Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и евразийские патенты)"
Бюллетень 2´2008

  

(11)

009841 (13) B1       Разделы: A B C D E F G H   

(21)

200501824

(22)

2004.05.14

(51)

C22B 3/00 (2006.01)
C22B 23/00
(2006.01)

(31)

60/470,871; 60/496,921; 60/496,922

(32)

2003.05.16; 2003.08.22; 2003.08.22

(33)

US

(43)

2006.06.30

(86)

PCT/CA2004/000722

(87)

WO 2004/101833 2004.11.25

(71)(73)

ЯГУАР НИКЕЛЬ ИНК. (CA)

(72)

Харрис Г. Брин, Лакшманан Ваикугтам И., Сридхар Рамамритхар (CA)

(74)

Новоселова С.В. (RU)

(54)

СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ МАТЕРИАЛА, СОДЕРЖАЩЕГО ОКСИДЫ НЕБЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

(57) 1. Способ обработки материала, содержащего по меньшей мере один оксид неблагородного металла, в ходе которого материал выщелачивают выщелачивателем, содержащим хлористо-водородную кислоту и по меньшей мере одну хлоридную соль, содержащую катионы с большим числом гидратации, чем у водорода, с получением щелока, причем концентрация хлоридных ионов больше примерно 4,5 молей общего хлорида/литр выщелачивателя, а молярное отношение катионов с большим числом гидратации, чем у водорода к количеству хлористо-водородной кислоты в выщелачивателе лежит в диапазоне от примерно 0,15 до примерно 4,5, при этом указанный материал содержит латеритовую никелевую руду.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что катион выбран из группы, состоящей из щелочных металлов, щелочно-земельных металлов, трехвалентного железа, двухвалентного железа, одновалентной меди, двухвалентной меди и их смесей.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что катион выбран из группы, состоящей из натрия, кальция, калия, лития, магния, трехвалентного железа, двухвалентного железа, одновалентной меди, двухвалентной меди и их смесей.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед контактом с материалом катион, по существу, представляет собой катион магния.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в конце стадии выщелачивания по меньшей мере 25 мас.% катионов являются катионами магния.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация хлоридных ионов лежит в диапазоне от 4,5 до 14 М.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация хлоридных ионов лежит в диапазоне от 6 до 12 М.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что молярное отношение катионов в выщелачивателе к количеству HCl в выщелачивателе лежит в диапазоне от примерно 0,3 до примерно 2,5.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что материал содержит более 25 мас.% железа, а молярное отношение катионов в выщелачивателе к количеству HCl в выщелачивателе лежит в диапазоне от примерно 0,15 до примерно 3.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что материал содержит более 25 мас.% железа, а молярное отношение катионов в выщелачивателе к количеству HCl в выщелачивателе лежит в диапазоне от примерно 1 до примерно 2,3.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что материал содержит менее 25 мас.% железа, а молярное отношение катионов в выщелачивателе к количеству HCl в выщелачивателе лежит в диапазоне от примерно 0,3 до примерно 2.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что материал содержит менее 25 мас.% железа, а молярное отношение катионов в выщелачивателе к количеству HCl в выщелачивателе лежит в диапазоне от примерно 0,15 до примерно 2,3.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что материал содержит оксидную руду неблагородного металла.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачивание проводят при температуре, лежащей в диапазоне от примерно 75°С до температуры кипения выщелачивателя.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачивание проводят при температуре, лежащей в диапазоне от примерно 100°С до температуры кипения выщелачивателя.

16. Способ по п.1, отличающийся тем, что его осуществляют в негерметичном резервуаре.

17. Способ по п.1, отличающийся тем, что Eh является достаточно низким для поддержания неблагородных металлов в выщелачивателе в двухвалентном состоянии и достаточно высоким для поддержания железа в форме трехвалентного железа.

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что Eh лежит в диапазоне от 300 до 700 мВ.

19. Способ по п.1, отличающийся тем, что Eh лежит в диапазоне от 350 до 600 мВ.

20. Способ по п.1, отличающийся тем, что рН выщелачивателя, измеренный стандартным оборудованием, в ходе стадии выщелачивания доводят до примерно 3, а для осаждения железа рН выщелачивателя повышают до величины в диапазоне 0,4-2,5.

21. Способ по п.4, отличающийся тем, что рН выщелачивателя, измеренный стандартным оборудованием, в ходе стадии выщелачивания доводят до примерно 2, а для осаждения железа рН выщелачивателя повышают до величины в диапазоне 0,7-2,5.

22. Способ по п.20, отличающийся тем, что щелок содержит солюбилизированный в нем первый металл, содержащий по меньшей мере один металл из меди, алюминия, цинка и хрома, и второй металл, содержащий по меньшей мере один металл из никеля и кобальта, а способ дополнительно включает в себя:

(а) отделение щелока с высоким содержанием ценных металлов от материала в ходе первого разделения твердого вещества и жидкости;

(б) повышение рН щелока с получением твердой фракции, содержащей по меньшей мере часть первого металла, и щелока, обедненного первым металлом, и отделение твердой фракции от щелока, обедненного первым металлом, в ходе второй стадии разделения твердого вещества и жидкости;

(в) дальнейшего повышения рН щелока, обедненного первым металлом, с получением щелока, обедненного вторым металлом, и твердой фракции, содержащей второй металл в виде осажденного гидроксида, и отделение твердой фракции, содержащей второй металл, от щелока, обедненного вторым металлом, в ходе третьей стадии разделения твердого вещества и жидкости.

23. Способ по п.22, отличающийся тем, что щелок также содержит по меньшей мере один солюбилизированный металл, выбранный из железа и марганца, а стадия (б) дополнительно включает в себя окисление щелока с высоким содержанием ценного металла.

24. Способ по п.22, отличающийся тем, что щелок также содержит солюбилизированное железо, а стадия (б) дополнительно включает в себя обработку щелока с высоким содержанием ценного металла для преобразования двухвалентного железа в трехвалентное железо.

25. Способ по п.22, отличающийся тем, что щелок также содержит солюбилизированный марганец, а стадия (б) дополнительно включает в себя обработку щелока с высоким содержанием ценного металла для перевода марганца в четырехвалентное состояние.

26. Способ по п.22, отличающийся тем, что катионы содержат марганец, а щелок, обедненный вторым металлом, подвергают стадиям повторной обработки в технологическом цикле для выделения хлорида магния и хлористо-водородной кислоты.

27. Способ по п.22, отличающийся тем, что перед контактом с материалом катион представляет собой катион магния, а щелок, обедненный вторым металлом, обрабатывают с получением раствора, содержащего хлорид магния и хлористо-водородную кислоту, который используют в качестве выщелачивателя.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что на стадии обработки по п.27 также получают оксид магния.

29. Способ по п.28, отличающийся тем, что, по меньшей мере, оксид магния используют в качестве средства для регулирования рН по меньшей мере на одной из стадий (б) и (в), описанных в п.22.

30. Способ по п.29, отличающийся тем, что стадия обработки по п.27 включает в себя частичное испарение и гидролиз.

31. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачиватель содержит хлористо-водородную кислоту, хлорид магния и по меньшей мере один из: (1) по меньшей мере одного дополнительного хлорида металла, который добавляют в выщелачиватель до контакта выщелачивателя с материалом; (2) по меньшей мере одного дополнительного катиона, который выщелачивается из материала; и (3) окислителя.

32. Способ по п.31, отличающийся тем, что в нем присутствует дополнительный хлорид металла или дополнительный катион.

33. Способ по п.32, отличающийся тем, что дополнительный хлорид металла является по меньшей мере одним из хлорида натрия, хлорида калия, хлорида кальция, хлорида меди и хлорида железа.

34. Способ по п.33, отличающийся тем, что количество дополнительного хлорида металла и катиона составляет от 1 до 25 мас.% от количества хлорида магния.

35. Способ по п.31, отличающийся тем, что в нем присутствует окислитель.

36. Способ по п.35, отличающийся тем, что окислитель является по меньшей мере одним, выбранным из воздуха, кислорода, хлора, гипохлорита, хлорита, хлората, перхлората, перманганата и пероксида.

37. Способ по п.31, отличающийся тем, что в нем присутствуют дополнительный хлорид металла и окислитель.

38. Способ по п.37, отличающийся тем, что дополнительный хлорид металла является по меньшей мере одним, выбранным из хлорида натрия, хлорида калия, хлорида кальция, хлорида меди и хлорида железа, а окислитель является по меньшей мере одним, выбранным из воздуха, кислорода, хлора, гипохлорита, хлорита, хлората и перекиси водорода.

39. Способ по п.32, отличающийся тем, что по меньшей мере часть одного из щелока, обедненного первым металлом, и щелока, обедненного вторым металлом, обрабатывают с целью регенерации выщелачивателя посредством добавления раствора хлорида магния и газообразного хлористого водорода.

40. Способ по п.39, отличающийся тем, что часть одного из щелока, обедненного первым металлом, и щелока, обедненного вторым металлом, подвергают дистилляции для отделения азеотропной хлористо-водородной кислоты.

41. Способ по п.40, отличающийся тем, что газообразный хлористый водород смешивают с частью щелока, обедненного первым металлом, и щелока, обедненного вторым металлом, с целью увеличения количества хлористо-водородной кислоты, отделяемой в виде азеотропной хлористо-водородной кислоты.

42. Способ по п.1, отличающийся тем, что материал подвергают действию выщелачивателя без проведения стадии обжига.

43. Способ по п.1, отличающийся тем, что материал получают из лимонитового и сапролитового горизонтов.

44. Способ обработки материала, содержащего по меньшей мере один оксид неблагородного металла, включающий в себя действие на материал выщелачивателя с получением щелока, причем выщелачиватель содержит хлористо-водородную кислоту и по меньшей мере одну хлоридную соль, содержащую катионы с большим числом гидратации, чем у водорода, а концентрация хлоридных ионов и катионов в выщелачивателе выбрана так, чтобы из материала выщелачивалось трехвалентное железо и чтобы к концу процесса выщелачивания осуществлялся гидролиз выщелоченного железа до гематита и/или магнитного оксида железа посредством повышения рН, при этом концентрация хлоридных ионов в выщелачивателе больше примерно 4,5 молей общего хлорида/литр выщелачивателя, а молярное отношение катионов с большим числом гидратации, чем у водорода, к количеству хлористо-водородной кислоты в выщелачивателе лежит в диапазоне от примерно 0,15 до примерно 4,5, а указанный материал содержит латеритовую никелевую руду.

45. Способ по п.44, отличающийся тем, что щелок после выщелачивания содержит остаточные количества хлорида железа.

46. Способ по п.44, отличающийся тем, что катионы включают в себя магний и способ дополнительно включает в себя регулирование концентрации магния в выщелачивателе с целью регулирования количества магния, выщелоченного из материала.

47. Способ по п.44, отличающийся тем, что катионы включают в себя магний и способ дополнительно включает в себя регулирование концентрации магния в выщелачивателе, контактирующем с материалом, для минимизации выщелачивания магния из материала.

48. Способ по п.44, отличающийся тем, что концентрацию катионов с большим числом гидратации, чем у водорода, выбирают так, чтобы снизить активность воды в выщелачивателе.

49. Способ по п.44, отличающийся тем, что материал подвергают действию выщелачивателя без проведения стадии обжига.

50. Способ по п.44, отличающийся тем, что материал является латеритовой никелевой рудой.

51. Способ по п.45, отличающийся тем, что перед контактом с материалом выщелачиватель, по существу, состоит из хлорида магния и хлористо-водородной кислоты.

52. Способ по п.44, отличающийся тем, что материал получают из лимонитового и сапролитового горизонтов.

53. Способ обработки материала, содержащего по меньшей мере один оксид неблагородного металла, включающий в себя действие на материал выщелачивателя с получением щелока, причем выщелачиватель содержит хлористо-водородную кислоту и по меньшей мере одну хлоридную соль, содержащую катионы с большим числом гидратации, чем у водорода, и регулирование Eh выщелачивателя в конце стадии выщелачивания так, чтобы Eh был достаточно низким для удержания неблагородных металлов в выщелачивателе в двухвалентном состоянии, a Eh, pH и температура были достаточно высокими, а количество воды достаточно низким для осаждения железа в форме гематита и/или магнитного оксида железа, при этом концентрация хлоридных ионов в выщелачивателе больше примерно 4,5 молей общего хлорида/литр выщелачивателя, а молярное отношение катионов с большим числом гидратации, чем у водорода, к количеству хлористо-водородной кислоты в выщелачивателе лежит в диапазоне от примерно 0,15 до примерно 4,5, а указанный материал содержит латеритовую никелевую руду.

54. Способ по п.53, отличающийся тем, что Eh является достаточно высоким для того, чтобы хлорид железа, образующийся в ходе выщелачивания, осаждался в виде гематита и/или магнитного оксида железа за счет соответствующего регулирования рН в ходе выщелачивания.

55. Способ по п.53, отличающийся тем, что Eh поддерживают в указанном диапазоне в течение практически всей стадии выщелачивания.

56. Способ по п.53, отличающийся тем, что Eh лежит в диапазоне от 300 до 700 мВ.

57. Способ по п.53, отличающийся тем, что Eh лежит в диапазоне от 350 до 600 мВ.

58. Способ по п.53, отличающийся тем, что рН выщелачивателя, измеренный стандартным оборудованием, в ходе стадии выщелачивания доводят примерно до 3, а для осаждения железа рН выщелачивателя повышают до величины в диапазоне 0,4-2,5.

59. Способ по п.53, отличающийся тем, что рН выщелачивателя, измеренный стандартным оборудованием, в ходе стадии выщелачивания доводят примерно до 2, а для осаждения железа рН выщелачивателя повышают до величины в диапазоне 0,7-2,5.

60. Способ по п.53, отличающийся тем, что до воздействия выщелачивателя на материал катион является катионом магния, а способ дополнительно включает в себя регулирование концентрации магния в выщелачивателе, контактирующем с материалом, так чтобы практически предотвратить выщелачивание магния из материала.

61. Способ по п.53, отличающийся тем, что концентрация катионов с большим числом гидратации, чем у водорода, выбрана так, чтобы снизить активность воды в выщелачивателе.

62. Способ по п.53, отличающийся тем, что материал подвергают действию выщелачивателя без проведения стадии обжига.

63. Способ по п.53, отличающийся тем, что материал является латеритовой никелевой рудой.

64. Способ по п.53, отличающийся тем, что перед контактом с материалом выщелачиватель, по существу, состоит из хлорида магния и хлористо-водородной кислоты.

65. Способ по п.53, отличающийся тем, что материал получают из лимонитового и сапролитового горизонтов.

66. Способ выщелачивания ценных металлов из латеритовой никелевой руды, содержащей первый металл, представляющий собой по меньшей мере один металл, выбранный из меди, железа, марганца, алюминия, цинка и хрома, и второй металл, представляющий собой по меньшей мере один металл, выбранный из никеля и кобальта; способ включает в себя:

(а) контакт руды с выщелачивателем, содержащим хлорид магния и хлористо-водородную кислоту с получением щелока с высоким содержанием ценных металлов и остатка после выщелачивания;

(б) отделение щелока с высоким содержанием ценных металлов от остатка после выщелачивания;

(в) повышение рН щелока с получением твердой фракции с высоким содержанием первого металла и щелока с высоким содержанием второго металла и отделение твердой фракции с высоким содержанием первого металла от щелока с высоким содержанием второго металла;

(г) повышение рН щелока с высоким содержанием второго металла с получением щелока с низким содержанием второго металла и твердой фракции с высоким содержанием второго металла, содержащей второй металл,

причем концентрация хлоридных ионов в выщелачивателе больше примерно 4,5 молей общего хлорида/литр выщелачивателя, а молярное отношение катионов с большим числом гидратации, чем у водорода, к количеству хлористо-водородной кислоты в выщелачивателе лежит в диапазоне от примерно 0,15 до примерно 4,5.

67. Способ по п.66, отличающийся тем, что он дополнительно включает в себя регулирование рН щелока с высоким содержанием ценных металлов для осаждения железа в виде гематита и/или магнитного оксида железа и удаление осадка до осуществления стадии (в).

68. Способ по п.67, отличающийся тем, что щелок также содержит по меньшей мере один солюбилизированный в нем металл, выбранный из железа и марганца, а стадия (в) дополнительно включает окисление щелока с высоким содержанием ценных металлов.

69. Способ по п.67, отличающийся тем, что щелок также содержит солюбилизированное железо, а стадия (в) дополнительно включает в себя обработку щелока с высоким содержанием ценного металла для преобразования двухвалентного иона железа в трехвалентный ион железа.

70. Способ по п.67, отличающийся тем, что щелок также содержит солюбилизированный марганец, а стадия (в) дополнительно включает в себя обработку щелока с высоким содержанием ценного металла для перевода марганца в четырехвалентное состояние.

71. Способ по п.67, отличающийся тем, что катионы содержат марганец, а щелок с низким содержанием второго металла подвергают стадиям повторной обработки в технологическом цикле для выделения хлорида магния и хлористо-водородной кислоты.

72. Способ по п.71, отличающийся тем, что перед контактом с материалом катион представляет собой катион магния, а щелок с низким содержанием второго металла обрабатывают с получением раствора, содержащего хлорид магния и хлористо-водородную кислоту, который используют в качестве выщелачивателя.

73. Способ по п.72, отличающийся тем, что на стадии обработки по п.71 также получают оксид магния.

74. Способ по п.73, отличающийся тем, что по меньшей мере часть оксида магния используют в качестве средства для регулирования рН по меньшей мере на одной из стадий (в) и (д) по п.66.

75. Способ по п.74, отличающийся тем, что стадия обработки по п.71 включает в себя частичное испарение и гидролиз.

76. Способ по п.66, отличающийся тем, что выщелачиватель дополнительно содержит по меньшей мере один из: (1) по меньшей мере одного дополнительного хлорида металла, который добавляют в выщелачиватель до контакта выщелачивателя с материалом; (2) по меньшей мере одного дополнительного катиона, который выщелачивается из материала; и (3) окислителя.

77. Способ по п.76, отличающийся тем, что в нем присутствует дополнительный хлорид металла или дополнительный катион.

78. Способ по п.77, отличающийся тем, что металл в дополнительном хлориде металла и дополнительный катион является по меньшей мере одним из катионов металлов, содержащихся в хлориде натрия, хлориде калия, хлориде кальция, хлориде меди и хлориде железа.

79. Способ по п.77, отличающийся тем, что количество дополнительного хлорида металла и катиона составляет от 1 до 25 мас.% от количества хлорида магния.

80. Способ по п.77, отличающийся тем, что все количество дополнительного хлорида металла образуется за счет выщелачивания руды.

81. Способ по п.76, отличающийся тем, что в нем присутствует окислитель.

82. Способ по п.81, отличающийся тем, что окислитель является по меньшей мере одним окислителем, выбранным из воздуха, кислорода, хлора, гипохлорита, хлорита, хлората, перхлората, перманганата и пероксида.

83. Способ по п.76, отличающийся тем, что в нем присутствуют дополнительный хлорид металла и окислитель.

84. Способ по п.83, отличающийся тем, что металл дополнительного хлорида металла и дополнительный катион является по меньшей мере одним из катионов металлов, содержащихся в хлориде натрия, хлориде калия, хлориде кальция, хлориде меди и хлориде железа, а окислитель является по меньшей мере одним окислителем, выбранным из воздуха, кислорода, хлора, гипохлорита, хлорита, хлората и перекиси водорода.

85. Способ по п.84, отличающийся тем, что все количество дополнительного хлорида металла образуется за счет выщелачивания руды.


наверх