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Procédé pour la récupération de cuivre , nickel et autres métaux qui les accom - pagnent dans les alliages non-ferreux .
L'invention est relative à un procédé pour récupérer le cuivre , le nickel et autres métaux de valeur qui les accompagnent dans les alliages non-ferreux , notamment le zinc et éventuellement l'argent
L'invention consiste essentiellement en trois phases principales pour l'obtention successive et sélective du cuivre , du zinc et du nickel .
Dans une première phase , les alliages à traiter , utilisée comme anodes solubles , sont Solubilisés sous l'action du courant électrique ,dans une solution d'acides forts , tels que les acides sulfurique , chlorhydrique ou nitrique , seuls ou en mélange , le voltage étant maintenu en-dessous de celui sous lequel des métaux autres que le cuivre pourraient être déposés à la cathode , après quoi dans une deuxième et troisième phase , on récupère successivement le zinc et le nickel .
Dans la première phase ,on recueille ainsi à la cathode , du cément de cuivre et l'élect rolyte se neutralise peu à peu , ense saturant des métaux autres
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que le cuivre et tel que le zinc et le nickel .
Dans le cas où les métaux traités contiendraient de l'argent à récupérer , on opère la première phase en milieu nitrique ou nitr-sulfurique et après pré - cipitation du cément de cuivre et sa filtration , on introduit de l'acide chlo - chydrique ou un chlorure soluble dans l'électroyte, pour précipiter l'argent que l'on recueille avant de procéder aux autres phases .
Dans une seconde phase du procédé on sépara le nickel et le zinc contenus dans l'électrolyte , par un réactif connu , à savoir H2S, nais suivent une par- ticularité de l'invention , ce réactif circule en cycle de la manière décrite ci- après . a) On opère une première précipitation de sulfure de zinc ZnS et on l'additionne de sulfate de chaux précipité CaS04 qui facilite la filtration . b) D'autre part , on électrolyse , de manière connus une solution de sulfate de zinc , jusqu'à ce que l'acidité atteigne 7 ou 8 %.
Après celà ,le cycle s'opère de la façon suivante :
Dans un autoclave on réunit le mélange de sulfure de zinc et de sulfate de chaux avec la solution acide de l'électrolyte zincifère . On chauffe et on agite et il se dégage de l'hydrogène sulfuré H S qui est envoyé dans un second autoclave con-
2 tenant la solution de nickel et de zinc .
Il se précipite du sulfure de zinc et il se forme de l'acide sulfurique libre qui est neutralisé au fur et à mesure de sa formation par un lait de chaux .
On obtient ainsi une précipitation totale du zinc à condition que l'acidité enacide sulfurique libre , ne dépasse pas 2 pour mille .
Lorsque le H S est dégagé hors du premier autoclave , oh retrouve dans celui-
2 c@ du sulfate de calcium que l'on élimine par filtration et le filtrat est cons- titué par un électrolyte de sulfate de zinc , ne contenant plus que 2 % d'acidité , c'est-à-dire un électrolyte apte à retourner à l'électrolyseur pour une nouvel- le libération de zinc ,
D'autre part , après précipitation de sulfure de zinc et filtration, on recueille un gâteau de sulfure de zinc et de sulfate de calcium destiné à ôtre introduit à nouveau en cycle dans l'électrolyte zincifère acide résultant d'une électrolyse de sulfate de zinc .
Le cycle des opérations peut-être schématisé par .les réactions suivantes
I) Électrolyse de Zn SO et addition d'un.mélange de sulfure de zinc ZnS et de
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sulfate de calcium :
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" 4 - " 2 4 + ( Ca S0 . 2 H 0 + Zn S ) ¯ Zn SO + Ca60 : :2HO+HS.
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L'hydrogène sulfuré H2 S est dégagé , le sulfate de calcium est filtré et le sulfate de zinc légèrement acide est renvoyé à l'électrolyse@r pour une nouvelle production de zinc métallique .
2) Dans un second appareil contenant une solution de sulfates de zinc et de nickel on introduit l'hydrogène sulfuré dégagé dans le premier stade ci-dessus et on neutralise constamment l'acide sulfurique libre qui se forme , suivant les réac- tions : Zn SO + Ni SO + H S = ZnS + Ni SO + H SO
4 4 2 4 2 4'
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ZnS + Ni SO 4 + H 2 4 + Ca (oh) 2, = / ZuS + Ca SO . 4, 2 H 2 0 / + NiSO On voit donc que par ce processus I) H S circule en cycle fermé .
2 2) L'action de HS est suivie par une neutralisation constante de l' acide sul-
2 furique libéré par la décomposition du sulfate de zinc .
3) L'acido sulfurique libéré par l'électrolyse / du zinc,circule également en cycle , en libérant à son tour H S et se fixant sur le zinc en vue d'une nouvelle
2 électrolyse ,
Il est à remarquer incidemment que des résultats industriels satisfaisant! sont seulement obtenus à l'aide de sulfure de zinc précipité , mais non avec du minerai ( blende ) pou attaquable par H SO ,
2 4
Enfin dans la troisième phase du procédé on traite le filtrat de sulfate de nickel par un lait de chaux ,#avec excès de chaux et on filtre .
On recueille une pâte facilement filtrable d'hydroxyde de nickel de sulfate decalcium et de chaux libre ,
Suivant une particularité de l'invention , l'électrolyte pourrie traitement de cette pâte contenant le nickel ,est constitué par une solution fortement am- moniacale de sulfate d'ammonium et de nickel et qui contient en outre % de sulfate de magnésie et de I à2 %de sulfite de sodium ,
Cet électrolyte est alimenté constamment en hydrate de nickel électrolysable en ce milieu ,par circulation de l'électrolyte sur une réserve ( avec agiation) contenant le mélange d'hydroxyde de nickel et de sulfate de calcium .
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Ce dernier est élimine lorsqu'il devient blanc par lavage sur filtre , parce que ,
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à ce moment , le nickel est consoiiri6 par l'électrolyse . De plus , cet électrolyte est maintenu réducteur par un apport de SO en milieu aunoniacs,l et il est nmint e-
2 nu ammoniacal par addition do chaux en ezcès . Cette troisième phase de récupération de nickel peut-être résumée par les réactions suivantes : L'électrolyte est composé de :
EMI4.2
Mi (OH) + 2 (NH) SO + 4 PJ"Ii + Mig SO + Ha SO .
2 4 2 4 3 423 Cet électrolyte devient au départ :
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Mi ( OH) 2 + (PIfi4) 2 SO 4 + (tH ) 4 sa + Ha 2 SO 4 + 4 ITH 3 Mg S 04 L'électrolyse s'opère suivant le schéma
EMI4.4
Ni + H 0 + /0 + (lui sa + (I1H ) Sou + Na SO + 4 NH + lLSg SO , 2 4 2 3 4 2 4 2 4 3 4 = Ni + H 0 + 2(NH ) SO + 21a 80 + 4 I1H + Pig SO .
2 4 2 4 2 4 4 Par circulation de l'électrolyte de départ dans une cuve ou réserve contenant Ni (OH) + Ca (OH) + Ca SO . 2 H 0, on alimente celui-ci en nickel soluble 2 2 4 2 et il devient :
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(Ki 0. H 0 ) + ( IiH ) SO + Na SO + Mg SO + 6I1H + 2 Ca SO . 2 H 0 . 2 4 24 4 4 2 Le sulfate decalcium ainsi formé est élininé par filtration et on ajoute de l'an- hydride sulfureux SO à l'électrolyte qui devient ainsi
2
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(Ni 0. H 0 ) + (dix ) 80 + (NH ) SO + ,la SO + 4 11H + :.1930 2 4 2 4 4 2 3 2 4 3 4 c'est-à-dire l'électrolyte prêt pour une nouvelle électrolyse .
Le procédé selon l'invention présente diverses caractéristiques nouvelles es- sentielles et not amment les suivantes a) Il permet de partir dans la première phase d'électrolyse du cuivre , d'un élec-
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trolyte composé d'acide et d'eau , sans métal dissous pr:±:.1c.l11eL.ent , r électro- lyse étant conduite de manière à neutraliser 1'électrolyte , par les métaux forts , en provoquant le d épôt de tout le cuivre et rien que le cuivre . b) Il permet d ans la phase d'électrolyse du zinc de faire circuler en cycle du H S et de l'acido sulfurique avec seal /apport de chaux et élimination de sulfate
2 do calcium . c) Dans la phase de récupération de nickel , l'électrolyte est composéd'une solu-
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tion fortement ammoniacale de sulfpto e d' am,lOnÍ.
l'1 et do nickel contenant du sulfate de magnésie ( envirotl 5 ;ô ) et de sulfite de sodium ( environ I à 2 %J avec seul apport de,chaux et d'anhydride sulfureux et évacuation de sulfate de calcium .