Способ переработки пирротиновых концентратов или богатых пирротином медно-никелевых руд

 

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к переработке пирротиновых концентратов и богатых пирротином медно-никелевых руд. Цель изобретения - повышение селективности и упрощение процесса. Переработку сырья осуществляют соляно-кисльм автоклавным вьщелачиванием при 200-250 с, причем соляную кислоту берут в стехиометрическом по отношению к пирротину количестве.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19у (И) А3 (51)4 С 22 В 23/04 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

-с,д

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4187844/31-02 (22) 11.10.86 (46) 15.12.88. Бюл, ¹ 46 (71) Ивановский инженерно-строительный институт и Геологический институт Кольского филиала им. С.M.Êèðîâa

AH СССР (72) В.Н.Макаров, Л.А. Арутюнян, Г.В.Петренко и Д.В.Макаров (53) 669.053.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 931773, кл, С 22 В 3/00, 1982.

Борбат В.Ф., Воронов А.В. Автоклавная технология никель-пирротиновых концентратов. M.: Металлургия, 1980, с ° 16-29 ° (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПИРРОТИНОВЫХ

КОНЦЕНТРАТОВ ИЛИ БОГАТЫХ ПИРРОТИНОМ

МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД о (57) Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к переработке пирротиновых концентратов и богатых пирротином медно-никелевых руд. Цель изобретения — повышение селективности и упрощение процесса. Переработку сырья осуществляют соляно-кислым автоклавным выщелачиванием при 200-250 С, причем соляную кислоту берут в стехиометрическом по отношению к пирротину количестве.

1444380

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к переработке пирротиновых концентратов и богатых пирротином медно- никелевых руд.

Цель изобретения — повышение селективности и упрощение процесса.

Способ осуществляют следующим образом. 10.

Пирротиновый концентрат, полученный в процессе переработки медноникелевых руд, перечистками доводят до содержания никеля 1,3-1,5Х и направляют на автоклавную обработку, ко- 15 торую ведут в среде соляной кислоты при температуре свыше 200 С в течение

3 ч в условиях восстановительной среды. При этом практически весь пирротин, а также часть железа из суль- 20 фидов цветных металлов переходят в раствор в форме хлоридов. Цветные металлы вследствие их низкой растворимости при указанных параметрах среды практически полностью остаются в шламах. Извлечение в твердую фазу превышает 90-95Х. Твердая фаза автоклавной обработки отделяется от раствора. Дальнейшая ее обработка ведется одним иэ известных способов.

Предлагаемый способ основан на экспериментально установленной закономерности растворения основных никель- и медьсодержащих фаз исходного

: сырья (пентландита и халькопирита) в 35 соляно-кислых растворах, в диапазоне условий, а именно - инконгруэнтный характер их растворения с сеяективным переходом в раствор железа и накопление в твердой фазе никеля и меди 40 вплоть до образования новых более богатых ими сульфидов — миллерита и борнита. Образование последних достигается при наличии восстановительной среды {эа счет выделяющегося 45 н s), Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Пирротиновый концентрат с содержанием 85 сульфидной фазы, состоящей из пирротина с вростками пентландита и.халькопирита с содержанием никеля 1 5Х подвергался автоклавной обработке бХ-ной соляной, кислотой при 230 С в течение 3 ч при 55 отношении Т:Ж 1.:10. Выход твердой фазы составил 26Х от исходного. Содержание никеля в твердой фазе возросло до 5,2Х, извлечение никеля в твердую

1 фазу составило около 90 . Прн этом содержание сульфидов в концентрате снизилось до 42Х, силикатов — серпентина и талька. возросло до 58Х. Сульфидная фаза состояла преимущественно из пентландита, виоларита и миллерита (около 40 от сульфидной фазы). Переработка такого продукта пирометаллургическим процессом практически не требует флюсов, так как количества кремнезема в силикатной фазе достаточно для перевода сульфидного железа в шлаки.

Пример 2. Сплошную сульфидную руду с высоким содержанием пирротина (около 85 ) и с содержанием никеля 3,3 подвергали автоклавной обработке при 250 С и указанных выше параметрах. Выход твердой фазы составил 29 с содержанием никеля 11, 1Х.

Перевод никеля в твердую фазу составил 95Х. Содержание сульфидов цветных металлов при этом возросло с 15 почти до 50Х, силикатной части с 5 до 17 . Кроме никеля в процессе автоклавной переработки на 1 т перерабатываемой руды быть может получено

200 кг элементарной серы..

Пример 3. Сплошная сульфидная руда из примера 2 подвергалась выщелачиванию 6Х-ной соляной кислотой (в количестве из расчета 2,3 кг

НСС1 плотностью 1,18 г/см на 1 кг пирротина) при 200 С в течение 8 ч.

Выход твердой фазы составил 40,5, содержание цветных металлов в твердой фазе 8,94 (Ni 8,3, Со 0,29 и Си 0 35 ). Переход никеля, кобальта и меди в твердую фазу практически полный. Переход в раствор пирротина составил около 70Х от исходного его количества в руде.

Таким образом, хотя соляная кислота, как и в примерах 1 и 2, задавалась в количестве, стехиометрическом по отношению к количеству пирротина в руде (что обеспечивает реализацию предлагаемого способа), а время протекания реакции превышало таковое в указанном примере 2 (8 ч против 3 ч в примере 2), растворение пирротина в этих условиях не прошло до конца, т.е. скорость процесса растворения существенно понизилась.

Верхнее граничное значение температуры (250 С) обусловлено увеличением перехода в раствор нерудных ком35

Упрощение процесса по сравнению с известным достигается эа счет ис40 ключения ряда операций: осаждения цветных металлов, флотации и др.

3 14443 понентов (силикатной составляющей перерабатываемого сырья) с повышением температуры. Концентрация этих компонентов в солянокислом растворе при его взаимодействии с оливином, 5 пироксеном и другими характерными для рассматриваемого сырья нерудными фазами достигает при 285оС 10-15 г/л и более. Ухудшение сепективности

10 растворения приводит не только к перерасходу реагентов, но и к загрязнению растворов, что может стать препятствием для утилизации железного купороса, т.е. затрудняет реализацию предлагаемого способа. Кроме того, имеет место также увеличение энергоемкости процесса и резкое повышение давления в системе при переходе к более высоким температурам (40,6 атм 20 при 250 С и 87,6 атм при 300 С для насышенного пара воды), что усложня-. ет технологию осуществления способа.

Растворение сульфидных компонентов сырья определяется лишь количеством 25 задаваемой кислоты (стехиометрическом по отношению к содержанию пирротина в сырье).

Одним из главных препятствий для полного извлечения цветных метал- 3р лов — никеля, кобальта и меди, в раствор по технологии окислительного кислотного выщелачивания является неполное разложение их сульфидов вследствие выделения большого количества рыхлых гидроокислов железа, которые обволакивают зерна сульфидов и препятствуют их дальнейшему взаимодействию с реагентами. Кроме того, рыхлые гидроокислы железа при их концентрациях в растворе, соизмеримых с концентрациями цветных металлов, сорбируют значительные количества никеля и кобальта. При гидрометаллургической переработке более богатых никелем пир-45 ротиновых концентратов его содержание в отвальных продуктах не опускалось. ниже О,ЗЗЕ, При переработке более бедных разностей руд и концентратов вследствие больших количеств новооб- 5О разований верояткость потерь цветных металлов с отвальными продуктами возрастает. Однако при таких содержаниях никеля в отвальных продуктах при традиционной переработке сырья из

4 примера 1 безвозвратные потери его с отвальными продуктами составят 21,ЭХ.

Кроме того, при переработке 1 т сырья образуется 1120 кг твердых отходов.

При переработке того же сырья предлагаемым способом извлечение никеля в твердый продукт, направляемый на дальнейшую переработку, составляет

907. Перешедший в раствор никель может быть доизвлечен одним из известных способов. Однако даже без доизвлечения никеля из раствора при последующей переработке твердого продукта пирометаллургическим способом и при существующих потерях никеля со шлаками (0,1X) общие потери никеля составят 11,9Х, т.е. почти вдвое ниже, чем при кислотном его выщелачивании в окислительной среде. Предлагаемым способом достигается практически полная утилизация всех компонентов сырья, включая железо.

При переработке сырья из примера 2 известным способом потери никеля с гидроокислами железа составят 9,67, по предлагаемому — с растворами 5Х, со шлаками 0,97, суммарные потери, таким образом, в 1,6 раза ниже.

Пирометаллургический передел шламов выщелачивания по предлагаемому способу является лишь частным случаем. Возможна их дальнейшая переработка гидрометаллургическим путем, например окислительным кислотным выщеЙачиванием.

Формула изобретения

Способ переработки пирротиновых концентратов или богатых пирротином медно-никелевых руд, включающий кислотное автоклавное вьпцелачивание и металлургический передел, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения селективности и упрощения процесса, вьпцелачивание проводят соляной кислотой, взятой в стехиометрическом количестве по отношению к пирротинуэ при 200-250ОС.

ВНИИПИ Заказ 6459/28 ти аж 595 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4