Способ переработки никельсодержащих пирротиновых концентратов

 

СПОСОБ ПЕРЕРАБО.ТКИ НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩИХ ПИРРОТИНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ, включаннций окислительное автоклавное выщелачивание при температуре выше точки плавления серы в присутствии поверхностно-активного вещества и пенную флотацию с выделением в отвальные хвосты окисленного железа , отличающийся тем, что, с целью З1 еньшения безвозвратных потерь никеля с хвостами серосульфидной флотации, в первые 10-30% времени окислительного вьяцелачивания концентрата процесс ведут при рН 1,0-1,6 при поддерживании парциального давления кислорода 7,2-13,0 атм.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Р« Н М # «

РЕСПУБЛИК ае (и) з@р С 22 В 23/04; С 22 В 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OYHPblTHA

1 .I 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фр,%

Ф (21) 3538981/22-02 (22) 10.01.83 (46) 30.11.84. Бюл. И- 44 (72) Я.М.Шнеерсон, Е.П.Ткаченко, .

В.В.Ивановский, С.В.Касаткин и И.E.Ãîðáóíîàà (71) Государственный проектный и научно-исследовательский институт

"Гипроникель" (53) 669.243(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 885315, кл. C 22 В 23/04, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

В 508551, кл. С 22 В 3/00, 1973. (54) (57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩИХ ПИРРОТИНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ, включающий окислительное автоклавное выщелачивание при температуре выше точки плавления серы в присутствии поверхностно-активного вещества и пенную флотацию с вццелением в отвальные хвосты окисленного железа, о т л и ч. а ю шийся тем, что, с целью уменьшения безвозвратных потерь никеля с хвостами серосульфид,ной флотации, в первые 10-ЗОХ времени окислительного выщелачивания концеит .рата процесс ведут при рН 1,0-1,6 при поддерживании парциального давления кислорода 7,2-13,0 атм. И

1126620

Изобретение относится к гидроме- таллургии цветных металлов и может быть использовайо при расширении сырьевой базы и вовлечении дополнительных объемов неиспользуемого 5 в настоящее время сырья в производство цветных металлов.

Известен способ переработки никельсодержащих пирротиновых концентратов, включающий автоклавное. окисление пирротина и флотацию окисленно пульпы для отделения элементарной серы и сульфидного .материала от железистого кека. Окисление пирротина в данном способе осуществляется при 15

90-110 С, давлений кислорода, равном 7 атм и рН пульпы 1,8-2,6, которое регулируется в течение процесса соотношением между производительностью и парциальным давлением кисло- 20 рода, а также введением в пульпу пирротинового концентрата сульфатсодержащих добавок. В качестве добавок используется серная кислота, сульфат железа, а также соляная, азотная кис-25 лоты, их соли и смеси последних с сульфатсодержащими соединениями 51j.

Процесс окисления пирротина в автоклаве протекает при температурах ниже плавления серы, при которых образуется пульпа окислов железа повьппенной вязкости, отрицательно

° влияющей на формироваНие флотационных свойств пульпы и способствующей повьппенным потерям никеля с хвостами

35 флотации. Для уменьшения невосполнимых потерь никеля с окислами железа, т.е. для обеспечения при окислении рН пульпы 1,80-2,60, необходим расход дополнительных реагентов, отдельные из которых, например серная, азотная и соляная кислоты, являются коррозионно-активными, что затрудняет их подачу в автоклав и уменьшает коррозионную стойкость оборудования.

Кроме того, указанный температурный интервал для окисления никельсодержащего пирротинового материала не обеспечивает вскрытия так называемых

"лежалых" пирротиновых концентратов, отличающихся низкой реакционной спо50 собностью, для переработки которых требуется более жесткий температур- . ный режим окисления.

Наиболее близким к предлагаемому 55 .по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки никельсодержащих пиррдпиновых концентратов, включающий окислительное автоклавное выщелачивание при температуре выше точки плавления серы в присутствии поверхностно-активного вещества и пенную флотацию с выделением в отвальные хвосты окислен" ного железа f2).

Процесс окисления сульфидных мате.риалов осуществляется при низком парциальном давлении кислорода (2,55,0 атм), при котором не достигаются в начальной стадии процесса низкие значения рН, не способствует формированию флотационных свойств пульпы и приводит к потерям никеля с хвостами вьппе проектных ()0,25 ).

Целью изобретения является уменьшение безвозвратных потерь никеля с хвостами серосульфидной флотации.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки никельсодержащих пирротиновых концентратов, включающему окислительное автоклавное выщелачивание при температуре вьппе точки плавления серы в присутствии поверхностно-активного вещества и пенную флотацию с выделением в отвальные хвосты окисленного железа, в первые 10-ЗОХ времени окислительного вьпцелачивания концентрата процесс ведут при рН 1,0-1 6 при поддерживании парциального давления кислорода 7,2-13,0 атм.

Стабильное поддержание низких значений рН пульпы в начальный период протекания процесса окисления способствует формированию флотационных свойств окисленной пульпы, что проявляется в получении отвальных хвостов

/ пенной флотации с содержанием никеля

da уровне или ниже проектной величины (0,25X).

При непрерывном режиме процесса окисления нулевая точка отсчета времени протекания процесса практически отсутствует, поэтому первые 10Х времени являются таким отрезком времени осуществления процесса, при уменьшении которого в окислительном процессе в непрерывном режиме не представляется возможным уловить какие-либо изменения. Замедление процесса таким образом, чтобы на начальный период приходилось сверх ЗОЖ времени окисления концентрата, приводит к ухудшению флотационных свойств пульпы, что н свою очередь. повышает потери нике-, ля с хвостами.

3 1126

При поддержании в первые 10-30 времени окислительного вьппелачивания концентрата в автоклаве значения рН пульпы вьппе 1,6 образуются хвосты флотации с содержанием никеля вьппе

0,25Х (фиг. 3).

При понижении величин рН пульпы ниже 1,0 в автоклаве создается корроэионно-агрессивная среда, что приводит к сокращению срока эксплуата- lO ции оборудования.

Уменьшение парциального давления кислорода в газовом откислителе ниже

7,2 атм (фиг. 2) резко повышает рН пульпы в автоклаве до 1,8-1,9, а со- 15 держание никеля в хвостах флотации до 0,5-0,65Х (фиг. 3). Увеличение парциального давления кислорода выше

13 атм не оказывает существенного влияния на изменение рН пульпы в ав- 20 токлаве в первые 10-307 времени процесса окисления концентрата (фиг. 2).

На фиг. 1 представлена зависимость степени разложения пирротина (lp) от парциального давления кислорода 25 (PQ ), кривые 1 и 2 - изменение g pp соответственно в первые 10 и 307. вре2 мени протекания процесса окисления; на фиг. 2 — зависимость изменения значения рН в автоклаве от парциаль- щ ного давления кислорода (PO ), кривые 3 и 4 — изменение эначейия рН соответственно в первые 10 и 307 вре- .мени протекания процесса; на фиг.3 зависимость содержания никеля в отвальных хвостах пенной флотации от

35 величины рН пульпы в автоклаве в первые 10-307. времени протекания процесса.

Пример 1. По известному спо40 собу окисление никельсодержащего пирротинового кОнцентрата проводили в лабораторном автоклаве емкостью

1 л при температуре выше точки плавления среды (вьппе 120ОС) и парциальном давлении кислорода 2,5-5 0 атм.

Массовое отношение Ж:Т в исходной пульпе пирротинового концентрата составляло 1 5-2,0. В опытах использован концентрат следующего состава, мас..Х: никель 3,36-4,58; железо 47, 150

49,1; сера 27,2-29,9; пирротин 65-68.

Крупность концентрата : 100 фрак:ции(-0,04 мм.).

Общая проДолжительность лабораторного опыта 40 мин.

Как видно иэ фиг. 1, степень окисления пирротина в первые 10 (фиг. 1, 620 4

Р1 =5,0 атм, кривая 1, построенная по данным отбора проб через 4 мин от начала опыта) - 307 времени (фиг. 1, кривая 2, построенная по данным отбора проб через 13 мин от начала опыта. не превышает 507. При этом рН окис- ленной пульпы не достигается ниже

i,8 (фиг. 2, при Р0 -5 атм). Такая

2 кислотность пульпы не обеспечивает оптимальных условий для формирования флотационных свойств окисленной пуль пы, в результате чего на стадии пенной флотации получаются хвосты с со" держанием никеля 0,57 и вьппе (фиг.3, рН 1,8) .

Пример 2. По предлагаемому способу окисление никельсодержащего пирротинового концентрата проводили в лабораторном автоклаве емкостью

1 л при 130 С, отношении Ж:Т в исход ной пульпе 1,5-2,0. В опытах использован концентрат следующего состава, мас.Х: никель 4,2; железо 44,8; сера 27,80; пирротин 56,4. Крупность концентрата -1007. срракции (-0,08 мм)

Продолжительность опыта 40 мин.

В процессе окислительного вьпцелачивания при парциальном давлении кислорода 7,2 атм степень окисления пирротина в первые 10-307 времени окисления составляет 70-77Х (фиг. 1, соответственно кривые 1 и 2), при этом значения рН окисленной пульпы понижаются до 1,12-1, 16 (фиг. 2, при Рр =7,2 aTM).

При флотации окисленной пульпы с рН 1, 12-1. 16 образуются железистые. хвосты, содержащие 0,23-0,217. никеля, т.е. на уровне проектного

) содержания никеля в хвостах серосульфидной флотации (фиг. 3) .

Повышение парциального давления кислорода до 13 атм интенсифицирует процесс: степень окисления пирротина в первые 10-ЗОХ времени окисления достигает 88-947 (фиг. 1, соответственно кривые 1 и 2), значения рН окисленной пульпы понижаются до 1,061,0 (фиг. 2, соответственно кривые 3 и 4), и содержание никеля в хвостах флотации составляет 0,20-0,1?, что ниже проектного уровня на 0,05-0 08Х.

Использование данного способа позволяет уменьшить безвозвратные потери никеля с отвальными хвостами пенной флотации.

Ояждаемый экономический эффект

135 тыс. руб. в год.

И 26620 рН

2д

У

2 Ф 6 8 6 6 М O РаОаИ

Фиг.2

ЯЬ4

Ю2 РФ ЮЮ Юд 1д 12 1,Ф 1Я 13 gg 2, 2 рН

Фю.д

Составитель Л.Рякина

Редактор Т.Веселова Техред М.Кузьма Корректор Г Огар

Заказ 8644/21 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4