Макет страницы
Улучшенный вариант этого процесса был предложен X. Райнхардтом, X. Д. Om-тертуном иДж. X. А. Ридбергом (патент США 4053553, 11 октября 1977 г., фирма чНайф Джангнер А Б», Швеция).
Этот процесс включает следующие стадии:
а) выщелачивание отходов аммиачным карбонатным раствором с получением водного раствора, содержащего кадмий, никель и кобальт (II) в виде амминных комплексов, а также остатка, в котором находится все железо, содержавшееся в исходном материале;
б) пропускание воздуха в полученный раствор для окисления амминного комплекса кобальта (II) в соответствующий комплекс кобальта (III);
в) обработка полученного водного раствора нерастворимым в воде органическим раствором, содержащим гидроксиоксим, который селективно экстрагирует соединение никеля, отделяя его таким образом от кадмия и кобальта (III);
г) осаждение кадмия в виде карбоната путем удаления аммиака из полученного водного раствора и отделение карбоната кадмия;
д) осаждение кобальта путем удаления аммиака из части раствора, полученного на предыдущей стадии (после осаждения кадмия);
е) возврат аммиака с предыдущей стадии в раствор стадии г; не содержащей кадмия и введение дополнительных количеств газообразного CO2 для компенсации убыли карбонат-ионов. Полученный при этом раствор может быть снова использован на стадии а;
ж) отделение соединения никеля, извлеченного на стадии в, в виде сульфата никеля при действии водного раствора серной кислоты. Органический раствор, после удаления никеля, снова может быть использован на стадии «в».
Схема процесса приведена на рис. 25. Кадмийсодержащие отходы / выщелачивают в реакторе 2 аммиачным карбонатным раствором 3, состав которого регулируется путем добавления NH3 и CO2. Измельчение материала желательно проводить под поверхностью жидкости, используя подходящее дробильное устройство 4, с тем, чтобы не допустить его контакта с воздухом. В случае необходимости проводится предварительная промывка водой для удаления накопившегося гидроксида калия.
Необходимость проведения этой стадии определяется относительными количествами гидроксида калия в выщелачиваемом материале по сравнению с содержанием никеля и кадмия.
На стадии выщелачивания никель и кадмий переходят в раствор, в то время как железо остается в выщелачиваемом материале. При оптимальных условиях достигается выход никеля >95 % и кадмия >99 %.
Реактор для выщелачивания 2 соединен с ситом 5, на котором отделяются крупные частицы в остатке от выщелачивания, и с фильтрпрессом 6. Остаток от фильтрования 7, состоящий главным образом из гидроксида железа, промывают свежим выщелачивающим раствором. Выщелачивающий раствор через буферную емкость 8 и трубопровод 9 поступает на стадию жидкостной экстракции, где в экстракторе 10 никель селективно экстрагируется реагентом LIX64N или Келекс 120, растворенном в органическом растворителе. Оба реагента LIX64N и Келекс 120 представляют собой хелатные соединения.
В процессе используют экстракторы типа смеситель-отстойник, состоящие из смесительной камеры 11, в которой выщелачивающий раствор смешивается с органическим раствором, и разделительной камеры 12, 13, в которой происходит разделение двух несмешивающихся жидких фаз благодаря их разной плотности. Более легкая фаза, обычно органический раствор, собирается в верхней части 12, а более тяжелая фаза — в нижней части 13. Экстрактор состоит из нескольких смесителей — отстойников. При многостадийной экстракции используется принцип противотока.
Экстрактор 10 трубопроводами 14 и 15 соединен с разделительным аппаратом 16, в котором также используются смесители-отстойники такие же как и в экстракторе. Разделение также можно проводить в одну или в несколько стадий. В сепараторе 16 органический раствор 14 со стадии экстракции смешивается с раствором серной кислоты 17, содержащим 10—800 г/л свободной серной кислоты. Под действием серной кислоты происходит расщепление металлорганического соединения NiR2 и никель переходит в сернокислый раствор.
Раствор серной кислоты должен подаваться таким образом, чтобы из разделительной камеры по линии 18 выходил концентрированный раствор сульфата никеля.
