LU85010A1 - PROCESS FOR RECOVERING METALS FROM WASTE HYDROTREATMENT CATALYSTS - Google Patents

PROCESS FOR RECOVERING METALS FROM WASTE HYDROTREATMENT CATALYSTS Download PDF

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LU85010A1
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Description

8C a 1 graxd-duchê de Luxembourg8C a 1 graxd-duchê de Luxembourg

.....J (j < M..... J (j <M

du . 21.js^tenbca.2383. Mllg Monsieur le Ministre âJÇï de l’Économie et des Classes Moyennesof . 21.js ^ tenbca.2383. Mllg Monsieur the Minister of Economy and the Middle Classes

Titre délivré......................................... Service de la Propriété IntellectuelleTitle issued ......................................... Intellectual Property Service

vM? LUXEMBOURGvM? LUXEMBOURG

Demande de Brevet d’invention I. Requête ....La....s.o.c.i.é.té...........C.HE¥RQU.....RESEÄ,EC.n.....CQMEAN.Y./.......525.....iferked;.....S.tx££.t.., (l) ^-jSM™FEMCISCOx.....C.all£Q.r.n.iSU......Etats-Unis.....dkAmérique.,......reprégen.r.........Patent Application I. Application .... The .... company ............ C.HE ¥ RQU ..... RESEÄ, EC.n .. ... CQMEAN.Y. / ....... 525 ..... iferked; ..... S.tx ££ .t .., (l) ^ -jSM ™ FEMCISCOx .... .C.all £ QrniSU ...... United States ..... dkAmerica., ...... reprégen.r .........

....té.e.....p.ax....Mn.S.î..e.W.r...Jacques.....ae..Muyser,......a.g.i.s.san.t.....an.....qualité.....de.......... (2) * ....raandataixa................................................................................................................................................................................................................................................... té.e ..... p.ax .... Mn.S.î..eWr..Jacques ..... ae..Muyser, ...... agissan.t ..... year ..... quality ..... of .......... (2) * .... raandataixa ............. .................................................. .................................................. .................................................. .................................................. ..........................

- dépoae<nt) ce .....tfin.gt-e.t-un.....aeptembxe.....llo..Q.....quatr.e.-tfin.g.t-tr.a.is (3) “ à.............1.5...........heures, au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, à Luxembourg : 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant : î .....î.!.Er.D.c.é.dé.....p.Qur.....r.é.c.upér.er......de.s....iné.taux.....de.....catalyseurs.....usés....dlb.y-.. (4) _______âr.Q.tx.aitemenfc"........................................................................................................................................................................................................................- depoae <nt) ce ..... tfin.gt-et-un ..... aeptembxe ..... llo..Q ..... quatr.e.-tfin.gt-tr.a .is (3) “at ............. 1.5 ........... hours, at the Ministry of the Economy and the Middle Classes, in Luxembourg: 1. the present request for obtaining a patent of invention concerning: î ..... î.!. Er.Dcé.dé ..... p.Qur ..... r.é.c .upér.er ...... de.s .... iné.taux ..... de ..... catalysts ..... worn .... dlb.y- .. (4 ) _______ âr.Q.tx.aitemenfc "......................................... .................................................. .................................................. .................................................. .........................

2. la délégation de pouvoir, datée de ,.EIQMM).7.....Califomiée .....2.2....a.o.û.t....l9..8.3.........2. the delegation of power, dated, .EIQMM) .7 ..... Califomié ..... 2.2 .... Aug. .... .... l9..8.3 ....... ..

3. la description en langue..............fxaPÇ.a.iSÊ.......................de l’invention en deux exemplaires; 4. ..........3..................planches de dessin, en deux exemplaires; . 5. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le ...:.2.1.....septembre.....1.9..8..3...........................................................................................................................................................................................3. description in language .............. fxaPÇ.a.iSÊ ....................... of the invention in two copies; 4. .......... 3 .................. drawing boards, in two copies; . 5. the receipt of taxes paid to the Luxembourg Registration Office on ...:. 2.1 ..... September ..... 1.9..8..3 ......... .................................................. .................................................. .................................................. ............................

déclare(nt) en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeur(s) est (sont) : -.....Gale....!.·......EU.BRED..,......1.9..6.Q......Tulax.e.....Avenue..,......à....RICHMQND..,.....C.alif.Qrn±e...._ (5) .........9.A.8..Q.5..,.....Eta.ts.-Un.is.....d.!.Aiaér.i.que..................................................................................................................................................declares (s) assuming responsibility for this declaration, that the inventor (s) is (are): -..... Gale ....!. · ...... EU.BRED .., ...... 1.9..6.Q ...... Tulax.e ..... Avenue .., ...... to .... RICHMQND .., .. ... C.alif.Qrn ± e ...._ (5) ......... 9.A.8..Q.5 .., ..... Eta.ts.- Un.is ..... d.!. Aiaér.i.que ................................. .................................................. .................................................. .............

......D.al.a....A.......VAN.....LEIRSBURG.,....:.1q4..7......Hel.en....C.cair±,......à....P.ETALUMA.,..„.Calif ornie ........9.4.9.52.,......Efcats.-Hn.is.....dlAmérique................................................................................................................................................. D.al.a .... A ....... VAN ..... LEIRSBURG., ....:. 1q4..7 ...... Hel. in .... C.cair ±, ...... to .... P.ETALUMA., .. „. Calif ornie ........ 9.4.9.52., ..... .Efcats.-Hn.is ..... from America ..................................... .................................................. .................................................. ..

revendiquent) pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de (6)_____________brevet.________________________________________déposée(s) eA/(7)......aux.....E.fc.ats.-Dn±s......&.!.Amér.i.gu.e._____________ le ,._jv:oir.....au....3ierso........................................................................................................................................................................................................ (8) * ém(eïiseiii) jxrnr lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg.................................claim) for the above patent application the priority of one (s) application (s) of (6) _____________ patent .________________________________________ filed (s) eA / (7) ...... aux ..... E.fc .ats.-Dn ± s ...... &.!. Amer.i.gu.e ._____________ on, ._ jv: oir ..... au .... 3ierso ....... .................................................. .................................................. .................................................. ........................................... (8) * em (eïiseiii ) jxrnr him (her) and, if appointed, for his representative, in Luxembourg .................................

35., hl,d.. Royal..................................................................................................................................................................................................................... (io) sollicite(nt) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les, =. - ! annexes susmentionnées, (— avec ajournement de cette délivrance à___________J.../.............................................mois. (11) ^.^anda^^ ^ II, Procès-verbal de Dépôt35., hl, d .. Royal ......................................... .................................................. .................................................. .................................................. ...................... (io) requests (s) the issue of a patent for the invention for the subject described and represented in, =. -! abovementioned annexes, (- with postponement of this issue to ___________ D ... / ................................... .......... months. (11) ^. ^ anda ^^ ^ II, Minutes of Deposit

La susdite demande de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Intellectuelle à Luxembourg, en date du : 21 septembre 1983The above patent application has been filed with the Ministry of the Economy and the Middle Classes, Intellectual Property Service in Luxembourg, dated: September 21, 1983

Pr. le Ministre à 15 heures de l’Économie et des Classes Moyennes, - : p-d.Pr. The Minister at 3 p.m. of the Economy and the Middle Classes, -: p-d.

A 68007A 68007

REVENDICATION DE LA PRIORITECLAIM OF PRIORITY

* de la demande de brevet / M* of the patent application / M

56/ AUX ETATS-UNIS D'AMERIQUE Du 24 septembre 1982 (No. 422,813)56 / TO THE UNITED STATES OF AMERICA From September 24, 1982 (No. 422,813)

Du 24 septembre 1982 (No. 422,814)September 24, 1982 (No. 422,814)

Du 24 septembre 1982 (No. 422,987)September 24, 1982 (No. 422.987)

Du 24 septembre 1982 (No. 422,761)From September 24, 1982 (No. 422,761)

Du__(No. 519,18ο) (c-i-p appl.) Mémoire Descriptif ^ " déposé à l'appui d’une demande deFrom __ (No. 519,18ο) (c-i-p appl.) Descriptive Brief ^ "filed in support of a request for

BREVET D’INVENTIONPATENT

auat

LuxembourgLuxembourg

au nom de : CHEVRON RESEARCH COMPANYin the name of: CHEVRON RESEARCH COMPANY

"Procédé pour.récupérer des métaux de catalyseurs usés pour : d'hydrotraitement"."Process for recovering spent catalyst metals for: hydrotreating".

-* · r- * · r

La présente invention concerne des procédés de lixiviation et de récupération de métaux de catalyseurs d'hydrotraitement usés.The present invention relates to methods of leaching and recovering metals from spent hydrotreatment catalysts.

On progrès moderne réalisé dans le traitement 5 du pétrole brut est l'amélioration de charges contenant des métaux et du soufre, par exemple des pétroles bruts et des résidus, par des procédés d'hydrotraitement. Cette „ amélioration est nécessaire pour convertir la charge lourde en fractions plus intéressantes de plus bas point d'ébulli-10 tion et pour éliminer les impuretés, notamment les métaux et le soufre qui peuvent polluer l'atmosphère lors de la ' combustion.Modern progress in the treatment of crude oil is the improvement of feedstocks containing metals and sulfur, for example crude oils and residues, by hydrotreatment processes. This improvement is necessary to convert the heavy load into more attractive fractions of lower boiling point and to remove impurities, especially metals and sulfur which can pollute the atmosphere during combustion.

Les pétroles bruts contiennent diverses impuretés dissoutes, comprenant du nickel, du vanadium, du fer 15 et du soufre. Les fractions plus légères sont souvent séparées par distillation à la pression atmosphérique ou sous un vide partiel, en laissant les métaux dans une fraction à haut point d'ébullition généralement appelée "fraction résiduaire” ou "résidus". Les résidus contien-20 nent en général au moins 35 parties par million d'impuretés métalliques, dont la proportion atteint fréquemment 100 ppm et dépasse dans les cas extrêmes 1000 ppm.Crude oils contain various dissolved impurities, including nickel, vanadium, iron and sulfur. The lighter fractions are often separated by distillation at atmospheric pressure or under partial vacuum, leaving the metals in a high boiling fraction generally called the "residual fraction" or "residues". generally at least 35 parts per million metallic impurities, the proportion of which frequently reaches 100 ppm and in extreme cases exceeds 1000 ppm.

Ces métaux et tout le soufre présents sont éliminés en améliorant ainsi la charge par un traitement 25 de cette dernière avec un catalyseur en présence d'hydrogène. De tels catalyseurs consistent généralement en un ' support solide qui renferme des métaux catalytiques, en général du molybdène ou du tungstène avec, soit du nickel, soit du cobalt. A mesure de l'utilisation du catalyseur, 30 des métaux provenant de·la charge se déposent à sa surface extérieure et à la surface interne de ses pores, finissant par obturer les pores et réduisant l'activité du catalyseur à un point tel qu'il ne donne plus la qualité désirée du produit. De tels catalyseurs seront appelés "catalyseurs 35 usés" dans le présent mémoire, et ils contiennent des métaux catalytiques, une matrice inorganique de support, des métaux provenant de la charge, des composés du soufre et un résidu hydrocarboné.These metals and all of the sulfur present are removed thereby improving the charge by treatment of the latter with a catalyst in the presence of hydrogen. Such catalysts generally consist of a solid support which contains catalytic metals, generally molybdenum or tungsten with either nickel or cobalt. As the catalyst is used, metals from the charge will settle on its outer surface and the inner surface of its pores, eventually clogging the pores and reducing the activity of the catalyst to such an extent that it no longer gives the desired quality of the product. Such catalysts will be referred to as "spent catalysts" herein, and they contain catalytic metals, an inorganic support matrix, metals from the feed, sulfur compounds and a hydrocarbon residue.

-t 2 : r-t 2: r

Le pétrole brut que l'on extrait à l'heure actuelle tend à être lourd, ce qui oblige les raffineurs à utiliser davantage de catalyseurs d'hydrotraitement qu'il n'en était nécessaire jusqu'à présent pour éliminer 5 les métaux et le soufre de la charge. Une pénurie des métaux catalytiques intéressants, notamment le cobalt, est donc possible. Dans un effort visant à recycler à la fois les métaux catalytiques et les supports des catalyseurs, en créant ainsi une source renouvelable de métaux 10 catalytiques, on a tenté d'extraire des métaux de catalyseurs d'hydrotraitement, notamment de catalyseurs d'hydrodésulfuration et d'hydrodémétallation.The crude oil currently extracted tends to be heavy, forcing refiners to use more hydrotreating catalysts than have been necessary to date to remove metals and load sulfur. A shortage of interesting catalytic metals, especially cobalt, is therefore possible. In an effort to recycle both the catalytic metals and the catalyst supports, thereby creating a renewable source of catalytic metals, attempts have been made to extract metals from hydrotreatment catalysts, especially hydrodesulfurization catalysts and of hydrodemetallization.

Un procédé général de lixiviation de catalyseurs d'hydrotraitement est décrit dans le brevet des Etats-15 Unis d'Amérique N° 3 567 433. Une solution aqueuse de lixiviation contenant de l'ammoniac et un sel d'ammonium est mise en contact avec des particules du catalyseur usé. Les conditions du système n'ont pas été optimisées, et il en est-résulté une faible récupération des métaux.A general process for leaching hydrotreatment catalysts is described in U.S. Patent No. 3,567,433. An aqueous leach solution containing ammonia and an ammonium salt is contacted with spent catalyst particles. System conditions have not been optimized, resulting in poor recovery of metals.

20 Un autre procédé de lixiviation est révélé dans Chemical Abstracts, 94:178649x. Un catalyseur usé contenant de l'aluminium, du vanadium, du nickel, du cobalt et du molybdène a été lixivié avec de l'ammoniaque et des sels d'ammonium, à une température supérieure à 25 110°C et à une pression partielle d'oxygène supérieure à 0,1 MPa pendant plus d'une demi-heure.Another method of leaching is disclosed in Chemical Abstracts, 94: 178649x. A spent catalyst containing aluminum, vanadium, nickel, cobalt and molybdenum was leached with ammonia and ammonium salts, at a temperature above 25 ° C. and at partial pressure d oxygen greater than 0.1 MPa for more than half an hour.

D'autres procédés de récupération de métaux . - de catalyseurs usés de démétallation ou de désulfuration sont connus. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique 30 N° 4 216 118 fait connaître des catalyseurs de chloration usés destinés à la transformation de composés de vanadium en tétrachlorure de vanadium et de composés de nickel en chlorure de nickel en vue d'une récupération par extraction à l'aide d'un solvant. Le brevet des Etats-Unis 35 d'Amérique N° 4 145 397 décrit la récupération de métaux de catalyseurs usés par griffage à hautes températures et lixiviation avec un alcali caustique.Other methods of recovering metals. - used catalysts for demetallation or desulfurization are known. U.S. Patent No. 4,216,118 discloses spent chlorination catalysts for the conversion of vanadium compounds to vanadium tetrachloride and nickel compounds to nickel chloride for recovery by solvent extraction. U.S. Patent No. 4,145,397 describes the recovery of metals from spent catalysts by scratching at high temperatures and leaching with caustic alkali.

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Un article paru dans Engineering and Mining Journal, Mai 1978, page 105, décrit une installation de traitement de catalyseurs usés ne contenant pas de cobalt, par lixiviation d'abord à 1'hydroxyde de sodium, puis au 5 carbonate d'ammonium.An article published in Engineering and Mining Journal, May 1978, page 105, describes an installation for treating spent catalysts containing no cobalt, by leaching first with sodium hydroxide and then with ammonium carbonate.

Le cobalt est un métal particulièrement difficile à éliminer de catalyseurs d'hydrotraitement par des techniques classiques de lixiviation aqueuse. Dans des conditions optimales de lixiviation, une solution aqueuse 10 de lixiviation contenant de l'ammoniac et un sel d'ammonium élimine rarement plus d'environ 50 % du cobalt présent sur le catalyseur usé. Il a été mis en évidence que si les catalyseurs usés étaient lixiviés avec une première solution aqueuse d'ammoniac et d'un sel d'ammonium, puis 15 lixiviés avec une seconde solution aqueuse renfermant de l'anhydride sulfureux dissous, la récupération totale du cobalt pouvait être très supérieure à 90 % du métal présent sur le catalyseur usé initial.Cobalt is a metal that is particularly difficult to remove from hydrotreatment catalysts by conventional aqueous leaching techniques. Under optimal leach conditions, an aqueous leach solution containing ammonia and an ammonium salt rarely removes more than about 50% of the cobalt present on the spent catalyst. It has been demonstrated that if the spent catalysts are leached with a first aqueous solution of ammonia and an ammonium salt, then 15 leached with a second aqueous solution containing dissolved sulfur dioxide, the total recovery of the cobalt could be much greater than 90% of the metal present on the initial spent catalyst.

La présente invention propose un procédé pour 20 récupérer les métaux de particules d'un catalyseur usé d'hydrotraitement, lesdits métaux à récupérer comprenant au moins un métal du Groupe VIII du Tableau Périodique et au moins un métal du Groupe Vb et du Groupe VIb du Tableau Périodique, procédé consistant : 25 (a) à griller les particules dans une atmos phère contenant de l'oxygène moléculaire, à une température ^ comprise dans l'intervalle de 400 à 600°C ; (b) à lixivier les particules avec une première solution aqueuse contenant de l'ammoniac et un sel d'ammo- 30 nium à une température inférieure au point d'ébullition à la pression atmosphérique de ladite première solution aqueuse pour former une première liqueur chargée et des particules lixiviées une fois ; (c) à séparer les particules lixiviées une 35 fois de la première solution chargée ; (d) à lixivier les particules lixiviées une fois avec une seconde solution aqueuse contenant de l'anhydride sulfureux pour former une seconde liqueur chargée et ji 4 des particules lixiviées deux fois ; (e) à séparer la seconde liqueur chargée des particules lixiviées deux fois ; (f) à précipiter les sulfures métalliques de 5 la seconde liqueur chargée par l'addition de sulfure d'hydrogène ; (g) à griller lesdits sulfures métalliques précipités avec le catalyseur usé frais de l'étape (a) ; (h) à transférer les métaux contenus dans la 10 première liqueur chargée de la classe comprenant les métaux du Groupe Vb et du Groupe VIb dans une première solution organique par échange d'ions en phase liquide ; (i) à extraire les métaux de ladite première solution organique avec une première solution aqueuse 15 d'extraction ; (j) à séparer lesdits métaux par précipitations successives ; (k) à transférer sélectivement les métaux du Groupe VIII du Tableau Périodique de la première liqueur 20 chargée dans au moins une seconde solution organique par échange d'ions en phase liquide en série ; (l) à extraire chacune desdites secondes solutions organiques formant des solutions aqueuses contenant un métal unique.The present invention provides a process for recovering metals from particles of a spent hydrotreating catalyst, said metals to be recovered comprising at least one metal from Group VIII of the Periodic Table and at least one metal from Group Vb and from Group VIb of the Periodic Table, method comprising: (a) roasting the particles in an atmosphere containing molecular oxygen at a temperature in the range of 400 to 600 ° C; (b) leaching the particles with a first aqueous solution containing ammonia and an ammonium salt at a temperature below the boiling point at atmospheric pressure of said first aqueous solution to form a first charged liquor and particles leached once; (c) separating the leached particles once from the first charged solution; (d) leaching the leached particles once with a second aqueous solution containing sulfur dioxide to form a second charged liquor and leaching the particles twice; (e) separating the second charged liquor from the leached particles twice; (f) precipitating the metal sulfides from the second charged liquor by the addition of hydrogen sulfide; (g) roasting said precipitated metal sulfides with the fresh spent catalyst from step (a); (h) transferring the metals contained in the first charged liquor of the class comprising Group Vb and Group VIb metals into a first organic solution by ion exchange in liquid phase; (i) extracting the metals from said first organic solution with a first aqueous extraction solution; (j) separating said metals by successive precipitation; (k) selectively transferring the metals from Group VIII of the Periodic Table from the first liquor 20 loaded into at least one second organic solution by ion exchange in liquid phase in series; (l) extracting each of said second organic solutions forming aqueous solutions containing a single metal.

25 La figure unique du dessin annexé est un spectre Raman illustrant un complexe de bicarbonate de vanadium nouveau,The single figure in the accompanying drawing is a Raman spectrum illustrating a new vanadium bicarbonate complex,

LIXIVIATIONLEACHING

Des métaux déposés sur des catalyseurs d'hydro-30 traitement et en particulier l'ensemble nickel, cobalt, molybdène et vanadium, peuvent tous être éliminés simultanément de catalyseurs usés d'hydrotraitement par l'utilisation d'une solution aqueuse de lixiviation contenant de l'ammoniac et un sel d'ammonium. Des catalyseurs d'hydro-35 traitement usés peuvent être considérés comme un minerai à forte teneur qui présente une composition métallique particulière. La lixiviation est le procédé de choix pour éliminer des métaux de ce minerai particulier, attendu que 5 les supports sont poreux et que les métaux sont tous individuellement aptes à la lixiviation ; toutefois, pour simplifier la séparation en aval des métaux et pour permettre au maximum la récupération intacte de la matrice 5 de support inorganique, les conditions de lixiviation que l'on choisit ne doivent pas permettre la lixiviation du fer, qui est une impureté fréquente de l'huile ou du support inorganique.Metals deposited on hydro-treatment catalysts and in particular the nickel, cobalt, molybdenum and vanadium combination, can all be removed simultaneously from spent hydrotreatment catalysts by the use of an aqueous leaching solution containing ammonia and an ammonium salt. Spent hydro-treatment catalysts can be considered as a high grade ore which has a particular metallic composition. Leaching is the method of choice for removing metals from this particular ore, since the supports are porous and the metals are all individually capable of leaching; however, to simplify the downstream separation of metals and to allow maximum intact recovery of the inorganic support matrix 5, the leaching conditions which are chosen should not allow the leaching of iron, which is a frequent impurity of oil or inorganic carrier.

L'un des métaux les plus intéressants des ; 10 catalyseurs usés est le cobalt. Normalement, une propor tion de moins de 50 % du cobalt contenu dans le catalyseur est lixiviée avec une solution aqueuse d'ammoniac. On a trouvé que par la mise en contact du catalyseur lixivié une fois dans l'opération de lixiviation par l'ammoniaque 15 avec une seconde solution aqueuse de lixiviation contenant de l'anhydride sulfureux (SO2) dissous, il était possible de récupérer plus de 90 % de la quantité initiale totale de cobalt présent sur le catalyseur usé non grillé.One of the most interesting metals; 10 catalysts used is cobalt. Normally, less than 50% of the cobalt in the catalyst is leached with an aqueous ammonia solution. It has been found that by contacting the catalyst leached once in the ammonia leaching operation with a second aqueous leach solution containing dissolved sulfur dioxide (SO2), it was possible to recover more 90% of the total initial amount of cobalt present on the spent non-roasted catalyst.

Pour simplifier le traitement en aval, il est 20 préférable de traiter un seul courant aqueux contenant des métaux. Le meilleur choix, en vue du traitement, est un courant aqueux ammoniacal. Pour faire passer dans la solution ammoniacale les métaux lixiviés par la solution aqueuse de S02, on précipite les métaux sous la forme de sulfures.To simplify downstream processing, it is preferable to treat a single aqueous stream containing metals. The best choice for treatment is an aqueous ammonia stream. To pass the metals leached by the aqueous SO 2 solution into the ammonia solution, the metals are precipitated in the form of sulphides.

25 Les sulfures métalliques ainsi récupérés sont mélangés avec le catalyseur usé non grillé et ils sont exposés à un nouveau grillage et à une nouvelle lixiviation avec la première solution aqueuse ammoniacale. La première liqueur chargée, c'est-à-dire le produit contenant les métaux de la première 30 solution aqueuse, a par. conséquent une teneur en cobalt en équilibre supérieure à la valeur qu'elle aurait si la charge ne consistait qu'en catalyseurs usés.The metal sulfides thus recovered are mixed with the spent, non-roasted catalyst and are exposed to further roasting and further leaching with the first aqueous ammonia solution. The first charged liquor, i.e. the metal-containing product of the first aqueous solution, a. Consequently, an equilibrium cobalt content greater than the value it would have if the charge consisted only of spent catalysts.

Le catalyseur usé, à mesure qu'il sort du récipient de réaction catalytique, est fortement contaminé par 35 des dépôts carbonés, également appelés "coke", et du soufre. Ces impuretés sont aisément éliminées par combustion dans une atmosphère contenant de l'oxygène moléculaire, par exemple de l'air, mais on a trouvé que la quantité de métaux 6 lixiviés des particules de catalyseur, principalement le nickel, tendait à être réduite si le catalyseur était grillé à une trop haute température. Les conditions souhaitables pour la réaction avec 1.'oxygène se situent au-dessous 5 de 600°C et de préférence entre 400 et 500°C. On peut régler la température par dilution de l'oxygène avec de l'azote ou par d'autres moyens connus de l'homme de l'art. Le catalyseur ainsi traité est dépourvu de résidu carboné impor-. tant et les métaux qui y sont contenus peuvent être aisé- 10 ment éliminés par une première lixiviation aqueuse. La . première solution de lixiviation aqueuse est une solution d'ammoniac et d'un sel d'ammonium. Une telle solution sera alcaline, ce qui est préconisé pour solubiliser le vanadium et le molybdène, et elle contiendra de l'ammoniac 15 libre, agent complexant efficace pour le nickel et pour le cobalt. Des solutions d'ammoniac et de carbonate d'ammonium sont particulièrement bien adaptées, parce qu'elles permettent le recyclage du réactif par distillation de la liqueur chargée et réabsorption dans de la solution aqueuse 20 fraîche ou recyclée. Le sulfate d'ammonium constitue un autre sel d'ammonium apprécié pour la mise en oeuvre de l'invention. Le nickel et le cobalt sont des cations libres et forment des complexes du type ammine, et le molybdène et le vanadium se présentent sous la forme d'ions anioniques 25 d'oxyde et forment des sels d'ammonium.The spent catalyst, as it leaves the catalytic reaction vessel, is heavily contaminated with carbon deposits, also called "coke", and sulfur. These impurities are easily removed by combustion in an atmosphere containing molecular oxygen, for example air, but it has been found that the amount of metals leached from the catalyst particles, mainly nickel, tends to be reduced if the catalyst was toasted at too high a temperature. The desirable conditions for the reaction with oxygen are below 600 ° C and preferably between 400 and 500 ° C. The temperature can be adjusted by diluting the oxygen with nitrogen or by other means known to those skilled in the art. The catalyst thus treated is devoid of any significant carbon residue. so much and the metals contained therein can be easily removed by a first aqueous leaching. The . first aqueous leach solution is a solution of ammonia and an ammonium salt. Such a solution will be alkaline, which is recommended for dissolving vanadium and molybdenum, and it will contain free ammonia, an effective complexing agent for nickel and for cobalt. Ammonia and ammonium carbonate solutions are particularly well suited, because they allow recycling of the reagent by distillation of the charged liquor and reabsorption in fresh or recycled aqueous solution. Ammonium sulphate constitutes another ammonium salt appreciated for the implementation of the invention. Nickel and cobalt are free cations and form amine complexes, and molybdenum and vanadium are in the form of anionic oxide ions and form ammonium salts.

Le support du catalyseur, dans les particules de catalyseur usé, consiste fréquemment en alumine. Toutefois, des mélanges d'alumine avec d'autres oxydes inorganiques réfractaires, par exemple silice, oxyde de bore, 30 magnésie et oxyde de titane, de même que des supports qui contiennent des argiles naturelles renfermant de l'alumine, par exemple kaolin et halloysite, peuvent être lixiviés par le procédé de 1'invention.The catalyst support in the spent catalyst particles frequently consists of alumina. However, mixtures of alumina with other refractory inorganic oxides, for example silica, boron oxide, magnesia and titanium oxide, as well as carriers which contain natural clays containing alumina, for example kaolin and halloysite, can be leached by the method of the invention.

Il y a lieu de remarquer que le catalyseur est 35 normalement sous la forme de particules à géométrie uniforme, de produits extrudés allongés ou de particules sphériques. D'autres formes peuvent être traitées par le procédé de l'invention. Le catalyseur peut être broyé ou autrement 7 r traité afin de modifier sa forme avant la mise en oeuvre de l'invention.It should be noted that the catalyst is normally in the form of uniform geometry particles, elongated extrudates or spherical particles. Other forms can be treated by the method of the invention. The catalyst can be ground or otherwise treated in order to modify its shape before implementing the invention.

Dans un système tamponné tel qu'un système de lixiviation contenant de l'ammoniaque et un sel d'ammonium, 5 deux paramètres doivent être ajustés en vue d'une extraction optimale : la concentration de l'élément à lixivier et le pH des solutions de lixiviation. La solution doit contenir suffisamment d'ammoniac pour complexer le nickel et le cobalt présents, et suffisamment d’ammonium pour 10 ajuster le pH. Le pH ne doit pas être inférieur à 9,5, sinon les récupérations de molybdène et de vanadium sont perturbées, et il ne doit pas être supérieur à 11, sinon la perturbation porte sur les récupérations de nickel et de cobalt. Une concentration en ammoniac aqueux NH^(aq), 15 appelé ci-après ammoniaque, plus NH4+(aq) appelé ci-après ammonium, ne dépassant pas 6 M, avec des valeurs approximativement égales de la concentration en ammoniaque et de la concentration en ammonium, satisfait à ces exigences. Il est préférable que la solution ait au moins 20 un rapport hexamoléculaire de l'ammoniaque à la quantité d'ion cobalt plus la quantité d'ion nickel portées, d'après le calcul, par les particules de catalyseur usé.In a buffered system such as a leach system containing ammonia and an ammonium salt, two parameters must be adjusted for optimal extraction: the concentration of the leach element and the pH of the solutions leaching. The solution should contain enough ammonia to complex the nickel and cobalt present, and enough ammonium to adjust the pH. The pH must not be lower than 9.5, otherwise the recoveries of molybdenum and vanadium are disturbed, and it must not be higher than 11, otherwise the disturbance relates to the recoveries of nickel and cobalt. A concentration of aqueous ammonia NH ^ (aq), hereinafter called ammonia, plus NH4 + (aq) hereinafter called ammonium, not exceeding 6 M, with approximately equal values of the ammonia concentration and the concentration of ammonium, meets these requirements. It is preferable that the solution has at least a hexamolecular ratio of ammonia to the amount of cobalt ion plus the amount of nickel ion carried, by calculation, by the spent catalyst particles.

La concentration molaire du sel d'ammonium ne doit pas dépasser environ 2 M, sinon un complexe de vanadium pré-25 cipite. Un système de lixiviation particulièrement apprécié est un système dans lequel la concentration de l'ammoniaque est, initialement, à peu près égale à la concentration en ion ammonium et les deux espèces chimiques sont présentes à des concentrations d'environ 2 M.The molar concentration of the ammonium salt should not exceed about 2 M, otherwise a pre-cipite vanadium complex. A particularly preferred leaching system is one in which the concentration of ammonia is initially approximately equal to the concentration of ammonium ion and the two chemical species are present at concentrations of about 2 M.

30 On s'est aperçu que la durée de lixiviation était importante pour 1'obtention d'un rendement maximal en cobalt. Pour maximiser la récupération du cobalt, les particules de catalyseur ne doivent pas être en contact avec la solution de lixiviation pendant plus de 15 minutes. 35 La température de la lixiviation est également importante.It has been found that the leaching time is important for obtaining maximum cobalt yield. To maximize recovery of the cobalt, the catalyst particles should not be in contact with the leach solution for more than 15 minutes. The temperature of the leaching is also important.

En général, le nombre d'espèces particulières qui passent en solution est d'autant plus grand que .la-température est plus haute ; mais une limite supérieure réside dans le point 8 d'ébullition de la solution à la pression atmosphérique, au-dessus duquel un récipient fonctionnant sous pression est exigé. Dans la pratique, une température comprise entre environ 85 et 95°C se montre optimale. Au bout de 5 15 minutes à environ 85°C, la solution de lixiviation contient normalement plus de 85 % du molybdène, environ 75 à 80 % du nickel, 75 à 85 % du vanadium et au moins 45 % du cobalt. (Ces pourcentages se réfèrent à la quantité en poids de métal en solution comparativement à la quantité 10 de métal qui se trouvait sur le catalyseur usé avant la lixiviation). Une proportion de moins de 0,1 % de l'alumine et une proportion de moins de 5 % du fer sont extraites.In general, the higher the number of particular species which go into solution, the higher the temperature; but an upper limit lies in the boiling point 8 of the solution at atmospheric pressure, above which a container operating under pressure is required. In practice, a temperature between about 85 and 95 ° C is optimal. After 5 minutes at about 85 ° C, the leach solution normally contains more than 85% of molybdenum, about 75 to 80% of nickel, 75 to 85% of vanadium and at least 45% of cobalt. (These percentages refer to the amount by weight of metal in solution compared to the amount of metal which was on the spent catalyst before leaching). Less than 0.1% of the alumina and less than 5% of the iron are extracted.

Les particules de catalyseur lixiviées une fois sont ensuite séparées de la première liqueur chargée 15 et sont mises en contact avec une seconde solution aqueuse d'anhydride sulfureux préparée par barbotage de SC>2 directement dans la cuve de lixiviation ou par formation séparée d'une solution aqueuse de S02 et passage de cette solution préparée à l'avance dans la cuve de lixiviation. La tempé-20 rature de cette solution doit se situer entre 65 et 100°C et de préférence entre 80 et 100°C. Etant donné qu'il est préconisé de lixivier autant de métal que possible avec aussi peu de solution que possible, on préfère que la seconde solution soit aussi près que possible de la 25 saturation en S02.The catalyst particles leached once are then separated from the first charged liquor 15 and are brought into contact with a second aqueous solution of sulfur dioxide prepared by bubbling SC> 2 directly into the leach tank or by separate formation of a aqueous SO 2 solution and passage of this solution, prepared in advance, into the leach tank. The temperature of this solution should be between 65 and 100 ° C and preferably between 80 and 100 ° C. Since it is recommended to leach as much metal as possible with as little solution as possible, it is preferred that the second solution is as close as possible to the saturation in SO 2.

Le catalyseur lixivié deux fois est ensuite séparé de la seconde liqueur chargée et les métaux qui y sont dissous sont précipités par addition de sulfure d'hydrogène à la solution. Il a été observé que les métaux 30 représentatifs précipités étaient le nickel, en quantité d'environ 5 % ; le molybdène et le vanadium en quantité d'environ 2 % ; et le cobalt en quantité d'environ 35 % ; les pourcentages se référant à la quantité présente sur le catalyseur non grillé. Les sulfures métalliques préci-35 pités sont séparés de la seconde liqueur chargée et sont mélangés avec le catalyseur usé non grillé. Le mélange est grillé et lixivié à l'ammoniaque. La température de la seconde liqueur chargée doit être abaissée entre 10 et 30°CThe catalyst which is leached twice is then separated from the second charged liquor and the metals which are dissolved therein are precipitated by adding hydrogen sulfide to the solution. The representative metals precipitated were observed to be nickel, in an amount of about 5%; molybdenum and vanadium in an amount of about 2%; and cobalt in an amount of about 35%; the percentages referring to the amount present on the non-toasted catalyst. The above-mentioned metal sulfides are separated from the second charged liquor and are mixed with the spent, non-roasted catalyst. The mixture is roasted and leached with ammonia. The temperature of the second charged liquor must be lowered between 10 and 30 ° C

9 avant la précipitation avec Ë^S. Une concentration en d'environ 0,1 M dans la seconde liqueur chargée fait précipiter rapidement les métaux intéressants.9 before precipitation with Ë ^ S. A concentration of approximately 0.1 M in the second charged liquor causes the metals of interest to precipitate rapidly.

L'alumine de support du catalyseur tend à être 5 lixiviée dans la seconde solution aqueuse. Des quantités représentatives peuvent atteindre 10 % de l'alumine totale. Attendu que le fer n'est pas précipité par le sulfure d'hydrogène, l'invention offre une séparation aisée entre les métaux catalytiques intéressants et les métaux de 10 contamination présentant moins d'intérêt.The catalyst support alumina tends to be leached into the second aqueous solution. Representative amounts can reach 10% of the total alumina. Since the iron is not precipitated by hydrogen sulfide, the invention offers an easy separation between the catalytic metals of interest and the contaminating metals of less interest.

Extraction du molybdène et du vanadiumMolybdenum and vanadium extraction

La première liqueur chargée venant de la lixiviation ammoniacale est extraite successivement avec plusieurs réactifs liquides d'échange ionique. Les ions métal-15 liques intéressants peuvent être divisés en deux catégories. Dans la première catégorie se trouvent des métaux du Groupe VIII, en particulier cobalt et nickel,qui sont présents à l'état de cations dans la liqueur chargée. Dans la seconde catégorie se trouvent des métaux choisis dans les Groupes 20 V et VI, notamment le molybdène, le tungstène et le vanadium, qui sont présents dans la liqueur chargée sous forme d'oxyanions. Dans la pratique de la présente invention, les oxyanions sont extraits les premiers. Les métaux intéressants des Groupes V et VI sont transférés dans la première 25 solution organique par un premier échange ionique en phase liquide. On peut conduire l'extraction directement sur une liqueur chargée venant de la solution de lixiviation contenant de l'ammoniaque et un sel d'ammonium. Cette solution a normalement un pH d'environ 10 à 10,5. La substance organi-30 que d'extraction préconisée est un composé d'ammonium quaternaire de formule générale RR'3N+C1” dans laquelle R est le groupe méthyle et R' est un groupe ayant 8 à 12 atomes de carbone. De telles substances organiques d'extraction sont vendues par la firme Henkel Corporation sous le nom 35 commercial de Aliquat 336 et par la Sherex Chemical Company sous le nom commercial de Adogen 464, et on peut s'en procurer auprès de la firme Aldrich Chemical sous la forme d'un composé impur de chlorure de méthyltricaprylammonium.The first charged liquor coming from the ammoniacal leaching is extracted successively with several liquid ion exchange reagents. The interesting metal ions can be divided into two categories. In the first category are Group VIII metals, in particular cobalt and nickel, which are present as cations in the charged liquor. In the second category are metals chosen from Groups 20 V and VI, in particular molybdenum, tungsten and vanadium, which are present in the charged liquor in the form of oxyanions. In the practice of the present invention, the oxyanions are extracted first. The metals of interest in Groups V and VI are transferred to the first organic solution by a first ion exchange in the liquid phase. The extraction can be carried out directly on a charged liquor coming from the leaching solution containing ammonia and an ammonium salt. This solution normally has a pH of about 10 to 10.5. The organic substance of extraction recommended is a quaternary ammonium compound of general formula RR'3N + C1 ”in which R is the methyl group and R 'is a group having 8 to 12 carbon atoms. Such organic extractants are sold by Henkel Corporation under the trade name of Aliquat 336 and by the Sherex Chemical Company under the trade name of Adogen 464, and can be obtained from Aldrich Chemical under the form of an impure compound of methyltricaprylammonium chloride.

1010

Les composés d'ammonium quaternaire sont en solution organique, de préférence en solution hydrocarbonée, par exemple dans du kérosène, solution qui peut être conditionnée par un alcool paraffinique tel que le 5 décanol. La mise en contact de la phase aqueuse avec le réactif d'échange anionique extrait à la fois le molybdène et le vanadium. La réaction peut être illustrée par le schéma général suivant :The quaternary ammonium compounds are in organic solution, preferably in hydrocarbon solution, for example in kerosene, solution which can be conditioned by a paraffinic alcohol such as decanol. Contacting the aqueous phase with the anion exchange reagent extracts both molybdenum and vanadium. The reaction can be illustrated by the following general diagram:

MaY” + y R A - R Ma + AX“ X y ; - X 3 10 dans lequel x et y sont de petits nombres entiers, normalement compris entre 0 et 10, et M représente tout oxy-anion de métal du Groupe V ou VI, et R peut être tout substituant organique qui rend suffisamment hydrophobe l'amine quaternaire. Il a été observé que lorsque le pro-15 duit Aliquat 336 constituait le réactif d'échange anionique, l'extraction tendait à être limitée à l'équilibre par le molybdène. Dans la pratique, on a trouvé que, par l'utilisation d'installations d'extraction à étages multiples, on extrayait le molybdène plus rapidement que 20 par des extractions à un seul étage.MaY ”+ y R A - R Ma + AX“ X y; - X 3 10 in which x and y are small whole numbers, normally between 0 and 10, and M represents any metal oxy-anion of Group V or VI, and R may be any organic substituent which makes the hydrophobic sufficiently quaternary amine. It has been observed that when the product Aliquat 336 constitutes the anion exchange reagent, the extraction tends to be limited to equilibrium by molybdenum. In practice, it has been found that, by the use of multi-stage extraction facilities, the molybdenum is extracted faster than by single-stage extractions.

Extraction et: récupération du vanadium et du molybdèneExtraction and: recovery of vanadium and molybdenum

Les métaux sont ensuite transférés de la phase organique dans une phase aqueuse au moyen d'une solution aqueuse de bicarbonate ou de carbonate ou d'un autre anion. 25 Une solution d'extraction appréciée est une solution aqueuse saturée de bicarbonate d'ammonium à un pH d'environ 8 et à une température d'environ 0 à 30°C. On a observé que l'extraction tendait à être limitée par le vanadium. En présence de vanadium, on a trouvé que la solution d'extrac-30 tion au bicarbonate convenait particulièrement bien pour extraire le vanadium de la phase organique.The metals are then transferred from the organic phase to an aqueous phase using an aqueous solution of bicarbonate or carbonate or another anion. A preferred extraction solution is a saturated aqueous solution of ammonium bicarbonate at a pH of about 8 and at a temperature of about 0 to 30 ° C. It has been observed that the extraction tends to be limited by vanadium. In the presence of vanadium, it has been found that the bicarbonate extraction solution is particularly suitable for extracting vanadium from the organic phase.

Lorsque le procédé global implique la lixiviation de catalyseurs usés avec une solution aqueuse d'ammoniac et d'un sel d'ammonium, il est préférable que la 35 solution d'extraction soit une solution saturée de bicarbonate d'ammonium. De cette façon, des ions nouveaux ne sont pas introduits dans des courants, ce qui facilite le recyclage des courants vers des étapes qui se situent en 11 amont dans le procédé. L'ion ammonium est préconisé, attendu que le métavanadate d'ammonium constitue un produit apprécié de ce procédé.When the overall process involves the leaching of spent catalysts with an aqueous solution of ammonia and an ammonium salt, it is preferable that the extraction solution is a saturated solution of ammonium bicarbonate. In this way, new ions are not introduced into streams, which facilitates the recycling of streams to stages which are located upstream in the process. Ammonium ion is recommended, since ammonium metavanadate constitutes a popular product of this process.

Lorsque du vanadium est présent, il peut être 5 récupéré de la solution aqueuse par réglage de son pH à 7 environ, par addition de HCl concentré. On a trouvé que l'ion chlorure était important pour la cinétique de la précipitation du métavanadate de vanadium. On renvoie au procédé commenté dans Zhurnal Prikladnoi Khimii, 43, pages 10 949-954, 1970. Du chlorure d'ammonium en excès est ajouté à la solution aqueuse et tout chlorure d'ammonium non dissous est enlevé par filtration, ce qui crée une solution saturée de chlorure d'ammonium. La solution est chauffée à 75-80°C pendant 20 minutes, puis refroidie lentement 15 en une période d'environ 30 minutes, à environ 30°C. La solution est encore refroidie à environ 0°C pendant 3 heures. Des cristaux sont recueillis par filtration pendant que la solution est refroidie, et ils sont lavés à l'eau froide.When vanadium is present, it can be recovered from the aqueous solution by adjusting its pH to about 7, by adding concentrated HCl. The chloride ion has been found to be important for the kinetics of precipitation of vanadium metavanadate. We refer to the process commented on in Zhurnal Prikladnoi Khimii, 43, pages 10 949-954, 1970. Excess ammonium chloride is added to the aqueous solution and any undissolved ammonium chloride is removed by filtration, which creates a saturated ammonium chloride solution. The solution is heated to 75-80 ° C for 20 minutes, then cooled slowly over a period of about 30 minutes to about 30 ° C. The solution is further cooled to about 0 ° C for 3 hours. Crystals are collected by filtration while the solution is cooled, and they are washed with cold water.

20 La solution aqueuse résultante peut contenir du molybdène ou du tungstène, ou bien elle peut ne pas contenir de métaux.Le molybdène ou le tungstène peut être récupéré par réduction du volume de la solution jusqu'à ce que les métaux commencent à précipiter. La précipitation 25 peut être favorisée par addition d'un ion approprié pour former un sel moins soluble, par exemple de l'hydroxyde de calcium peut être ajouté pour précipiter le molybdate de calcium moins soluble.The resulting aqueous solution may contain molybdenum or tungsten, or it may not contain metals. Molybdenum or tungsten can be recovered by reducing the volume of the solution until the metals begin to precipitate. Precipitation can be promoted by the addition of a suitable ion to form a less soluble salt, for example calcium hydroxide can be added to precipitate the less soluble calcium molybdate.

Extraction et récupération du cobalt et du nickel 30 Les métaux du Groupe VIII se trouvant encore en solution dans la première liqueur chargée, sont placés chacun sélectivement dans une solution organique par échange d'ions en phase liquide en série. Chaque solution organique ainsi formée est ensuite extraite de manière à former une 35 solution aqueuse contenant le métal du Groupe VIII. Les métaux du Groupe VIII qui prédominent dans la liqueur chargée des catalyseurs usés d'hydrodésulfuration ou d'hydro-démétallation sont le nickel et le cobalt.Extraction and recovery of cobalt and nickel 30 The Group VIII metals which are still in solution in the first charged liquor are each placed selectively in an organic solution by ion exchange in liquid phase in series. Each organic solution thus formed is then extracted so as to form an aqueous solution containing the Group VIII metal. The Group VIII metals which predominate in the liquor charged with spent hydrodesulfurization or hydro-demetallation catalysts are nickel and cobalt.

1212

Le nickel est extrait avec une substance organique d'extraction du nickel. Les substances organiques d'extraction préconisées comprennent des oximes. L'hydroxyoxime répond à la formule générale 5 OH NOHNickel is extracted with an organic nickel extraction substance. The recommended organic extraction substances include oximes. Hydroxyoxime has the general formula 5 OH NOH

I III II

R-Ç - C - R1 R" dans laquelle R, R' et R" peuvent représenter divers radicaux organiques hydrocarbonés tels que des radicaux ali-10 phatiques et alkylaryliques. R" peut aussi représenter l'hydrogène. R et R' sont avantageusement des hydrocarbures insaturés ou des groupes alkyle à chaîne ramifiée contenant environ 6 à environ 20 atomes de carbone. R et R' sont aussi avantageusement égaux. Il est également 15 préférable que R" soit l'hydrogène ou un hydrocarbure insaturé ou un groupe alkyle à chaîne ramifiée contenant environ 6 à 20 atomes de carbone.R-Ç - C - R1 R "wherein R, R 'and R" can represent various organic hydrocarbon radicals such as aliphatic and alkylaryl radicals. R "may also represent hydrogen. R and R 'are preferably unsaturated hydrocarbons or branched chain alkyl groups containing from about 6 to about 20 carbon atoms. R and R' are also preferably equal. It is also preferable that R "is hydrogen or an unsaturated hydrocarbon or a branched chain alkyl group containing about 6 to 20 carbon atoms.

Des oximes convenables sont décrites, par exemple,dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique 20 N° 3 224 873, N° 3 592 775, N° 3 455 680, N° 3 428 499, N° 3 276 863 et N° 3 197 274. Des substances d'extraction particulièrement convenables comprennent la 2-hydroxy-4-nonylbenzophénoxime qui est une substance d'extraction principale dans une composition contenant également une 25 alpha-hydroxyoxime vendue par la firme Henkel Corporation sous le nom commercial de LIX 64N ; la 8-diéthyl-7-hydroxy-6-dodécanoneoxime qui est la principale substance d'extraction d'une composition vendue par la firme Henkel Corpora- © tion sous le nom commercial de LIX 63 ; et la 2-hydroxy-30 4-dodécylbenzophénoxime qui est la principale substance d'extraction d'une composition contenant également une alpha-hydroxyoxime, vendue par la firme Henkel Corporation sous le nom commercial de LIX 64.Suitable oximes are described, for example, in U.S. Patents No. 3,224,873, No. 3,592,775, No. 3,455,680, No. 3,428,499, No. 3,276,863 and No. 3,197,274. Particularly suitable extractants include 2-hydroxy-4-nonylbenzophenoxime which is a primary extractant in a composition also containing an alpha-hydroxyoxime sold by Henkel Corporation under the trade name LIX 64N; 8-diethyl-7-hydroxy-6-dodecanoneoxime which is the main substance for extracting a composition sold by the company Henkel Corporation under the trade name of LIX 63; and 2-hydroxy-4-4-dodecylbenzophenoxime which is the main substance for extracting a composition also containing an alpha-hydroxyoxime, sold by the company Henkel Corporation under the trade name of LIX 64.

L'agent d'extraction préconisé est le produit 35 LIX 64N. Cet agent contient environ 46 à 50 % de bêta-hydroxybenzophénoneoxime et environ 1 à 2 % d'une alpha-hydroxyoxime aliphatique dans un diluant hydrocarboné tel : l 13 que le kérosène. Cet agent d'extraction permet une extraction quasi quantitative du nickel et offre un très haut degré de séparation du nickel (II) par rapport au cobalt (III).The recommended extracting agent is product 35 LIX 64N. This agent contains approximately 46 to 50% of beta-hydroxybenzophenoneoxime and approximately 1 to 2% of an aliphatic alpha-hydroxyoxime in a hydrocarbon diluent such as kerosene. This extraction agent allows an almost quantitative extraction of nickel and offers a very high degree of separation of nickel (II) from cobalt (III).

5 Le nickel est séparé de la substance d'extrac tion par toute solution classique d'épuisement, par exemple à l'acide sulfurique.5 The nickel is separated from the extraction substance by any conventional exhaustion solution, for example with sulfuric acid.

Le cobalt est extrait ensuite, dans les extractions en série. Le cobalt présent dans la liqueur chargée ; ‘ 10 est au degré d'oxydation +3 et doit être réduit au degré d'oxydation +2 avant de pouvoir être aisément extrait par des agents classiques d'extraction du cobalt. Le cobalt (III) est réduit de manière classique en cobalt (II) par mise en contact de la solution de cobalt (III) avec du 15 cobalt métallique. La grenaille de cobalt constitue une forme de cobalt métallique que l'on peut utiliser pour cette réduction.The cobalt is then extracted, in serial extractions. The cobalt present in the charged liquor; ‘10 is at the degree of oxidation +3 and must be reduced to the degree of oxidation +2 before it can be easily extracted by conventional cobalt extracting agents. Cobalt (III) is conventionally reduced to cobalt (II) by contacting the cobalt (III) solution with metallic cobalt. Cobalt shot is a form of metallic cobalt that can be used for this reduction.

Le cobalt (II) est ensuite extrait avec un agent d'extraction contenant comme substance d'extraction 20 une bêta-dicétone de chélation des métaux. Une substance d'extraction appréciée est une bêta-dicétone de formule igM ? - CH2-C-(CP2)mCP3The cobalt (II) is then extracted with an extractant containing as the extraction substance a metal chelating beta-diketone. A popular extractant is a beta-diketone with the formula igM? - CH2-C- (CP2) mCP3

Zi Rn dans laquelle n a une valeur de 1 à 4, m est égal à 0, 1 . - ou 2 et R est un groupe alkyle ayant 1 à 25 atomes de car bone. Les composés et leur préparation sont décrits dans 30 le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 4 152 396 cité en référence et la substance préconisée est vendue par la firme Henkel Chemical sous le nom commercial de LIX 51. D'autres substances organiques d'extraction du cobalt (II) comprennent les oximes, dioximes et dicétones mentionnées 35 ci-dessus en tant que substances d'extraction du nickel.Zi Rn in which n has a value from 1 to 4, m is equal to 0, 1. - or 2 and R is an alkyl group having 1 to 25 carbon atoms. The compounds and their preparation are described in US Pat. No. 4,152,396 cited in reference and the recommended substance is sold by the company Henkel Chemical under the trade name of LIX 51. Other organic substances Cobalt (II) extractors include the oximes, dioximes and diketones mentioned above as nickel extractants.

Si la même substance d'extraction est utilisée à la fois pour le cobalt et pour le nickel, une sélectivité peut être offerte par le degré d'oxydation du cobalt.If the same extractant is used for both cobalt and nickel, selectivity can be offered by the degree of oxidation of cobalt.

14 » t14 ”t

La bêta-dicétone de chélation des métaux utilisée comme substance d'extraction est avantageusement dissoute dans du kérosène avec environ 10-15 % d'un agent de conditionnement. L'agent de conditionnement est avan-5 tageusement un alcool qui contient environ 10 atomes de carbone, le décanol étant préconisé. Un hydrocarbure apprécié est le kérosène. Un exemple d'hydrocarbure avan- © tageux est le produit Kermac 470B qui est vendu par la firme Kerr-McGee. Les proportions dans lesquelles on doit 10 utiliser la bêta-dicétone de chélation des métaux, l'alcool et l'hydrocarbure sont régies par des considérations telles que la vitesse et le degré d'accomplissement des séparations des phases et la concentration du cobalt dans la liqueur à extraire. Lorsque le décanol et le produit © 15 Kermac 470B sont choisis, respectivement, comme alcool et comme hydrocarbure, la concentration optimale en décanol est d'environ 15 % en volume, la plage efficace de concentrations étant d'environ 10 à 20 % en volume.The metal chelating beta-diketone used as an extraction substance is advantageously dissolved in kerosene with about 10-15% of a conditioning agent. The conditioning agent is advantageously an alcohol which contains approximately 10 carbon atoms, decanol being recommended. A popular hydrocarbon is kerosene. An example of an advantageous hydrocarbon is the product Kermac 470B which is sold by the firm Kerr-McGee. The proportions in which the metal chelating beta-diketone, alcohol and hydrocarbon are to be used are governed by such considerations as the rate and degree of completion of the phase separations and the concentration of cobalt in the mixture. liquor to be extracted. When decanol and product © Kermac 470B are chosen, respectively, as alcohol and as hydrocarbon, the optimum concentration of decanol is approximately 15% by volume, the effective range of concentrations being approximately 10 to 20% by volume .

La capacité maximale de charge du cobalt (II) 20 par rapport à la solution à 5 % en volume de substance d'extraction bêta-dicétonique est d'environ 2,6 g par litre. Au-delà de ce seuil, une précipitation a lieu dans la phase organique. Une solution organique contenant environ 5 % en volume de bêta-dicétone d'extraction est normalement 25 suffisante pour éliminer la totalité du cobalt venant d'une lixiviation ammoniacale de catalyseurs usés. Par \: conséquent, il est préférable que la solution de substance organique d'extraction pour catalyseurs usés contienne environ 5 % en volume de bêta-dicétone et environ 15 % en 30 volume de décanol, et environ 75 à 85 % en volume de Kermac 470B. L'étape d'extraction est avantageusement conduite à une température comprise dans l'intervalle allant approximativement de la température ambiante à environ 40°C, et elle est mise en oeuvre en une ou deux 35 phases d'extraction à contre-courant. Le chargement en cobalt (II) lors d'une extraction par une bêta-dicétone dépend fortement du pH. Le cobalt (II) commence à charger des solutions faiblement acides, le maximum de chargementThe maximum loading capacity of cobalt (II) with respect to the 5% by volume solution of beta-diketonic extractant is approximately 2.6 g per liter. Beyond this threshold, precipitation takes place in the organic phase. An organic solution containing about 5% by volume of extracted beta-diketone is normally sufficient to remove all of the cobalt from ammonia leaching of spent catalysts. Therefore, it is preferable that the organic extract solution for spent catalysts contains about 5% by volume of beta-diketone and about 15% by volume of decanol, and about 75 to 85% by volume of Kermac 470B. The extraction step is advantageously carried out at a temperature ranging from approximately ambient temperature to approximately 40 ° C., and it is carried out in one or two extraction phases against the current. The loading of cobalt (II) during an extraction with a beta-diketone strongly depends on the pH. Cobalt (II) begins to charge weakly acidic solutions, maximum loading

> I> I

15 ayant lieu à un pH compris entre 7,5 et 9,5. Par conséquent, le réglage du pH par évaporation d'ammoniac de la liqueur de lixiviation avant l'extraction du nickel favorise l'extraction du cobalt (II) . Le cas échéant, le pH peut 5 encore être ajusté à ce stade par addition d'acide sulfurique ou d'hydroxyde d'ammonium selon que le pH doit être élevé ou abaissé. On a trouvé que des extractions étaient favorables dans des solutions ayant une concentration en ammoniaque de moins de 50 g par litre.15 occurring at a pH between 7.5 and 9.5. Therefore, adjusting the pH by evaporation of ammonia from the leach liquor before nickel extraction promotes the extraction of cobalt (II). If desired, the pH can be further adjusted at this stage by adding sulfuric acid or ammonium hydroxide depending on whether the pH is to be raised or lowered. Extractions have been found to be favorable in solutions having an ammonia concentration of less than 50 g per liter.

10 La phase organique contenant du cobalt peut être extraite par l'un quelconque de procédés dont il existe diverses variantes. Une technique classique de l'extraction fréquemment utilisée consiste·à extraire le cobalt à l'acide sulfurique pour produire du sulfate de 15 cobalt en phase aqueuse. Un autre procédé d'extraction qui s'est montré convenable réside dans l'utilisation d'une solution d'ammoniac et d'un sel d'ammonium pour extraire le cobalt de la phase organique.The organic phase containing cobalt can be extracted by any of a variety of methods. A conventional extraction technique frequently used is to extract cobalt with sulfuric acid to produce cobalt sulfate in the aqueous phase. Another extraction method which has proved suitable is the use of an ammonia solution and an ammonium salt to extract the cobalt from the organic phase.

Un autre procédé consiste à ajouter d'autres 20 ions métalliques, par exemple du cuivre (II) ou du nickel (II) pour "rassembler" le cobalt de la phase d'extraction organique en libérant le cobalt dans une solution aqueuse.Another method is to add other metal ions, for example copper (II) or nickel (II) to "collect" the cobalt from the organic extraction phase by releasing the cobalt in an aqueous solution.

Les solutions aqueuses de métaux du Groupe VIII produites par la présente invention peuvent encore être 25 traitées en vue de produire du métal pur ou un sel qui peut être réutilisé directement pour former un catalyseur - neuf. Le nickel ou le cobalt peut être obtenu par électro- lyse ou directement réduit par de l'hydrogène gazeux. Les solutions aqueuses de nickel ou de cobalt peuvent être 30 utilisées directement comme source de métaux pour l'imprégnation ou la mise en pâte simultanée de catalyseur neuf.The aqueous solutions of Group VIII metals produced by the present invention can be further processed to produce pure metal or a salt which can be reused directly to form a new catalyst. Nickel or cobalt can be obtained by electrolysis or directly reduced by hydrogen gas. The aqueous solutions of nickel or cobalt can be used directly as a source of metals for the impregnation or simultaneous pulping of new catalyst.

Le schéma I suivant illustre en détail les étapes de lixiviation de la présente invention.The following scheme I illustrates in detail the leaching steps of the present invention.

t » % 16t »% 16

SCHEMA IDIAGRAM I

GrillageWire mesh

II

Phase aqueuse -^ LixiviationAqueous phase - ^ Leaching

' ' ’ I'' ’I

Liqueur chargée - - contenantLoaded liquor - - container

’ " Co, Ni, Mn et V’" Co, Ni, Mn and V

Ammoniac iAmmonia i

Extraction (ammonium quaternaire)Extraction (quaternary ammonium)

Distillation ^aculuse ï orqaniaue _ , de NH —·—-1 ==---«*- Epuisement _3 par iDistillation ^ aculuse ï orqaniaue _, de NH - · —-1 == --- "* - Depletion _3 by i

(NH4)HCO- I(NH4) HCO- I

i 4 !i 4!

Précipitation jPrecipitation j

Extraction de V par jExtraction of V by j

avec LIX 64N addition de Iwith LIX 64N addition of I

HCl !HCl!

Phase r Phase r aqueuse | organique y Î] . Précipitation | de Mn " i Réduction en Coll Epuisement ΊPhase r Aqueous phase r | organic y Î]. Precipitation | of Mn "i Reduction in Coll Depletion Ί

Extraction _ avec LIX 51Extraction _ with LIX 51

Phase I organiqueOrganic Phase I

Solution aqueuse ammoniacale d'épuisement « t ► · 17Aqueous ammonia solution for exhaustion “t ► · 17

Le catalyseur usé est grillé à une température de 400 à 600°C. Le catalyseur grillé est ensuite mis en contact avec une solution aqueuse contenant, à la fois, de l'ammoniac et un sel d'ammonium. La température de 5 cette lixiviation est maintenue à environ 90°C. La première liqueur chargée est ensuite traitée comme indiqué sur le schéma I. Le catalyseur lixivié une fois est mis en contact avec une solution saturée d'anhydride sulfureux entre 65 et 100°C et de préférence entre 80 et 100°C. La seconde 10 liqueur chargée est séparée des catalyseurs lixiviés deux fois, qui sont jetés. La seconde liqueur chargée est ensuite mise en contact avec du sulfure d'hydrogène, ce qui fait précipiter les métaux dans la solution. Les métaux précipités sont principalement le cobalt et le molybdène.The spent catalyst is roasted at a temperature of 400 to 600 ° C. The roasted catalyst is then brought into contact with an aqueous solution containing both ammonia and an ammonium salt. The temperature of this leaching is maintained at about 90 ° C. The first charged liquor is then treated as indicated in diagram I. The leached catalyst once is brought into contact with a saturated solution of sulfur dioxide between 65 and 100 ° C and preferably between 80 and 100 ° C. The second charged liquor is separated from the double leached catalysts, which are discarded. The second charged liquor is then brought into contact with hydrogen sulphide, which causes the metals to precipitate from the solution. The precipitated metals are mainly cobalt and molybdenum.

15 Les sulfures précipités sont réinjectés dans l’opération de grillage en vue d'être à nouveau grillés et lixiviés avec la solution ammoniacale. On récupère de la sorte la quasi-totalité du cobalt, et on obtient un courant ammoniacal destiné à un traitement subséquent.15 The precipitated sulphides are reinjected into the roasting operation in order to be roasted again and leached with the ammonia solution. In this way almost all of the cobalt is recovered, and an ammoniacal stream is obtained intended for a subsequent treatment.

20 Le schéma II est un schéma d'ensemble illus trant toutes les opérations de l'invention.Diagram II is an overall diagram illustrating all the operations of the invention.

• ; c 18•; c 18

SCHEMA IIDIAGRAM II

“T -“T -

Grillage -— "I "Wire mesh --— "I"

Contact avec solution aqueuse d'arrmoniac et de sel d'ammonium Séparation du catalyseur et de la ligueur chargéeContact with aqueous solution of arrmoniac and ammonium salt Separation of the catalyst and the loaded liguer

Solution I Catalyseur aqueuse | lixivié f— -*Solution I Aqueous catalyst | leachate f— - *

Traitement subsé- Contact avec une guent de la solution aqueuse liqueur chargée d'anhydride sulfureux !f Séparation du Précipitation __ catalyseur et de tpar K^S des métaux la solution en solution aqueuseSubsequent treatment Contact with an aqueous solution solution laden with sulfur dioxide! F Separation of precipitation __ catalyst and tpar K ^ S of metals the solution in aqueous solution

Evacuation du support de catalyseur 19 ' J ·Evacuation of the catalyst support 19 'J ·

Des métaux sont récupérés de catalyseurs usés dont on sait qu'ils contiennent du cobalt, du nickel, du molybdène et du vanadium. Le catalyseur est tout d'abord grillé et lixivié comme décrit ci-dessus. La première 5 liqueur chargée est ensuite extraite avec une amine quaternaire pour former un premier ensemble de deux courants : un courant organique contenant du molybdène et du vanadium et un courant aqueux contenant du cobalt et du nickel. Le premier courant organique est épuisé avec une solution 10 aqueuse de bicarbonate d'ammonium. De l'acide chlorhydrique est ajouté à la solution aqueuse d'épuisement et du métavanadate d'ammonium est précipité. Le volume de la solution est ensuite réduit et du molybdate d'ammonium est précipité.Metals are recovered from spent catalysts known to contain cobalt, nickel, molybdenum and vanadium. The catalyst is first roasted and leached as described above. The first charged liquor is then extracted with a quaternary amine to form a first set of two streams: an organic stream containing molybdenum and vanadium and an aqueous stream containing cobalt and nickel. The first organic stream is exhausted with an aqueous solution of ammonium bicarbonate. Hydrochloric acid is added to the aqueous depletion solution and ammonium metavanadate is precipitated. The volume of the solution is then reduced and ammonium molybdate is precipitated.

15 L'ammoniac en excès est chassé du premier courant aqueux par chauffage de la solution. La première liqueur chargée restante est tout d'abord exposée à l'air, ce qui assure l'existence du cobalt au degré trivalent d'oxydation. Il est ensuite extrait au LIX 64N, ce qui 20 élimine le nickel et crée un second ensemble de deux cou-rants.iun courant aqueux contenant le cobalt et toutes impuretés et un courant organique contenant le nickel. La seconde solution organique est extraite à l'acide sulfurique, ce qui forme une solution acide de sulfate contenant 25 du nickel. Le cobalt présent dans le second courant aqueux est réduit sur de la grenaille de cobalt et extrait au * ® LIX 51, ce qui forme un troisième ensemble de courants aqueux et organique.The excess ammonia is removed from the first aqueous stream by heating the solution. The first remaining charged liquor is first exposed to air, which ensures the existence of cobalt at the trivalent degree of oxidation. It is then extracted with LIX 64N, which removes the nickel and creates a second set of two streams. An aqueous stream containing cobalt and all impurities and an organic stream containing nickel. The second organic solution is extracted with sulfuric acid, which forms an acidic sulfate solution containing nickel. The cobalt present in the second aqueous stream is reduced on cobalt shot and extracted with * ® LIX 51, which forms a third set of aqueous and organic streams.

Le troisième courant aqueux est recyclé dans 30 1'étape de lixiviation, enrichie en ammoniac provenant de l'étape de distillation de l'ammoniac. Le troisième courant organique est extrait avec une solution d'ammoniac et de carbonate d'ammonium.The third aqueous stream is recycled to the leaching step, enriched in ammonia from the ammonia distillation step. The third organic stream is extracted with a solution of ammonia and ammonium carbonate.

En utilisant le schéma I, on dispose d'un pro-35 cédé qui est entièrement compatible avec une lixiviation ammoniacale. Par conséquent, la liqueur chargée venant de la lixiviation doit être en solution aqueuse ammoniacale.Using Scheme I, a pro-cede is available which is fully compatible with ammonia leaching. Consequently, the charged liquor coming from the leaching must be in aqueous ammoniacal solution.

' ‘ * » 20'‘*» 20

Les exemples suivants illustrent en détail diverses étapes du procédé de l'invention.The following examples illustrate in detail various steps of the process of the invention.

Exemple 1Example 1

Cet exemple illustre l'étape de lixiviation 5 ammoniacale de la présente invention.This example illustrates the ammonia leaching step of the present invention.

On s'est procuré un catalyseur usé d'hydrodésulfuration contenant 1,45 % en poids de cobalt et 6,75 % en poids de molybdène, ayant servi dans une installation pilote. Les particules de catalyseur contenaient, 10 en plus des métaux catalytiques, 1,62 % en poids de nickel ’ et 6,24 % en poids de vanadium de même que 9,86 % en poids de dépôts charbonneux et 12,3 % en poids de soufre.A used hydrodesulfurization catalyst containing 1.45% by weight of cobalt and 6.75% by weight of molybdenum was obtained, having been used in a pilot installation. The catalyst particles contained, in addition to the catalytic metals, 1.62% by weight of nickel 'and 6.24% by weight of vanadium as well as 9.86% by weight of carbon deposits and 12.3% by weight sulfur.

Les particules de catalyseur ont été grillées dans un lit d'environ 19,05 mm de profondeur à 310°C pen-15 dant 3 heures, puis à 438°C pendant 3 heures. La température n'a jamais dépassé 450°C. A la fin du grillage, les particules avaient perdu 10,2 % de leur poids initial.The catalyst particles were roasted in a bed about 19.05 mm deep at 310 ° C for 3 hours, then at 438 ° C for 3 hours. The temperature never exceeded 450 ° C. By the end of roasting, the particles had lost 10.2% of their original weight.

Cette perte de poids a été attribuée à une oxydation, et une perte subséquente a été attribuée à 1’atmosphère de 20 carbone et de soufre.This weight loss has been attributed to oxidation, and subsequent loss has been attributed to the atmosphere of carbon and sulfur.

On a préparé une solution de lixiviation en dissolvant 179 g de (NH^^CO^ dans 1 litre de solution aqueuse 2M de NH^OH. On a placé 98 g de particules de catalyseur, grillées comme ci-dessus, dans un ballon de 25 5 litres que l'on a chauffé à 85°C. On a prélevé des por tions aliquotes toutes les 5 minutes et on les a analysées par un plasma à couplage inductif (PCI) pour déterminer la teneur en métaux.A leaching solution was prepared by dissolving 179 g of (NH ^^ CO ^ in 1 liter of 2M aqueous solution of NH ^ OH. 98 g of catalyst particles, roasted as above, were placed in a flask. 5 liters which were heated to 85 ° C. Aliquots were taken every 5 minutes and analyzed by inductively coupled plasma (PCI) to determine the metal content.

Le tableau I indique les résultats obtenus.Table I shows the results obtained.

30 - TABLEAU I30 - TABLE I

Temps (minutes) _Métaux extraits, %_ Γc°_7 Γnî_7 Γmo_7 /“v_7 ΓFe_7 /“p_7 5 47 73 86 74 3,6 15 35 10 47 73 86 76 5,7 17 28 44 85 86 84 4,2 28Time (minutes) _Metals extracted,% _ Γc ° _7 Γnî_7 Γmo_7 / “v_7 ΓFe_7 /“ p_7 5 47 73 86 74 3.6 15 35 10 47 73 86 76 5.7 17 28 44 85 86 84 4.2 28

Les concentrations en nickel, molybdène et vanadium, dans la liqueur de lixiviation, croissent avec le temps, mais la concentration en cobalt tend à décroître au bout : 1 t 21 d'environ 10 minutes. On peut faire varier le temps de lixiviation pour accroître la quantité de tout métal que l'on désire. Etant donné que le phosphore peut interférer avec le traitement en aval de la liqueur de lixiviation 5 et qu'il ne constitue pas un métal intéressant à récupérer, un arrêt de la lixiviation lorsque la solution contient de faibles quantités de phosphore est préférable. Bien que cet exemple ait impliqué une lixiviation à 85°C, les catalyseurs usés auraient pu être lixiviés à toute tempéra-10 ture comprise entre 75°C et le point d'ébullition de la solution, mais de préférence entre 85 et 95°C.The concentrations of nickel, molybdenum and vanadium in the leach liquor increase over time, but the concentration of cobalt tends to decrease after 1 t 21 of about 10 minutes. The leach time can be varied to increase the amount of any metal that is desired. Since phosphorus can interfere with downstream processing of leach liquor 5 and is not a valuable metal to recover, stopping leaching when the solution contains small amounts of phosphorus is preferable. Although this example involved leaching at 85 ° C, the spent catalysts could have been leached at any temperature between 75 ° C and the boiling point of the solution, but preferably between 85 and 95 ° C .

Exemple 2Example 2

Cet exemple illustre une autre lixiviation ammoniacale telle qu'effectuée conformément à l'invention. 15 Un catalyseur d'hydrodésulfuration usé conte nant 1,4 % en poids de cobalt, 6,3 % en poids de molybdène, 2,2 % en poids de nickel et 4,2 % en poids de vanadium a été grillé pendant 2 heures à 427°C sous un léger courant d'air. Lorsque le résidu charbonneux et sulfuré a été 20 éliminé en quasi-totalité par combustion, le grillage a été arrêté. Après refroidissement des particules, on les a placées dans 1 litre de solution préparée en dissolvant 200 g de (NH^^CO-j dans 1 litre de NH4OH aqueux 2M.This example illustrates another ammoniacal leaching as carried out in accordance with the invention. A spent hydrodesulfurization catalyst containing 1.4% by weight of cobalt, 6.3% by weight of molybdenum, 2.2% by weight of nickel and 4.2% by weight of vanadium was roasted for 2 hours at 427 ° C under a gentle draft. When the carbon and sulfur residue was almost completely removed by combustion, the roasting was stopped. After cooling the particles, they were placed in 1 liter of solution prepared by dissolving 200 g of (NH 2 ^ CO-j in 1 liter of 2 M aqueous NH4OH.

Les teneurs en métaux de la solution ont été 25 déterminées après 20 minutes et après 180 minutes. Les résultats sont reproduits sur le tableau II.The metal contents of the solution were determined after 20 minutes and after 180 minutes. The results are shown in Table II.

TABLEAU IITABLE II

_Métaux extraits, %__Metals extracted,% _

Temps (minutes) ΓCo_7 Γ~Ni_7 Γ~Mo_7 ΓV_7 30 20 48 71 89 68 180 31 83 97 87Time (minutes) ΓCo_7 Γ ~ Ni_7 Γ ~ Mo_7 ΓV_7 30 20 48 71 89 68 180 31 83 97 87

On peut voir qu'avec une forte prolongation de la durée de lixiviation, on a récupéré davantage de nickel, de molybdène et de vanadium, mais le rendement en cobalt 35 s'est considérablement abaissé.It can be seen that with a long extension of the leaching time, more nickel, molybdenum and vanadium were recovered, but the yield of cobalt 35 was considerably lowered.

Exemple 3Example 3

Il s'agit d'un autre exemple de lixiviation ammoniacale de l'invention.This is another example of ammoniacal leaching of the invention.

I !I!

- .. P- .. P

i V.- 22i V.- 22

Des particules d'un catalyseur d'hydrotraitement usé ont été grillées à diverses températures, puis placées dans une solution ammoniacale NH^OH 2M de (NH^)2CO2 1M, à la différence que l'essai conduit à 850°C 5 a été placé dans une solution de (NH^^CO^ 0,5M dans NH^OH 2M. Des portions aliquotes de solution ont été prélevées après 15 minutes et après 180 minutes et analysées par PCI pour déterminer la teneur en métaux. Les résultats sont reproduits sur le tableau III.Particles of a spent hydrotreatment catalyst were roasted at various temperatures, then placed in an ammoniacal solution NH ^ OH 2M of (NH ^) 2CO2 1M, with the difference that the test carried out at 850 ° C 5 was placed in a solution of (NH ^^ CO ^ 0.5M in NH ^ OH 2M. Aliquots of solution were taken after 15 minutes and after 180 minutes and analyzed by PCI to determine the metal content. The results are reproduced in Table III.

~ 10 TABLEAU III~ 10 TABLE III

Température de grillageBroiling temperature

427 °C 600°C 760°C 850°C427 ° C 600 ° C 760 ° C 850 ° C

15 180 1.5 .180 15 180 15 180 Métal min min min min min min min min 15 _Métaux extraits, %_15 180 1.5 .180 15 180 15 180 Metal min min min min min min min min 15 _Metals extracted,% _

Co 48 31 46 26 32 34 32 15Co 48 31 46 26 32 34 32 15

Mo 89 97 70 74 81 89 52 62MB 89 97 70 74 81 89 52 62

Ni 71 83 45 46 19 28 8 21 V 68 87 70 73 103 107 80 81 20 Les valeurs indiquées sont les pourcentages de métaux lixiviés dans la solution, comparativement à la teneur en métaux du catalyseur non lixivié.Ni 71 83 45 46 19 28 8 21 V 68 87 70 73 103 107 80 81 20 The values indicated are the percentages of metals leached in the solution, compared to the metal content of the non-leached catalyst.

La récupération du nickel est réduite à mesure que la température de grillage des particules du catalyseur 25 usé est élevée au-delà de 600°C. Aucun métal n'est nettement mieux récupéré que si le catalyseur usé était grillé à 427°C. La récupération du cobalt est en général meilleure après 15 minutes à chaque température de grillage qu'après 180 minutes à la même température de grillage. Il vaut mieux 30 généralement arrêter la lixiviation de la présente invention au bout d'environ 1 heure.The recovery of nickel is reduced as the roasting temperature of the spent catalyst particles is raised above 600 ° C. No metal is much better recovered than if the spent catalyst were roasted at 427 ° C. Cobalt recovery is generally better after 15 minutes at each roasting temperature than after 180 minutes at the same roasting temperature. It is generally best to stop the leaching of the present invention after about 1 hour.

Exemple 4Example 4

Cet exemple illustre la lixiviation à l'anhydride sulfureux de l'invention. 30,00 g de catalyseur usé ayant 35 servi dans une installation pilote ont été lixiviés pendant 60 minutes dans 600 ml d'une solution aqueuse saturée de SC>2. La température de la lixiviation a été de 85°C.This example illustrates the sulfur dioxide leaching of the invention. 30.00 g of spent catalyst used in a pilot plant were leached for 60 minutes in 600 ml of a saturated aqueous solution of SC> 2. The leaching temperature was 85 ° C.

η IÎ · I

2323

TABLEAU IVTABLE IV

Fe Ni V Al Co Mo Têtes, ppm 6200 7200 21100 353900 14500 13500Fe Ni V Al Co Mo Heads, ppm 6200 7200 21100 353900 14500 13500

Queues, ppm 3900 6200 18300 372400 3900 13400 5 Pourcentage lixivié 49,38 30,71 30,21 17,65 78,36 20,13 L’analyse des têtes,des queues et du pourcentage final lixivié est indiquée sur le tableau IV.Tails, ppm 3,900 6,200 18,300 372,400 3,900 13,400 5 Percent leached 49.38 30.71 30.21 17.65 78.36 20.13 Analysis of heads, tails and final percentage leached is shown in Table IV.

Exemple 5 10 II s'agit d'un autre exemple de lixiviation à l'anhydride sulfureux selon l'invention. 9 g de catalyseur usé ayant servi dans une installation pilote ont été lixi-viés pendant 180 minutes dans 170 ml d'une solution aqueuse saturée de SC>2 à 88°C.Example 5 This is another example of sulfur dioxide leaching according to the invention. 9 g of spent catalyst used in a pilot installation were lixi-viated for 180 minutes in 170 ml of a saturated aqueous solution of SC> 2 at 88 ° C.

15 L'analyse des têtes, des queues et du pourcen tage de métaux lixiviés est reproduite sur le tableau V.15 The analysis of the heads, tails and percentage of leached metals is reproduced in Table V.

TABLEAU VTABLE V

Fe Ni V Co Mo Têtes, ppm - 8500 13000 23000 8800 20 Queues, ppm 1914 3064 7527 2577 7869Fe Ni V Co Mo Heads, ppm - 8500 13000 23000 8800 20 Tails, ppm 1914 3064 7527 2577 7869

Pourcentage lixivié - 71,28 53,94 91,09 28,86Percentage leached - 71.28 53.94 91.09 28.86

Exemple 6Example 6

Cet exemple montre le degré de précipitation des 25 métaux dans des solutions lixiviées à l'anhydride sulfureux obtenues dans les deux exemples précédents. Des sulfures métalliques ont été précipités par barbotage de dans des solutions refroidies à la température ambiante et ayant un pH compris entre 3,5 et 4,0. Les pourcentages de métaux 30 éliminés de chaque liqueur de lixiviation par l'anhydride sulfureux sont reproduits sur le tableau VI.This example shows the degree of precipitation of the metals in sulfur dioxide leached solutions obtained in the two previous examples. Metal sulfides were bubbled from solutions cooled to room temperature and having a pH between 3.5 and 4.0. The percentages of metals removed from each sulfur dioxide leach liquor are shown in Table VI.

TABLEAU VITABLE VI

Solution Co Mo Ni VCo Mo Ni V solution

1 97,7 >98,6 >96,0 92,7 35 2 97,3 90,1 >94,9 58,21 97.7> 98.6> 96.0 92.7 35 2 97.3 90.1> 94.9 58.2

Exemple 7Example 7

Cet exemple montre une coextraction de molybdène et de vanadium dans une liqueur chargée. On a fait varier le pH de la solution aqueuse. On a trouvé que l'extraction » 24This example shows a coextraction of molybdenum and vanadium in a charged liquor. The pH of the aqueous solution was varied. We found that extraction ”24

i * t Ii * t I

la plus efficace s'effectuait à un pH de 10,4, qui est approximativement aussi haut que la pratique le permet dans une solution ammoniacale. La solution organique d'extraction était une solution à 10 % de Aliquat® 336 dans 5 du kérosène, avec addition de dêcanol à 10 %. La solution aqueuse constituant la charge contenait 2,4 g/1 de molybdène,the most effective was carried out at a pH of 10.4, which is approximately as high as practice allows in an ammonia solution. The organic extraction solution was a 10% solution of Aliquat® 336 in kerosene, with the addition of 10% decanol. The aqueous solution constituting the charge contained 2.4 g / l of molybdenum,

3.1 g/1 de vanadium et avait un pH d'environ 10,1. Le pH3.1 g / 1 vanadium and had a pH of about 10.1. PH

a été élevé par addition de NH^OH et abaissé par addition dé I^SO^. La phase aqueuse et la phase organique \ 10 ont été mises en contact à la température ambiante dans une ampoule à brome. Le volume de solution aqueuse était égal au volume de solution organique. Les résultats sont reproduits sur le tableau VII.was raised by addition of NH ^ OH and lowered by addition of I ^ SO ^. The aqueous phase and the organic phase were brought into contact at room temperature in a dropping funnel. The volume of aqueous solution was equal to the volume of organic solution. The results are shown in Table VII.

TABLEAU VIITABLE VII

15 _Mo_ _V_ pH à Durée , g/1, · g/1, oraanicn._ g/1, g/1 omanioue 25 de phase phase D=—phase phase D~a^^p· contact, organi- aqueuse q orga- aqueuse ^ _ (min) que___nique__ 20 10,4 10 1,06 1,28 0,83 2,83 0,43 7,1 10.1 10 0,86 1,62 0,53 2,97 0,40 7,4 9,6 10 0,60 1,88 0,32 3,11 0,43 7,8 10.1 20 0,88 1,63 0,49 3,14 0,41 7,815 _Mo_ _V_ pH at Duration, g / 1, · g / 1, oraanicn._ g / 1, g / 1 omanioue 25 of phase phase D = —phase phase D ~ a ^^ p · contact, organic-aqueous q orga - aqueous ^ _ (min) que___nique__ 20 10.4 10 1.06 1.28 0.83 2.83 0.43 7.1 10.1 10 0.86 1.62 0.53 2.97 0.40 7, 4 9.6 10 0.60 1.88 0.32 3.11 0.43 7.8 10.1 20 0.88 1.63 0.49 3.14 0.41 7.8

Exemple 8 25 Cet exemple illustre l'effet de la variation des concentrations en bicarbonate sur la facilité d'extraction des métaux d'une solution à 10 % d'Aliquat® 336 dans du décanol à 10 % et du kérosène, chargée à la fois de molybdène et de vanadium. On a préparé une solution aqueuse 30 renfermant les concentrations suivantes en NH^HCOg : 6,84, 13,68, 20,52, 100,0 et 200,0 g par litre. On a utilisé pour toutes les concentrations un rapport de la phase aqueuse à la phase organique de 1:1.Example 8 This example illustrates the effect of varying bicarbonate concentrations on the ease of extracting metals from a 10% solution of Aliquat® 336 in 10% decanol and kerosene, loaded with both molybdenum and vanadium. An aqueous solution was prepared containing the following NH 2 HCOg concentrations: 6.84, 13.68, 20.52, 100.0 and 200.0 g per liter. A ratio of the aqueous phase to the organic phase of 1: 1 was used for all concentrations.

Les résultats des essais sont reproduits sur 35 le tableau VIII.The results of the tests are shown in Table VIII.

» I»I

2525

TABLEAU VIIITABLE VIII

Valeur initiale _Valeur finale_ /~NH4HC03_7 pH Mo* _Mo_ ,, organique organique aqueux „Initial value _ Final value_ / ~ NH4HC03_7 pH Mo * _Mo_ ,, organic organic aqueous „

5 9/1 _ (q/1) (q/1) (q/1) P5 9/1 _ (q / 1) (q / 1) (q / 1) P

6,84 8,29 3,3 2,9 0,26 8,73 13.68 8,20 3,3 2,5 0,68 8,52 20.52 8,20 3,3 2,1 1,1 8,42 100.0 8,21 3,3 0,4 2,9 8,07 10 200,0 8,34 4,0 0,3 3,7 8,41 _ Valeur initiale Valeur finale_ L nh4hco3_7 v* v g/1 pH organique organique aqueux „ _ _ (g/1) (g/1) (q/1) J_ 15 6,84 8,29 6,3 6,132 0,025 8,62 13.68 8,20 6,3 6,140 0,081 8,45 20.52 8,20 6,3 6,010 0,182 8,36 100.0 8,21 5,2 3,476 2,070 8,07 200.0 8,34 5,2 1,247 3,360 8,45 20 * L'analyse en vue de déterminer les concentra tions en métaux de la solution a été effectuée par absorption atomique.6.84 8.29 3.3 2.9 0.26 8.73 13.68 8.20 3.3 2.5 0.68 8.52 20.52 8.20 3.3 2.1 1.1 8.42 100.0 8.21 3.3 0.4 2.9 8.07 10 200.0 8.34 4.0 0.3 3.7 8.41 _ Initial value Final value_ L nh4hco3_7 v * yd / 1 organic organic pH aqueous „_ _ (g / 1) (g / 1) (q / 1) J_ 15 6.84 8.29 6.3 6.132 0.025 8.62 13.68 8.20 6.3 6.140 0.081 8.45 20.52 8, 20 6.3 6.010 0.182 8.36 100.0 8.21 5.2 3.476 2.070 8.07 200.0 8.34 5.2 1.247 3.360 8.45 20 * Analysis to determine the metal concentrations of the solution was carried out by atomic absorption.

Exemple 9Example 9

On a préparé deux solutions organiques, l'une 25 chargée de 3,367 g/1 de molybdène avec 10 % d'Aliquat 336 dans du décanol à 10 % dans le kérosène, l'autre étant chargée de 6,292 g/1 de vanadium avec 10 % d'Aliquat 336 dans du ^ décanol à 10 % dans le kérosène, et deux autres solutions aqueuses dont l'une contenait 20 g/1 de NH^HCO^ et l'autre 30 contenait 200 g/1 de NH^HCO^. On a.choisi divers rapports de la phase organique à la phase aqueuse ; les résultats sont reproduits sur les tableaux IX et X.Two organic solutions were prepared, one loaded with 3.367 g / l of molybdenum with 10% Aliquat 336 in 10% decanol in kerosene, the other being loaded with 6.292 g / l of vanadium with 10 % Aliquat 336 in 10% ^ decanol in kerosene, and two other aqueous solutions, one of which contained 20 g / l of NH ^ HCO ^ and the other of which contained 200 g / 1 of NH ^ HCO ^ . Various relationships have been selected from the organic phase to the aqueous phase; the results are shown in Tables IX and X.

26 1 t f » *26 1 t f »*

TABLEAU XXTABLE XX

20 g/1 de NH4HC03 200 g/1 de NH4HC0320 g / 1 NH4HC03 200 g / 1 NH4HC03

Rapport pH Phase Phase pH Phase Phase organique aqueuse organique aqueusePH report Phase Phase pH Phase Organic phase aqueous organic aqueous

5 _ _ (g/D (g/D _ (g/D (g/D5 _ _ (l / R (l / D _ (l / D (l / D

15/1 8,97 3,019 1,389 8,70 2,517 9,412 10/1 8,93 2,994 1,459 8,52 1,562 14,182 5/1 8,87 3,189 1,540 8,35 1,036 11,871 2/1 8,59 2,606 1,318 8,22 0,431 6,096 10 1/1 8,40 2,217 1,097 8,09 0,248 3,315 1/2 8,19 0,570 0,808 8,02 0,151 1,743 1/5 8,19 1,182 0,428 8,03 0,100 0,705 1/10 8,19 0,660 0,266 8,00 0,119 0,350 1/15 8,17 0,635 0,179 8,00 0,127 0,23415/1 8.97 3.019 1.389 8.70 2.517 9.412 10/1 8.93 2.994 1.459 8.52 1.562 14.182 5/1 8.87 3.189 1.540 8.35 1.036 11.871 2/1 8.59 2.606 1.318 8.22 0.431 6.096 10 1/1 8.40 2.217 1.097 8.09 0.248 3.315 1/2 8.19 0.570 0.808 8.02 0.151 1.743 1/5 8.19 1.182 0.428 8.03 0.100 0.705 1/10 8.19 0.660 0.266 8.00 0.119 0.350 1/15 8.17 0.635 0.179 8.00 0.127 0.234

Le tableau IX montre les résultats obtenus pour l'extraction de la solution de molybdène.Table IX shows the results obtained for the extraction of the molybdenum solution.

TABLEAU XPAINTINGS

20 g/1 de NH4HC03 200 g/1 de NH4HCC>320 g / 1 NH4HC03 200 g / 1 NH4HCC> 3

Rapport pH Phase Phase pH Phase Phase 20 organique aqueuse organique aqueuse (g/1) (g/1) (g/1) (g/1) 15/1 9,03 6,412 0,162 8,52 5,228 * 10/1 8,97 6,306 0,175 8,35 5,326 * 5/1 8,6 6,144 0,179 8,32 3,850 * 25 2/1 8,44 6,080 0,177 - 2,310 * 1/1 8,53 6,104 0,178 8,10 0,743 5,700 1/2 8,25 5,715 0,151 8,03 0,251 ï- “ 1/5 8,17 5,690 0,137 8,00 0,186 1,112 1/10 8,17 5,131 0,112 8,02 0,352 0,800 30 1/15 8,20 5,050 0,100 7,99 0,277 0,385 * Présence d'un précipité.PH report Phase Phase pH Phase Phase 20 organic aqueous organic aqueous (g / 1) (g / 1) (g / 1) (g / 1) 15/1 9.03 6.412 0.162 8.52 5.228 * 10/1 8, 97 6.306 0.175 8.35 5.326 * 5/1 8.6 6.144 0.179 8.32 3.850 * 25 2/1 8.44 6.080 0.177 - 2.310 * 1/1 8.53 6.104 0.178 8.10 0.743 5.700 1/2 8 , 25 5.715 0.151 8.03 0.251 ï- “1/5 8.17 5.690 0.137 8.00 0.186 1.112 1/10 8.17 5.131 0.121 8.02 0.352 0.800 30 1/15 8.20 5.050 0.100 7.99 0.277 0.385 * Presence of a precipitate.

Le tableau X montre les résultats obtenus pour l'extraction du vanadium de la phase organique. Une particularité exceptionnelle observée en ce qui concerne l'ex-35 traction avec 200 g/1 de NH4HC03 réside dans une couleur verdâtre n'apparaissant pas dans la solution aqueuse chargée présente dans le cas de la solution à 20 g/1 de NH4HC03.Table X shows the results obtained for the extraction of vanadium from the organic phase. An exceptional characteristic observed with regard to ex-traction with 200 g / l of NH4HC03 lies in a greenish color which does not appear in the charged aqueous solution present in the case of the 20 g / l solution of NH4HC03.

On pense que cela peut être l'indice de la formation d'un - ' * » 27 composé de vanadium non rapporté précédemment.This is believed to be indicative of the formation of a vanadium compound not previously reported.

Exemple 10Example 10

La solution verdâtre de 11 exemple 9 a été analysée par spectroscopie Raman.The greenish solution of Example 9 was analyzed by Raman spectroscopy.

5 TABLEAU XI5 TABLE XI

Energie de transition Intensité Attribution (cm~1) _ _ 1063 M c032_ 10 1019 VS HC032” 917 VS Complexe de carbonate deTransition energy Intensity Allocation (cm ~ 1) _ _ 1063 M c032_ 10 1019 VS HC032 ”917 VS Carbonate complex

vanadium Vvanadium V

v · 888 accentuée ? 674 W C032" 15 633 W HC03~ 438 M Complexe de carbonate dev · 888 accented? 674 W C032 "15 633 W HC03 ~ 438 M Carbonate complex

vanadium Vvanadium V

347 W Complexe de carbonate de347 W Carbonate complex

vanadium Vvanadium V

20 La spectroscopie Raman donne une forte preuve de l'existence d'un complexe de carbonate de vanadium V.20 Raman spectroscopy gives strong proof of the existence of a vanadium carbonate V complex.

Le tableau XI fait apparaître les bandes Raman de certaines solutions contenant du vanadium et leur attribution. Toutes les solutions ont été ajustées à pH 8,8 au moyen d'acide 25 nitrique ou d'hydroxyde de sodium. Des solutions de bicarbonate de sodium contenant du vanadium montrent une bande “1 -1Table XI shows the Raman bands of certain solutions containing vanadium and their allocation. All solutions were adjusted to pH 8.8 using nitric acid or sodium hydroxide. Sodium bicarbonate solutions containing vanadium show a “1 -1 band

Raman intense à 923 cm et des bandes modérées à 435 cm “1 • et à 354 cm comme le font apparaître lès courbes b et d de la figure unique. Ces bandes ne font apparaître ni du 30 bicarbonate de sodium dépourvu de vanadium (courbe c) ni une solution de métavanadate dépourvue de bicarbonate (courbe a). En outre, on a observé que des solutions de bicarbonate de vanadium avaient ordinairement une couleur vert clair caractéristique vraisemblablement due au com-35 plexe.Intense Raman at 923 cm and moderate bands at 435 cm “1 • and at 354 cm as shown by curves b and d of the single figure. These bands show neither sodium bicarbonate free of vanadium (curve c) nor a solution of metavanadate free of bicarbonate (curve a). In addition, it has been observed that vanadium bicarbonate solutions ordinarily have a characteristic light green color presumably due to the complex.

: 1 i 28: 1 i 28

Exemple 11Example 11

Cet exemple montre les résultats de la coextraction de Mo et V du solvant organique chargé, avec une solution à 200 g/1 de NH^HCO^. On a préparé une solu-5 tion organique qui contenait 3 g/1 de molybdène et 6 g/1 de vanadium dissous dans du kérosène contenant en solution 10 S d’Aliquat® 336 et 10 % de décanol. On a expérimenté divers rapports de la phase organique à la phase aqueuse.This example shows the results of the coextraction of Mo and V of the charged organic solvent, with a 200 g / l solution of NH ^ HCO ^. An organic solution was prepared which contained 3 g / l of molybdenum and 6 g / l of vanadium dissolved in kerosene containing in solution 10 S of Aliquat® 336 and 10% decanol. Various relationships have been experienced from the organic phase to the aqueous phase.

Les résultats sont reproduits sur le tableau XII.The results are shown in Table XII.

10 TABLEAU XII10 TABLE XII

' ' Rapport pH organique (g/1) aqueuse organique aqueuse (g/D (g/D (g/1) 15/1 8,49 0,168 * 5,175 * 10/1 8,51 0,077 * 4,226 * 15 5/1 8,52 0,104 * 4,664 * 2/1 8,29 0,051 * 2,166 * 1/1 8,16 0,030 * 0,750 * 1/2 8,01 0,015 0,083 0,321 3,048 1/5 8,03 0,008 0,034 0,234 1,305 20 1/10 8,00 0,007 0,016 0,211 0,603 1/15 8,00 0,012 0,011 0,349 0,393 * un précipité insoluble s’est formé.'' Organic pH ratio (g / 1) aqueous organic aqueous (g / D (g / D (g / 1) 15/1 8.49 0.168 * 5.175 * 10/1 8.51 0.077 * 4.226 * 15 5/1 8.52 0.104 * 4.664 * 2/1 8.29 0.051 * 2.166 * 1/1 8.16 0.030 * 0.750 * 1/2 8.01 0.015 0.083 0.321 3.048 1/5 8.03 0.008 0.034 0.234 1.305 20 1 / 10 8.00 0.007 0.016 0.211 0.603 1/15 8.00 0.012 0.011 0.349 0.393 * an insoluble precipitate has formed.

Exemple 12Example 12

Cet exemple illustre la production d’une solu-25 tion de cobalt (II) à partir d’une solution aqueuse contenant initialement du nickel et du cobalt.This example illustrates the production of a cobalt (II) solution from an aqueous solution initially containing nickel and cobalt.

Des particules de catalyseur usé, ayant servi dans une installation pilote d’hydrodésulfuration, contenant du cobalt et du molybdène, en tant que métaux catalytiques, 30 ont été maintenues en contact avec une charge renfermant de fortes proportions de vanadium et de nickel, comme impuretés métalliques. Les particules du catalyseur ont été lixiviées avec une solution aqueuse de carbonate d’ammonium et d’ammoniac à un pH d’environ 10,5. Après chauffage de 35 la solution pour évaporer suffisamment d’ammoniac pour que la somme ammoniac plus ammonium soit égale à environ 25 g/1 à un pH égal à 9, du nickel a été extrait au moyen de LIX 64N dans le kérosène. Ensuite, on a fait passer la solution sur - ‘ i 1 29 une colonne de grenaille de cobalt et la phase raffinée sortant de cette colonne contenant 2,975 g/1 de cobalt a été extraite avec 5 % en volume de LIX 51 dans du décanol à 10 % et du Kermac® 470B à 85 %, à 50°C. La solution 5 organique résultante a été extraite avec une solution de carbonate d'ammonium 2M dans une solution ammoniacale 15M dont le pH avait été ajusté à 10,27 par addition d'acide sulfurique. Environ 25 % du cobalt du produit LIX 51 ont été éliminés pendant chaque contact avec la solution ammo-10 niacale d'extraction. Après plusieurs extractions à contre- ^ - courant, la solution de carbonate de cobalt (II) résultante a été évaporée en donnant une poudre brune contenant du cobalt, consistant vraisemblablement en un mélange d'oxyde et de carbonate.Spent catalyst particles, used in a pilot hydrodesulfurization plant, containing cobalt and molybdenum, as the catalytic metals, were kept in contact with a charge containing high proportions of vanadium and nickel, as impurities metallic. The catalyst particles were leached with an aqueous solution of ammonium carbonate and ammonia at a pH of about 10.5. After heating the solution to evaporate enough ammonia for the ammonia plus ammonium sum to be approximately 25 g / l at a pH of 9, nickel was extracted using LIX 64N in kerosene. Then, the solution was passed over a column of cobalt shot and the refined phase leaving this column containing 2.975 g / l of cobalt was extracted with 5% by volume of LIX 51 in decanol at 10% and 85% Kermac® 470B at 50 ° C. The resulting organic solution was extracted with a solution of 2M ammonium carbonate in a 15M ammonia solution whose pH had been adjusted to 10.27 by addition of sulfuric acid. About 25% of the cobalt of the LIX 51 product was eliminated during each contact with the ammo-10 niacale extraction solution. After several countercurrent extractions, the resulting cobalt (II) carbonate solution was evaporated to give a brown powder containing cobalt, presumably consisting of a mixture of oxide and carbonate.

15 La solution de carbonate de cobalt (II) peut être recyclée directement en vue de la production du catalyseur ou bien elle peut être traitée en vue d'obtenir un produit contenant du cobalt.The cobalt (II) carbonate solution can be recycled directly for the production of the catalyst or it can be treated to obtain a product containing cobalt.

Exemple 13 20 Diverses solutions organiques contenant du cobalt dissous dans le produit LIX 51 ont été extraites avec des solutions aqueuses d'ammoniac et de carbonate d'ammonium. Les solutions organiques contenaient 5 % de LIX 51, 85 % de Kermac 470B et 10 % de décanol. La 25 concentration du cobalt dans la phase organique était deExample 13 Various organic solutions containing cobalt dissolved in product LIX 51 were extracted with aqueous solutions of ammonia and ammonium carbonate. The organic solutions contained 5% LIX 51, 85% Kermac 470B and 10% decanol. The concentration of cobalt in the organic phase was

2,65 g/1 dans le cas des solutions ammoniacales 3M et 5M2.65 g / 1 in the case of 3M and 5M ammonia solutions

tr , et de 3,1 g/1 dans le cas de la solution ammoniacale 15M.tr, and 3.1 g / 1 in the case of the 15M ammoniacal solution.

w _ ^ On a fait varier le rapport en volume de la phase organi que (O) à la phase aqueuse (A). Les résultats sont récapi-30 tulés sur le tableau XIII.w _ ^ The volume ratio of the organic phase (O) to the aqueous phase (A) was varied. The results are summarized in Table XIII.

ê τ 30ê τ 30

TABLEAU XIIITABLE XIII

Extraction du cobalt avec une solution ammoniacale Phase organique : 5 % de LIX® 51, 85 % de Kermac® 470B et 10 % de décanol, température 50°CCobalt extraction with ammonia solution Organic phase: 5% LIX® 51, 85% Kermac® 470B and 10% decanol, temperature 50 ° C

5 Concentration organigue/concentré aqueux (g de Co/litre)5 Organizational concentration / aqueous concentrate (g of Co / liter)

Solutions d'extraction NH3, M 15 5 5 3 (NH4)2C03, M 2 2,5 2,5 1,5 10 NH3 Kjeldahl (g/1) 206 " pHTA 10,27 10,58 10,4 10,27Extraction solutions NH3, M 15 5 5 3 (NH4) 2C03, M 2 2.5 2.5 1.5 10 NH3 Kjeldahl (g / 1) 206 "pHTA 10.27 10.58 10.4 10.27

Rapport des volumes des phases (O/A) 15/1 2,72/0,42 15 10/1 2,69/0,31 2,98/1,21 3,0/1,05 3,08/0,23 5/1 2,45/0,51 2,9.4/0,82 2,98/0,81 3,04/0,31 2/1 2,28/0,53 2,83/0,52 2,86/0,47 3,02/0,16 1/1 2,00/0,97 2,84/6,32 2,82/0,28 3,01/0,12 1/2 1,74/0,30 2,67/0,21 2,77/0,17 2,86/0,081 20 1/5 1,49/0,23 2,45/0,12 2,52/0,094 2,88/0,045 1/10 1,32/0,15 2,34/0,077 2,97/0,015 2,82/0,028 1/15 1,05/0,22 2,06/0,06 2,61/0,03 2,73/0,025Ratio of phase volumes (O / A) 15/1 2.72 / 0.42 15 10/1 2.69 / 0.31 2.98 / 1.21 3.0 / 1.05 3.08 / 0 , 23 5/1 2.45 / 0.51 2.9.4 / 0.82 2.98 / 0.81 3.04 / 0.31 2/1 2.28 / 0.53 2.83 / 0.52 2.86 / 0.47 3.02 / 0.16 1/1 2.00 / 0.97 2.84 / 6.32 2.82 / 0.28 3.01 / 0.12 1/2 1, 74 / 0.30 2.67 / 0.21 2.77 / 0.17 2.86 / 0.081 20 1/5 1.49 / 0.23 2.45 / 0.12 2.52 / 0.094 2.88 / 0.045 1/10 1.32 / 0.15 2.34 / 0.077 2.97 / 0.015 2.82 / 0.028 1/15 1.05 / 0.22 2.06 / 0.06 2.61 / 0, 03 2.73 / 0.025

Les résultats indiquent que le cobalt passe de la phase organique à la phase aqueuse plus facilement dans 25 le cas de la solution ammoniacale 15M que dans celui des solutions ammoniacales 5M ou 3M. Par conséquent, aux concentrations ammoniacales élevées, une plus grande quantité de cobalt est extraite si le pH est maintenu à environ 10,5.The results indicate that cobalt passes from the organic phase to the aqueous phase more easily in the case of the 15M ammoniacal solution than in that of the 5M or 3M ammoniacal solutions. Therefore, at high ammonia concentrations, more cobalt is extracted if the pH is kept at around 10.5.

,u.-· Il va de soi que la présente invention n'a été 30 décrite qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre., u.- · It goes without saying that the present invention has only been described by way of explanation, but in no way limiting, and that numerous modifications can be made without departing from its scope.

Claims (26)

3131 1. Procédé pour récupérer les métaux de particules d'un catalyseur d'hydrotraitement usé, lesdits métaux comprenant au moins un métal du Groupe VIII du Tableau 5 Périodique et au moins un métal appartenant à l'un des Groupes Vb et VIb du Tableau Périodique, caractérisé en ce qu'il consiste : (a) à griller les particules dans une atmosphère contenant de l'oxygène moléculaire, à une température 10 comprise dans l'intervalle de 400 à 600°C ; (b) à lixivier les particules avec une première ' solution aqueuse contenant de l'ammoniac et un sel d'ammo nium à une température inférieure au point d'ébullition à la pression atmosphérique de ladite première solution 15 aqueuse pour former une première liqueur chargée et des particules lixiviées une fois ; (c) à séparer les particules lixiviées une fois de la première solution chargée ; (d) à lixivier les particules lixiviées une 20 fois avec une seconde solution aqueuse contenant de l'anhydride sulfureux pour former une seconde liqueur chargée et des particules lixiviées deux fois ; (e) à séparer la seconde liqueur chargée des particules lixiviées deux fois ; 25 (f) à précipiter les sulfures métalliques de la seconde liqueur chargée par l'addition de sulfure d'hydrogène ; et (g) à griller lesdits sulfures métalliques précipités .avec le catalyseur usé frais de l'étape (a) ; 30 (h) à transférer les métaux contenus dans la première liqueur chargée de la classe comprenant les métaux du Groupe Vb et du Groupe VIb dans une première solution organique par échange d'ions en phase liquide ; (i) à extraire les métaux de ladite première 35 solution organique avec une première solution aqueuse d'extraction ; (j) à séparer lesdits métaux par précipitations successives ; ί 32 * . t (k) à transférer sélectivement les métaux du Groupe VIXX du Tableau Périodique de la première liqueur chargée dans au moins une seconde solution organique par échange d'ions en phase liquide en série ; 5 (1) à extraire chacune desdites secondes solu tions organiques formant des solutions aqueuses contenant un métal unique.1. Process for recovering the metals from particles of a spent hydrotreatment catalyst, said metals comprising at least one metal from Group VIII of the Periodic Table and at least one metal belonging to one of Groups Vb and VIb of the Periodic Table , characterized in that it consists of: (a) roasting the particles in an atmosphere containing molecular oxygen, at a temperature in the range from 400 to 600 ° C; (b) leaching the particles with a first aqueous solution containing ammonia and an ammonium salt at a temperature below the boiling point at atmospheric pressure of said first aqueous solution to form a first charged liquor and particles leached once; (c) separating the leached particles once from the first loaded solution; (d) leaching the leached particles once with a second aqueous solution containing sulfur dioxide to form a second charged liquor and leached particles twice; (e) separating the second charged liquor from the leached particles twice; (F) precipitating the metal sulfides from the second charged liquor by the addition of hydrogen sulfide; and (g) roasting said precipitated metal sulfides with the fresh spent catalyst from step (a); (H) transferring the metals contained in the first charged liquor of the class comprising Group Vb and Group VIb metals into a first organic solution by ion exchange in the liquid phase; (i) extracting the metals from said first organic solution with a first aqueous extraction solution; (j) separating said metals by successive precipitation; ί 32 *. t (k) selectively transferring the metals of Group VIXX from the Periodic Table from the first liquor loaded into at least one second organic solution by ion exchange in liquid phase in series; 5 (1) to extract each of said second organic solutions forming aqueous solutions containing a single metal. 2. Procédé pour extraire des métaux de particules d'un catalyseur d'hydrotraitement usé, caractérisé ^ 10 en ce qu'il consiste : ^ (a) à griller lesdites particules de catalyseur dans une atmosphère contenant de l'oxygène à une température comprise dans l'intervalle de 400 à 600°C ; (b) à faire entrer lesdites particules grillées 15 de catalyseur en contact avec une première solution aqueuse d'ammoniac et d'un composé choisi dans le groupe des sels ammoniés consistant en carbonate d'ammonium et en sulfate d'ammonium, maintenue à une température comprise dans l'intervalle de 85 à 95°C, en présence d'un gaz contenant 20 de l'oxygène ; (c) à séparer lesdites particules de catalyseur de ladite première solution aqueuse ; (d) à faire entrer lesdites particules de catalyseur en contact avec une seconde solution aqueuse d'anhy- 25 dride sulfureux ; (e) à séparer lesdites particules de catalyseur de ladite seconde solution ; .v=„· (f) à précipiter à l'état de sulfure métallique avec du sulfure d'hydrogène les métaux présents dans ladite 30 seconde solution ; et (g) à griller lesdits sulfures métalliques précipités avec le catalyseur usé frais de l'étape (a).2. Method for extracting metals from particles of a spent hydrotreating catalyst, characterized in that it consists of: ^ (a) roasting said catalyst particles in an oxygen-containing atmosphere at a temperature included in the range of 400 to 600 ° C; (b) bringing said roasted particles of catalyst into contact with a first aqueous solution of ammonia and of a compound chosen from the group of ammoniated salts consisting of ammonium carbonate and ammonium sulfate, maintained at a temperature in the range of 85 to 95 ° C in the presence of an oxygen-containing gas; (c) separating said catalyst particles from said first aqueous solution; (d) bringing said catalyst particles into contact with a second aqueous solution of sulfur dioxide; (e) separating said catalyst particles from said second solution; .v = „· (f) precipitating the metals present in said second solution as metallic sulfide with hydrogen sulfide; and (g) roasting said precipitated metal sulfides with the fresh spent catalyst from step (a). 3. Procédé pour séparer des métaux d'une solution aqueuse contenant au moins un métal choisi dans le3. Process for separating metals from an aqueous solution containing at least one metal chosen from the 35 Groupe VIII et au moins un métal choisi dans le Groupe V et le Groupe VI, caractérisé en ce qu'il consiste : (a) à transférer lesdits métaux des Groupes V et VI dans une première solution organique par un premier 33 * ' r échange d'ions en phase liquide ; (b) à épuiser ladite première solution organique avec une première solution aqueuse d'extraction de manière à former une solution aqueuse contenant lesdits métaux choisis 5 dans le Groupe V et dans le Groupe VI ; (c) à séparer lesdits métaux du Groupe V et du Groupe VI dans ladite première solution aqueuse d'extraction par précipitation en série ; (d) à transférer sélectivement chacun desdits t- 10 métaux du Groupe VIII dans une seconde solution organique par échange ionique en série en phase liquide ; c' (e) à extraire chacune desdites secondes solu tions organiques de manière à former ainsi une seule solution aqueuse contenant les métaux.35 Group VIII and at least one metal chosen from Group V and Group VI, characterized in that it consists: (a) in transferring said metals from Groups V and VI into a first organic solution with a first 33 * 'r ion exchange in liquid phase; (b) depleting said first organic solution with a first aqueous extraction solution so as to form an aqueous solution containing said metals selected from Group V and from Group VI; (c) separating said Group V and Group VI metals in said first aqueous extraction solution by serial precipitation; (d) selectively transferring each of said Group VIII t-metals to a second organic solution by serial ion exchange in the liquid phase; it is to extract each of said second organic solutions so as to thus form a single aqueous solution containing the metals. 4. Procédé pour épuiser un solvant organique d'extraction contenant des constituants métalliques extraits et un composé d'alkylammonium quaternaire, caractérisé en ce qu'il consiste : à faire entrer ledit solvant organique 20 d'extraction en contact avec une solution aqueuse d'épuisement maintenue à une température n'excédant pas 50 °C, à un pH compris entre 7 et 9 et contenant au moins 75 g/1 d'un sel d'un ion bicarbonate, pendant une période suffisante pour convertir lesdits complexes métalliques d'alkyl- 25 ammonium quaternaire en complexes métalliques hydrosolubles ; à séparer ledit solvant organique d'extraction et ladite solution aqueuse d'épuisement.4. A method for exhausting an organic extraction solvent containing extracted metallic constituents and a quaternary alkylammonium compound, characterized in that it consists in: bringing said organic extraction solvent into contact with an aqueous solution of depletion maintained at a temperature not exceeding 50 ° C, at a pH between 7 and 9 and containing at least 75 g / 1 of a salt of a bicarbonate ion, for a period sufficient to convert said metal complexes of quaternary alkyl ammonium in water-soluble metal complexes; separating said organic extraction solvent and said aqueous depletion solution. 5. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les catalyseurs d'hydrotraite- 30 ment usés sont fixés sur un support d'alumine.5. Method according to one of claims 1 and 2, characterized in that the spent hydrotreatment catalysts are fixed on an alumina support. 6. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite première solution aqueuse a un pH maintenu dans 1'intervalle de 9,5 à 11 et des concentrations en ammoniac plus ammonium n'excédant pas 6M.6. Method according to one of claims 1 and 2, characterized in that said first aqueous solution has a pH maintained in the range of 9.5 to 11 and concentrations of ammonia plus ammonium not exceeding 6M. 7. Procédé suivant la revendication 1, carac térisé en ce que le pH de ladite seconde solution aqueuse est maintenu entre 2,5 et 3. 34 * . i7. The method of claim 1, charac terized in that the pH of said second aqueous solution is maintained between 2.5 and 3. 34 *. i 8. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le vanadium constitue ledit métal du Groupe Vb et le bicarbonate se trouve dans ladite première solution aqueuse d'épuisement, et il est produit dans 5 l'étape (i) une solution verdâtre ayant le spectre Raman correspondant à la courbe (b) de la figure unique du * dessin annexé.8. A method according to claim 1, characterized in that vanadium constitutes said Group Vb metal and the bicarbonate is in said first aqueous depletion solution, and in step (i) a greenish solution is produced having the Raman spectrum corresponding to curve (b) of the single figure of the attached drawing. 9. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les particules du catalyseur restent en 10 contact avec ladite première solution aqueuse pendant une période n'excédant pas 15 minutes.9. A method according to claim 2, characterized in that the catalyst particles remain in contact with said first aqueous solution for a period not exceeding 15 minutes. 10. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le pH de ladite seconde solution est maintenu entre 2,5 et 3.10. Method according to claim 2, characterized in that the pH of said second solution is maintained between 2.5 and 3. 11. Procédé suivant la revendication 2, carac térisé en ce que la température de ladite seconde solution pendant ladite étape de précipitation est d'environ 20°C.11. The method of claim 2, charac terized in that the temperature of said second solution during said precipitation step is about 20 ° C. 12. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que les espèces métalliques 20 choisies dans le Groupe V et dans le Groupe VI comprennent des oxyanions du groupe des métaux comprenant le molybdène, le tungstène et le vanadium.12. Method according to one of claims 1 and 3, characterized in that the metallic species chosen from Group V and from Group VI comprise oxyanions from the group of metals comprising molybdenum, tungsten and vanadium. 13. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que ledit premier échange d'ions 25 en phase liquide implique un sel d'alkylammonium quaternaire comme réactif de transfert de phase.13. Method according to one of claims 1 and 3, characterized in that said first ion exchange in the liquid phase involves a quaternary alkylammonium salt as phase transfer reagent. 14. Procédé suivant l'une des revendications = ; 1 et 3, caractérisé en ce que la première solution d'épui sement comprend l'ion bicarbonate.14. Method according to one of claims =; 1 and 3, characterized in that the first exhaustion solution comprises the bicarbonate ion. 15. Procédé· suivant la revendication 5 subor donnée à 1 ou la revendication 12, caractérisé en ce qu'il implique dans l'étape (c) la précipitation du vanadium et le refroidissement de la solution d'épuisement.15. Method · according to claim 5 subor given to 1 or claim 12, characterized in that it involves in step (c) the precipitation of vanadium and the cooling of the exhaustion solution. 16. Procédé suivant la revendication 7 ou la 35 revendication 15 subordonnée à 12, caractérisé en ce qu'il implique la précipitation du molybdène par réduction du volume de la solution d'épuisement. * 3516. Method according to claim 7 or claim 15 subordinate to 12, characterized in that it involves the precipitation of molybdenum by reduction of the volume of the exhaustion solution. * 35 17. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les métaux choisis dans le Groupe VII comprennent le nickel et le cobalt.17. The method of claim 1 or 2, characterized in that the metals selected from Group VII include nickel and cobalt. 18. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, 5 caractérisé en ce que le nickel est à l'état divalent et le cobalt est à l'état trivalent. fl18. The method of claim 1 or 2, 5 characterized in that the nickel is in the divalent state and the cobalt is in the trivalent state. fl 19. Procédé suivant la revendication 18, carac- , térisé en ce que, dans l'étape (d), le nickel est extrait avec une substance d'extraction choisie dans le groupe des “ 10 dioximes et des hydroxyoximes.19. The method of claim 18, characterized in that, in step (d), nickel is extracted with an extraction substance selected from the group of "10 dioximes and hydroxyoximes. 20. Procédé suivant la revendication 19, caractérisé en ce qu'il consiste à réduire le cobalt trivalent en cobalt divalent et à extraire le cobalt divalent avec une substance d'extraction choisie dans le groupe compre- 15 nant des dioximes, des hydroxyoximes et des bêta-dicétones.20. The process as claimed in claim 19, characterized in that it consists in reducing the trivalent cobalt to divalent cobalt and in extracting the divalent cobalt with an extracting substance chosen from the group comprising dioximes, hydroxyoximes and beta-diketones. 21. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la solution aqueuse contenant les métaux renferme l'ion ammonium et de l'ammoniac, la première solution d'extraction comprend l'ion ammonium et les 20 diverses solutions d'extraction comprennent l'ion ammonium et de l'ammoniac, ce dernier étant de préférence éliminé par distillation avant l'étape (d).21. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the aqueous solution containing the metals contains the ammonium ion and ammonia, the first extraction solution comprises the ammonium ion and the various extraction solutions include ammonium ion and ammonia, the latter being preferably removed by distillation before step (d). 22. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit sel de l'ion bicarbonate est le 25 bicarbonate d'ammonium.22. The method of claim 4, characterized in that said salt of the bicarbonate ion is ammonium bicarbonate. , . 23. Procédé suivant la revendication 4, carac térisé enuce que la solution organique d'extraction con-= ,*·' tient du chlorure de tricaprylylméthylammonium.,. 23. The method of claim 4, charac terized enuce that the organic extraction solution con- =, * · 'holds tricaprylylmethylammonium chloride. 24. Procédé suivant la revendication 4, carac- 30 térisé en ce que les constituants métalliques extraits comprennent des métaux du Groupe V et du Groupe VI, de préférence le molybdène et le vanadium.24. The method of claim 4, characterized in that the metal constituents extracted include Group V and Group VI metals, preferably molybdenum and vanadium. 25. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les constituants métalliques extraits 35 comprennent du vanadium.25. The method of claim 4, characterized in that the extracted metallic constituents comprise vanadium. 26. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la concentration en bicarbonate est d'au moins 160 g/1.26. The method of claim 4, characterized in that the bicarbonate concentration is at least 160 g / 1.
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