Pressure leaching of Caldag lateritic nickel ore

Abstract

Bu tez çalışmasının amacı, Çaldağ lateritik nikel cevherinin nikel ve kobalt değerlerinin kazanılması için birleştirilmiş basınç altında asit liçi ve hidroksit karışımı çöktürme prosesinin optimizasyonunu araştırmaktır.Nikel ve kobalt değerleri metal yüklü çözeltiye kazanılırken, basınç altında asit liçi yönteminin çeşitli proses parametrelerinden asit miktarı, sıcaklık, liç süresi ve tane boyutu karşılaştırmalı olarak ve sabit tutulan katı oranı ve karıştırma hızıyla çalışılmıştır.Birçok test sonucunda, birden fazla parametre kombinasyonunun %90'nın üzerinde nikel ve kobalt kazanımı sağladığı görülmüştür. Bu kombinasyonlar arasından, %94,1 nikel ve %94,0 kobalt kazanımı sağlayan 0,325 kg/kg asit cevher oranı, 250°C ve 1 saat süre ile %100 -1 mm tane boyutu optimum şartlar olarak seçilmiştir. Gerçek bir metal yüklü solüsyon stoğu bahsi geçen şartlarda hazırlanarak MHP yöntemine tabi tutularak işlenmiştir.İlk olarak iki aşamalı demir çöktürme basamaklarından sonra, başlıca empüritelerden olan demir, krom ve aluminyum neredeyse tamamen çözeltiden ayrıştırılırken nikel ve kobalt kayıpları kabul edilebilir miktarda tutulmuştur. Sonrasında, nikel ve kobalt iki aşamalı nikel-kobalt hidroksit çöktürme basamaklarında çöktürülmüştür.Bu aşamaların ilkinde, optimum şartlar olarak pH=7,10'da 60°C ve 1 saat süre belirlenmiştir. Bu şartlar altında elde edilen ara ürün çökeltinin %44,3 Ni, %3,01 Co miktarıyla beraber %3,06 Mn kontaminasyonu içerdiği görülmüştür.Sonuç olarak, Çaldağ lateritik nikel cevherinin büyük ölçüde basınç altında liç edilebilir olduğunun yanısıra çıkan metal yüklü solüsyonun nikel-kobalt hidroksit çöktürme yöntemiyle kolaylıkla proses edilebilir olduğu ve bu iki işlemin ardından satılabilir kalitede ara ürün sağladığı görülmüştür.

The purpose of this study was to investigate the process optimization of combined high pressure acid leaching (HPAL) and mixed hydroxide precipitation (MHP) route for the extraction of nickel and cobalt from Çaldağ lateritic nickel ore.In order to extract nickel and cobalt values into pregnant leach solution (PLS), several process parameters of HPAL including acid load, temperature, leaching duration and particle size were investigated in comparative manner at constant solid concentration and agitation speed.After HPAL trials, it has been found that more than one combination of parameters offered higher than 90% extraction efficiencies for both nickel and cobalt. Among them, 0.325 kg/kg acid load, 250°C, 1 hour duration and 100% -1 mm particle size was selected as the optimum conditions with 94.1% Ni and 94.0% Co extractions. A stock of PLS was prepared under the stated conditions that was treated by downstream operations in order to obtain MHP.Initially by two-stage iron removal of downstream operations major impurities iron, chromium and aluminum were nearly completely removed with acceptable nickel and cobalt losses from PLS. Then, the nickel and cobalt were precipitated by two-stage mixed hydroxide precipitation.In the first step of MHP, the optimum conditions were chosen as pH=7.10, 60°C and 1 hour duration. The intermediate product obtained at these conditions contained 44.3% Ni, 3.01% Co with 3.06% Mn contamination.In summary, it was found that Çaldağ nickel laterite ore was readily leachable under HPAL conditions and PLS obtained was easily treatable in order to produce saleable MHP.