BE564929A - - Google Patents

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BE564929A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions or iron group metals, refractory metals or manganese
    • C25C1/08Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions or iron group metals, refractory metals or manganese of nickel or cobalt

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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 la présente invention est relative à la production de nickel de pureté élevée et de soufre élémentaire à partir d'une matte de nickel, et plus particulièrement à un procédé pour la production électrolytique de cathodes de nickel de pureté éle- vée et de soufre élémentaire en partant d'anodes en matte de nie. kel . 



   Il est bien connu que la récupération habituelle de nickel à partir de minerais de sulfures comprend habituellement 

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 le traitement d'une matte de nickel, par exemple par grillage, pour former de l'oxyde de nickel, suivi par une réduction à haute température, par exemplé à environ   2500 F,   en le métal impur qui est ensuite coulé en anodes de nickel impur et finale ment raffiné électrolytiquement en nickel de haute pureté. Ces opérations à haute température pour réduire une matte de nickel en anodes de nickel métallique sont coûteuses, incommodes et longues. De plus, des quantités de métal de valeur sont perdues en poussières et scories. Le soufre se trouvant initialement dans la matte de nickel est évacué comme gaz de valeur relati- vement basse, lorsque la matte est agglomérée en oxyde.

   Bien qu'on ait fait des essais pour surmonter les difficultés précé- dentes et d'autres désavantages, aucun essai n'a été tout à fait satisfaisant lorsqu'il était mis en oeuvre industriellement. 



   On a maintenant découvert que du nickel de pureté élevée et du soufre élémentaire peuvent être produits d'une manière spéciale par l'électroyse directe d'anodes de matte de nickel saines. 



   D'une façon générale, la présente invention concerne un procédé de récupération électrolytique de nickel et de soufre à partir d'une matte de nickel   (suif urémie   nickel), comprenant la corrosion anodique d'anodes de matte de nickel impur saines dans le compartiment d'anode d'une cellule subdivisée contenant un électrolyte de chlorure-sulfate aqueux pour former un anoly- te riche en nickel impur qui peut contenir du fer, de   l'arsenic,   du plomb, du cuivre, du cobalt, etc, et pour former une boue d'anode constituée principalement de soufre élémentaire et comprenant pratiquement tous les métaux précieux, les séléniures et les tellurures. se trouvant initialement dans cette anode impure.

   L'anolyte riche en nickel impur est traité pour enlever pratiquement tout.le fer, l'arsenic, le plomb et le cuivre et, si on le   désiré,   le cobalt également, ce qui donne ainsi un   élec"   

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 trolyte purifié quiest ensuite utilisé comme catholyte. Le nic kel est déposé   électrolytiquement   dans le compartiment de catho- à partir de de la cellule/du   c'atholyte,   et- ensuite le catholyte appauvri est, de préférence, recyclé au compartiment d'anode. Le soufre élémentaire brut est récupéré sous forme de boue d'anode qui est traitée pour séparer le soufre, des matières métalliques de valeur, spécialement les métaux précieux. 



   Les anodes de matte utilisées dans la présente inven-    tion peuvent être produites à partir d'une matte de nickel, de de nickel   précipités de   sulfure/.   ou d'une autre source de sulfure de nic- kel. Des anodes de matte de nickel saines peuvent être préparée en fondant du soufre de nickel dans un four, écumage de toutes crasses ou scories formées, et ensuite déversement de la mate fondue¯dans des moules de dimensions et d'allure convenables. 



  Les anodes de matte de nickel, si on les laisse refroidir dans l'air, sont cassantes et à fortes contraintes, et se fendent spontanément. Un tel défaut peut être éliminé pour pratiquement tous les besoins en refroidissant lentement les anodes au moins sur la gamme de températures d'environ 975 F à environ 400  à 500 F, spécialement dans la partie supérieure de cette gamme, dans laquelle des .transformations xxx polymorphes se produisent A des températures supérieures à environ 975 F, les anodes sont robustes et résisteront à une manipulation brutale.

   Des anodes convenables ont été préparées par un procédé comprenant la fu- sion de sulfure de nickel à environ   1700 F,   la coulée du sulfure de nickel fondu dans des moules d'anode en fonte ouverts hori- zontaux, et le refroidissement des anodes ainsi formées jusqu'à une température comprise entre environ   1000    et 1100 F dans le moule.

   Les anodes de matte étaient ensuite enlevées du moule et passées à travers un four dans lequel elles sont progressivement refroidies à partir d'environ   975 F   jusqu'à environ 800 F à la vitesse d'environ 20 f par heure, et ensuite jusqu'à environ 400 f à une vitesse n'excédant pas 150 F par heure, et ensuite 

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 à l'air.Ou bien, les anodes peuvent être refroidies   refroidies/aux   vitesses ci-avant dans des bottes à recuit. Après refroidissement, les anodes de matte sont relativement fragiles et exigent une manipulation plus soigneuse que des anodes métal, liques, pour éviter une rupture.

   Pour faciliter une manipula- tion des anodes et plus particulièrement pour recueillir faci- lement la boue volumineuse qui se forme durant la corrosion des anodes, l'anode refroidie est suspendue dans un châssis de ' bois. Cependant, on a également trouvé satisfaisant de placer les anodes dans des sacs, tissés à mailles   larges,réalisés   en une matière résistant à l'action de l'anolyte à un pH aussi bas que 1,6. 



   , 
Les anodes de matte de nickel sont constituées princi- palement de nickel et de soufre (entre environ 20 et 32% de sou- fre), la teneur en soufre augmentant avec une augmentation de la teneur en cuivre, et peuvant contenir, en plus du cuivre mentionné, de petites quantités, par exemple jusqu'à environ 5% d'autres matières, telles que le fer, l'arsenic, le plomb, le cobalt, des métaux précieux, des séléniures et des tellurures. 



  Le sulfure de nickel présent dans l'anode est principalement sous la forme NI3S2 
On à trouvé comme étant les plus satisfaisants dans le présent procédé des rapports nickel/soufre se rapprochant de celui satisfait par la formule NI3S2 par exemple des anodes de matte contenant environ 27% de soufre, le restant étant du nickel.

   On croit que le mécanisme en cause dans la corrosion anodique des anodes de matte de nickel dans le procédé visé par la présente invention est le suivant : NI3S2 6a 3   Ni++   + 2S (soufre élémentaire) 
Une expérience sur le système nickel-soufre indique que, lors de la solidification, une phase métallique se sépare sous forme d'ilôts dans la gangue de sulfure de nickel dès 

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 que la teneur en soufre est diminuée en dessous d'environ 25%, comme montré par l'augmentation de la perméabilité magnétique et par un. examen microscopique.

   La phase métallique augmente évidemment au fur et à mesure que la teneur en soufre   diminue   Lorsqu'un mélange d'une phase de sulfure de nickel avec une quantité importante d'une phase métallique est anodiquement corrodé, la phase métallique se dissout sélectivement en lais- sant des fragments de sulfure non corrodés. Lorsque la teneur en soufre de l'anode de matte de nickel est d'environ 20% à 25% (environ   75%   à environ 95% de sulfure de nickel), une cor- rosion de la phase de* sulfure n'est pratiquement pas gênée. 



  Cependant, dès que la teneur en soufre tombe en dessous d'envi- ron 20%, une dissolution sélective de la phase métallique rend difficile la corrosion de la phase de sulfure de façon uniforme. 



  Il en résulte que la proportion du sulfure non corrodé augmente rapidement avec une diminution de la teneur en soufre. 



   Les anodes de matte de nickel peuvent contenir du cuivre en des quantités allant jusqu'à environ   30%,   bien que, de préférence, la teneur en cuivre des anodes de matte n'excède pas environ 20% Des anodes de matte de nickel secondaires, dé- crites ci-après, peuvent contenir environ 30% de cuivre. Dans le cours normal de la production de mattes de nickel, le nickel et le cuivre se présentent sous forme de   Ni 382   et de Cu2S Si du soufre en excédant de celui nécessaire pour former lé Ni3S2 et le Cu2S est présent, il s'unit avec le cuivre pour former ' ce qui semble être du CuS. plutôt que du Cu2s On a trouvé qu'en vue des résultats optima, une quantité suffisante de soufre de- vrait être présente dans les anodes de matte de nickel, de ma- nière que pratiquement tout le cuivre soit présent sous forme de CuS.

   Ceci est expliqué par le fait, que, dans les électrolytes de sulfate-chlorure visés, le potentiel d'anode exigé pour cor- roder du cu2s est inférieur à celui requis pour corroder le 

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 NI3S2 tandis que celui requis pour corroder le CuS est du même ordré de grandeur que celui requis pour'corroder le   NiS.     )De   la sorte, lorsqu'une anode de matte de nickel contenant du cui- vre sous la forme de CUS2 est corrodée anodiquement, le sulfure cupreux est Sélectivement dissous en   laissant/du   sulfure de nic- kel non corrodé.

   L'effet nuisible provoqué par la dissolution sélective du CU2S n'apparaît pas jusqu'à ce que la teneur en cuivre soit d'environ   10%.   Lorsqu'on a plus d'environ 5% de cuivre dans l'anode de matte de nickel, la teneur en soufre minimum (20%) de l'anode de matte devrait être élevée d'environ 1% pour chaque fois 2% de cuivre présents en excès de   5%. De   la sorte, une anode de matte de nickel contenant 20% de cuivre de- vrait contenir au moins environ 28% de soufre. Bien que les sulfures de cuivre dont il a été question ci-avant aient été signalés comme étant du CUS et du CU2S on ne-veut indiquer que ces composés sulfure-cuivre sont réellement présents mais bien que la proportion des éléments se rapproche de celle exprimée par les formules ci-avant. 



   Une corrosion anodique d'anodes de matte de nickel saines (suivant l'invention) est régulière et uniforme et elle est supérieure sous ce rapport aux anodes métalliques haDituel- les. Ce facteur, en même temps que le poids uniforme d'anode pouvant 8tre obtenu et l'utilisation du   chàssis   ou sac d'anode pour retenir la boue permettent une corrosion pratiquement to- tale des anodes et n'exige le retour que d'environ 10% du poids d'anode initial sous forme de déchets pour une   refusion.   Ceci contraste avec les déchets habituels de 20% lorsqu'on utilise des anodes de nickel métallique habituelles . La boue d'anode, qui est principalement constituée de soufre élémentaire, est granulaire, poreuse et s'agrippe à la partie non corrodée de l'anode de matte.

   Ceci permet une rétention pratiquement totale 

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 de la boue dans le châssis d'anode. Au cours de la corrosion anodique, le volume de la matière d'anode initiale est à peu près doublé, c'est-à-dire que la boue d'anode occupe deux fois le volume initialement occupé xxxxx xxx xx xxxxx par l'anode de matte. Le châssis de bois employé pour retenir l'anode de matte a deux faces sensiblement parallèles qui sont munies d'un fil résistant à   l'acide   se déplaçant verticalement au-dessus de chaque face, et espacés d'un certain nombre de pouces, par exemple environ 2 pouces.

   L'épaisseur'du châssis, à savoir la distance entre les deux faces à fils,   st   de deux fois l'épais- seur d'anode pour permettre un gonflement durant la corrosion   d'anode.   Une   tolérance   similaire pour une augmentation de volume est prévue si on utilise un sac d'anode au lieu du châssis. 



   Suivant l'invention, des anodes de matte de nickel saines sont corrodées anodiquement dans le compartiment d'ano- de d'une cellule subdivisée .dans un électrolyte aqueux sulfate- chloure contenant du nickel pour produire un anolyte riche en nickel. L'anolyte aqueux impur qui est produit a un pH compris entre 1,8 et 2,4 et contient environ 40 à 70, de préférence en-.

   viron 40 à 60, grammes par litre de nickel, environ 12 à 30 gr par litre de sodium, environ 20 à 55,de préférence environ 30 à 50, grammes par litre de radical chlorure, environ 65 à   115   gr par litre de radical sulfate, environ   10   à 25 de préférence environ 15 à 25 gr par litre d'acide borique, jusqu'à environ 0,5, de préférence pas plus d'environ   0,1,  gr par litre de fer, jusqu'à environ 3, de préférence pas plus d'environ 2, gr par litre de cuivre, jusqu'à environ 0,05 gr par litre d'arsenic, jusqu'à environ 0,002 gr par litre de plomb, jusqu'à environ 0,25 gr par litre de cobalt, et jusqu'à environ 0,6 gr par li- tre de calcium.

   L'anolyte impur est traité avec une matière basique, de préférence une matière basique de nickel, telle que de l'hydroxyde   nickeleux,   du carbonate de nickel., etc, pour 

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 élever le pH   de 3,7   à 4,3 L'électrolyte impur est ensuite traité pour enlever pratiquement tout le fer, le cuivre, l'ar- sénic, le   pmb   -et le cobalt pour donner un électrolyte aqueux purifié qui devient le catholyte.

   Le système de purification de l'électrolyte est en pratique celui détaillé dans le brevet canadien n    440.659,   dans lequel un procédé est développé pour l'enlèvement de pratiquement tout le fer, le cuivre, l'arsenic, le plomb et le cobalt présents dans l'anolyte contenant du nic kel impur pour produire un catholyte pratiquement pur à partir duquel une cathode de nickel est déposée électrolytiquement, cathode contenant au moins 99, 88% de nickel, jusqu'à 0,1% de cobalt, jusqu'à   0,01%   de fer, jusqu'à 0,002% d'arsenic, jus qu'à 0,002% de plomb et jusqu'à 0,01% de cuivre.

   Le catholyte, c'est-à-dire, l'électrolyte sulfate-chlorure aqueux purifié, a un pH compris entre environ   4   et 5, de préférence d'environ   4,   et ne contient pas plus d'environ 0,002 gr de fer par litre, pas plus d'environ 0,001 gr de cuivre par litre, pas plus d'en- viron 0,005 gr d'arsenic par litre et pas plus d'environ 0,005 gr de plomb par litre. Le catholyte peut être saturé en ce qui concerne les ions calcium.   C'est   ainsi qu'il peut contenir jus- qu'à environ 0,6 gr de calcium par litre sans affecter les ca- ractéristiques opératoires du procédé.

   Les concentrations de nickel, de radical chlorure et de radical sulfate tombent sen- siblement dans les mêmes gammes données ci-avant pour l'anolyte impur.Le   catholye   est électrolysé à une température comprise entre 100  et   160 F,   de préférence entre environ 135  et   145 F,   en faisant passer un courant électrique à une densité de cou- rant comprise entre environ 5 et environ 25, de préférence entre environ 10 et 15, ampères par pied carré, à travers   'ce   catho- lyte, entre une anode et une cathode pour déposer électrolyti- quement des cathodes de nickel. Durant l'électrolyse, un poten- tiel compris entre environ 2 et   4   volts est maintenu entre l'a- node et la cathode. 

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   En pratique, seulement environ 25% de la teneur en nickel du catholyte riche en nickel purifié sont enlevés du- rant le dépôt électrolte de nickel dans le compartiment de ca- thode.Le   catholyte à   teneur en nickel diminuée circule ensuite à travers le diaphragme de cathode vers le compartiement d'anode où il a sa teneur en nickel et impuretés rétablie avant de sor- tir de la cellule comme anolyte impur. 



     Lorsqu'on   corrode anodiquement des anodes de matte de nickel dans   un   électrolyte sulfate-chlorure aqueux dans le ca- dre de l'invention   Inefficacité   du courant d'anode par rapport au nickel est d'environ 96% tandis que l'efficacité du courant de cathode est   denviron   99,5% De la sorte, lorsque le procédé est mis en oeuvre de façon continue, une déficience en nickel se présente dans   l'électrolyte , ,   qui se manifeste par une   augmen-   tation équivalente de la teneur en acide.Les caractéristiques opératoires du système sont telles que le pH de l'anolyte cir- culant depuis les cellules électrolytiques est compris entre environ 1,8 et 2,1 Comme l'augmentation d'acidité est équiva- lente à la déficience en nickel,le pH bas,

   de même que la dé- ficience de ni.ckel dans le système, sont corrigés simultanément par l'addition   d'un   sel de nickel basique avant la première phase du traitement de purific ation d'électrolyte, ce qui   de-   mande un   pH   d'environ 3,7 à 4,3 
Si la composition d'électrolyte n'est pas maintenue dans les limites spécifiées   ci-avant,   spécialement en ce qui concerne la teneur en chlorure et en sulfate, l'électrolyse est affectée. l'utilisatin de   compositions d'électrolyte:,  en dehors de la gamme spécifiée, diminue l'efficacité d'anode. 



   Ceci est d'une grande importance pratique puisque le coût des sels de nickel basiques est un facteur important dans la dé termination de l'économie de l'opération et puisque même une petite diminution de l'efficacité d'anode avec une efficacité 

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 constante de cathode augmente fortement la quantité de ces sels basiques à ajouter. Par exemple, le coût des sels de nickel basiques ajoutés à un électrolyte n'ayant pas une composition suivant l'invention, opérant à une efficacité d'anode de 94% et ayant un pH d'environ 1,5 était de 50% supérieur au coût de celui ajouté à un électrolyte opérant à une efficacité d'a- node de   96%   et ayant un pH d'environ 2,1. De plus, la durée des diaphragmes de cathode et des revêtements de réservoir est beau- coup plus courte à un pH de 1,5 qu'à un pH de .2,1. 



   Les différences de résultats obtenus dans le procéoé en variant les teneurs de chlorure et de sulfate d'un électro- lyte de   sulfate-chorure   sont donnés au tableau suivant. 



   TABLEAU 
 EMI10.1 
 N:7 o I. No.2 No e tY OÎ No.5 No. 6 
 EMI10.2 
 
<tb> Composition
<tb> 
<tb> (ci- <SEP> 0 <SEP> 20 <SEP> 40 <SEP> 100 <SEP> 85 <SEP> 30
<tb> 
 
 EMI10.3 
 grlle t S0"' 100 100 100 100 0 0 
 EMI10.4 
 
<tb> (Ni <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 50
<tb> 
 
 EMI10.5 
 (H3BOI 20 20 20 20 20 20 
 EMI10.6 
 
<tb> pH <SEP> d'anolyte <SEP> 1,3 <SEP> 1,9 <SEP> 1,9 <SEP> 1,6 <SEP> 1,5 <SEP> 2,1
<tb> 
 
 EMI10.7 
 Efficacité d anode 75 95 95 94 94 96 
 EMI10.8 
 
<tb> Boue <SEP> d'anode
<tb> 
<tb> % <SEP> teneur <SEP> S <SEP> 80 <SEP> 96 <SEP> 98 <SEP> 92 <SEP> 94 <SEP> 96
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Tension <SEP> de <SEP> cellule <SEP> 2,4 <SEP> 2,3 <SEP> 2,1 <SEP> 2 <SEP> 2,1 <SEP> 2,

  1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Densité <SEP> de <SEP> courant
<tb> 
<tb> d'anode
<tb> 
<tb> ampères <SEP> par <SEP> pied <SEP> carré <SEP> 15 <SEP> 15 <SEP> 15 <SEP> 15 <SEP> 15 <SEP> 15
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Température, <SEP> F <SEP> 140 <SEP> 140 <SEP> 140 <SEP> 140 <SEP> 140 <SEP> 140
<tb> 
 
Après qu'une anode de matte de nickel a été totale- ment corrodée, il y a habituellement environ 10% de déchets d'anode, à savoir, environ   10%   de matte de nickel dans la boue d'anode.

   La boue d'anode, à l'exclusion du déchet d'anode qu' elle contient, comprend environ 97% xxxxx de soufre élémentaire, environ 1,25% de nickel, environ 0,3 de cuivre, environ 0,2% de sélénium, environ 0,02% de tellure, environ 0,01% de métaux 

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 précieux:, environ 0,6% de fer et environ 0,7% de soufre de sul fure.La boue peut être enlevée du   châssis   d'anode, séchée et traitée pour la récupération de soufre élémentaire de pureté   commerciale;,  des métaux précieux et des métaux   communs.   



   Une purification et une récupération du soufre peu- vent être réalisées par des moyens connus, tels que par une distillation.. Le résidu contenant les métaux précieux;, concen- trés à environ 100 fois la concentration .initiale des métaux précieux dans 1?anode de matte initiale,peut être mélangé avec un concentré de métaux précieux. Une quantité suffisante de soufre élémentaire sous forme de boue   danode   primaire peut ensuite être ajoutée pour amener la teneur de soufre du mélange    à une valeur comprise entre environ 27 et 30% . L3 mélange est   ensuite fondu et coulé en anodes de matte secondaires contenant entre environ 45 et 55% de nickel., environ   15   à 20% de cuivre, environ 2 à   3%   de fer environ 27 à 30% de soufre et environ. 



  0,2 à 0,$% de métaux précieux., Les anodes secondaires sont trai tées thermiquement assemblées dans le   châssis   d'anodeet élec-   trolysées     d'une   manière et sous des conditions sensiblement identiques à celles détaillées ici pour les anodes de matte de nickel.. Les produits de cette   .électrolyse   des anodes de matte secondaires sont du nickel électrolytique et une boue d'anode contenant environ 90% de soufre élémentaire et les/métaux pré- cieux.

   Le soufre est récupéré de cette boue par distillation comme à partir de   la   boue d'anode primaire.Le. résidu contenant de grandes quantités de métaux précieux, par exemple environ 2000 onces par tonne,en même temps que des sulfures,   séléniu''.-   res, tellurures,, etc de métaux communs, est traité en vue de la récupération des métaux précieux. Ceux-ci peuvent être récu- pérés par grillage du résidu entre environ 800  et 1000 F pour sulfater les métaux communs et pour produire une calcine. La calcine est lavée avec une solution faible d'acide   sulfurique   

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 pour dissoudre les métaux communs. Le résidu de lavage conte- nant les métaux précieux est traité par des moyens connus pour la séparation des divers métaux nobles. 



   Pour mieux faire comprendre encore l'invention, l'ex emple suivant est donné à titre purement illustratif. 



   Des concentrés de sulfure de nickel finement divisés, environ 21 à 25% de soufre, environ   2   à 3% de cuivre, contenant environ 70 à 72% de nickel,/environ 0,5 à 1% de co- balt, jusqu'à environ 1% de fer et de petites quantités de plomb, d'arsenic, de métaux précieux, etc, étaient fondus dans un four à environ 1700 F Après que la matte a été totalement fondue, les scories et crasses étaient écumées et la matte était versée dans des moules de fonte horizontaux ouverts.

   Les moules étaient pourvus de deux bandes de suspension d'anodes en acier d'environ un pouce et demi de large sur un quart de pouce d'épaisseur, centrées et espacées d'environ 14 pouces de sorte que, lorsque le sulfure de nickel était coulé autour des bandes, elles se projetaient d'environ 2 pouces dans le corps de   l'anode '*   Les dimensions d'anodes étaient d'environ 
45 pouces sur 29 pouces et demi sur 1 pouce et demi. Après   cou-   lée, on laissait refroidir les anodes jusqu'à 1000  à 1100 F dans le moule. Elles étaient ensuite enlevées du moule et passées à travers un four à tunnel pour être graduellement re- froidies jusque dans la gamme d'environ 400  à 500 F sur une période de 20 heures.

   Après enlèvement du four à tunnel, les anodes étaient refroidies à l'air jusqu'à des températures   atmos   phériques. Les anodes de matte de nickel résultantes étaient placées dans des châssis de bois ayant des faces parallèles avec. des fils résistant à l'acide circulant verticalement au- dessus de chaque face et écartés d'environ 2 pouces. La distance entre les deux faces du châssis était d'environ deux fois l'éf paisseur d'anode, à savoir environ 3 pouces.

   L'anode de matte sur châssis était placée dans le compartiment d'anode d'une 

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 cellule et corrodée anodiquement dans un électrolyte aqueux de sulfate-chlorure pour donner un anolyte aqueux impur riche en nickel ayant un pH   d'environ   1,9 et contenant environ   54   gr par litre de nickel, environ 28 gr par litre de sodium, environ   46   gr par litre de radical chlorure, environ 87 gr par litre de radical sulfate, .environ 18 gr par litre diacide borique, environ 0,07 gr par litre de fer, environ 0,012 gr par litre de plomb et d'arsenic, environ 0,36 gr par litre de cuivre et en- viron 0,1 gr par litre de cobalt, et pour produire une boue d'anode principalement retenue dans le châssis de bois et com- prenant 97% de soufre élémentaire,   0,01%   de métaux précieux, 
2,

  8 de sulfures non corrodés non combinés et 0,2% de sélénium et de tellure.   Lanolyte   riche en nickel impur était enlevé et le pH élevé jusqu'à environ 4 par l'addition d'hydroxyde de nickel. Il était ensuite purifié suivant le processus développé dans le brevet canadien n    440.659 pour   produire un catholyte riche en nickel purifié ayant un pH d'environ 4 et contenant environ 55 gr par litre de nickel, environ   28   gr par litre de sodium, environ 46 gr par litre de radical chlorure, environ 
87 gr par litre de radical sulfate,et environ 18 gr par litre d'acide borique.

   Le catholyte était électrolysé dans le comparti,- ment de cathode de la cellule à une température d'environ 140 f en faisant passer environ 6300 ampères à une tension imprimée de   2,5,. de   l'anode à la cathode, pour déposer industriellement du nickel pur sur la cathode. Le châssis d'anode était enlevé des réservoirs d'électroraffinage et la boue était lavée. Cette boue était alors filtrée pour récupérer les solides qui étaient séchés et traités en vue de la récupération de soufre   élémentai-   re de pureté commerciale et en vue de la récupération des mé- taux communs et des métaux précieux.

   Cela était réalisé en   en-   \levant le soufre par distillation à environ   850 F   et en coulant le distillat de soufre liquide dans des moules pour produire du 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 soufre élémentaire de pureté commerciale. Le résidu contenant les métaux précieux concentré   jusqu'à   environ 100 fois la con- centration d'anode initiale était mélangé avec d'autres concen      trés de métaux précieux obtenus de fonderie, et on ajoutait une quantité suffisante de soufre élémentaire pour amener la teneur en soufre du   mélange   environ 27 à 30%   -Ce   mélange contenant environ 50% de nickel environ 16% de cuivre, environ 27% de soufre et environ 0,

  25% de métaux précieux était ensuite fondu et coulé dans des moules pour former des anodes de matte de nic- kel secondaires qui étaient ensuite électrolysées de la même manière que les anode*; primaires ci-avant pour produire du nic-      kel électrolytique et une boue d'anode contenant les métaux pré- cieux et environ 905 de soufre élémentaire. Le soufre était ré- cupéré par distillation pour laisser un résidu enrichi contenant environ 2000 onces par tonne de métaux précieux et contenant également des sulfures, séléniures et tellurures de métaux com- muns. Ce résidu étai% grillé à environ 1000 F et ensuite lavé avec de l'eau contenant environ 1% d'acide sulfurique pour dis- soudre les métaux communs.

   Le résidu de lavage contenant envi- ron 50% de métaux précieux était ensuite traité pour séparer les divers métaux précieux, à savoir l'or, l'argent, le plati- ne, le palladium, le rhodium,   l'iridium   et le ruthénium. 



   La présente, invention est spécialement applicable au traitement d'une matte de nickel composée principalement de sul fure de nickel et comprenant du sulfure de cuivre, des métaux précieux, des séléniures, des tellurures. Il est évident qu'ou- tre l'application particulière de la présente invention décrite ici, cette   invention.est   applicable d'une façon large à la ré-      cupération électroytique de nickel de haute pureté et de sou- fre élémentaire, à partir de sulfures de nickel. 

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

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS 1. Un procédé de production de nickel électrolytique, qui comprend en combinaison ,les phases essentielles suivantes : <Desc/Clms Page number 15> (1) la corrosion anodique d'une anode de matte de nickel en contact avec un électrolyte de sulfate-chlorure .aqueux dans le compartiment d'anode d'une cellule électrolytique subdivisée pour produire un électrolyte riche en nickel impur et une boue d'anode composée principalement de soufre élémentaire; (2) l'enlèvement de cet électrolyte impur du compartiment d'anode; (3) la purification de cet électrolyte;
    ( 4) l'introduction de cet électrolyte purifié dans le compartiment de cathode d'une cellule électrolytique subdivisée; et (5) le dépôt électrolyti- que de nickel, à partir de cet électrolyte purifié, sur une cathode dans le compartiment de cathode.
    2. Un procédé suivant la revendication 1, dans lequel l'électrolyte de sulfate-chlorure aqueux contient environ 65 à environ 115 gr par litre de radical sulfate et environ 20 à en- viron 55 gr par litre de radical chlorure.
    3. Un procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions 1 et 2, dans lequel l'anode de matie de nickel comprend principalement du sulfure de nickel et comporte une teneur de soufre en % en poids,non inférieure à 20 plus la moitie de la teneur en cuivre en % en poids de la matte, excédant 5. l. Un procédé de production d'une solution aqueuse riche en nickel, qui comprend la corrosion anodique d'une anode de matte de nickel dans un électrolyte de sulfate'-chlorure aqueux pour produire une boue d'anode constituée principalement de soufre élémentaire, et un électrolyte comprenant une solu- tion aqueuse riche en nickel.
    5. Un procédé suivant la revendication 4, dans lequel l'électrolyte de sulfate-chlorure aqueux contient environ 65 à environ 115 gr par litre de radical sulfate et environ 20 à environ 55 gr par litre de radical chlorure.
    6. Un procédé suivant lrune ou l'autre des revendica- tions 4 et 5dans lequel l'anode de matte de,,nickel,.comprend <Desc/Clms Page number 16> principalement de sulfure de nickel et a une teneur de soufre en % en poids, non inférieure à 20, plus la moitié de la teneur de cuivre en % en poids de la matte, excédant 5.
    7. A titre de mouveau produit de fabrication, un élec- trolyte destiné à être utilisé dans la corrosion anodique d'une anode de matte de nickel et comprenant une solution aqueuse de sulfate-chlorure.
    8 Un nouveau produit suivant la revendication 7, dans lequel la solution aqueuse de sulfate-chlorure contient environ 65 à environ 115 gr par litre de radical sulfate et environ 20 à environ 55 gr par litre de radical chlorure.
    9. Un procédé de production d'une anode de matte de nickel saine, comprenant en combinaison les phases essentielles- suivantes : (1) l'établissement, dans un moule, dtune masse de matte de nickel 'fondue; (2) le refroidissement de cette masse et dans le moule jusqu'à obtention d'un corps solide;/(3) le lent refroidissement de ce corps solide depuis une température de 9750 F environ jusqu'à une température inférieure à environ 500 F, de sorte qu'une anode de matte de nickel est produite, cette anode ayant une moindre tendance à la cassure et à la fissura- tion qu'une anode de composition similaire mais qui a été refor die plus rapidement entre les températures susdites.
    10. Un procédé suivant la revendication 9, dans lequel la matte de nickel comprend principalement du sulfure de nickel et a une teneur de soufre en % en poids, non inférieure à 20 plus la moitié de la teneur de cuivre en % en poids de la matte, excédant 5.
    11. Une anode de matte de nickel saine produite par le procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 9 et 10.
    12. Un procédé suivant les revendications 1 ou 2, dans lequel l'anode de matte de nickel consiste en une anode comme à la revendication 11. <Desc/Clms Page number 17>
    13 Un procédé suivant les revendications 4 ou 5, dan lequel l'anode de matte de nickel consiste en une anode comme à la revendication 11.
    14 Un procédé de production d'une anode de matte de nickel saine, comprenant en combinaison les phases essentielles suivantes : (1) l'établissement, dans un moule, d'une masse de matte de nickel fondue; (2) le refroidissement de cette masse dans le moule jusqu'à obtention d'un corps solide; (3) le lent refroidissement de ce corps solide depuis une température de 975 F environ jusque une température xxxxxxxxx à xx de 800 F environ à une vitesse n'excédant pas environ 20 F par heu re et (4) le lent refroidissement de ce corps solidedepuis laaite température d'environ 800 F jusqu'à une température inférieure à environ 500 F à une vitesse n'excédant pas environ 150 F par heure, de sorte qu'une anode de matte de nickel est produite,
    cette anode ayant une moindre tendance à la cassure et à la fis suration qu'une anode de composition similaire mais qui a été refroidie plus rapidement entre les températures susdites.
    15 Un procédé suivant la revendication 14 dans le- quel la matte de nickel consiste principalement en sulfure de nickel et a une teneur de soufre en % en poids, non inférieure à 20, plus la moitié de la teneur de cuivre en % en poids de la matte,excédant 5 16. Une anode de matte'de nickel saine, produite par le procédé des revendications 14 ou 15.
    17Un procédé suivant les revendications 1 ou 2,dans lequel l'anode de matte de nickel consiste en une anode comme à la revendication 16.
    18. Un procédé suivant les revendications 4 ou 5, dans lequel l'anode de motte de nickel consiste en une anode comme à la revendication 16.
    19. Un procédé de production de soufre,qui comprend <Desc/Clms Page number 18> la corrosion anodique d'une anode de matte de nickel dans un électrolyte aqueux de sulfate-chlorure pour produire une boue d'anode constituée principalement de soufre élémentaire.
    20. Un procédé suivant la revendication 13, dans le- quel l'électrolyte de sulfate-chlorure aqueux contient environ 65 à environ 115gr par litre de radical sulfate et environ 20 à environ 55 gr par litre de radical chlorured 21. Un procédé suivant les revendications 19 ou 20, dans lequel l'anode de matte de nickel consiste principalement en sulfure de nickel et a une teneur de soufre en % en poids, non inférieure à 20, plus la moitié de la teneur de cuivre en % en poids de la matte, excédant 5.
    22. Un procédé suivant les revendications 19 ou 20, dans lequel l'anode de matte de nickel consiste en une anode comme à la revendication 11.
    23 Un procédé suivant les revendications 19 ou 20, dans lequel l'anode de matte de nickel consiste en une anode comme à la revendication 16
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