BE815657R - Procede pour la lixiviation au chlore - Google Patents

Description

  Procédé pour la lixiviation au chlore.

  
Selon le brevet principal, un procédé perfectionné a

  
été décrit pour la lixiviation au chlore de métaux en partant de

  
sulfures en fines particules contenant des métaux choisis dans

  
le groupe consistant en nickel, cuivre et des métaux précieux,

  
dans lequel le taux d'alimentation de particules et de chlore

  
gazeux à une suspension de lixiviation contenant des ions

  
cuivreux et des ions chlore, est contrôlé de manière à contrôler

  
le potentiel redox de la solution à, ou en-dessous d'un potentiel

  
redox choisi auquel l'un des métaux est lixivié préférentiellement

  
 <EMI ID=1.1>  

  
 <EMI ID=2.1> 

  
selon le brevet principal on prévoit un.procédé continu de 

  
 <EMI ID=3.1> 

  
rapport au cuivre et aux métaux précieux contenus dans la matte 

  
 <EMI ID=4.1>  le chlore gazeux et une solution aqueuse sont alimentés à une  suspension soumise à l'agitation de particules de matte lixiviée et  d'une solution aqueuse contenant des ions chlorure et contenant du c cuivre dissous. Les taux d'alimentation du chlore gazeux et de matte sont contrôlés de telle manière que le potentiel redox

  
de la solution soit maintenu à un potentiel choisi auquel le

  
nickel est lixivié préférentiellement par rapport au cuivre

  
et aux métaux précieux. La suspension est récupérée de manière continue à mesure que la lixiviation de produit et les particules de matte lixiviées contiennent proportionellement plus de cuivre

  
et de métaux précieux par rapport au nickel comparé avec la matte initialement admise dans la suspension. Selon un autre mode préférentiel de réalisation de la présente invention, on prévoit

  
un procédé pour la lixiviation préférentielle du cuivre hors

  
des aux précieux dans des mattes contenant des métaux

  
précieux et concentrés.

  
 <EMI ID=5.1> 

  
rapport au cuivre hors d'une matte cuivre-nickel, comme enseigné dans le brevet principal, la solution de lixiviation récupérée pourra être traitée pour enlever le cuivre et le nickel récupérés par voie électrolytique de la solution résultante de chlorure

  
de nickel avec génération simultanée de chlore. Ce chlore gazeux pourra être employé avantageusement dans le processus de lixiviation. Si cependant, le chlore n'est pas récupéré

  
hors de la solution de lixiviation sous forme élémentaire, la lixiviation au chlore est nettement "plus coûteuse" à réaliser.

  
 <EMI ID=6.1> 

  
oxyde de nickel et acide chlorhydrique, comme enseigné dans

  
le brevet des Etats Unis d'Amérique n[deg.] 3 642 441, délivré le 15 <EMI ID=7.1>  de convertir l'acide chlorhydrique en chlore pour exécuter une

  
opération- de lixiviation au chlore.

  
Il a été maintenant trouvé selon le présent brevet de perfectionnement, que la lixiviation de sulfure pourra se faire par l'emploi combiné d'un gaz contenant de l'oxygène libre

  
et d'un acide comme substituant du chlore. Ainsi, une solution aqueuse contenant des ions chlore contenant du cuivre dissous,

  
 <EMI ID=8.1> 

  
pour former une suspension, est maintenue à l'état acide

  
et le potentiel redox de la solution est maintenu à, ou en-dessous d'un potentiel choisi auquel l'un des métaux est lixivié préférentiellement par rapport à un autre métal en contrôlant l'alimentation à la suspension d'un gaz contenant

  
de l'oxygène libre et de particules.

  
Ainsi, les objets du brevet principal peuvent être réalisés en substituant la combinaison d'un gaz contenant de l'oxygène libre et une solution acide à la place du chlore gazeux.

  
Par exemple, le procédé continu de lixiviation pour la lixiviation préférentielle du nickel par rapport au cuivre et aux métaux précieux en partant de matte nickelifère décrit ci-dessus en relation avec l'utilisation de chlore gazeux pourra facilement être réalisé selon la présente invention. Ainsi, une matte, un gaz contenant de l'oxygène libre et une solution acide aqueuse sont alimentés dans une suspension comprenant une solution

  
acide aqueuse contenant des ions chlore, cette solution contenant du cuivre dissous et la matte lixiviée. Les taux d'alimentation du gaz contenant de l'oxygène libre et la matte sont contrôlés de telle manière que le potentiel redox de la solution soit maintenu à un potentiel choisi auquel le nickel est lixivié préférentiellement par rapport au cuivre et aux métaux précieux.

  
La su&#65533;pension est retirée de manière continue à mesure que la lixiviation avance, et la matte lixiviée contient proportionnelle"-, ment plus de cuivre et de métaux précieux par rapport au nickel cet comparé, que la matte initialement admise dans la suspension.

  
Ainsi, la combinaison du processus de lixiviation selon la présente invention, qui consomme de l'acide, avec une _hydrolyse de la solution de chlorure de nickel, dans laquelle ¯ l'acide est produit, est une alternative fort avantageuse

  
par rapport à la combinaison de lixiviation au chlore et récupération électrolytique décrite dans le brevet principal.

  
La distinction esentielle entre la présente invention

  
et celle décrite dans le brevet principal n[deg.] 778.774 réside

  
en l'emploi d'un gaz contenant de l'oxygène libre et une solution acide : c'est l'emploi de cette combinaison

  
d'un gaz contenant de l'oxygène libre et un acide qui, tout comme le chlore, facilite la lixiviation. Sans être liés par une théorie quelconque fournie ici pour expliquer le processus de lixiviation, on pense que le chlorure cuivreux lixivie le sulfure par exemple le sulfure de nickel SiS , comme suit : 

  

 <EMI ID=9.1> 


  
 <EMI ID=10.1> 

  
par régénération de chlorure cuivrique par l'oxydation du chlorure cuivreux produit pendant la lixiviation dans une. réaction dans laquelle le gaz contenant de l'oxygène libre et de l'acide, par exemple de l'acide chlorhydrique, prennent part
 <EMI ID=11.1> 
 Ainsi, la rééction générale de lixiviation pourra être écrite comme suit : 

  

 <EMI ID=12.1> 


  
Par comparaison, lorsqu'on emploie du chlore gazeux,  comme cela se passe selon le brevet principal, on a la réaction générale suivante : 

  

 <EMI ID=13.1> 


  
Dans un processus continu de lixiviation l'acide, qui pourra être un acide minéral tel que l'acide chlorhydrique ou

  
 <EMI ID=14.1> 
--à-mesure que la lixiviation avance. Dans un processus discontinu de lixiviation, cependant, qui est...__ utilisé typiquement pour lixivier du cuivre hors de métaux précieux dans des mattes et des concentrés de cuivre et de métaux précieux, la solution pourra être maintenue

  
acide par n'importe quels moyens préférentiels. Ainsi, par exemple, l'acide requis pour la lixiviation pourra être ajouté à mesure que la lixiviation avance, comme cela se fait dans la lixiviation continue ou bien il pourra être introduit dans

  
le réservoir de lixiviation dans une solution initiale.

  
Une caractéristique surprenante et très avantageuse

  
de la présente inventionjest que l'acidité pourra être très

  
basse sans inhiber la lixiviation, et la lixiviation sélective, comme enseigné ici, a été achevée avec succès

  
 <EMI ID=15.1> 

  
est très avantageux car la pression de vapeurs de chlorure d'hydrogène à basse acidité, et par conséquent les pertes d'acide pendant la lixiviation, est négligeable. L'acidité

  
 <EMI ID=16.1>   <EMI ID=17.1> 

  
conséquent, être déterminée pour chaque cas particulier.

  
Les exemples qui suivent sont donnés pour illustrer la

  
 <EMI ID=18.1> 

  
potentiel redox données dans les exemples sont celles obtenues en se reportant à une paire d'électrodes au calomel saturées de

  
 <EMI ID=19.1> 

Exemple 1.

  
Le brevet des Etats Unis d'Amérique n[deg.] 3 085 054 délivré

  
le 9 avril 1963 décrit un procédé pour la récupération de nickel hors de matte cuivre-nickel, dans lequel le nickel est initialement

  
 <EMI ID=20.1> 

  
montré dans l'expérience décrite ci-après, le processus de lixiviation selon la présente invention pourra être employé pour séparer le cuivre des métaux précieux contenus dans ces matières solides.

  
La lixiviation fut réalisée dans un flacon de . litres

  
 <EMI ID=21.1> 

  
moyens pour faire passer un gaz à travers le contenu du flacon,  une lumière ou ouverture pour admettre les réactifs, une

  
turbine pour faire subir une agitation au contenu du flacon,

  
un thermomètre, et un dispositif de chauffage. 100 grammes des matières solides finement divisées contenant du sulfure de cuivre et

  
 <EMI ID=22.1> 

  
120 gr/litre de nickel sous forme de chlorure de nickel et 1 gr/litre de cuivre sous forme de chlorure de cuivre pour

  
 <EMI ID=23.1> 

  
dans le flacon en-dessous de la turbine et à mesure que la lixiviation avançait, le potentiel redox de la suspension 

  
augmentait depuis -20mV jusqu'à 490 mV et à ce moment 

  
l'expérience était terminée. La température fut maintenue 

  
à 90[deg.] C pendant la lixiviation et la suspension finale de lixiviation fut filtrée pour générer une solution de 

  
lixiviation et un résidu de lixiviation pour analyse chimique.

  
Les résultats sont donnés dans le tableau I ci-après 

  
 <EMI ID=24.1> 

  

 <EMI ID=25.1> 


  
Les résultats ci-dessus prouvent qu'un processus discontinu selon la présente invention pourra être utilisé pour séparer le cuivre des métaux précieux contenus dans

  
des matières sulfurées en dissolvant de manière préférentielle le cuivre par rapport aux métaux précieux pour former ainsi une solution de lixiviation riche en cuivre et un résidu substantiellement dépourvu de cuivre contenant les métaux précieux. 

  
 <EMI ID=26.1> 

  
L'appareil utilisé peur cette expérience était similaire

  
 <EMI ID=27.1> 

  
 <EMI ID=28.1> 

  
appareil automatique de titration. 1,7 litres d'une solution aqueuse contenant 50,6 gr/litre de nickel sous forme de chlorure de nickel et 34 gr/litre de cuivre sous forme de

  
 <EMI ID=29.1> 

  
à zéro, furent introduits dans le flacon. De l'oxygène fut passé de manière continue à travers le contenu du flacon, et la matte

  
 <EMI ID=30.1> 

  
 <EMI ID=31.1> 

  
lentement introduite pour maintenir constant le potentiel redox à la valeur désirée. A mesure que la lixiviation avançait,

  
on a introduit de manière continue de l'acide chlorhydrique

  
 <EMI ID=32.1> 

  
donner des solutions de lixiviation et des résidus de lixiviation pour l'analyse chimique. Des données expérimentales sont

  
données dans le tableau 2. 

  
 <EMI ID=33.1> 

  

 <EMI ID=34.1> 


  
Les données fournies par le Tableau 2 prouvent qu'il est possible d'obtenir non seulement une extraction très satisfaisante

  
du nickel et du cuivre hors de matières sulfurées à des potentiels redox de 450 mV, 490 mV et 550 mV, mais également une excellente séparation entre le nickel et le cuivre d'avec les métaux précieux. Par rapport à l'extraction de nickel et de cuivre, les métaux précieux

  
ne sont extraits qu'en très petite quantité. L'extraction du nickel

  
et du cuivre augmentent marginalement à mesure que le potentiel redox est augmenté, mais cela peut être montré comme étant obtenu aux dépens d'une extraction plus grande de métaux précieux, plus particulièrement Rh, Ru et Ir, et d'une détérioration totale de la sélectivité.

Exemple 3.

  
Une série d'expériences furent faites pour étudier la lixiviation sélective de nickel et cuivre hors d'une matte cuivre-nickel. L'appareil utilisé pour les expériences était le même que celui utilisé par l'expérience décrite dans l'exemple 2. D:ns chaque expérience

  
 <EMI ID=35.1> 

  
sous forme de chlorure de nickel et 10 gr/litre de cuivre sous forme de chlorure de cuivre. On a ajouté une quantité suffisante de HCl pour produire un pH égal à 2 et on fit passer de manière continue du gaz oxygène à travers le contenu du flacon et à travers 

  
 <EMI ID=36.1> 

  
flacon pour maintenir constant au niveau voulu le potentiel 

  
redox. Le pH fut maintenu à une valeur égale à 2 par des  mesures continues du pH et par titratiun automatique de l'acide  chlorhydrique et la température fut maintenue substantiellement 

  
 <EMI ID=37.1> 

  
que tion de lixiviation et un résidu de lixiviation pour analyse chimi&#65533;u  Les résultats sont inscrits dans le Tableau 3 ci-après : 

  
TABLEAU 3. 

  

 <EMI ID=38.1> 


  
Les données dans le Tableau 3' montrent que le  nickel est dissous de préférence par rapport au cuivre aux  trois potentiels redox examinés. A mesure que le potentiel 

  
redox monte depuis 330 mV à 420 mV, le rapport entre la  proportion de nickel dissous et la proportion de cuivre  dissous diminue, ce qui indique que le processus de lixiviation  devient moins sélectif par rapport à la lixiviation du cuivre 

  
à des potentiels redox plus élevés. 

Exemple 4.. 

  
Une installation pilote pour lixiviation continue a été construite pour effectuer la lixiviation sélective entre nickel

  
et cuivre dans une matte nickelifère. Cette installation comprenait essentiellement un réservoir de. lixiviation ayant une capacité de

  
280 litres et comprenait un dispositif de mesure de potentiel,

  
des moyens.pour l'introduction d'un gaz oxydant dans le contenu,

  
une ouverture pour l'introduction de la matte, des moyens pour enlever la suspension, un dispositif de mesure du pH connecté

  
avec un dispositif automatique de titration, un dispositif de chauffage, et une turbine.

  
Une matte sèche ayant une analyse chimique de 47% nickel,

  
29M cuivre et 21% soufre et des dimensions de particules

  
 <EMI ID=39.1> 

  
viron 60 gr/litre de nickel sous forme de chlorure de nickel,

  
 <EMI ID=40.1> 

  
sous forme de chlorure de cuivre furent alimentés de manière continue à la suspension dans le réservoir de lixiviation. De l'air fut introduit de manière continue à travers la suspension et les taux d'alimentation de la matte et de solution furent contrôlés de telle sorte que le potentiel redox soit maintenu à environ 360 mV et le pH à environ 0,4. La suspension, dont

  
 <EMI ID=41.1> 

  
manière continue pendant la lixiviation et dans le résidu de lixiviation qui furent analysés. Le taux moyen d'alimentation de

  
la solution était d'environ 25 litres par heure ce qui a entrainé une durée moyenne de lixiviation d'environ 11 heures.

  
Les données analytiques sont données dans le Tableau 4 ci-après : 

  
TABLEAU 4 .

  

 <EMI ID=42.1> 


  
En se basant sur les quantités de nickel-et de cuivre -

  
 <EMI ID=43.1> 

  
le résidu de lixiviation et la solution de lixiviation il a été

  
 <EMI ID=44.1> 

  
 <EMI ID=45.1> 

  
rapport au cuivre. 

REVENDICATIONS. 

  
1. Procédé pour-la lixiviation de métaux en partant de 

  
;.&#65533; sulfures en fines particules contenant au moins deux métaux choisis 

  
 <EMI ID=46.1> 

  
précieux, dans_lequel_ l'un des métaux est lixivié préférentiellement  par rapport à un autre métal dans les particules dans une suspension  soumise à l'agitation des dits sulfures en fines particules et une  solution aqueuse comprenant des ions chlorure contenant du cuivre diss dissous à un potentiel redox choisi auquel l'un des métaux

  
 <EMI ID=47.1> 

  
particules, le potentiel redox de la dite solution augmentant lorsqu'on alimente un gaz oxydant dans la solution, et diminuant lorsqu'on alimente les fines particule: de sulfures à la solution, caractérisé en ce que la dite solution aqueuse est acide, et le taux d'alimentation des dits sulfures en fines particules et d'un gaz comprenant de l'oxygène libre à la dite suspension est

  
contrôlé de telle manière que le potentiel redox de la solution soit maintenu à, ou en-dessous du dit potentiel redox choisi.

Claims (1)

1. 2. Procédé selon la revendication 1 pour la lixiviation

   de manière continue, caractérisé par un retrait continu de suspension sous forme de particules et alimentation d'un gaz comprenant

   de l'oxygène libre et de l'acide de manière continue à la solution

   et le contrôle des taux d'alimentation du gaz contenant

   l'oxygène libre et les particules à la suspension de telle manière

   que le potentiel redox de la solution soit maintenu de manière

   continue substantiellement au potentiel choisi.

   3. Procédé selon la revendication 1 pour la lixiviation discontinue, caractérisé par un contrôle de l'alimentation

   de gaz comprenant de l'oxygène libre et des particules à la suspension de telle manière que le potentiel redox de la solution soit à, <EMI ID=48.1>

   particules a été complétée, et, si nécessaire, en continuant d'alimenter le gaz contenant de l'oxygène libre jusqu'à ce que le potentiel redox de la solution ait monté jusqu'au

   potentiel choisi.

   4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en

   ce que le nickel est lixivié de préférence par rapport au

   cuivre et aux métaux précieux contenus dans la matte nickelifère.

   5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cuivre est lixivié préférentiellement par rapport

   aux métaux précieux contenus dans les mattes contenant des

   métaux précieux et dans les concentrés.

   6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce

   que le sulfure en fines particules est une matte de nickel débarrassée de cuivre, la solution acide aqueuse de

   chlorure contenant les ions cuivreux est séparée de la

   suspension et le cuivre est récupéré de la solution et retourné

   au processus de lixiviation pour donner les ions cuivreux.

   7. Procédé pour la récupération du nickel contenu dans

   des particules de sulfure contenant des métaux choisi dans le groupe consistant en nickel, cuivre et des métaux précieux

   en alimentant un gaz contenant de l'oxygène libre dans une première suspension soumise à l'agitation formée de particules dans une solution aqueuse acide contenant des ions chlorure et contenant

   le cuivre dissous, dont le potentiel redox augmente lorsqu'on

   <EMI ID=49.1>

   le contrô_le du potentiel redox de la solution, le contrôle de l'alimentation de gaz contenant de l'oxygène libre et de

   particules à la solution de telle manière que le potentiel redox de la solution soit maintenu substantiellement à,

   ou en-dessous d'un potentiel choisi auquel le nickel est

   lixivié de préférence par rapport au cuivre, et aux métaux

   précieux dans les particules, en formant ainsi une solution

   acide de lixiviation contenant du nickel et des particules lixiviées le retrait de la solution de lixiviation et des particules lixiviées, alimentation du sulfure de nickel ayant un rapport atomique nickel à soufre supérieur à 1 à la solution de

   lixiviation pour former une deuxième suspension soumise à l'agitation de telle manière que le nickel soit dissous

   du sulfure de nickel et que le cuivre dissous soit précipité dans la solution de lixiviation sous forme de sulfure de cuivre pour former une solution dépourvue de cuivre, leretrait de la

   deuxième suspension, et la séparation du sulfure de cuivre

   de la solution dépourvue de cuivre, et la récupération des

   matières nickelifères de la solution dépourvue de cuivre.

   8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé

   <EMI ID=50.1>

   est conduite de manière continue, le sulfure de nickel est une matte nickelifère contenant Ni3S2 et le soufre élémentaire est celui présent dans la natte nickelifère lixiviée et comprenant le contrôle des taux d'alimentation de gaz contenant de l'oxygène libre, matte et acide à la première suspension de telle manière

   que le potentiel redox soit maintenu substantiellement au

   potentiel choisi, le retrait de manière continue de la première suspension soumise à l'agitation, le gaz contenant l'oxygène

   libre et l'acide étant alimentés de manière continue à la solution, l'alimentation de manière continue de la matte <EMI ID=51.1>

   potentiel redox auquel la précipitation de cuivre dissous sous forme de sulfure est substantiellement complète.