BE547153A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   En vue d'obtenir les métaux qui y sont contenus, il est connu d'attaquer les minerais arséniés et/ou   arsenic-sulfures,   en parti- culier de cobalt et/ou de nickel, par un acide, ou un mélange acide oxydant, par exemple l'acide sulfurique, l'acide nitrique ou le   mé-   lange sulfonitrique.. 



   La demande de brevet français ?   PV   690.068 du 21 avril   1955   
 EMI1.1 
 de la Société 730EI..ETt.A prévo3.t une attaque suif onitri que en deux phases, la première proprement   sulfonitrique,   la seconde uni- quement nitrique. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   L'objet d'une telle   façon   d'opérer est de maintenir pendant la première partie de l'opération un milieu suffisamment réducteur pour éviter un excès d'acide nitrique qui risquerait d'oxyder une partie trop importante de l'acide arsénieux formé en acide arsé- nique gênant pour la suite des opérations. 



   Au cours de cette première phase on ne dissout que 80 à   85 %   du minerai. Le reste doit faire l'objet d'un second traitement pour obtenir un rendement de dissolution satisfaisant, ce qui nécessite un deuxième cycle d'opérations avec un appareillage   différent.   



   La présente invention, due aux travaux de Messieurs Yusuf   BORVALI,   Paul   GROLA,   Pierre HUBSCHER et Francis REYNAUD, permet de remédier   à   cet inconvénient. 



   Elle concerne un procédé d'attaque sulfonitrique des minerais ou matières arséniés ou   arsenic-sulfures,   en particulier de Cobalt et/ou de nickel, qui consiste à pratiquer en une seule phase, une attaque   sulfonitrique,   en mettant le minerai ou la matière en sus- pension dans l'acide sulfurique et en ajoutant progressivement l'a- cide nitrique, cette attaque étant ménagée et contrôlée en suivant d'une façon continue le potentiel d'oxydo-réduction du milieu. 



   L'introduction de l'acide sulfurique a lieu de préférence tout entière avant toute introduction d'acide nitrique, mais elle pourrait à la rigueur intervenir par fractions à un stade quelcon- que. 



   Le processus conforme à l'invention se déroule de la façon suivante, qui est illustrée, dans le cas du traitement d'un mine- rai   arsénié   de Co et/ou de Ni, par le schéma de la figure 1, ou ; 
I Broyage du minerai cur au tamis 300. 



  II - Attaque sulfonitrique du minerai sous potentiel contrôlé. 



  III - Mesure du potentiel d'oxydo-réduction. 



  IV - Récupération des vapeurs nitreuses. 



   V - Cristallisation de l'As2O3 en présence du résidu d'attaque. 



  VI -   Filtration   des cristaux et du résidu d'attaque. 



    Via -   Eaux mères cobaltifères. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 



  VII - Lava..'3 à l'eau. J'1:üld\] pour élimination du .julfat" de cobalt retenu, daim le:- cn,1. vt:aii. 



  VIra - 1;.u de lavage recycluc. 



  VIII. - llclüise en SU:.31Y)11:3ion des criutaux et du .L't;:'1.'11 dans des eaux mûres <11'svyliccllco !\ chaud et dissolution des cr7.ut j.U.. IX - Filtration   ot   lavage à chaud, du résidu   d'attaque.   



  IXa - Résidu d'attaque aurifère.. 



   X - Cristallisation de   1'anhydride   arsénicux. 



  XI - Essorage des cristaux d'As2O3 formés. 



  XIa - Eaux mères arsenicales. 
 EMI3.2 
 



  XIb - AS203 humide. 



  XII - Remise en suspension du résidu d'attaque dans les eaux mè- res cobaltifères. 



  XIII - Dissolution de l'arséniure de Co ou de Ni restant dans le résidu. Oxydation complète du Fe et de l'arsenic. Dissolu- tion de   l'or.   



  XIIIa- Diffusion du   CI,2.   
 EMI3.3 
 



  XTII'b- Mesure du potentiel dtoxydo-réclucta ,Qn. 



  XIV - Neutralisation de la solution et précipitation de   l'arsé-   niate de fer. 



  XIVa - Addition de carbonate de calcium. 



  XIVb- Mesure du potentiel d'oxydo-réduction. 



  XIVc- Mesure du pH. 



  1 - Le minerai préalablement broyé, de préférence au tamis 300, est mio en suspension dans de l'acide sulfurique en quantité cal- culée pour transformer les métaux en sulfates et maintenir une a- cidité sulfurique suffisante, de l'ordre de 20 à 40   g/litre.   Cette acidité a pour but de maintenir le fer en solution. 



  2 - On introduit, de préférence de façon continue, de l'acide   ni-   trique en quantité suffisante pour fournir l'oxygène nécessaire à l'oxydation et à la   solubilisation   concomitante des éléments cons-   titutifs   du minerai. 



   / 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 3  - On suit en permanence l'évolution du potentiel d'oxydo-ré- duction, par exemple au moyen d'une chaîne d'électrodes platine- calomel saturé plongeant dans le milieu réactionnel. 



   Le diagramme de la figure 2, où les potentiels exprimés en mV sont portés en abscisses et les temps exprimés en heures (ou les quantités d'acide nitrique ajoutées qui leur sont proportion- nelles) en ordonnées, représente un exemple de ce   contrôle..Le   potentiel évolue lentement en cours d'attaque tant que du minerai cru est'encore présent. La disparition de la matière réductrice correspond à une évolution rapide'du potentiel. 



    @   
L'objet d'un tel contrôle de potentiel est : a) de limiter l'addition d'acide nitrique à la quantité juste nécessaire à l'oxydation ménagée des arséniures qui permet la dissolution par l'acide sulfurique des éléments contenus dans la matière traitée. Cette oxydation ménagée a pour but de préparer la¯ séparation ultérieure sous forme d'As2O3 de la quantité d'arsenic supérieure à celle qui correspond au rapport Fe/As voisin de 1 et qui, comme il est connu, ne participe pas à la formation d'arséniate fer- rique. b) de contrôler la fin de la réaction. 



  4  - Lors de l'oxydation du minerai, l'acide nitrique est, comme on le sait, réduit à l'état de composés oxygénés de l'azote, prin- cipalement de vapeurs nitreuses. Ces vapeurs peuvent être réoxy- dées par l'action de l'air dans un dispositif adjacent et servent   à   y reformer l'acide nitrique qui reparticipera au cycle opéra- toire. 



  5  - La réaction d'attaque une fois terminée, on laisse refroidir de façon à permettre la cristallisation de l'As2O3 formé, ainsi   qu'il a   été exposé dans la demande de brevet mentionnée ci-dessus. 



  On filtre   .et   on   lave M'eau   froide pour éliminer le cobalt et/ou le   nickel     solubilises.   Le   résidu   de la   filtration   est traité aux 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 environs de 100 , par des eaux-mères arsenicales d'une opération de cristallisation précédente, pour la dissolution et   l'extrac-   tion de l'As2O3. On   filtre   à chaud, on lave le nouveau résidu à l'eau bouillante pour en extraire l'As2O3 dont il était encore imprégné et l'on joint les eaux de lavage aux eaux-mères qui   con-   tiennent alors environ 80 grammes d'As2O3 par litre. 



   On laisse cristalliser cet As2O3, on l'essore et, après sé- chage, on obtient un As203 cristallisé titrant 99,5 à 99,8 %. 



   6  - Le résidu, ci-dessus, débarrassé de l'As2O3, contient encore 
1,5 à 2% du cobalt et/ou du nickel mis en oeuvre, et tout ou partie des métaux nobles s'il en existait dans le minerai de dé- part ; 
L'opération conforme à l'invention est alors terminée. 



   Si ce dernier résidu ne contient pas de métaux précieux, on peut éventuellement le rejeter. S'il en contient on peut le re- mettre en suspension dans les eaux-mères cobaltifères provenant de l'attaque sulfonitrique et qui contiennent en solution de l'arsenic et du fer partiellement oxydés. 



   On fait alors diffuser du chlore dans la suspension de façon: a) à solubiliser le cobalt et/ou le nickel qui se trouvent encore dans ledit résidu sous forme d'arsé- niures non attaqués, b) à oxyder ensuite au maximum l'arsenic et le fer présents dans la solution. c) à dissoudre enfin et à maintenir en solution les métaux nobles présents. 



   Ces dernières opérations ont été décrites dans la demande de brevet belge déposée par la Société d'Electrochimie,   d'Elec-   trométallurgie et des Aciéries Electriques d'Ugine le 17 avril   1956   sous le N  37.188. 



   Le processus conforme à l'invention permet, outre la valori- sation de l'arsenic contenu dans le minerai en As2O3   particuliè-   

 <Desc/Clms Page number 6> 

 tient pur et recherché, le contrôle facile de l'attaque du minera.! et éventuellement sa conduite en continu. 



   L'exemple   ci-après   permettra de mieux comprendre le déroule- ment du processus conforme à l'invention. 



   EXEMPLE : 
500 Kg de smaltine crue titrant : 
So= 10,82 %, As = 52,8   %, Fe   =   8,14 %,   Ni = 1,14 %, Au = 13,8 g/t ont été mis en suspension dans 400 litres d'eau de lavage prove- nant d'une opération précédente et contenant 200 kgs d'acide sul-   t'uri que   compté en monohydrate. 



   La suspension contenue dans un réacteur y a été prélevée con- tinuellement et envoyée dans une cellule de mesure où plongeait une chaîne d'électrodes platine-calomel saturé reliée à un ampli- ficateur de mesure suivi d'un enregistreur. Le liquide échantil- lonné retournait au réacteur. On a alors ajout le l'acide nitri- que à 36  Bé à raison de 200 litres à l'heure. Les calories déga- gées par la réaction ont été suffisantes pour maintenir la tempé- rature du milieu à une valeur de l'ordre de 96 . Le potentiel a      d'abord lentement évolué de 300 mV jusqu'à 550 mV environ, valeur pour laquelle une brusque variation du potentiel s'est produite; ce dernier a atteint rapidement une valeur de l'ordre de 800 mV et s'y est alors maintenu. A ce moment la réaction d'attaque a été considérée comme terminée. 



   La quantité d'acide nitrique totale ajoutée a été de 550 li- tres et la réaction a duré 3 heures environ. 



   On a laissé refroidir et on a filtré; on a obtenu 900 litres d'eaux-mères cobaltifères qui ont été stockées   à   part. 



   Les produits cristallisés restant sur le filtre ont été la- vés à l'eau froide jusqu'à disparition du cobalt, et les eaux de lavage stockées pour la mise en oeuvre d'une opération d'attaque .ultérieure. 



   Le résidu lavé à froid a été remis en suspension pendant 2 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 heures dans 5. 400 litres d'eaux-mères arsenicales à 100 C. con- tenant 25 gr. au litre d'As2O3, 
On a ensuite filtré à chaud et le résidu a été lavé avec 
250 litres d'eau à 100  qui ont été joints aux premières eaux de dissolution. 



   Le résidu ainsi obtenu a été ensuite séché et pesé. 



   On a obtenu 120 Kg de produit sec titrant :Co = 0,9   %,   soit un rendement de solubilisation de 98 
Les eaux provenant de la dissolution de l'As2O3 ont été re-   froidies   et abandonnées à la cristallisation. Après essorage on a obtenu 295 kg d'As2O3 cristallisé. 



   Le résidu   désarsénié   a été ensuite mis en suspension dans les eaux-mères cobaltifères initiales. La température de la solu- tion a alors été portée jusqu'à 75  et l'on a diffusé du chlore en contrôlant   'le   potentiel d'oxyde-réduction avec une chaîne d'é-   leotrodes     platine-calomel   saturé, jusqu'à ce que tous les élé- ment$   présent dans     14 Il milieu   soient à leur valence maxima et 
 EMI7.1 
 qu'on ait urt léer excès de .chlore. La présence de cet exabe a été 4éoelée ><Ar une brusque variation du potentiel. 0$lui:"'01 . s'est stabilisé à une valeur légèrement supérieure à 1000 mV et on l'y a maintenu pendant 3 heures. 
 EMI7.2 
 



  Le >éaid<à a été .lnsu1ta filtré et lavé,,* son poids seo était de 100 kg et il tttrait 0,19 de Co et 302 g/tonne d'Au. 



  La rendement de solubilïsation du cobalt a été de 99t55 fi. 



  Le rendement de solubilisation de l'or de 95#35 %. 



  #,¯é¯y¯g¯g ¯g¯¯g¯/g¯g¯¯g¯g¯ La présente 1n'r..t1\:,,;, concerne: 1") Un procédé 4'atzaque sultonitrique de minerais ou ma- tières arséniés et/ou &>"éni -iUlfUTé8, en particulier de cobalt et/ou de nickel, qui ooe1te eBmnt1ellement à  ratina> cette attaque en une seuio 1 pl%asu8 en mot'bal1t le minerai oiia matière 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. traité en 'Suspension dans l'acide sulfurique et en @joutant <Desc/Clms Page number 8> progressivement l'acide nitrique, ladite attaqua étant ménagée et contrôlée en suivant d'une façon régulière le potentiel d'oxydo- réduction du milieu.

   2 ) Dans un tel procédé les caractéristiques complémentaires suivantes prises dans toutes leurs combinaisons techniquement pos- sibles : a) l'acide sulfurique est introduit avant toute @@@dition d'acide nitrique. b) l'acide sulfurique est introduit par fraction . - stade quelconque de la réaction c) l'acide nitrique est ajouté de façon continue, et, grâce au contrôle du potentiel d'oxydo-réduotion, en quantité juste néces- saire à l'oxydation ménagée/,des arséniures, qui permet la solubi- lisation par l'acide sulfurique des éléments contenus dans la ma- @ tière traitée. d) la mesure du potentiel est assurée par une chaîne d'électrodes platine-calomel saturé.

   e) le résidu est remis en suspension dans les eaux-mères ou, se- lon toute méthode connue, on fait diffuser du chlore pour stabi- liser les métaux subsistants, en particulier le oobalt et/ou le nickel,. oxyder au maximum l'arsenic et le fer présents dans la solution, et dissoudre et maintenir en solution les métaux nobles. f) l'attaque du minerai est conduite en continu.