Brevet FR2131823A1 — publié le 19721117

La présente invention concerne un procédé de traitement hydrométallurgique de minerais oxydés de nickel pour en extraire ce métal, ainsi que d'autres valeurs commercialement intéressantes, comme le cobalt, qui lui sont généralement associées au sein de tels minerais. On connait de nombreux procédés pour le traitement de tels concentrés de minerais de nickel. Mais ces procédés connus n'ont généralement trait qu'à l'une des étapes de la longue chaîne d'opérations qui conduit à un métal de haute pureté, c'est-à-dire contenant plus de 99,95% de nickel. Or, un grand nombre de possibilités est offert pour chacune de ces étapes, ce qui multiplie presqu' à l'infini le nombre de voies possibles, de sorte que même les spécialistes en la matière-ne peuvent déterminer laquelle de ces voies est la plus rentable sur le plan industriel. L'un des buts de la présente invention est donc de proposer un procédé complet de production de nickel de haute pureté à partir de minerais oxydés de ce métal qui permette un prix de revient inférieur à celui obtenu au moyen des procédés connus, tant en ce qui concerne les investissements qu'en ce qui a trait aux frais d'exploitation. Un autre but de l'invention est d'offrir aux spécialistes un choix entre les innombrables voies de traitement possibles, de manière à mettre à leur disposition une solution technologique optimale. Un but supplémentaire est un procédé du genre décrit ci-dessus qui puisse être étendu aisément à- une exploitation industrielle. Selon l'invention, ces buts, et d'autres qui apparaitront par la suite, comme par exemple la récupération du cobalt contenu dans le produit de départ, sont atteints au moyen d'un procédé du type décrit ci-dessus qui comprend, en succession, les étapes suivantes a) lixiviation sulfurique du minerai et neutralisation de la solution de lixiviation jusqu'à un pH compris entre 3,5 et t environ; b) précipitation d'un hydroxyde de nickel au sein de ladite solution par addition d'un agent précipitant, puis filtration du précipité obtenu; c) redissolution dudit précipité dans un léger exces d'acide sulfurique, puis Elimination du résidu d'attaque;; d) purification par échange liquide-liquide de la solution sulfurique produite au moyen d'une phase organique contenant de l'acide di (2-éthylhexyl)phosphorique et élution de cette phase organique; e) purification par échange liquide-liquide de la solution produite au moyen d'une phase organique contenant un thiccyanate de sulfonium et solution de cette phase organique avec récupération du cobalt; f) électrolyse de ladite solution. De préférence, la précipitation de l'étape b) est réa- lisée au moyen d'oxyde de magnésium ou de calcium ou de carbonate de sodium. Pour l'économie du precEdE, il est avantageux d'utiliser l'anolyte provenant de ladite étape d'électrolyse pour la dissolution sélective de nouvelles quantités du précipité produit lors de l'étape c) de dissolution sélective, ainsi que pour la régénération de l'acide di(2-ethylhexyiphosphorique utilisé dans la phase d). De même, la solution résultant de l'étape b) de précipitation peut être traitée de manière classique en vue de la recu- et/ou pération de l'agent prEcipitant de l'acide sulfurique qu'elle contient. La description qui va suiv-re n'a aucun caractère limitatif et elle est simplement destinée à faire comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. Elle doit être lue en regard de la figure annexée qui représente de manière schématique les diverses étapes du procédé selon l'invention. En soumettant une tonne de latérite à une lixiviation sulfurique, on obtient une solution de sulfates contenant les quantités suivantes d'éléments métalliques - Ni : 12,0 kg - Co : 1,3 kg - Fe : 0,04 kg - Al : 0,22 kg - Cu : 0,075 kg - Zn : 0,46 kg - Mn : 5,47 kg - Mg : 4,98 kg Après neutralisation de cette solution 1 jusqu'à ce que son pH devienne de l'ordre de 3,5 à 4, on lui ajoute de la ma gnésie contenant 13,85 kg de MgG pur. Cette opération 2 suivie d'un filtrage 3 fournit d'une part une solution 4 de sulfate de magnésium à un pH de l'ordre de 7 à 8 contenant 0,58 kg de manga- nèse et 64,60 kg de MgSO4, soit 13,05 kg de magnésium-métal.Ceci signifie que 4,7 kg de ce métal ont été extraits de la solution initiale 1, compte tenu des 8,35 kg de magnésium introduite en 2 sous la forme de 13,85 kg de MgO. I1 va de soi que l'on peut traiter cette solution 4 de manière classiaue pour récupérer de la magnésie et de l'acide sulfurique qui sont respectivement utilisés pour l'opération 2 de précipitation et pour la lixiviation de nouvelles quantités de mire- rai. Ce recyclage n'a pas été indiqué sur la figure. La filtration 3 fournit, d'autre part, un précipité 5 que l'on redissout en 6 au moyen de 33,0 kg d'acide sulfurique, cette quantité étant rapportée au produit pur. Une filtration 7 élimine le résidu d'attaque 8 qui contient, toujours pour une tonne de minerai de départ, 0,039 kg de fer, 0,547 kg de manganèse, 0,037 kg de magnésium et 0,159 kg d'aluminium. La solution résultante dont le pH est voisin de 3 est purifiée en 9 par échange liquide-liauide au moyen d'une phase organique contenant de l'acide di(2-éthylhexyl)phosphorique. Après élution 10 de cette phase organique, on recueille en 11 la totalité du zinc et du cuivre contenus dans la solution de départ 1, soit du manganèse et de l'aiuminium 0,46 kg et 0,075 kg respectivement, ainsi que le reste du fer /qui n'avait pas été éliminé lors de la filtration 7, - - et, en outre, 2,05 kg de cobalt. La solution ainsi partiellement purifiée est ensuite traitée en 12, également par échange liquide-liquide, mais au moyen d'une phase organique contenant un thiccyanate de sulfonium comme décrit dans la demande de brevet français N 70-25.258 déposée le 8 juillet 1970 par la Demanderesse. Par élution 13 de cette phase organique, on recueille en 14 sous forme de sulfate 1,25 kg de cobalt, ce qui correspond à un rendement d'extracticn égal à 96,2% pour ce dernier métal. Quant à la solution ainsi purifiée 15, on la soumet en 16 à une électrolyse à anodes insolubles avec une densité de cou rant de 625 A/m2 et une tension voisine de 6 volts qui fournit en 17 du nickel d'une pureté de 99,96%. La quantité de métal obtenue est égale à 11,46 kg, ce qui correspond à un rendement d'extraction voisin de 95,5%. Le rendement global tenant compte du nickel recueilli en 12 est de l'ordre de 98%. L'anolyte utilisé dans l'électrolyse 16 contient essentiellement de l'acide sulfurique et du sulfate de nickel. I1 est recyclé au niveau de l'étape 9 d'échange liquide-liquide pour la régé nération de l'acide di(2-éthylhexyl)phosphorique et, s'il en reste, au niveau de l'étape 6 de dissolution sélective, ainsi qu'il a été dit plus haut. I1 serait aisé au spécialiste d'adapter les données numériques ci-dessus au cas où la précipitation 2 aurait lieu au moyen de carbonate de sodium Na2C03 ou de chaux éteinte Ca(OH)2. REVENDICATIONS 1 ) Procéd pour la production de nickel de haute puret- à partir de minerais oxydés, caractérisé par le fait qu'il comprend, en succession, les étapes suivantes 2) lixiviation sulfurique du minerai et neutralisation de la solution de lixiviation jusqu'à un FH compris entre 3,5 et 4 environ; b) précipitation d'un hydroxyde de nickel au sein de ladite solution par addition d'un agent préeipitant, puis filtration ou précipité obtenu; c) redisselatien dudit precipit dans un léger exces d'acide sulfurique, puis @limination du résidu d'atta@ue;; d) purification par échange liquide-liquide de la solution sulfurique produite au moyen d'une phase organique contenant de l'acide di (2-éthylhexyl)phosphorique et élution de e cette phase organique; e) purification par échange liquide-liquide de la solution produite au moyen d'ure phase organique contenant un thiocyanate de sulfoniun. et -lution de cette phase organique avec récupération du cobalt; f) élcctrolyse de ladite solution. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé or le fait que ledit agert précipitant est de la magnésie. 3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit agent précipitant est de la chaux fraîchement éteinte. 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit agent précipitant est du carbonate de sodium.. 5 ) Procédé selon les revendications 2, 3 et 4, caractérisé par le fait que l'anolyte r@sultant de @'@tape f) d'électrclyse est recvclé au niveau de l'étape c) pour une redissolution de nouvelles quantités dudit précipit@ et au niveau de l'étape d) pour la régénération de l'acidedi(2-éthylhexyl)phosphorique. 6 ) Procédé selon les revendications 2, 3 et 4, caractéri- s par le fait aue la soluticn résultant de ladite étape b) de pré- cipitation est traitée en vue de la récupération de lagent précipitant et/ou de l'acide sulfurique qu'elle contient.