 1,94 1,66 75
108 5,0 0,002 0,06 0,21 73
- 45 -
O30036/O7A«
Wie bemerkt wird, reicht die kleine aber wirksame Menge Eisen-II in der wäßrigen Lösung (dem Raffinat) aus, um
die notwendigen Bedingungen zu schaffen, den Kupfergehalt in extrahierbarer Form aufrecht zu erhalten. Mehr als 99 %
des Kupfers waren abgetrennt worden aus der Nickelchloridlösung. Die Menge des restlichen Eisens, die sehr klein ist,
kann zusammen mit dem Nickelprodukt ein handelsfähiges Nickelprodukt ergeben, nachdem Kobalt aus der Lösung entfernt
worden ist.
Um die Wichtigkeit der Einstellung des Redoxpotentials der Nickelchloridlösung zur wirksamen Entfernung von Kupfer
zusammen mit den anderen Verunreinigungen (den Chlorkomplexen von Eisen, Kupfer, Zink und Kobalt) zu erläutern,
wurden zwei Durchgänge durch Versuchsanlagen durchgeführt, wobei das Fließschema von Figur 3 verwendet wurde. Es
wurden folgende Bedingungen angewendet:
| Temperatur: | 350C |
| Organische Komponente | 35 Vol.-% TBP in Solvesso 150 |
| Lösungsmittelextraktion: | 6 Stufen |
| Ni, HCl-Wäsche: | 2 Stufen |
| Kobaltabstreifung: | 6 Stufen |
| Fe-Cu-Zn-Abstreifung: | 4 Stufen |
| Abstreiflösung: | H2O |
| Kobalt-Abstreiflösung: | H2O |
| Fe-Cu-Zn-Abstreiflösung: | 0,4 η HCl. |
Die Bedingungen der Versuchsanlage für beide Ansätze sind im folgenden wiedergegeben:
- 46 -
300B447
Bedingungen
Organischer Strom
(Liter/h) 815
Lösungsmittelextraktion
O/A-Verhältnis 5
Ni, HCl-Wäsche
O/A-Verhältnis 100
O/A-Verhältnis 100
Kobalt-Ab stre ifung
O/A-Verhältnis 42
O/A-Verhältnis 42
Fe-Cu-Zn-AlD streif ung
O/A-Verhältni s 9,8
1055
6,6 100 40 9,7
Folgende Ergebnisse wurden erhalten:
g/Liter Lösuni
Ni
(A) Einspeisung 216
Raffinat 214
Co
Fe
Cu
HCl
11,2 4,2 0,47 2,8 58 0,98 <0,001 0,30 0,006 31,4
Redoxpoten
tial*
(B) Einspeisung 225
Raffinat 216
9,6 4,0 0,6 2,7 68 0,45 1,6 <0,001 <0,001 40
150 bis 230 mV
7bezogen auf Standard-Calomel-Elektrode.
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O3003S/0749
30Q5U7
Das Redoxpotential in der Einspeisung von Versuch B war
derart, das eine wirksame Henge des Chlorkomplexes von Eisen-II vorhanden war, während in der Einspeisung des
Versuchs A die Menge des Chlorkomplexes von Eisen-II sehr niedrig war (niedriger Eisengehalt des Raffinats in Versuch
A). Versuch B ergab eine totale Extraktion von Kupfer, Zink und dem größten Teil von Kobalt während in Versuch
A nur eine kleine Menge Kupfer extrahiert worden war.
Um die Wirkung der Konzentration von TBP in der organischen Phase auf die Extraktion der Eisen-III-Chlorkomplexe zu erläutern,
wurde eine Versuchsreihe bei 250C durchgeführt unter Verwendung üblicher Auschütteltechniken im Laboratorium.
Die wäßrige Chloridlösung enthielt 114 g/l Nickel, 5 g/l Kobalt, unter 0,002 g/l Kupfer,- 0,027 g/l Zink und
wechselnde Mengen Eisen von 2-12 g/l Fe5+. Die Lösung enthielt
70 g/l freie Salzsäure. Das organische Extraktionsmittel wurde bei verschiedenen Zubereitungen unter Verwendung
eines aromatischen Kohlenwasserstoffs als Lösungsmittel (Solvesso 150 oder Aromatic 150) hergestellt. Konzentrationen
der Bestandteile in der wäßrigen Lösung und im Extraktionsmittel sind in g/l wiedergegeben. Die Verteilungskoeffizienten
zeigen das arithmetische Verhältnis der Konzentration einer Art oder eines Bestandteils einer organischen
Phase gegenüber derjenigen Konzentration in der wäßrigen Lösung beim Gleichgewichtszustand.
Die Gleichgewichtsisotherme der Beladung für Eisen-III
wurden konstruiert, indem die organische Phase mit wechselnden Mengen wäßriger Lösungen in Berührung gebracht
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030036/074«
-48- 3 00 5 44
wurden, die Eisen in verschiedenen Mengen im Bereich von 2-12 g/l Fe^+ enthielten, wobei die Konzentrationen
der anderen Bestandteile die gleichen blieben. Die Lösungen wurden mit unterschiedlichen Verhältnissen organischer
Phase zu wäßriger Lösung (O/A) miteinander in Berührung gebracht. Die Ergebnisse sind in Figur 4 für
die Extraktionsmittel-Zubereitungen mit 5, 10, 15 und 35 Vol.-5'ό TBP gelöst in Solvesso 150 wiedergegeben. I-iit Bezug
auf die Kurven wird bemerkt, daß mit höherer T3P-Konzentration auch die Beladungen mit Pe in der organischen
Phase größer ist.
Um
/die Abstreifeigenschaften von Eisen aus beladener organischer Phase bei wechselnder TBP-Konzentration von 5, 10, 15 Vol.-Jo TBP festzustellen, wurden die organischen Lösungsmittel mit Eisen-III-Chlorkomplexen beladen, indem sie mit den genannten wäßrigen Lösungen mit hohen Verhältnissen organischer Phase zu wäßriger Phase in Berührung gebracht wurden, um sie voll mit Eisen-III zu beladen.
/die Abstreifeigenschaften von Eisen aus beladener organischer Phase bei wechselnder TBP-Konzentration von 5, 10, 15 Vol.-Jo TBP festzustellen, wurden die organischen Lösungsmittel mit Eisen-III-Chlorkomplexen beladen, indem sie mit den genannten wäßrigen Lösungen mit hohen Verhältnissen organischer Phase zu wäßriger Phase in Berührung gebracht wurden, um sie voll mit Eisen-III zu beladen.
Eine Gleichgewichtsisotherme für das Abstreifen wurde dann für jede beladene organische Phase konstruiert durch in Berührungbringen
der organischen Phase bei verschiedenen O/A-Verhältnissen unter Verwendung von Wasser als Abstreifmittel.
Die erhaltenen Isothermen sind in Figur 5 dargestellt. Wie sich aus den Kurven deutlich ergibt, ist es
leichter, Eisen aus dem organischen Lösungsmittel mit niedrigeren Konzentrationen von TBP abzustreifen, wie sich
aus der Tatsache ergibt, daß bei niedrigeren TBP-Konzentrationen mehr Eisen in der abgestreiften Lösung erscheint.
Die Auswahl einer vorgegebenen TBP-Konzentration hängt von dem Niveau des Gehalts von Eisen als Verunreinigung in der
- 49 I3ÖÖ35/0U9
-49- 300S447
Nickelchloridlösung ab. Auch bestimmt die Methode der
Isolierung des Eisens oder dessen Verwertung die Konzentration, die in der Abstreiflösung benötigt wird.
Es wurden Versuche durchgeführt, um die Wirkung von TBP-Konzentrationen
des organischen Lösungsmittels auf den Verteilungskoeffizienten der Extraktion der Chlorkomplexe
von Zink und Kobalt zu erläutern, wobei die Werte erhalten wurden, indem eine Reihe von Ausschüttelversuchen durchgeführt
wurden, wobei die organischen und wäßrigen Lösungen heftig durch Schütteln vermischt wurden. Die Versuche
wurden in Ansätzen verschiedener Konzentrationen von TBP, gelöst in Solvesso 150 bei 55°C und bei einem O/A-Verhältnis
von 1 : 1 mit einer Nickelchloridlösung durchgeführt, welche die Metalle wie folgt enthielt: IJi 270 + 30 g/l,
Co 22 + 2 g/l, Cu 0,16 + 0,02 g/l, Fe (II, III) 5 + 1 g/l, Zn 3,8 + 0,6 g/l, Cl" 11 + 0,5 η und HCl 0,2 n. Das Verhältnis
wurde bestimmt, indem die Verteilungskoeffizienten auf der logarithmischen Achse jeweils für Zink und Kobalt
gegen die Konzentration von TBP auf der linearen Achse aufgetragen wurden. Die Ergebnisse sind in Figur 6 wiedergegeben.
Die Werte zeigen, daß höhere TBP-Konzentrationen in der organischen Phase höhere Verteilungskoeffizienten sowohl
für Zink als auch für Kobalt ergeben.
Beispiel 6 Um die Wirkung von Salzsäure-Konzentrationen in der wäßrigen
- 50 030035/0741
-so- 300SU7
Einspeisung auf die Extrahierbarkeit von Kobalt und Zink zu zeigen, wobei T3P mit 35 Vol.-%, gelöst in Solvesso 150,
verwendet wurde..., wurde eine Reihe von Schüttelversuchen
absatzweise durchgeführt. Der gesamte Chloridgehalt der verschiedenen wäßrigen Einspeisungen wurde konstant gehalten
(d.h. auf 9,5 η Cl") während die HCl-Konzentrationen von
0,35 η auf 2,8 η erhöht wurde und die Nickelkonzentration
von 255 auf 181 g/l Hi abfiel. Die Bedingungen des Versuchs werden wie folgt wiedergegeben:
| Organische Phase: | HCl | 35 Vol.-J6 TBP in Solvesso 150 | Gesamt Cl" (n) |
| Temperatur: | 0,35 | 300C | 9,5 |
| O/A-Verhältnis: | 0,85 | 5:1 | 9,5 |
| Verfahren: | 1,35 | 9,5 | |
| 1,85 | 9,5 | ||
| Ni (g/l) | 2,35 | absatzweises Ausschütteln | 9,5 |
| 255 | 2,85 | Einspeisung | 9,5 |
| 240 | (n) Co oder Zn (r/1) | ||
| 225 | 11,2/3,4 | ||
| 210 | 11,2/3,4 | ||
| 196 | 11,2/3,4 | ||
| 181 | 11,2/3,4 | ||
| 11,2/3,4 | |||
| 11,2/3,4 | |||
Um die vorstehenden Werte zusammenzufassen, ergibt sich aus Figur 7, daß für eine vorgegebene TBP-Konzentration und
eine vorgegebene Gesamtkonzentration an Chlorid in der Nickelchloridlösung ein höherer Gehalt an freier Säure
eine verbesserte Extrahierbarkeit der vorhandenen Metall-Chlorkomplexe, insbesondere von Kobalt ergab. Beim Extrahieren
— 51 —
330036/074«
von Kobalt und aller Verunreinigungen zusammen unter Verwendung einer TBP-Konzentration von 25 - 50 Vol.-% und einer
Gesamtchloridkonzentration von etwa 6-10 ist bevorzugt, daß das freie HCl wenigstens etwa 0,5 η und vorzugsweise
etwa 1 - 2 η beträgt. Die Kobaltextraktion ist bei höherer TBP-Konzentration begünstigt.
Zur weiteren Erläuterung einer Ausführungsform der Erfindung
gemäß dem Fließschema von Figur 3 werden Ergebnisse eines Versuchs mit einer Mini-Anlage wiedergegeben, die
die Co-Extraktion von Kobalt mit Kupfer, Eisen und Zink als Chloride aus einer relativ stark chloridhaltigen wäßrigen
Einspeisung zeigt. Der Ansatz wurde auf einer kontinuierlichen Basis im Gegenstrom in üblichen Einheiten, bestehend
aus einem Mischgefäß und einem Absitzgefäß durchgeführt. Die organische Phase enthielt 35 Vol.-% TBP, gelöst in
Solvesso 150, und der Test wurde bei 35°C durchgeführt. Der
Versuch folgte dem Fließschema von Figur 3, wobei nur die Nickelwäsche fortgelassen wurde.
Die wäßrige Einspeisung enthielt 240 g/l Ni, 21,6 g/l Co, 0,16 g/l Cu, 7,2 g/l Fe meist als Fe-(III), 3,7 g/l Zn,
1,8 η freie HCl und 10,7 η Gesamtchloride. Die Verunreinigungen Kobalt, Kupfer, Eisen und Zink wurden mit der
organischen Phase in 6 Stufen mit einem 0/A-Verhältnis
7,3 extrahiert. Die Einspeisung enthielt eine kleine aber wirksame Menge Eisen-II, um Kupfer im extrahierbaren Zustand
festzuhalten. Die Strömungsgeschwindigkeit betrug 200 ml/l-Iinute und die Strömungsgeschwindigkeit der wäßrigen
Einspeisung betrug 27,4 ml/Minute. Es wurde konzentrierte
- 52 -
-52- 300'~447
Salzsäure zu verschiedenen Mischern (bei Stufen I, Ii, III
und IV) zugegeben, um den HCl-Gehalt der wäßrigen Phase
beim Durchstrom durch die Extraktionsreihe von Mischern zu erhöhen, um das Niveau des Raffinats an Salzsäure
über 0,8 η HCl zu halten.
Das erhaltene Raffinat hatte folgende Zusammensetzung: 200 g/l Ni, 0,09 g/l Co, 0,002 g/l Cu, 0,02 g/l Fe-(II)5
0,004 g/l Zn, 0,8 η HCl. Das Verhältnis von Wickel zu den Verunreinigungen ist sehr hoch und zeigt folgende Werte:
Hi/Co 2,2 χ 1O+5, Ni/Cu 1 χ 1O+5, Ni/Fe 1 χ 1O+4 und
Ni/Zn 5 x 1O+4.
Die beladene organische Phase enthielt 0,014 g/l ITi, 2,7 g/l Co, 0,025 g/l Cu, 0,82 g/l Fe, 0,51 g/l Zn,
0,22 η HCl (berechnet) und 0,38 η Gesamtchlorid. Die beladene organische Phase wurde selektiv von Kupfer durch
Abstreifen in 4 Stufen befreit unter Verwendung von Wasser mit einem O/A-Verhältnis 16,35 wonach das organische
Extraktionsmittel durch Abstreifen von Kupfer, Eisen und Zink in 4 Stufen mit 0,4 η HCl mit einem O/A-Verhältnis
12,7 befreit wurde.
Das Produkt aus dem Abstreifen von Kobalt enthielt 6,6 g/l Ni, 44 g/l Co, 0,107 g/l Cu, 0,008 g/l Fe,
1,3 g/l Zn, 3,6 η freie HCl und 5,2 η Gesamtchlorid.
Die abgestreifte organische Phase wurde danach in einer Stufe mit 0,5 η Ätzalkalilösung mit einem 0/A-Verhältnis
9>4 gewaschen und schließlich mit 0,4 η HCl in einem O/A-Verhältnis 9,2 gewaschen. Die gewaschene organische
Phase enthielt 0,008 g/l Eisen und 0,006 g/l Zink. Die gewaschene organische Phase wurde dann zum Hauptabschnitt
- 53 030035/074$
300Γ5Α47
für die Extraktion zurückgeführt.
Zur Erläuterung der Verwendung von Triisooctylamin (TIOA) zur Entfernung von Kobalt aus Nickelchloridlösungen wurde
eine Reihe von Laboratoriums-Ausschüttelversuchen durchgeführt, um Gleichgewichtsisothermen für das Beladen und Abstreifen
festzustellen (Figur 8 und 9).
Die wäßrigen Chloridlösungen, die verwendet wurden, enthielten 94 - 100 g/l Ni, 3,9 - 5 g/l Co und 69 - 73 g/l
HCl. Alle Lösungsmittelextraktionsversuche wurden bei 250C
durchgeführt. Die Abstreifisothermen wurden unter Verwendung
von Wasser als Abstreifmittel erhalten.
Die Auswahl der Konzentration von TIOA in Solvesso 150 wurde aus der Menge Kobalt in der Nickelchlorid-Einspeiselösung
und den Kobaltkonzentrationen, die im Abstreifprodukt
benötigt wurden, bestimmt. Um die Verbesserung der Löslichkeit der extrahierten Stoffe in der organischen Phase zu
verbessern, kann vorzugsweise ein Modifiziermittel, allgemein ein langkettiger Alkohol in einer Menge von 1-10 Vol.-?o,
wie Isodecanol usw. zugesetzt werden oder es kann bei leicht erhöhten Temperaturen gearbeitet werden.
Die Abstreifisothermen für Kobalt aus den TIOA-Lösungen sind
in Figur 9 wiedergegeben.
Wie gezeigt wurde, können Nickelchloridlösungen ziemlich
- 54 630035/0741
-54- 300SU7
hoher Reinheit nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden. Die Reinheit der Lösung bezüglich des Gesamtgehalts
an Kobalt, Eisen, Kupfer und Zink, d.h. das Verhältnis Wickel zu Verunreinigungen kann wenigstens etwa
200 : 1 betragen, d.h. wenigstens etwa 500 : 1, vorzugsweise wenigstens etwa 1000 : 1.
Wie erwähnt, ist der beschriebene Prozeß für die Lösungsmittelextraktion
insbesondere auf die Reinigung von Nickelchloridauslauglosungen anwendbar, die beim Laugen
von nickelhaltigen Suliiderzen erhalten werden, z. B. gemäß
der Patentanmeldung (U.S. No. 12 781, 16. Februar 1979). Beim Auslaugverfahren wird das nickelhaltige Sulfidmaterial in feinverteiltem
Zustand einer Salzsäurelaugung bei Umgebungsdruck und erhöhter Temperatur über 500C (z. B. 60°C bis zum
Sieden) und in einer Säurelösung einer Normalität von etwa
3 η bis etwa 8 η wäßriger HCl unterworfen, um wenigstens etwa
50 Gew.-% des gesamten Nickelgehalts in der Erzlösung zu lösen, bis eine Endsäure einer Normalität von etwa 0,2 0,5
- 5 η erreicht ist. Die Nickellauglösungen, die erhalten werden, können wenigstens etwa 50 g/l Nickel, wenigstens
etwa 1 g/l Kobalt und Verunreinigungen, wie Kupfer, Eisen und Zink enthalten.
Die Lösungen können in ihrer Zusammensetzung von etwa 50 - 320 g/l Nicfcä., etwa 3-50 g/l Kobalt (z. B. 5 - 25
g/l) zusammen mit Verunreinigungen wie Kupfer, Eisen und Zink reichen, wobei die Menge freier Säure von etwa 0,2 -
4 η HCl beträgt und der gesamte Chloridgehalt von 4 - 11 η
erreicht. Wie vorher erwähnt, können Lauglösungen des vorgenannten Typs gereinigt werden unter Verwendung von
Lösungsmittelextraktionen, wie sie gemäß der Erfindung zur Verfügung gestellt werden.
- 55 -
Obwohl die Erfindung bezüglich bevorzugter Ausführungsformen beschrieben wurde, können Modifikationen und Abänderungen
ohne Abweichungen vom Erfindungsgedanken und Schutzumfang der Erfindung durchgeführt werden. Z.B. kann
das Verfahren bei Temperaturen zwischen 10 und 700C durchgeführt
werden, je nach Art von Extraktionsmittel und Einspeiselösung. Die Veränderungen liegen innerhalb des Erfindungsbereichs
.
030035/0749
fi-
Leerseite
Claims (68)
1. Verfahren zum Reinigen einer wäßrigen sauren Nickelchloridlösung
mit einem Gehalt von etwa 50 g/l bis 320 g/l Nickel, gegebenenfalls wenigstens etwa 1 g/l Kobalt und wenigstens
einer Verunreinigung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kupfer, Eisen und Zink durch Lösungsmittelextraktion, dadurch
gekennzeichnet, daß man die Lösung mit einer Konzentration von 0,2 η bis 4 η freier Salzsäure und einem Gesamtchloridgehalt
von etwa 4 bis 11 η mit einem organischen Extraktionsmittel aus hauptsächlich etwa 5 bis 70 Vol.-%
Tributylphosphat, gelöst in einem mit Wasser nicht mischbaren
organischen Lösungsmittel mit einem vorgewählten Volumenverhältnis organischer Lösung zu wäßriger Lösung derart, daß
hauptsächlich wenigstens eine der genannten Verunreinigungen aus der wäßrigen Lösung extrahiert wird und ein Raffinat gebildet
wird, das das Nickel enthält, sowie eine beladene organische Phase, die die Verunreinigung enthält und daß man
.organische
die beladene/Phase vom Raffinat abtrennt und die erhaltene Nickelchlorid-Raffinatlösung, die im wesentlichen an der Verunreinigung verarmt ist, isoliert.
die beladene/Phase vom Raffinat abtrennt und die erhaltene Nickelchlorid-Raffinatlösung, die im wesentlichen an der Verunreinigung verarmt ist, isoliert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Verunreinigungen Kupfer ist und daß das
Redoxpotential der Lösung auf einen Wert wesentlich unterhalb 600 mV gegenüber einer Standard-Calomel-Elektrode als Bezugselektrode
eingestellt wird und hierdurch ein wesentlicher Teil des Kupfers im extrahierbaren Zustand gehalten wird.
— 3 —
030036/on»
3ΰΰο447
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelchloridlösung die Verunreinigungen von Eisen, Kupfer
und Zink enthält, wobei Eisen im wesentlichen im Wertigkeitszustand von Eisen-II ist,derart, daß das Redoxpotential der
Lösung einen Wert wesentlich unter 600 mV bezüglich der Standard-Calomel-Elektrode als Bezugselektrode hat, um das
Kupfer in extrahierbarer Form vorliegen zu haben derart, daß das Kupfer und Zink zusammen mit dem organischen Extraktionsmittel extrahiert werden und ein Nickelraffinat erhalten wird,
das wesentliche Mengen Eisen-II-Ionen enthält, wonach das
Nickelraffinat oxidiert wird und praktisch alle Eisen-II-Ionen in Eisen-III-Ionen überführt werden und daß die Eisen-III-Ionen
anschließend mit einem organischen Extraktionsmittel extrahiert werden, das 5 bis 70 Vol.-$>
Tributylphosphat enthält und ein Nickelraffinat ergibt, das praktisch frei von Verunreinigungen ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kupfer und Zink zusammen aus der Nickellösung mit dem organischen
Extraktionsmittel extrahiert werden, welches 15 bis 70 Vol.-?6
Tributylphosphat enthält und daß das Eisen im oxidierten Zustand aus dem Nickelraffinat mit dem organischen Extraktionsmittel, das 5-35 Vol.-% Tributylphosphat enthält, extrahiert
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kupfer und Zink zusammen aus der Nickelchloridlösung mit dem organischen
Extraktionsmittel, welches etwa 15-50 Vol.-% Tributylphosphat enthält, extrahiert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelchloridlösung zusätzlich wenigstens etwa 1 g/l Kobalt
enthält, wobei das Kobalt im Anschluß an die selektive Extraktion von Kupfer und Zink mit dem Nickelraffinat zusammen
mit Eisen-II zurückbleibt und wobei im Anschluß an die
Oxidation des Eisens und dessen Lösungsmittelextraktion aus dem Raffinat das Kobalt mit einem organischen Extraktionsmittel extrahiert wird, das bezüglich Kobalt selektiv ist,
um ein Nickelraffinat hoher Reinheit zu erzeugen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel
extrahiert wird, welches etwa 25 bis 70 Vol.-% Tributylphosphat enthält.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel
extrahiert wird, das eine Menge Tri-iso-octylamin enthält,
die ausreicht, um praktisch die gesamte Kobaltmenge zu extrahieren.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelchloridlösung als Verunreinigungen Eisen, Kupfer und
Zink und wenigstens etwa 1 g/l Kobalt enthält, daß das Eisen in der Lösung im wesentlichen in der Oxidationsstufe Eisen-III
befindlich ist, aber etwas unteroxidiert ist, so daß eine kleine aber wirksame Menge Eisen-II-Ionen vorhanden sind, die bis zu
etwa 200 Teilen je Million Teilen (ppm) betragen und ausreichen, Kupfer im wesentlichen in extrahierbarer Form zu halten, wobei
Eisen, Kupfer und Zink selektiv miteinander extrahiert werden unter Verwendung des organischen Extraktionsmittels, welches
etwa 15-70 Vol.-% Tributylphosphat enthält, und ein Nickelraffinat
erzeugt wird, das Kobalt enthält und dieses Nickelraffinat einsrLösungsmittelextraktion mit einem organischen
Lösungsmittel unterworfen wird, das bezüglich der Extraktion von Kobalt selektiv ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
03003S/0748
— 5 —
3 O Ü b 4 4 7
Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert wird, welches etwa 25 - 70 YoI.-% Tributylphosphat
enthält.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel
extrahiert wird, das eine Menge Triisooctylamin enthält, die ausreicht, praktisch die Gesamtmenge Kobalt zu
extrahieren und eine gereinigte Nickellösung zu erzeugen, die nicht mehr als etwa 200 Teile je Million Teile (ppm) Sisen-II-Ionen
enthält.
12. Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus einer sauren
wäßrigen Nickelchloridlosung durch Lösungsmittelextraktion nach Anspruch 1, wobei diese Lösung 50 g/l bis 170 g/l Nickel
und wenigstens etwa 1 g/l Kobalt enthält und wenigstens eine Verunreinigung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kupfer,
Eisen und Zink vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Lösung auf einen Gehalt an freier Salzsäure von etwa 0,2 η bis
4 η und einem Gesamtchloridgehalt von etwa 4 bis 10 η eingestellt
wird, die Lösung mit einem organischen Extraktionsmittel vermischt wird, die im wesentlichen etwa 5-70 Vol.-% Tributylphosphat
in Lösung in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel derart enthält, daß ein ausgewähltes
Volumenverhältnis organischer zu wäßriger Phase vorhanden ist, das geeignet ist, praktisch wenigstens eine Verunreinigung
aus der wäßrigen Lösung zu extrahieren und ein Raffinat zu bilden, das das Nickel und das Kobalt enthält, sowie
eine beladene organische Phase, die die Verunreinigung enthält und daß anschließend die beladene organische Phase von dem
Raffinat abgetrennt wird und die als Raffinat erhaltene Nickelchloridlosung,
die Kobalt enthält und an der Verunreinigung praktisch vollständig verarmt ist, isoliert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
030Ö3B/0H3
3005U7
wenigstens eine der Verunreinigungen Kupfer ist und daß das Redoxpotential der Lösung auf einen Wert eingestellt wird,
der im wesentlichen unterhalb 600 mV liegt, unter Bezugnahme auf eine Standard-Calomel-Elektrode als Bezugselektrode, wobei
ein wesentlicher Teil des Kupfers in dem extrahierbaren Zustand
gehalten wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelchloridlösung Verunreinigungen aus Eisen, Kupfer und Zink
enthält, wobei das Eisen im wesentlichen im Oxidationszustand Eisen-II vorliegt derart, daß das Redoxpotential der Lösung
sich bei einem Wert wesentlich unter 600 mV bezüglich der Standard-Calomel-Elektrode befindet, um das Kupfer in extrahierbarer
Form zu halten derart, daß Kupfer und Zink zusammen mit dem organischen Extraktionsmittel extrahiert werden und ein
Nickelraffinat erhalten wird, welches das Kobalt und wesentliche Mengen Eisen-II enthält und daß anschließend das Nickelraffinat
oxidiert wird, um praktisch das gesamte Eisen-II in Eisen-III
zu überführen und daß das Eisen-III anschließend mit einem organischen Extraktionsmittel extrahiert wird, welches etwa 5-35
Vol.-9ό Tributylphosphat enthält und ein Nickelraffinat, welches
das Kobalt enthält und praktisch frei von den genannten Verunreinigungen ist, isoliert wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Kupfer
und Zink zusammen aus der Nickellösung mit dem organischen Extraktionsmittel, welches 15-50 Vol.-% Tributylphosphat enthält,
extrahiert werden.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Oxidation des Eisens und der Lösungsmittelextraktion
aus dem Raffinat das Kobalt mit einem organischen Extraktionsmittel extrahiert wird, das bezüglich Kobalt selektiv
ist, und das Nickelraffinat hoher Reinheit isoliert wird.
030036/076*
30üb447
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel, welches etwa 50 - 70 VoI,-% Tributylphosphat
enthält, extrahiert wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel,
das eine Menge Triisooctylamin enthält, die ausreicht, praktisch die Gesamtmenge des Kobalts zu extrahieren, extrahiert
wird.
19. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelchloridlösung die Verunreinigungen Eisen, Kupfer und
Zink enthält, wobei das Eisen in der Lösung im wesentlichen im Oxidationszustand von Eisen-III ist, aber etwas unteroxidiert
ist, um eine kleine aber wirksame Menge Eisen-II-Ionen in
einer Menge bis zu etwa 200 Teilen je Million Teilen (ppm) zu schaffen, die ausreicht, das Kupfer im wesentlichen in
extrahierbarer Form zu halten und daß das Eisen, Kupfer und Zink selektiv zusammen extrahiert werden unter Verwendung des
organischen Extraktionsmittels, welches etwa 15-50 Vol.-56
Tributylphosphat enthält, um ein Nickelraffinat zu bilden, welches das Kobalt enthält, und wobei das Nickelraffinat einer
Lösungsmittelextraktion mit einem organischen Lösungsmittel unterworfen wird, welches bezüglich der Extraktion von Kobalt
selektiv ist.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert wird, welches etwa 50 - 70 Vol.-% Tributylphosphat
enthält.
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ü3QO357%740
3 O O b A 4 7
Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert wird, das eine Menge Triisooctylamin enthält,
die ausreicht, im wesentlichen die gesamte Kobaltmenge zu extrahieren und eine gereinigte Nicke!lösung zu bilden,
die nicht mehr als etwa 200 Teile je Million Teile (ppm)
Ei s en-11-Ionen enthält.
22. Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus einer wäßrigen sauren Nickelchloridlösung durch Lösungsmittelextraktion
nach Anspruch 1, wobei die Lösung etwa 170 g/l bis 320 g/l Nickel, wenigstens etwa 1 g/l Kobalt und wenigstens
eine Verunreinigung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kupfer, Eisen und Zink, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Lösung auf einen Gehalt an freier Salzsäure einer Konzentration von etwa 0,2 η bis 4 η mit einem Gesamtchloridgehalt
von etwa 4 bis 11 η einstellt, die Lösung mit einem organischen Extraktionsmittel, das im wesentlichen etwa 5 bis
70 Vol.-56 Tributylphosphat, gelöst in einem mit Wasser nicht
mischbaren organischen Lösungsmittel in einem ausgewählten Volumenverhältnis organischer Phase zu wäßriger Phase enthält,
das ausreicht, im wesentlichen wenigstens eine Verunreinigung aus der wäßrigen Lösung zu extrahieren und ein Raffinat zu
bilden, das Nickel und den Kobaltgehalt enthält sowie eine beladene
organische Phase, welche die Verunreinigung enthält, vermischt und daß man anschließend die beladene organische
Phase von dem Raffinat abtrennt und eine Nickelchloridlösung als Raffinat enthält, die Kobalt enthält und im wesentlichen
an der Verunreinigung verarmt ist.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Verunreinigungen Kupfer ist und daß
das Redoxpotential der Lösung auf einen Wert eingestellt wird, der wesentlich unter 600 mV liegt, bezüglich einer Standard-Calomel-Elektrode
als Bezugselektrode, um einen wesentlichen
3000447
Teil des Kupfers im extrahierbaren Zustand zu halten.
24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelchloridlösung als Verunreinigungen Eisen} Kupfer
und Zink enthält, wobei das Eisen im wesentlichen/der Wertigkeitsstufe Eisen-II vorliegt, derart, daß das Redoxpotential
der Lösung sich auf einem Wert wesentlich unter 600 mV bezüglich einer Standard-Calomel-Elektrode als Bezugselektrode
befindet, um das Kupfer in extrahierbarer Form zu halten derart, daß das Kupfer und Zink zusammen mit dem
organischen Extraktionsmittel selektiv extrahiert werden und ein Nickelraffinat erhalten wird, das das Kobalt enthält,
sowie wesentliche Mengen Eisen-II und daß anschließend das Nickelraffinat oxidiert wird, um praktisch alles Eisen-II
in die Wertigkeitsstufe Eisen-III zu überführen und daß anschließend
das Eisen-III mit einem organischen Extraktionsmittel extrahiert wird, welches 5-35 Vol.-% Tributylphosphat enthält
und ein Nickelraffinat isoliert wird, das im wesentlichen frei von den Verunreinigungen ist.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß Kupfer
und Zink zusammen aus der Nickellösung mit dem organischen Extraktionsmittel extrahiert werden, welches 15-50 Vol.-%
Tributylphosphat enthält.
26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Oxidation des Eisens und der Lösungsmittelextraktion des
Eisens aus dem Raffinat das Kobalt mit einem organischen Extraktionsmittel extrahiert wird, das bezüglich Kobalt
selektiv ist, um ein Nickelraffinat hoher Reinheit zu erzeugen.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel
extrahiert wird, das etwa 25 - 50 Vol.-Ja Tributylphosphat
- 10 -
300^447
enthält.
28. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel
extrahiert wird, das eine Menge Triisooctylamin enthält, die wirksam ist, praktisch alles Kobalt zu extrahieren.
29. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelchloridlösung die Verunreinigungen Eisen, Kupfer und
Zink enthält, wobei das Eisen in der Lösung im wesentlichen im Wertigkeitszustand Eisen-III vorliegt, aber etwas unteroxidiert
ist, um eine kleine aber wirksame Menge Eisen-II zu schaffen, die bis zu etwa 200 Teilen je Million Teilen
(ppm) beträgt und ausreicht, das Kupfer im wesentlichen in extrahierbarer Form zu halten, wobei das Eisen, Kupfer und
Zink selektiv zusammen extrahiert werden unter Verwendung des organischen Bxtraktionsmittels, welches etwa 15 bis 50 Vol.-?6
Tributy!phosphat enthält zur Erzeugung eines Nickelraffinats,
welches das Kobalt enthält, und wobei das Nickelraffinat einer Lösungsmittelextraktion mit einem organischen
Lösungsmittel unterworfen wird, das bezüglich der Extraktion von Kobalt selektiv ist.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Kobalt aus einem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel
extrahiert wird, das etwa 25 - 50 Vol.-% Tributylphosphat enthält.
31. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel
extrahiert wird, das eine Menge Triisooctylamin enthält, die ausreicht, um praktisch die gesamte Kobaltmenge
zu extrahieren und eine gereinigte Nickellösung zu erzeugen,
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Ö30Ö35/0749
die nicht mehr als etwa 200 Teile je Million Teile (ppm) Eisen-II-Ionen enthält.
32. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelchloridlösung zusammen mit Kobalt die Verunreinigungen
Eisen, Kupfer und Zink enthält, wobei das Eisen in der Lösung im wesentlichen in der Oxidationsstufe Eisen-III vorliegt,
aber leicht unteroxidiert ist, so daß eine kleine aber wirksame Menge Eisen-II in einer Menge bis zu etwa 200 Teilen je
Million Teilen (ppm) vorliegt, die ausreicht, das Kupfer im wesentlichen in extrahierbarer Form zu halten, und wobei Kobalt,
Eisen, Kupfer und Zink miteinander extrahiert werden unter Verwendung eines organischen Extraktionsmittels, das 20 - 70 Vol.-%
Tributylphosphat enthält, um ein Nickelraffinat zu erzeugen,
das im wesentlichen an Kobalt, Eisen, Kupfer und Zink verarmt ist.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Säure in der Nickelchloridlösung wenigstens etwa 0,5 η
HCl ist und die Konzentration des Tributylphosphats von 25 50
Vol.-96 beträgt.
34. Verfahren nach Anspruch 33» dadurch gekennzeichnet, daß die
freie Säure von 1 η - 2 η HCl beträgt.
35. Verfahren zur Reinigung einer wäßrigen Lösung aus Nickelchlorid
und Salzsäure durch Lösungsmittelextraktion mit einem Gehalt an etwa 50 - 320 g/l Nickel, gegebenenfalls etwa 1 g/l Kobalt
und wenigstens einer Verunreinigung, ausgewählt aus der
Gruppe bestehend aus Kupfer, Eisen und Zink, dadurch gekennzeichnet, daß in kontinuierlicher Verfahrensführung die Einspeisung
mit einer Konzentration an freier Salzsäure von etwa 0,2 η bis 4 η und einer Gesamtchloridkonzentration von etwa
4 bis 11 η in einer Reihe von Lösungsmittelextraktionsstufen
030035/0749
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300ÜU7
mit einem organischen Extraktionsmittel vermischt wird, das etwa 5-70 Vol.-% Tributylphosphat, gelöst in einem
. ^j. -, /enthält
mit Wasser unmxschbaren organischen Losungsmittel/in einem
ausgewählten Volumenverhältnis organischer zu wäßriger Lösung. enthält, die so ausgewählt ist, daß im wesentlichen wenigstens
eine der genannten Verunreinigungen durch Strömenlassen der Lösung durch die mehrstufige Extraktion im Gegenstrom zum
Strom des organischen Extraktionsmittels extrahiert wird, zur Erzeugung eines Nickelraffinats, das an der genannten Verunreinigung
verarmt ist, sowie einer beladenen organischen Phase, die die Verunreinigung und restliches Nickel enthält,
daß man die beladene organische Phase von dem Raffinat abtrennt,
daß man die beladene organische Phase einer Wäsche in mehreren
Stufen mit Wasser unterwirft, um das restliche Nickel selektiv zu entfernen, indem das Wasser im Gegenstrom zum Strom der
beladenen organischen Phase strömen gelassen wird und das erhaltene Produkt aus der Wäsche das Nickel enthält,
daß man das Produkt aus der Wäsche mit der wäßrigen Einspeiselösung
in die mehrstufige Lösungsmittelextraktion kombiniert,
daß man die gewaschene organische Phase von der wenigstens einen Verunreinigung durch Abstreifen mit verdünnter Salzsäure
befreit, die A Gegenstrom zum Strom der organischen Phase
durch eine Reihe von mehreren Abstreifstufen strömen läßt,
daß man die abgestreifte organische Phase einer Reinigungsoperation unterwirft und
daß man die gereinigte organische Phase in die mehrstufige Lösungsmittelextraktion zurückführt.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß
030036/0743
- 13 -
die wenigstens eine Verunreinigung Kupfer ist und das Redoxpotential der Lösung auf einen Wert eingestellt wird,
der wesentlich unter 600 mV bezüglich einer Standard-Calomel-Elektrode
als Bezugselektrode liegt, wobei ein erheblicher Teil des Kupfers im extrahierbaren Zustand gehalten wird.
37. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelchloridlösung Verunreinigungen von Eisen, Kupfer und
Zink enthält, wobei das Eisen im wesentlichen in der Oxidationsstufe Eisen-II vorliegt derart, daß das Redoxpotential der
Lösung einen Wert wesentlich unter 600 mV hat, bezogen auf eine Standard-Calomel-Elektrode als Bezugselektrode, um das
Kupfer in extrahierbarer Form zu halten derart, das Kupfer und Zink zusammen mit dem organischen Extraktionsmittel extrahiert
werden und ein Nickelraffinat erzeugt wird, das wesentliche Mengen von Eisen-II hat und daß anschließend das Nickelraffinat
oxidiert wird um im wesentlichen alles Eisen-II in Eisen-III zu überführen und das Eisen-III anschließend mit
einem organischen Extraktionsmittel, welches 5-70 Vol.-^
Tributy!phosphat enthält, extrahiert und ein Nickelraffinat
erzeugt/ das'im wesentlichen frei von diesen Verunreinigungen ist.
38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß
Kupfer und Zink zusammen aus der Nickellösung mit dem organischen Extraktionsmittel, welches 15-70 Vol.-Jo Tributylphosphat enthält,
extrahiert wird und daß das Eisen im oxidierten Zustand an dem Nickelraffinat mit dem organischen
Extraktionsmittel, welches 5-35 Vol.-% Tributylphosphat enthält,
extrahiert wird.
39. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß Kupfer
und Zink zusammen aus der Nickelchlkridlösung mit dem organischen Extraktionsmittel extrahiert werden, welches von etwa 15-50
Vol.-% Tributylphosphat enthält.
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300 b 44
40. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß
die Nickelchloridlösung auch wenigstens etwa 1 g/l Kobalt enthält, wobei das Kobalt anschließend an die selektive
Extraktion des Kupfers und Zinks bei dem Nickelraffinat zusammen mit Eisen-II verbleibt und daß anschließend an die
Oxidation des Eisens und dessen Lösungsmittelextraktion aus dem Raffinat das Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem
organischen Extraktionsmittel extrahiert wird, das gegenüber Kobalt selektiv ist, um ein Nickelraffinat hoher Reinheit
herzustellen.
41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel
extrahiert wird, welches etwa 25 - 70 Vol.-% Tributylphosphat enthält.
42. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel
extrahiert wird, das eine Menge Triisooctylamin enthält, die wirksam ist, um im wesentlichen alles KobaLt zu
extrahieren.
43. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelchloridlösung die Verunreinigungen Eisen, Kupfer und
Zink und wenigstens etwa 1 g/l Kobalt enthält und das Eisen in der Lösung im wesentlichen im Oxidationszustand von Eisen-III
vorliegt, aber leicht unteroxidiert ist, um eine kleine aber wirksame Menge Eisen-II in einer Menge von bis zu etwa
200 Teilen je Million Teilen (ppm) zu bilden, um das Kupfer im wesentlichen in extrahierbarer Form zu halten und daß das
Eisen, Kupfer und Zink selektiv zusammen extrahiert werden unter Verwendung des organischen Extraktionsmittels, welches
etwa 15-70 Vol.-% Tributy!phosphat enthält, um ein Nickel-
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raffinat, das das Kobalt enthält, zu erzeugen, und daß das Nickelraffinat einer Lösungsmittelextraktion mit einem organischen
Lösungsmittel unterworfen wird, das selektiv bezüglich der Extraktion von Kobalt ist.
44. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kobalt aus dem Nickä-raffinat mit einem organischen Lösungsmittel
extrahiert wird, das etwa 25 - 70 Vol.-% Tributylphosphat
enthält.
45· Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert wird, das eine Menge Triisooctylamin enthält,
die wirksam ist, im wesentlichen alles Kobalt zu extrahieren und eine gereinigte Nickellösung zu bilden, die nicht
mehr als etwa 200 Teile je Million Teile (ppm) Eisen-II enthält.
46. Kontinuierliches Lösungsmittelextraktionsverfahren nach Anspruch 35 zur Reinigung einer wäßrigen Einspeisung aus
Nickelchlorid und Salzsäure mit einem Gehalt von etwa 50 170 g/l Nickel, wenigstens etwa 1 g/l Kobalt und wenigstens
einer Verunreinigung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kupfer, Eisen und Zink, dadurch gekennzeichnet, daß man
die Einspeiselösung /feme freie Salzsäurekonzentration im
Bereich von etwa 0,2 η bis 4 η und eine Gesamtchloridkonzentration von etwa 4 bis 10 η aufweist, mit einem organischen
Extraktionsmittel von im wesentlichen etwa 5-70 VoI,-%
Tributylphosphat, gelöst in einem mit Wasser unmischbaren organischen Lösungsmittel in einem ausgewählten Volumenverhältnis
organischer Phase zur wäßrigen Lösung, die vorbestimmt ist, im wesentlichen wenigstens eine Verunreinigung
zu extrahieren, einem Mischen in einer Reihe von Mehrfachstufen
- 16 Ö3ÖÖ35/0U9
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der Lösungsmittelextraktion dadurch unterwirft, daß man die Lösung durch die Stufen im Gegenstrom zum Strom des organischen
Extraktionsmittels fließen läßt, um ein Nickelraffinat zu erzeugen, das an der Verunreinigung verarmt ist, sowie eine
beladene organische Phase zu erzeugen, die diese Verunreinigung und restliches Nickel enthält,
daß man die beladene organische Phase von dem Raffinat abtrennt ,
daß man die beladene organische Phase einem mehrfachen Waschen mit Wasser unterwirft, um selektiv wenigstens
das restliche Nickel zu entfernen, das vorhanden ist, durch Mischen mit im Gegenstrom zum Strom der beladenen
organischen Phase strömendem Wasser, um ein gewaschenes Produkt zu bilden, welches das Nickel enthält,
daß man das gewaschene Produkt mit der wäßrigen Einspeiselösung kombiniert, die in die mehrstufige Lösungsmittelextraktion
eingespeist wird,
daß man die gewaschene organische Phase mit wenigstens dieser einen Verunreinigung mit verdünnter Salzsäure abstreift,
die im Gegenstrom zum Strom der organischen Phase durch eine Reihe von mehreren Abstreifstufen strömen gelassen
wird,
daß man die abgestreifte organische Phase einer Reinigungs-
, . ,unterwirft operation/und aaß man
die gereinigte organische Phase in die mehrstufige Lösungsmittelextraktion
zurückführt.
47· Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß
3005U7
wenigstens eine Verunreinigung Kupfer ist und daß das
Redoxpotential der Lösung auf einem Wert wesentlich unter 60OmV eingeriegelt wird, bezüglich einer Standard-Calomel-Elektrode
als Bezugselektrode, wobei ein wesentlicher Teil des Kupfers im extrahierbaren Zustand gehalten wird.
48. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelchloridlösung die Verunreinigungen Eisen, Kupfer und
Zink enthält, wobei das Eisen im wesentlichen im Oxidationszustand Eisen-II derart vorliegt, daß das Redoxpotential
der Lösung bei einem Wert liegt, der wesentlich unter 600 mV liegt, bezüglich der Standard-Calomel-Elektrode als Bezugselektrode,
um das Kupfer in extrahierbarer Form zu halten derart, daß Kupfer und Zink zusammen mit dem organischen
Extraktionsmittel extrahiert werden und ein Nickelraffinat erzeugt wird, das wesentliche Mengen Eisen-II enthält und
daß anschließend das Wickelraffinat oxidiert wird, um im wesentlichen alles Eisen-II in Eisen-III zu überführen, wonach
das Eisen-III mit einem organischen Extraktionsmittel, welches 5-35 Vol.-% Tributylphosphat enthält, extrahiert
wird und ein Nickelraffinat erzeugt wird, das im wesentlichen frei von den genannten Verunreinigungen ist.
49. Verfahren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß Kupfer
und Zink zusammen aus der Nickellösung extrahiert werden mit dem organischen Extraktionsmittel, welches 15-50 Vol.-%
Tributylphosphat enthält.
50. Verfahren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß man im Anschluß an die Oxidation des Eisens und dessen Lösungsmittelextraktion
aus dem Raffinat das Kobalt mit einem organischen Extraktionsmittel extrahiert, das bezüglich Kobalt
selektiv ist, um ein Nickelraffinat hoher Reinheit zu erhalten .
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3OO')U7
51. Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß das Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel
extrahiert wird, das etwa 50 - 70 Vol.-% Tributylphosphat
enthält.
52. Verfahren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß das Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel
extrahiert wird, das eine Menge Triisooctylamin enthält, die wirksam ist, um im wesentlichen alles Kobalt zu
extrahieren.
53. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelchloridlösung die Verunreinigungen Eisen, Kupfer und
Zink enthält, wobei das Eisen in der Lösung im wesentlichen im Oxidationszustand Eisen-III vorliegt, aber etwas unteroxidiert
ist, um eine kleine aber wirksame Menge Eisen-II zu schaffen in einer Menge bis zu etwa 200 Teilen je Million
Teile (ppm), die ausreicht, um das Kupfer im wesentlichen in extrahierbarer Form zu belassen, wobei das Eisen, Kupfer
und Zink selektiv zusammen unter Verwendung des organischen Extraktionsmittels extrahiert werden, welches etwa 15-50
Vol.-% Tributy!phosphat enthält und ein Nickelraffinat erzeugt
wird, daß das Kobalt enthält und daß das Nickelraffinat einer Lösungsmittelextraktion mit einem organischen Lösungsmittel
unterworfen wird, das bezüglich der Extraktion von Kobalt selektiv ist.
54. Verfahren nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß das Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel
extrahiert wird, das etwa 50 - 70 Vol.-% Tributylphosphat
enthält.
55. Verfahren nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß das
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Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert wird, das eine Menge Triisooctylamin
enthält, die ausreicht, um im wesentlichen alles Kobalt zu extrahieren und eine gereinigte Nickellösung
zu schaffen, die nicht mehr als etwa 200 ppm Eisen-II enthält.
56. Kontinuierliches Lösungsmittelextraktionsverfahren nach Anspruch 35 zur Reinigung einer wäßrigen Einspeisung aus
Nickelchlorid und Salzsäure, die etwa 170 bis 320 g/l Ni und wenigstens etwa 1 g/l Kobalt sowie wenigstens eine
Verunreinigung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kupfer, Eisen und Zink enthält, dadurch gekennzeichnet,
daß man in dieser Einspeiselösung eine Konzentration an freier Salzsäure von etwa 0,2 η bis 4 η und eine gesamte
Chloridkonzentration von etwa 4 bis 11 η einstellt,
daß man die Lösung in einer Reihe von mehreren Stufen einer Lösungsmittelextraktion mit einem organischen Extraktionsmittel unterwirft, das im wesentlichen etwa 5 bis 70 Vol.-%
Tributylphosphat, gelöst in einem mit Wasser unmischbaren organischen Lösungsmittel enthält,bei einem ausgewählten
Volumenverhältnis organischer Phase zur wäßrigen Lösung, das vorbestimmt ist, um im wesentlichen wenigstens eine
Verunreinigung zu extrahieren, durch Strömenlassen dieser Lösung durch die Reihe von mehreren Stufen im Gegenstrom
zum Strom des organischen Extraktionsmittels, wobei ein Nickelraffinat erzeugt wird, das an dieser Verunreinigung verarmt
ist, sowie eine beladene organische Phase, die die Verunreinigung und restliches Nickel enthält,
daß man die beladene organische Phase von dem Raffinat trennt,
daß man die beladene organische Phase einer mehrstufigen Wäsche mit Wasser unterwirft, um selektiv das restliche
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3001S447
vorhandene Nickel durch Mischen des Wassers im Gegenstrora
mit dem Strom der beladenen organischen Phase zu entfernen und ein gewaschenes Produkt zu erzeugen, das das
Nickel enthält,
daß man das gewaschene Produkt mit der wäßrigen Einspeisung in die mehrstufige Lösungsmittelextraktion kombiniert,
daß man die gewaschene organische Phase von wenigstens der einen Verunreinigung durch Abstreifen mit Wasser oder verdünnter
Salzsäure, die im Gegenstrom zum Strom der organischen Phase durch eine Reihe mehrfacher Abstreifstufen strömt, befreit,
daß man die abgestreifte organische Phase einer Reinigungsoperation unterwirft und
daß man die gereinigte organische Phase in die mehrstufige Lösungsmittelextraktion zurückführt.
57. Verfahren nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Verunreinigungen Kupfer ist und das
Redoxpotential der Lösung auf einen Wert eingestellt wird, der wesentlich unter 600 mV liegt bezüglich einer Standard-Calomel-Elektrode
als Bezugselektrode, wodurch ein wesentlicher Teil des Kupfers im extrahierbaren Zustand belassen
wird.
58. Verfahren nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß die NickelcMaridlösung die Verunreinigungen Eisen, Kupfer und
Zink enthält, wobei das Eisen im wesentlichen im Oxidationszustand Eisen-II derart ist, daß das Redoxpotential der
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030038/07*9
3 O O b 4 4
Lösung sich auf einen Wert wesentlich unter 600 mV befindet bezüglich einer Standard-Calomel-Elektrode als
Bezugselektrode, um das Kupfer in extrahierbarer Form zu belassen derart, daß Kupfer und Zink selektiv zusammen mit
dem organischen Extraktionsmittel extrahiert werden und ein Nickelraffinat erzeugt wird, das Kobalt und wesentliche
Mengen Eisen-II enthält und daß anschließend das Nickelraffinat oxidiert wird, um im wesentlichen alles Eisen-II
in Eisen-III zu überführen und das Eisen-III anschließend
mit einem organischen Extraktionsmittel extrahiert wird, das 5-35 Vol.-% Tributylphosphat enthält, wodurch ein
Nickelraffinat erzeugt wird, das im wesentlichen frei von den Verunreinigungen ist.
59. Verfahren nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß Kupfer und Zink zusammen aus der Nickellösung mit dem
organischen Extraktionsmittel, das 15-50 YdI.-% Tributylphosphat
enthält, extrahiert werden.
60. Verfahren nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß
im Anschluß an die Extraktion des Eisens und dessen Lösungsmittelextraktion
aus dem Raffinat das Kobalt mit einem organischen Extraktionsmittel, das gegenüber Kobalt selektiv
ist, extrahiert wird, wobei ein Nickelraffinat hoher Reinheit erzeugt wird.
61. Verfahren nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß das Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel,
welches etwa 25 - 50 Vol.-% Tributylphosphat enthält, extrahiert wird.
62. Verfahren nach Anspruch 60r dadurch gekennzeichnet, daß das
Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungs-
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Ü30036/G74*
_ 2η 300Β447
mittel extrahiert wird, das eine Menge Triisooctylamin enthält, die -wirksam ist, im wesentlichen alles Kobalt zu
extrahieren.
63. Verfahren nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelchloridlösung die Verunreinigungen Eisen, Kupfer und
Zink enthält, wobei das Eisen in der Lösung im wesentlichen
im Oxidationszustand Eisen-III ist, aber leicht unteroxidiert ist, um eine kleine aber wirksame Menge Eisen-II zu enthalten
in einer Menge bis zu etwa 200 ppm, die ausreicht, um das Kupfer im wesentlichen in extrahierbarer Form zu halten, wobei
das Eisen, Kupfer und Zink selektiv zusammen extrahiert werden unter Verwendung des organischen Extraktionsmittels,
das etwa 15-50 VoI„-% Tributylphosphat enthält, zur
Schaffung eines Nickelraffinats, welches das Kobalt enthält, und daß das Nickelraffinat einer Lösungsmittelextraktion
unterworfen wird mit einem organischen Lösungsmittel, das bezüglich der Extraktion von Kobalt selektiv ist.
64. Verfahren nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert wird, welches etwa 25 bis 50 Vol.-% Tributylphosphat
enthält.
65. Verfahren nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß das Kobalt aus dem Nickelraffinat mit einem organischen Lösungsmittel
extrahiert wird, welches eine Menge Triisooctylamin enthält, die wirksam ist, im wesentlichen alles Kobalt zu
extrahieren und eine gereinigte Nickellösung zu schaffen, die nicht mehr als etwa 200 Teile je Million Teile Eisen-II
enthält.
66. Verfahren nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelchloridlösung zusammen mit dem Kobalt die Verunreinigungen
Eisen, Kupfer und Zink enthält und eine Säurekonzentration
830035/0749
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von wenigstens etwa 0,5 η HCl besitzt, daß das Eisen in der Lösung im wesentlichen im Oxidationszustand Eisen-III
vorliegt, aber etwas unteroxidiert ist, um eine kleinere wirksame Menge Eisen-II zu schaffen in einer Menge bis zu
etwa 200 Teilen je Million Teile (ppm), die ausreicht, um das Kupfer im wesentlichen in extrahierbarer Form zu
halten, daß Kobalt, Eisen, Kupfer und Zink zusammen unter Verwendung eines organischen Extraktionsmittels extrahiert
werden, das 25 - 50 Vol.-?£ Tributylphosphat enthält, wobei
ein Nickelraffinat erzeugt wird, das im wesentlichen an Kobalt, Eisen, Kupfer und Zink verarmt ist. .
67. Verfahren nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Säure im Bereich von 1 bis 2 nHCl liegt.
68. Verfahren nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, daß die beladene organische Phase selektiv durch Wasserwäsche vom
Kobalt abgestreift wird und daß die von Kobalt durch Abstreifen befreite organische Phase anschließend durch Abstreifen
von den genannten Verunreinigungen unter Verwendung von Wasser oder einer verdünnten Salzsäurelösung befreit
wird.
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