NO850301L - EXTRACTION OF METALS FROM ORE - Google Patents
EXTRACTION OF METALS FROM OREInfo
- Publication number
- NO850301L NO850301L NO850301A NO850301A NO850301L NO 850301 L NO850301 L NO 850301L NO 850301 A NO850301 A NO 850301A NO 850301 A NO850301 A NO 850301A NO 850301 L NO850301 L NO 850301L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- ore
- metal fluorides
- stated
- fluorides
- cobalt
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229910001512 metal fluoride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 claims abstract 5
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 5
- YCYBZKSMUPTWEE-UHFFFAOYSA-L cobalt(ii) fluoride Chemical class F[Co]F YCYBZKSMUPTWEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 40
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 16
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 15
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910004014 SiF4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims 1
- 229910001710 laterite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000011504 laterite Substances 0.000 abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 19
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminium flouride Chemical compound F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 6
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 5
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021587 Nickel(II) fluoride Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- DBJLJFTWODWSOF-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) fluoride Chemical compound F[Ni]F DBJLJFTWODWSOF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021562 Chromium(II) fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021582 Cobalt(II) fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021594 Copper(II) fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021570 Manganese(II) fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- RNFYGEKNFJULJY-UHFFFAOYSA-L chromium(ii) fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Cr+2] RNFYGEKNFJULJY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- GWFAVIIMQDUCRA-UHFFFAOYSA-L copper(ii) fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Cu+2] GWFAVIIMQDUCRA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTNMMTCXUUFYAP-UHFFFAOYSA-L difluoromanganese Chemical compound F[Mn]F CTNMMTCXUUFYAP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanal Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C=O IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- FZGIHSNZYGFUGM-UHFFFAOYSA-L iron(ii) fluoride Chemical class [F-].[F-].[Fe+2] FZGIHSNZYGFUGM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 1
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 1
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021654 trace metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Metaller ekstraheres fra malmer som eksisterer i form av. oksyder eller sulfider, ved behandling av malmen med hydrogenfluorid og/eller fluorkiselsyre. Det er to foretrukne former.Når hydrogenfluorid anvendes, blir malmen først knust, tørket. og deretter brakt i kontakt med HF-gass ved temperaturer over 105°C for fremstilling av metallfluorider. Metallfluoridene blir så brakt i kontakt med vandig HF-oppløsning og de resulterende uoppløselige metallfluorider og jernoksyder separeres fra opp-løsningen, og metallfluorider fortrinnsvis innbefattende nikkel-og koboltfluorider utvinnes. Når fluorkiselsyre anvendes, bringes. den knuste og tørkede malm direkte i kontakt med en vandig opp-løsning av fluorkiselsyre ved temperaturer over 70°C, og de resulterende uoppløselige metallfluorider og jernoksyder separeres og metallfluorider fortrinnsvis innbefattende nikkel- og koboltfluorider utvinnes. Foretrukne malmer er lateritiske kobolt-. nikkel-malmer.Metals are extracted from ores that exist in the form of. oxides or sulphides, by treating the ore with hydrogen fluoride and / or fluorosilicic acid. There are two preferred forms. When hydrogen fluoride is used, the ore is first crushed, dried. and then contacted with HF gas at temperatures above 105 ° C to produce metal fluorides. The metal fluorides are then contacted with aqueous HF solution and the resulting insoluble metal fluorides and iron oxides are separated from the solution, and metal fluorides preferably including nickel and cobalt fluorides are recovered. When fluorosilicic acid is used, bring. the crushed and dried ore in direct contact with an aqueous solution of fluorosilicic acid at temperatures above 70 ° C, and the resulting insoluble metal fluorides and iron oxides are separated and metal fluorides preferably including nickel and cobalt fluorides are recovered. Preferred ores are laterite cobalt. nickel ores.
Description
Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte til ekstrahering av metaller fra malmer, og spesielt utvinning av nikkel, kobolt og andre assosierte mineraler fra forskjellige nikkel-"crg/elier kobolt-malmer, i hvilke de foreligger enten enkeltvis eller sammen. This invention relates to a process for the extraction of metals from ores, and in particular the extraction of nickel, cobalt and other associated minerals from various nickel-crg/elier cobalt ores, in which they exist either singly or together.
OPPFINNELSENS BAKGRUNNBACKGROUND OF THE INVENTION
Det meste nikkel og kobolt i verden idag er kommet fra malmer i hvilke metallene foreligger som sulfider. Sulfidmalmer utgjør ca. 2/3 av verdens forekomster av disse metaller. I den øvrige 1/3 av verdens forekomster foreligger disse metaller som oksyder, og hittil har det vært liten utvikling av metoder for utvinning av nikkel eller kobolt fra oksydmalmer. I tillegg har det vært funnet uøkonomisk å ekstrahere nikkel og kobolt fra lav-gradige malmer, enten sulfid- eller oksydmalmer. Most of the nickel and cobalt in the world today has come from ores in which the metals exist as sulphides. Sulfide ores make up approx. 2/3 of the world's deposits of these metals. In the other 1/3 of the world's deposits, these metals are present as oxides, and so far there has been little development of methods for extracting nickel or cobalt from oxide ores. In addition, it has been found uneconomical to extract nickel and cobalt from low-grade ores, either sulphide or oxide ores.
Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte til å ekstrahere metaller fra malmer inneholdende metallene som oksyder eller sulfider. It is an object of the present invention to provide a method for extracting metals from ores containing the metals as oxides or sulphides.
Det er et ytterligere formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte til å ekstrahere nikkel, kobolt og andre assosierte mineraler fra malmer i hvilke de foreligger som oksyder eller sulfider. It is a further object of the present invention to provide a process for extracting nickel, cobalt and other associated minerals from ores in which they exist as oxides or sulphides.
ANGIVELSE AV OPPFINNELSENSTATEMENT OF THE INVENTION
Oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte til å ekstrahere metaller fra malmer, så som nikkel, kobolt og assosierte mineraler fra malm som inneholder nikkel, kobolt og assosierte mineraler som oksyder eller sulfider, hvilken omfatter sammen-bringing av malmen med hydrogenfluorid og/eller med fluorkiselsyre for omdannelse av i det minste en del av metallene så som nikkel, kobolt og assosierte mineraloksyder eller sulfider til fluorider, The invention provides a process for extracting metals from ores, such as nickel, cobalt and associated minerals from ores containing nickel, cobalt and associated minerals such as oxides or sulphides, which comprises bringing the ore together with hydrogen fluoride and/or with fluorosilicic acid for conversion of at least part of the metals such as nickel, cobalt and associated mineral oxides or sulphides to fluorides,
og deretter separering og oppsamling av de resulterende metallfluorider. and then separating and collecting the resulting metal fluorides.
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan anvendes på en rekke forskjellige typer av malmer. For eksempel er den foreliggende oppfinnelse anvendbar på et bredt område av metalloksyder så som nikkel, kobber, krom, magnesium, sølv, tinn og titan. Den foreliggende fremgangsmåte kan også anvendes på andre mineraler, forutsatt at de eksisterer i en form i hvilken syre-påvirkning kan omdanne oksydet (eller sulfidet) til et fluorid. Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan også anvendes på malmer hvor metallene foreligger som oksyder eller sulfider. Til tross for dette foreligger imidlertid sulfidene i noen malmer i et kompleks-malm-legeme, nært aggregert med jern eller karbon, som kan gripe inn i omdannelsen av sulfidene til fluorider. Til tross for dette kan imidlertid noen sulfidmalmer behandles effek-tivt ved anvendelse av den foreliggende fremgangsmåte. The method according to the present invention can be applied to a number of different types of ores. For example, the present invention is applicable to a wide range of metal oxides such as nickel, copper, chromium, magnesium, silver, tin and titanium. The present method can also be applied to other minerals, provided that they exist in a form in which acid action can convert the oxide (or sulphide) into a fluoride. The method according to the present invention can also be applied to ores where the metals are present as oxides or sulphides. Despite this, however, the sulphides in some ores are present in a complex ore body, closely aggregated with iron or carbon, which can intervene in the conversion of the sulphides into fluorides. Despite this, however, some sulphide ores can be treated effectively using the present method.
Foretrukne typer av malmer med hvilke den foreliggende ekstraksjonsfremgangsmåte kan anvendes, er de lateritiske nikkel-kobolt-malmer som forekommer i store mengder i Australia og over hele verden. Disse lateritiske malmer anses ikke å kunne behandles ved de tidligere kjente prosesser både av økonomiske og tekniske grunner. Preferred types of ores with which the present extraction process can be used are the lateritic nickel-cobalt ores which occur in large quantities in Australia and throughout the world. These lateritic ores are not considered to be able to be processed by the previously known processes both for economic and technical reasons.
En typisk lateritt-malm vil ha den følgende analyse:A typical laterite ore will have the following analysis:
Lateritten inneholder 0,2% til 1,2% Co2°3eller lig-nende koboltoksyd og 1% til 2,5% NiO og 1% til 3% Mn2°3og 0,5% til 1,5% Cr203. The laterite contains 0.2% to 1.2% Co2°3 or similar cobalt oxide and 1% to 2.5% NiO and 1% to 3% Mn2°3 and 0.5% to 1.5% Cr2O3.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENEBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Den foreliggende oppfinnelse skal nå diskuteres i for-bindelse med tegningene, hvor: Fig. 1 viser et flytskjema med detaljer vedrørende ek-straks jonsprosessen under anvendelse av hydrogenfluorid og even-tuelt fluorkiselsyre f or hydrogenfluorid-utjevning. Fig. 2 viser et flytskjema for en alternativ utførelses-form av oppfinnelsen, med detaljer vedrørende ekstraksjonspro-sessen under anvendelse av fluorkiselsyre. The present invention will now be discussed in connection with the drawings, where: Fig. 1 shows a flow chart with details regarding the extraction process using hydrogen fluoride and possibly fluorosilicic acid for hydrogen fluoride leveling. Fig. 2 shows a flow chart for an alternative embodiment of the invention, with details regarding the extraction process using fluorosilicic acid.
MÅTE( R) TIL UTFØRELSE AV OPPFINNELSENMETHOD(S) OF CARRYING OUT THE INVENTION
Den foreliggende oppfinnelse skal nå beskrives i for-bindelse med en foretrukken utførelsesform vedrørende utvinning av nikkel, kobolt og assosierte mineraler fra den ovenfor be-skrevne lateritiske malm. The present invention will now be described in connection with a preferred embodiment regarding the extraction of nickel, cobalt and associated minerals from the above-described lateritic ore.
En utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen hvor det benyttes hydrogenfluorid skal nå diskuteres, som illustrert på det flytskjema som er vist på fig. 1. An embodiment of the method according to the invention where hydrogen fluoride is used will now be discussed, as illustrated in the flowchart shown in fig. 1.
Et anlegg for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan utformes og oppbygges på den vanlige måte. Anlegget er konstruert av bløtt stål og foret med varmeoverførende materialer for temperaturer under 150°C. Et slikt materiale kan være teflon ABS, karbonblokk eller hard naturgummi. Alle ledninger, ventiler, rør, etc. er foret med disse materialer som ikke påvirkes av reagenser ved temperaturer på 150°C. Alle andre beholdere og rør hvor temperaturen er under 150°C kan fores med polypropylen eller polyetylen. A plant for carrying out the method according to the invention can be designed and constructed in the usual way. The plant is constructed of mild steel and lined with heat-transferring materials for temperatures below 150°C. Such a material can be Teflon ABS, carbon block or hard natural rubber. All lines, valves, pipes, etc. are lined with these materials which are not affected by reagents at temperatures of 150°C. All other containers and pipes where the temperature is below 150°C can be lined with polypropylene or polyethylene.
En foretrukken fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen under anvendelse av HF-gass skal nå beskrives. Malmen reduseres i stør-relse til under 3/8 av en tomme partikkelstørrelse ved konvensjonelle midler. Disse reduserte partikler blir så tørket til ca. 0,5% fuktighet. Både knusing og tørking blir fortrinnsvis foretatt for å redusere kostnadene ved prosessen. A preferred method according to the invention using HF gas will now be described. The ore is reduced in size to less than 3/8 of an inch particle size by conventional means. These reduced particles are then dried to approx. 0.5% moisture. Both crushing and drying are preferably carried out to reduce the costs of the process.
Knust, tørket malm tilføres det primære reaksjonskammer, hvor en konstant temperatur på 105°C opprettholdes og som er under et trykk ubetydelig over omgivelsestrykk. Crushed, dried ore is fed to the primary reaction chamber, where a constant temperature of 105°C is maintained and which is under a pressure slightly above ambient pressure.
Beholderens design er slik at en jevn temperaturfordeling oppnås. Inne i kammeret blir malmen fluidisert ved passasje av HF-gass i motstrøm til malmens bevegelse. Gassen reagerer øyeblik-kelig etter kontakt med alle oksydene bortsett fra jern (som den pasifiserer). De øvrige mineraler reagerer med HF-gassen. Disse metallfluorider har egenskaper som avviker ubetydelig fra hverandre. Dette tillater separasjon i et senere trinn. The container's design is such that an even temperature distribution is achieved. Inside the chamber, the ore is fluidized by the passage of HF gas in countercurrent to the movement of the ore. The gas reacts immediately after contact with all the oxides except iron (which it pacifies). The other minerals react with the HF gas. These metal fluorides have properties that differ insignificantly from each other. This allows separation in a later step.
Silisiumdioksyd (SiC^) er en hovedbestanddel i malmen. Silicon dioxide (SiC^) is a main component of the ore.
SiC^-strukturen vil bli kraftig angrepet av HF-gassen i en ekso-term reaksjon under dannelse av SiF.. The SiC^ structure will be strongly attacked by the HF gas in an exothermic reaction during the formation of SiF..
Denne kraftige reaksjon hjelper til å separere SiF^utThis vigorous reaction helps to separate the SiF^out
av jernstrukturen. Silisiumtetrafluoridet og HF angriper begge lett Al^ „0 3og de øvrige metalloksyder, hvilket bevirker total omdannelse av oksydene til fluorider og samtidig gjennomtrenger jernstrukturen slik at de fleste oksyder frigjøres fra jernstrukturen, som selv ikke reagerer. of the iron structure. The silicon tetrafluoride and HF both readily attack Al^„0 3 and the other metal oxides, which causes a total transformation of the oxides into fluorides and at the same time penetrates the iron structure so that most oxides are released from the iron structure, which itself does not react.
Da de kjemiske reaksjoner er eksoterme og finner stedAs the chemical reactions are exothermic and take place
i et legeme av malm som holdes ved en temperatur over 105°C og like over omgivelsestrykk, omsettes det oksygen som frigjøres in a body of ore held at a temperature above 105°C and just above ambient pressure, the oxygen that is released is reacted
fra metalloksydene, med det hydrogen som frigjøres fra HF-gassen og danner vanndamp, som under disse betingelser ikke omsettes med SiF 4 . SiF 4 er en gass og den strømmer med gass-strømmen med HF-overskudd sammen med den vanndamp som produseres i prosessen. from the metal oxides, with the hydrogen that is released from the HF gas and forms water vapour, which under these conditions does not react with SiF 4 . SiF 4 is a gas and it flows with the gas stream with an excess of HF together with the water vapor produced in the process.
Det er mulig å variere mengden av HF-gass som innføresIt is possible to vary the amount of HF gas that is introduced
i reaksjonskammeret slik at nesten alt HF omdannes til vanndamp eller SiF^før det når utløpet av reaksjonskammeret, slik at det er et minimum av HF-overskudd. in the reaction chamber so that almost all HF is converted to water vapor or SiF^before it reaches the outlet of the reaction chamber, so that there is a minimum of HF excess.
All gass fra reaks jonskammeret vil inneholde et lite overskudd av HF, men omfatter overveiende vanndamp og SiF^i støkio-metriske mengder. Vanndampen vil sannsynligvis være ubetydelig over de støkiometriske behov i henhold til mengden av restfuktig-het i det rå utgangsmaterialet. All gas from the reaction ion chamber will contain a small excess of HF, but mainly comprises water vapor and SiF^ in stoichiometric quantities. The water vapor is likely to be negligible above the stoichiometric requirements according to the amount of residual moisture in the raw starting material.
Strømmen av SiF4 , vanndamp og minimum HF ved 105°C kjøles slik at vannet kondenseres. Det kondenserte vann vil oppløselig-gjøre en liten mengde HF og omsettes med SiF^under dannelse av H_SiF^ eller fluorkiselsyre. The flow of SiF4, water vapor and minimum HF at 105°C is cooled so that the water is condensed. The condensed water will solubilize a small amount of HF and react with SiF^ to form H_SiF^ or fluorosilicic acid.
På dette stadium vil ca. 1/3 av silisiumdioksydet, minus den mengde som har reagert med HF-overskudd i oppløsningen under dannelse av fluorkiselsyre, bli utfeldt. Dette silisiumdioksyd fjernes fysisk, og fluorkiselsyren føres til en gjennomvarmnings-enhet hvor den brytes ned, og HF og silisiumdioksyd utvinnes. At this stage, approx. 1/3 of the silicon dioxide, minus the amount that has reacted with excess HF in the solution to form fluorosilicic acid, will be precipitated. This silicon dioxide is physically removed, and the fluorosilicic acid is taken to a through-heating unit where it breaks down, and HF and silicon dioxide are recovered.
Den reagerte malm som føres fra reaksjonskammeret er fri for silisiumdioksyd. Praktisk talt alle andre oksyder enn det pasifiserte jernoksyd omdannes til fluorider. En annen beholder blir da anvendt for å oppløseliggjøre de reagerte malmer. The reacted ore that is fed from the reaction chamber is free of silicon dioxide. Practically all oxides other than the passivated iron oxide are converted into fluorides. Another container is then used to dissolve the reacted ores.
Væsken i denne beholder inneholder 15% til 20% HF i en vandig oppløsning. Denne føres i motstrøm gjennom malmlegemet ved ubetydelig over omgivelsestrykk og ved en temperatur ved hvilken intet HF fordampes ut av strømmen. The liquid in this container contains 15% to 20% HF in an aqueous solution. This is passed in countercurrent through the ore body at slightly above ambient pressure and at a temperature at which no HF evaporates from the stream.
De metallfluorider som lett vil bli oppløseliggjort i denne tank er primært A1F3, NiF2, CoF2, CuF2, CrF2 og MnF2og forskjellige andre spormetallfluorider. The metal fluorides that will be easily dissolved in this tank are primarily AlF3, NiF2, CoF2, CuF2, CrF2 and MnF2 and various other trace metal fluorides.
To metallfluorider vil forbli inne i jernstrukturen og vil ikke bli oppløseliggjort ved passasjen av HF. Disse er MgF2 og CaF2>Two metal fluorides will remain inside the iron structure and will not be solubilized by the passage of HF. These are MgF2 and CaF2>
Den vandige HF-oppløsning som nå inneholder metallfluoridet, føres til et omrørt reaksjonskammer i hvilket Al203tilsettes. The aqueous HF solution, which now contains the metal fluoride, is fed to a stirred reaction chamber in which Al 2 O 3 is added.
(Al203 kan erholdes fra et senere trinn i prosessen hvis dette ønskes. ) (Al 2 O 3 can be obtained from a later step in the process if desired. )
A^"2°3 nØytral;i-serer ^et gjenværende HF til AlF^ og vann. Denne oppløsning føres deretter til en krystalliseringstank i hvilken AlF^krystalliseres. De øvrige metallfluorider som inneholdes i væsken, erholdes ved avkoking av vannet i en separat beholder, etterlatende residuet av verdifulle metallfluorider. Disse blir så tatt for videre behandling. A^"2°3 neutralizes the remaining HF to AlF^ and water. This solution is then fed to a crystallization tank in which AlF^ is crystallized. The other metal fluorides contained in the liquid are obtained by boiling off the water in a separate container, leaving the residue of valuable metal fluorides, which are then taken for further processing.
De vrakede faste stoffer fra oppløseliggjøringstankenThey scraped solids from the solubilization tank
er hovedsakelig Fe203og MgF2og CaF2- Disse føres til en andre oppløseliggjøringsbeholder hvor strukturen vaskes i en svak opp-løsning av saltsyre. Denne operasjon reguleres stringent for å sikre minimumsreaksjon mellom HC1 og jernstrukturen slik at mengden av oppløseliggjort MgF2og CaF2maksimaliseres. are mainly Fe203 and MgF2 and CaF2- These are taken to a second dissolution container where the structure is washed in a weak solution of hydrochloric acid. This operation is strictly regulated to ensure minimum reaction between HC1 and the iron structure so that the amount of dissolved MgF2 and CaF2 is maximized.
Utlutingsvæskestrømmen blir så tatt til en separat beholder, hvor vannet avkokes sammen med overskuddet av HC1. De gjenværende faste stoffer er overveiende MgF2og CaF2pluss en del jernfluorider. Disse blir så ført til en beholder for om-setning med H2SC>4 me(^ si^te på ^ regenerere HF. The leach liquid stream is then taken to a separate container, where the water is boiled off together with the excess HC1. The remaining solids are predominantly MgF2 and CaF2 plus some iron fluorides. These are then taken to a container for reaction with H2SC>4 me(^ sit^te on ^ regenerate HF.
Jernoksydet Fe203er nå av høy jern-renhet, men vil inneholde en del residuum av HCl. Dette kan fjernes ved vasking. Jernet er da av kommersiell verdi. The iron oxide Fe2O3 is now of high iron purity, but will contain some residue of HCl. This can be removed by washing. The iron is then of commercial value.
En annen utførelsesform av oppfinnelsen ved hvilken det anvendes fluorkiselsyre, skal nå diskuteres, som illustrert på Another embodiment of the invention in which fluorosilicic acid is used will now be discussed, as illustrated in
det flytskjema som er vist på fig. 2.the flowchart shown in fig. 2.
Anlegget for denne andre prosessutførelse kan være bygget under anvendelse av bløtt stål med foringer av polypropylen eller polyetylen. The plant for this second process embodiment can be built using mild steel with linings of polypropylene or polyethylene.
Malmen reduseres til maksimale partikkelstørrelser under 3/8 av en tomme, og fuktigheten reduseres til 0,5% ved konvensjonelle metoder. Hovedgrunnen til at man fortrinnsvis knuser og tørker er å redusere kostnadene ved prosessen. The ore is reduced to maximum particle sizes below 3/8 of an inch, and the moisture is reduced to 0.5% by conventional methods. The main reason for preferably crushing and drying is to reduce the costs of the process.
Malmen føres inn i reaksjonsbeholderen, hvor det opprettholdes en temperatur på 7 0°C ved ubetydelig over omgivelsestrykk. I motstrøm til malmen føres en strøm av 20 - 22% H0SiF,_ The ore is fed into the reaction vessel, where a temperature of 70°C is maintained at slightly above ambient pressure. A stream of 20 - 22% H0SiF is fed in countercurrent to the ore,_
(d.v.s. fluorkiselsyre).(i.e. fluorosilicic acid).
Det silisiumdioksyd som inneholdes i denne malm, vil ikke reagere og vil forbli i strukturen. Hvis jernstrukturen er meget porøs og disse porer blokkeres av silisiumdioksydet, så kan fluorkiselsyren ikke kontakte hele strukturen og vil selvsagt omdanne mindre av de tilgjengelige metalloksyder til fluorider. I malmer 6 The silicon dioxide contained in this ore will not react and will remain in the structure. If the iron structure is very porous and these pores are blocked by the silicon dioxide, then the fluorosilicic acid cannot contact the entire structure and will of course convert less of the available metal oxides into fluorides. In ores 6
hvor dette blir et problem kan noe vandig HF tilsettes fluorkiselsyre-strømmen. where this becomes a problem, some aqueous HF can be added to the fluorosilicic acid stream.
Den prosentvise andel av vandig HF som skal tilsettes,The percentage of aqueous HF to be added,
er avhengig av tre faktorer:is dependent on three factors:
(1) Nivået av påkrevet gjenvinning.(1) Level of required recycling.
(2) Mengden av silisiumdioksyd i strukturen sammenlignet med de øvrige elementer. (2) The amount of silicon dioxide in the structure compared to the other elements.
(3) Den fysikalske porøsitet i jernstrukturen.(3) The physical porosity of the iron structure.
Det H~ 2. SiFb, som forlater den primære reaksjonsbeholder vil inneholde overskudd av H2SiF6pluss, A1F3, NiF2, CoF2, CaF2, CrF2og H2<D. The H~ 2. SiFb leaving the primary reaction vessel will contain excess H2SiF6plus, A1F3, NiF2, CoF2, CaF2, CrF2 and H2<D.
Denne strøm føres inn i en omrørt reaksjonsbeholder. Til denne tilsettes da Al2C>3, (som kan komme fra et senere trinn i prosessen). Aluminiumet vil nøytralisere syren, hvorved det dannes A1F3og silisiumdioksyd og noe H20. Silisiumdioksydet vil bli fri-gjort i denne tank og kan uttas separat til væsken. Væsken fra denne tank vil deretter bli ført til en krystallisator for å danne AlF3-krystaller. Væske som ikke utfelles som aluminiumfluorid-krystaller, vil bli ført videre til en destillasjonsbeholder for utvinning av metallfluorider. HF og H20 kan utvinnes fra denne beholder. AlF3-krystallene som dannes i krystallisatoren, føres videre til en pyrohydroliseringsprosess hvor HF og H20 kokes av og kan utvinnes, og A1203 dannes. Dette kan brukes i prosessen og kan være av høy nok kvalitet til å være salgbart. This stream is fed into a stirred reaction vessel. Al2C>3 is then added to this (which may come from a later step in the process). The aluminum will neutralize the acid, whereby A1F3 and silicon dioxide and some H20 are formed. The silicon dioxide will be released in this tank and can be taken out separately to the liquid. The liquid from this tank will then be taken to a crystallizer to form AlF3 crystals. Liquid that does not precipitate as aluminum fluoride crystals will be passed on to a distillation vessel for extraction of metal fluorides. HF and H20 can be extracted from this container. The AlF3 crystals that are formed in the crystallizer are carried on to a pyrohydrolysis process where HF and H20 are boiled off and can be extracted, and A12O3 is formed. This can be used in the process and can be of high enough quality to be salable.
Den faste malm som passerer gjennom hovedreaksjons-beholderen inneholder Fe203, CaF2og MgF2og noe SiC>2 som fanges opp i jernets porer. Jernet vil på grunn av silisiumdioksyd-innholdet være av mindre kommersiell verdi. The solid ore that passes through the main reaction vessel contains Fe203, CaF2 and MgF2 and some SiC>2 which is captured in the pores of the iron. Due to the silicon dioxide content, the iron will be of less commercial value.
Denne prosess er illustrert ved flytskjemaet på fig. 2. This process is illustrated by the flowchart in fig. 2.
Et av de tidligere problemer ved anvendelse av HF for reduksjonen av mineraler har vært omkostningene til HF og av-hendingen av HF-mineral-residuer. Ved denne oppfinnelse blir det HF som anvendes, ved slutten av prosessen omdannet til me-tallf luorider så som MnF2, CuF,>, MgF2 og NiF2. One of the previous problems with the use of HF for the reduction of minerals has been the cost of HF and the disposal of HF mineral residues. In this invention, the HF used is, at the end of the process, converted into metal fluorides such as MnF2, CuF2, MgF2 and NiF2.
Disse kan pyrohydroliseres, hvorved de omdannes til oksyder og HF regenereres som en gass eller væske som deretter returneres til reaksjonen eller oppløselighetstrinnene som utjevning, eller anvendes på hvilken som helst annen måte. These can be pyrohydrolyzed, whereby they are converted to oxides and the HF is regenerated as a gas or liquid which is then returned to the reaction or solubility steps as equalization, or used in any other way.
I den første av de to foretrukne prosesser som er be-skrevet ovenfor, kan HF-gassen, som ytterligere valg, og som illustrert på fig. 1, tilsettes til reaksjonstrinnet som utjevning for tap ut av systemet, eller vandig HF kan tilsettes oppløselig-hetstrinnet som utjevning. Utjevning med fluorkiselsyre er imidlertid et ytterligere foretrukket valg overfor begge disse valg. Fluorkiselsyre kan tilsettes til silisiumdioksyd-utvinningskretsen etter fjerningen av det SiG^som dannes ved kondenseringen av gassene fra reaktoren. Dette er antydet på fig. 1. In the first of the two preferred processes described above, the HF gas, as a further choice, and as illustrated in fig. 1, is added to the reaction step as compensation for losses out of the system, or aqueous HF can be added to the solubility step as compensation. Leveling with fluorosilicic acid is, however, a further preferred choice over both of these choices. Fluorosilicic acid can be added to the silicon dioxide recovery circuit after the removal of the SiG^ formed by the condensation of the gases from the reactor. This is indicated in fig. 1.
Fluoret i fluorkiselsyren kan returneres til startenThe fluorine in the fluorosilicic acid can be returned to the start
som gass eller kondenseres og returneres i vandig form til de oppløseliggjørende tanker. as a gas or condensed and returned in aqueous form to the solubilizing tanks.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU952883 | 1983-05-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO850301L true NO850301L (en) | 1985-01-25 |
Family
ID=3700275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO850301A NO850301L (en) | 1983-05-25 | 1985-01-25 | EXTRACTION OF METALS FROM ORE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO850301L (en) |
-
1985
- 1985-01-25 NO NO850301A patent/NO850301L/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4804390A (en) | Process for removing mineral impurities from coals and oil shales | |
| NO850332L (en) | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF ANNUAL ALUMINUM CHLORIDE | |
| AU2021204219B2 (en) | Recovery of Metals from Pyrite | |
| EP0016624B1 (en) | Coal de-ashing process | |
| NO311367B1 (en) | Process for removing impurities from a titanium-containing material | |
| NO317932B1 (en) | Quality improvement of titanium-containing materials | |
| EP2010684A1 (en) | Processing of waste or cyclone solids from the chlorination of titanium bearing ores | |
| WO1994002263A1 (en) | Treatment of solid material | |
| US20100129279A1 (en) | Extraction and Purification of Minerals From Aluminium Ores | |
| WO1984004759A1 (en) | Extraction of metals from ores | |
| AU3010584A (en) | Extraction of metals from ores | |
| WO1995016636A1 (en) | Recovery of spent catalyst | |
| JPH05254837A (en) | Production of titanium tetrachloride | |
| US20090252662A1 (en) | Process for purifying inorganic materials | |
| WO2026073312A1 (en) | Acid leach process for ferronickel slag | |
| AU2002313366B2 (en) | Titanium tetrachloride production | |
| NO146535B (en) | APPLICATION FOR DESUBLIMATION OF GAS-ALUMINUM CHLORIDE TO SOLID FORM | |
| CN121263539A (en) | Production of high purity alumina and/or smelting grade alumina | |
| AU658077C (en) | Treatment of solid material | |
| AU658077B2 (en) | Treatment of solid material | |
| OA20588A (en) | Recovery of metals from pyrite | |
| NZ209056A (en) | Removing mineral impurities from coal and oil shale |