Brevet FR2262118A1 — publié le 19750919

Cette invention se rapporte à la neutralisation des produits obtenus lors du lessivage acide de latérites nickelifères. La neutralisation de liqueurs de nickel, obtenues à la suite du lessivage de minerais latéritiques-en utilisant de l'acide sulfurique, est connue et utilisée industriellement (Metalurgia Extractiva de los Minerales Oxidadûs de Niquel Hernandez S, Castellanos. J, Granda. O, Cisneros. M, et Cortés. R., Institut du Livre, La Havane 1972), de même que la neutralisation des pâtes de lessivage acide provenant d'un minéral du type serpentine (Procédé HSO-HTOP de la Cie. "Republic Steel Corp.", J. Metals, 25, 1973, No.1), et aussi avec des agents neutralisants tels que MgO, CaO, NaOHvou corail (CaCO) (Taylor, M.L. et Ronzio, N.J. Brevet EUA ),720,749, passé à la Cie. "American Metal Climax"). Les procédés ci-dessus comportent : la neutralisation de la liqueur, avec de la pâte de corail, jusqu'au pH 2t4 dans des cuves ouvertes à l'atmosphère ; la neutralisation de la pate jusqu'au pH 2,0 en utilisant un minéral du type serpentine à haute teneur en nickel et à basse teneur en magnésium ajouté au cours du troisième stade du lessivage (avant dernier stade), à 2520C et-sous me surpression (pression en plus de la pression atmosphérique) de 49 kg/cm2, et la neutralisation de la pâte jusqu'au pH 0,6-1,5, en utilisant MgO, CaO, NaOH ou du corail (CaC03) à 240 C et sous une surpression de 31 > 5 à 42 kg/cm2 Le procédé selon l'invention offre les avantages suivants, par comparaison avec les procédés décrits ci-dessus, de la technique antérieure. i - Accroissement:, du taux de production de nickel supérieur à 10 % de la capacité nominale d'exploitation grâce à la neutralisation de la pâte acide, au cours d'un premier stade, en utilisant de la serpentine préalablement traitée pour diminuer sa teneur en Mg et accroître sa teneur en Ni. ii - Exploitation intégrale des gisements de niokelifères gracie à un lessivage acide qui permet d'extraire plus de 94 % du nickel contenu dans la serpentine. iii - Extension de l'intervalle de pH pour l'élaboration postérieure des liqueurs, étant donné que, pendant la première phase de neutralisation à de hautes températures, plus de 80-90% de Fe et.Al restants précipitent dans la phase liquide de là pâte. iv - Possibilité d'un réglage final du pH- par utilisation d'un agent neutralisant soluble, car, lors de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention,des précipités de Fe et Al,qui exi- gent des conditions spéciales de traitement ne se produisent pas. Le procédé selon l'invention comporte essentiellement la neutralisation primaire de la pâte latéritique acide par de la serpentine traitée, l'accroissement-simultané de la production de nickel, et la neutralisation secondaire (ou de réglage) des liqueurs par du carbonate basique de magnésium. Le procédé selon ltinvention comprend (voir figure) l'injection d'une pate aqueuse de serpentine traitée, afin de diminuer sa teneur en magnésium et d'accroître sa teneur en nickel, et de 30-35 X de solides dans la dernière cuve du lessivage acide des latérites nickelffères, où se produisent, entre d'autres, les réactions de neutralisation suivantes MgO + H2SO4 (2HCl) = MgS04 (MgCl2) + H20 (l) NiO + W2S04 (211C1) = NiSO4 (NiCl2) + H20 (2) La pression et la température dans la cuve sont respectivement 36-40 kg/cm2 et de 230-255 C, et la durée du temps ndces- saire pour neutraliser la pute jusqu a pH 1,6-1,7 et pour atteindre à la fois des taux d'extraction de 94 % de nickel et de 85 ffi de cobalt est de 30-45 minutes. Les particules de serpentine doivent mesurer moins de 0,074 mm afin d'éviter des obstructions dans l'appareillage. L'acide résiduaire dans la dernière cuve est à 28-33 g/l et le poids sec de la serpentine amenée doit être maintenu entre 60-70 du poids de l'acide libre, ce qui représente environ 7-8 % en poids du minéral latéritique amené pour le traitement, ou 8-9% en volumes du flux de patte qui traverse la dernière cuve.Quand on a recours à de la serpentine décomposée à haute teneur en nickel ( ( > b1ss6 ffi de Ni) pour le traitement préalable et la neu- tralisationJ les valeurs sus-spécifiées correspondent à un accrotssement du taux de production de nickel supérieur à 10 ffi de la capacité nominale d'exploitation et, en m8me temps, un accroissement supérieur à C,7 g/l de la concentration de nickel dans les liqueurs de lessivage. La pâte de minéral, une fois accompli le premier stade de neutralisation dans les cuves, est transférée au système de sédimentation et de lavage à contre-courant, où l'acidité libre descend de 5 g/l environ (pH=i,6-1,7) jusqu'à 3,3 g/l pour une dilution de 150 % au cours du lavage. Le réglage final de la liqueur jusqu'au pH 2,4-2,5 t0,5-0,7 g/I. d'acidité libre) est réalisé en ajoutant 2,5-3 grammes de carbonate basique de Mg par litre de liqueur d'après la réaction 3MgCO3 .Mg(OH)2.4H2O+4H2SO4(8HCl)=4MgSO4(4MgCl2)+9H2O+3CO2 (3) Le carbonate basique de Mg a été produit au cours du traitement préalable de la serpentine utilisée au cours de ltopé- ration de neutralisation.Ce traitement préliminaire eomporte le calcination du minéral du type serpentine, sec et moulu jusqu' à la granulométrie convenable, dans un appareil classique qui peut être un four à couche fluidisée > un four rotatif ou tout autre four semblable. La température de calcination doit être de 500-800"C, et les gaz issus de la calcination peuvent autre soit oxydants, soit même sensiblement réducteurs (C02/CO = 3-6). Une fois que le minéral a été ainsi calciné et refroidis on lui fait subir une remise en pate avec de l'eau et broyage (si la granulométrie utilisée au cours de la calcination l'exi- ge), afin d'obtenir des particules d'une grosseur inférieure à 0i074 mm. La patte a été lessivée à la température ambiante sous une pression partielle de bioxyde de carbone de 2-15 kg/cm. Au cours du lessivage, on utilise un rapport liquide/solide de 12/20 litres, et pour ce faire on peut se servir de réacteurs à agitation mécanique ou de réacteurs modèle sPachuca". La durée du temps nécessaire pour lessiver plus de la moitié du magnésium contenu est de 60-9Q minutes. La séparation du solide à partir de la liqueur, de meme que le lavage du solide se mènent à bien dans des machines classiques telles que des appareils de décantation et des hydrocyclones ; pour celas on ajoute des floculants chimiques ou bien on a recours à la floculation magnétique afin d'accrottre les taux de séparation. On fait bouillir la liqueur exempte de solides en suspension, grace à une injection directe de vapeur, ce qui provoque la précipitation du carbonate basique de magnésium avec un rendement supérieur à 99 %. Au cours de la précipitation, on peut utiliser des tours ou des cuves agencées en série un flux à contre-courant de liqueur et de vapeur étant toujours maintenu, afin de tirer le meilleur parti de ce dernier. Le carbonate basique de magnésium produit est à un degré de pureté supérieur à 93 % > et après sa décantation on en utilise une partie au cours du deuxième stade de neutralisation. La figure unique du dessin ci-anrlexé est un schéma synoptique du procédé qui fait l'objet de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour améliorer le lessivage acide et accroître le rendetneni du lessivage acide de minerais latéritiques, lequel procédé est caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement : la neutralisation des produits du lessivage acide de minerais latéritiques en deux stades, et l'accroissement simultané du taux de production de nickel ; le premier stade de neutralisation, Jusqu'à pH 1,6-1,7, étant réalisé dans la dernière cuve de lessivage, grâce à l'injection d'une pute aqueuse de serpentine traitée ; et le deuxième stade de neutralisation, jusqu'à pH 2J4-2,5 étant réalisé après la sédimentation de la pâtes en ajoutant à la liqueur de nickel une pite aqueuse de carbonate basique de magnésium provenant du traitement de la serpentine. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on recueille du nickel initialement contenu dans la serpentine traitée, ce qui permet un accroissement du taux de pro diction de nickel supérieur à 10 % de la capacité nominale d'exploitation. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2 > caractérisé en ce que l'on effectue un traitement préalable du minéral du type serpentine utilisé au cours du premier stade de neutralisation, afin de diminuer sa teneur en magnésium et d'accroStre sa teneur en nickel. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour-faciliter 'accrotssement du taux d'extraction du nickel àpartir des liqueurs nickelifères, on accrott leur teneur en magnésium en utilisant de la serpentine traitée et du carbonate basique de Mg.