Способ выщелачивания никеля из сульфидного никелево-медного штейна

 

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, к способам выщелачивания сульфидного никелевого штейна и особенно никелевого штейна с высоким содержанием меди. В предложенном способе, включающем высокотемпературное выщелачивание под давлением, согласно изобретению, выщелачивание осуществляют раствором сульфата меди при температуре до 160^oС, после выщелачивания проводят стадии окисления, при этом шлам, полученный при выщелачивании под давлением и на первой стадии окисления, содержащий дигенит и основной сульфат меди, окисляют посредством раствора, содержащего серную кислоту и кислород, для получения раствора сульфата меди и осадка сульфида меди. Обеспечивается высокая скорость и степень выщелачивания. 20 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 ил.

Изобретение относится к способу выщелачивания никеля из сульфидно-никелевого штейна, и в особенности никелевого штейна, обогащенного медью, а также выщелачивания указанного штейна вместе со штейном, содержащим металлическую медь и/или медно-никелевый штейн. Выщелачивание никелевого штейна проводится в виде выщелачивания под давлением с использованием сульфата меди в одну или несколько стадий.

В предшествующей технологии известен наряду с другими способ в соответствии с патентом США 5628817, в котором выщелачивание медно-никелевого штейна, полученного при пирометаллургической обработке, сначала проводится с двумя стадиями окисления при атмосферном давлении и с использованием в качестве выщелачивающих агентов кислоты и меди. Осадок, полученный при втором выщелачивании при атмосферном давлении, еще больше выщелачивается на последующих стадиях выщелачивания под давлением и, следовательно, свободный кислород почти не участвует в первом выщелачивании под давлением.

Из финского патента 98.073 известен способ, в соответствии с которым из двух штейнов, полученных при пирометаллургической обработке никелевого концентрата, т. е. из штейна, полученного в пламенной плавильной печи во взвешенном состоянии, и из штейна, полученного в электропечи, никель регенерируют одним и тем же выщелачивающим способом. Штейн, полученный в пламенной плавильной печи (ППП-штейн), содержащий меньше железа, сначала выщелачивается в одну или две стадии при атмосферном давлении с использованием кислорода и анолита при электролизе никеля и полученный осадок направляют на выщелачивание под давлением. Раствор, полученный при выщелачивании под давлением, направляют на выщелачивание штейна (ПП-штейна), который содержит больше железа, а раствор, полученный на указанной стадии выщелачивания, в свою очередь направляют на стадии выщелачивания при атмосферном давлении, как и штейна, полученного в плавильной печи. Осадок, полученный при выщелачивании штейна, содержащий больше железа, осаждается в виде ярозита.

Общая особенность обоих вышеупомянутых способов заключается в том, что никелевый штейн сначала выщелачивается в одну или две стадии окисления, обычно проводимые при атмосферном давлении, в которых никелевые и медные компоненты Ni₃S₂ярCu₂S, содержащиеся в штейне, выщелачиваются посредством кислого рециркулирующего раствора, содержащего медь и железо, так что при выщелачивании сначала выщелачивается медь и затем она переосаждается. Среди реакций, протекающих во время выщелачивания, наиболее важными являются следующие: Ni₃S₂+H₂SO₄+0,5O₂-->NiSO₄+2NiS+H₂O (1) Ni₃S₂+CuSO₄+0,5O₂-->NiSO₄+2NiS+Cu(OH)₂ (2) Cu₂S+H₂O+0,5O₂-->CuS+Cu(OH)₂ (3) Наиболее важным результатом этих реакций является то, что первичный сульфид никеля Ni₃S₂ преобразуется во вторичный сульфид никеля NiS, а первичный сульфид меди, халькоцит Cu₂S преобразуется в сульфид меди CuS. Важно также, что значительная часть серы, содержащаяся в штейне, окисляется в сульфаты потому, что считается, что эти стадии требуют длительного времени, чтобы данная реакция, сравнительно медленная при низких температурах, имела достаточно времени для протекания. Окисление серы в сульфат происходит в соответствии со следующей формулой: NiS+2O₂-->NiSO₄ (4) Осадок, регенерированный на стадиях выщелачивания при атмосферном давлении, подается на стадию выщелачивания под давлением, на которой никель избирательно выщелачивается посредством раствора CuSCО₄, медь осаждается в виде дигенита Cu₉S₅, который может также изображаться формулой Cu_1,8S. Все вышесказанное протекает по реакции: 6NiS+9CuSO₄+4H₂O-->Cu₉S₅+4H₂SO₄ (5) Одновременно вторичный сульфид меди CuS реагирует с сульфатом меди с образованием дигенита в соответствии со следующей реакцией: 6CuS+3CuSO₄+4H₂O-->Cu₉S₅+4H₂SO₄ (6)
Как следует из вышеприведенных реакций (5) и (6), при выщелачивании под давлением 1/6 сульфидной серы окисляется в сульфаты, и эти сульфаты вместе с тем, что получено в других стадиях, должны быть удалены из раствора, если данный способ имеет замкнутый цикл циркуляции раствора, как в том случае, если регенерация никеля происходит посредством электролиза. Верно, что затраты на удаление сульфатов очень высоки, потому что приходится использовать дорогие реактивы для нейтрализации, например, гидроокиси натрия NaOH или карбоната натрия Na₂CO₃. Этот недостаток способа был, однако, приемлем, потому что отсутствовали другие подходящие и недорогие способы осуществления избирательного промышленного выщелачивания меди.

Наиболее близким аналогом для заявленного способа является способ выщелачивания никеля из сульфидного никелево-медного штейна, содержащего железо, включающий его высокотемпературное выщелачивание под давлением выщелачивающим реагентом, при температуре до 160^oС, раскрытый в US 3471752.

Техническим результатом настоящего изобретения является то, что из штейна, содержащего сульфид никеля, полученного при пирометаллургической обработке материала, содержащего никель, и особенно из никелевого штейна, обогащенного медью, может избирательно выщелачиваться никель посредством раствора сульфата меди путем высокотемпературного выщелачивания под давлением без проведения вышеупомянутых стадий окисления при атмосферном давлении, так что окисление сульфида, содержащегося в штейне, в сульфат происходит в меньшей степени, чем это имело место в уже известных способах.

Технический результат достигается тем, что в способе выщелачивания никеля из сульфидного никелево-медного штейна, содержащего железо, включающем его высокотемпературное выщелачивание под давлением, согласно изобретению выщелачивание осуществляют раствором сульфата меди при температуре до 160^oС, после стадии выщелачивания проводят стадию окисления, при этом шлам, полученный при выщелачивании под давлением, и на первой стадии окисления, содержащий дигенит и основной сульфат меди, окисляют посредством раствора, содержащего серную кислоту и кислород, для получения раствора сульфата меди и осадка сульфида меди.

После стадии выщелачивания под давлением проводят стадии окисления, из которых осаждается железо, содержащееся в штейне, и сульфид меди с высоким содержанием меди, полученный при выщелачивании под давлением. Эти продукты выщелачивают посредством кислорода и кислоты для получения сульфата меди. Выщелачивание под давлением проводят в одну, два или несколько стадий. Если этим способом обрабатывается металлизированный штейн, полученный в печи вторичной обработки, расположенной после плавильной печи, то его выщелачивание проводится в одну стадию и раствор, содержащий медь и никель, полученный на этой стадии, подается на последнюю стадию окисления. Существенные новые особенности изобретения становятся очевидными из приложенных пунктов формулы изобретения.

Проведенные эксперименты показали, что в некоторых условиях скорости реакции в следующих реакциях могут быть довольно высокими, так что они также удовлетворяют требованиям промышленных способов:
Ni₃S₂+3Cu₂S+3CuSO₄-->3NiSO₄+Cu₉S₅ (7)
8Ni₃S₂+27CuSO₄+4H₂O-->24NiSO₄+3Cu₉S₅+4H₂SO₄ (8)
Из реакции (7) видно, что сера совсем не окисляется, и в реакции (8) только 1/16 сульфируется. Это означает, что, если штейн содержит количество меди, которое в два раза превышает эквивалентное количество по отношению к никелю, то никель может избирательно выщелачиваться без какого-либо растворения сульфидной серы. Если медь отсутствует, то только 1/16 серы растворяется, т. е. 6,25% по сравнению с 1/16 или 16,7% в широкоизвестном способе. На практике эта разница существенна и этот способ может быть использован для предотвращении так называемого набухания сульфата, происходящего в известных способах.

Хотя вышеупомянутое описание относится к сульфидному штейну, последний также обычно содержит какую-нибудь металлическую фазу, т.е. количество серы незначительно по сравнению с количеством сульфида никеля и меди. Оказалось также, что металл, содержащийся в штейне, участвует в реакции (Me=Ni, Со, Fe, Сu) следующим образом:
5Ni₃S₂+3Me+18CuSO₄-->15NiSO₄+2Cu₉S₅+3MeSO₄ (9)
Это снова означает, что, если 3/18 (16,7% мольных) металлов, содержащихся в штейне, присутствует как металлическая фаза, то штейн, не содержащий меди, может быть выщелачен без окисления серы. Среди важнейших реакций настоящего изобретения давайте также рассмотрим нижеприведенные реакции, в которых дигенит, полученный ранее, используется в качестве нейтрализующего агента, при этом указанные реакции имеют место на стадии оксидирования в данном способе:
CuSO₄+Cu₉S₅+O₂+H₂O-->Cu₃(OH)₄SO₄+Cu₇S₅ (10)
FeSO₄+Cu₉S₅+O₂+H₂O-->Cu₃(OH)₄SO₄+Fe(OH)₃+Cu₆S₅ (11)
Cu₉S₅+H₂SO₄+x/2O₂-->Cu_9-xS₅+x CuSO₄+x H₂O (12)
В автоклаве эти реакции имеют очень высокую скорость уже при температурах ниже 100^oС и их протекание зависит главным образом от подачи кислорода. Таким образом степень реакции может быть подобрана путем регулирования количества кислорода. Эти реакции не окисляют серу в сульфаты. Посредством кислоты основной сульфат, антлерит, полученный в реакциях (10) и (11), выщелачивается следующим образом с образованием сульфата меди:
Cu₃(OH)₄SO₄+2H₂SO₄-->3CuSO₄+4H₂O (13)
Очевидно, что вместо кислорода на стадиях окисления может быть использован воздух или воздух, обогащенный кислородом.

Вышеприведенное использование химии в способе в соответствии с настоящим изобретением объясняется более подробно в следующем описании. В связи с этим приведены следующие технологические схемы:
фиг.1А - технологическая схема, иллюстрирующая выщелачивание штейна, содержащего сульфиды никеля и меди, полученного в плавильной печи,
фиг. 1В - во всем аналогична фиг.1А, но добавлен баланс масс в молях в штейне,
фиг. 2А - технологическая схема, иллюстрирующая способ выщелачивания, в котором используется как сульфидный штейн из плавильной печи, так и в основном металлический штейн из печи вторичной обработки,
фиг. 2В - во всем аналогична фиг.2А, но добавлен баланс масс в молях в штейне,
фиг. 3А-3В - соответственно иллюстрируют способ выщелачивания никелевого штейна, проводимый в две стадии под давлением.

Технологическая схема 1А иллюстрирует способ в его наиболее простой форме. Мелкоизмельченный сульфидный штейн из плавильной печи, например, из пламенной плавильной печи подается в автоклав для выщелачивания под давлением 1 вместе с раствором сульфата меди, и первичный сульфид никеля Ni₃S₂ выщелачивается в соответствии с реакцией (7) и/или (8). Чтобы обеспечить полное растворение никеля, промышленный способ должен предусматривать небольшой избыток сульфата меди, для чего имеется все еще некоторое количество CuSO₄, оставшееся в растворе, когда весь никель растворится. В связи с выщелачиванием никеля небольшое количество железа также растворяется, образуя сульфат железа FeSO₄, потому что штейн почти всегда также содержит небольшое количество железа. Медь Сu⁺⁺ и железо Fe⁺⁺ в растворе осаждаются по реакциям (10) и (11) при оксидировании их или в конце стадии в автоклаве, или на отдельной стадии 2 при атмосферном давлении. Раствор и твердые вещества отделяют одно от другого и раствор пропускают через стадии очистки (не показаны) и подают на электролитическую экстракцию 5 никеля. В связи с тем, что стадия выщелачивания под давлением на практике имеет несколько автоклавов, можно выбрать между подачей всего раствора сульфата меди в первый автоклав или титровать его постепенно в отдельные автоклавы в соответствии с тем, что требуется.

При электролитической экстракции никеля 5 металлический никель осаждают из раствора сульфата никеля и одновременно получают эквивалентное количество серной кислоты. Осадок от стадии окисления 2 состоит из осажденного дигенита и из основного сульфата меди, антлерита (но это также мог быть брохантит, Cu₄(OH)₆SО₄), осажденный в соответствии с реакциями (10) и (11). Кислота, полученная при электролизе, и осадок, полученный на первой стадии окисления, подаются на вторую стадию окисления 4, где кислота нейтрализуется по реакции (12), а основной сульфат - по реакции (13). Окисление может быть осуществлено или при атмосферных условиях, или в автоклаве. На всех стадиях окисления может быть использован или кислород, или воздух, обогащенный кислородом, или воздух.

Фиг. 1В иллюстрирует такую же технологическую схему, как и фиг.1А, но добавляет баланс масс в молях в штейне, когда соотношение между медью и никелем в сульфидном штейне составляет 2. Как уже было отмечено, при выщелачивании под давлением создается избыток сульфата меди, который обозначается как x CuSО₄. В связи с тем, что количество вводимой меди не эквивалентно по отношению к количеству штейна, которое должно выщелачиваться, количество меди представлено коэффициентом x также и в полученном осадке.

Как утверждалось выше, в финском патенте 98. 073 описывается способ выщелачивания двух штейнов, один из которых сульфидный штейн, полученный в первичной пламенной плавильной печи, а второй является штейном, полученным в печи вторичной обработки, например, в электропечи, при этом указанный штейн является преимущественно металлическим. Пирометаллургическое получение таких штейнов описано, например, в патенте США 5332414. В соответствии с настоящим изобретением оба указанных штейна могут также выщелачиваться одним и тем же способом.

Фиг. 2А иллюстрирует технологическую схему способа выщелачивания как сульфидного никелево-медного штейна, так и преимущественно металлизированного штейна. В соответствии с фиг.2А мелкоизмельченный никелево-медный сульфидный штейн сначала выщелачивают в раствори сульфата меди на стадии выщелачивания под давлением 1, и полученный шлам окисляется на стадии окисления 2, чтобы окислять железо и удалить его из раствора. Раствор сульфата никеля, полученный на этой стадии, подается через известные стадии очистки раствора (не показаны) на стадии окисления 4. Таким образом выщелачивание сульфидного плавленного штейна производится точно таким же образом, как было описано выше со ссылками на технологическую схему 1А.

Выщелачивание металлизированного штейна происходит, как показано на технологической схеме 2А, на стадии выщелачивания 6 посредством раствора серной кислоты, полученной как возвратная кислота при электролитической экстракции никеля 5. При выщелачивании металлического штейна выщелачивается весь никель и медь, содержащиеся в штейне, и полученный раствор, содержащий сульфаты меди и никеля и серную кислоту, подается на стадию окисления после выщелачивания под давлением. Количество полученного осадка мало и он может быть обработан известными способами. На стадию окисления 4 также подается прямо с электролитической экстракции 5 та часть возвратной кислоты, которая не нужна была на стадии 6. Она не нужна для рециркуляции раствора, поступающего от стадии выщелачивания металлического штейна через стадию окисления 4, если раствор не является кислотным.

Из баланса масс, приведенного на фиг.2В, которое также рассчитано для соотношения между медью и никелем, равного 2/1, специалисты могут понять, как функционирует способ, с которым связано выщелачивание как никелево-медного сульфидного штейна из плавильной печи, так и преимущественно металлического никеле-медного штейна из печи вторичной обработки. Как уже было указано, первая часть способа функционирует таким же образом, как было описано в связи с технологическими схемами 1А и 1В. Выщелачивание штейна из печи вторичной обработки осуществляется путем подачи серной кислоты на стадию выщелачивания. Из баланса масс в технологической схеме можно также подсчитать, что выщелачивание двух штейнов, полученных пирометаллургическим способом, может также проводиться при более низком соотношении между медью и никелем, чем 2, без окисления серы.

Как уже утверждалось, скорость выщелачивания никеля очень высока вначале, но выщелачивание последних остатков требует больше времени. Поэтому иногда может быть выгодно проводить выщелачивание под давлением в две или больше стадий. В технологической схеме ЗА описывается выщелачивание штейна с сульфидным никелем с помощью двухстадийного выщелачивания под давлением. Мелкоизмельченный сульфидный штейн из плавильной печи подается в автоклав 1 вместе с раствором так, чтобы количество раствора СuSО₄ было недостаточно по отношению к количеству никеля и меди, которое должно окисляться. В этом случае проводится реакция (7), пока вся медь не осядет в виде дигенита. Помимо никеля также растворяется некоторое количество железа, потому что штейн всегда содержит железо.

Шлам, полученный при первом выщелачивании под давлением, подается на стадию окисления 2, на которой шлам тщательно окисляется воздухом или кислородом, при котором окисляется и осаждается двухвалентное железо Fе⁺⁺. В связи с тем, что количество железа очень мало, в твердых веществах не происходит почти изменений. Окисление может проводиться или в атмосферных условиях, или на последней стадии выщелачивания под давлением. После того, как твердые вещества отделены от раствора, раствор сульфата никеля подается после обычного удаления кобальта (не показано) на электролитическую экстракцию никеля 5, где происходит осаждение никеля и в то же самое время образуется эквивалентное количество серной кислоты. Между стадиями 2 и 3 производится осаждение твердых веществ и жидкая фаза подается на следующую стадию. На следующих стадиях теперь получают поток меньшего объема.

Твердые вещества, полученные на стадии окисления 2, все еще содержат небольшое количество никеля и поэтому осадок подается на стадию выщелачивания под давлением 3, куда также подается избыток раствора сульфата меди по отношению к количеству никеля, так чтобы оставшийся никель полностью растворился. Шлам от второго выщелачивания под давлением 3, состоящий из осажденного дигенита и раствора с низким содержанием никеля, отводится на окисляющее выщелачивание 4, куда также подается серная кислота, полученная при электролитической экстракции никеля 5. Целью окисляющего выщелачивания является выщелачивание из осадка дигенита количества сульфата меди, которое требуется при выщелачивании под давлением.

Вторая стадия окисления 4 способа может проводиться или при атмосферных условиях, или она может являться последней стадией, предшествующей выщелачиванию под давлением, как более ранее окисляющее выщелачивание 2. Осадок со второго окисляющего выщелачивания используется в промышленном способе получения меди, а раствор подается на предшествующие стадии 1 и 3 выщелачивания под давлением, как уже было описано выше. В соответствии с технологической схемой выщелачивание металлического штейна увязано с данным способом и оно работает так, как было показано на фиг.2А и 2В. Очевидно, что двухстадийное выщелачивание под давлением может быть также реализовано без выщелачивания металлического штейна.

Технологическая схема на фиг.3В в основном аналогична технологической схеме на фиг. 3А, но в первой дан баланс масс в молях для штейна. Поэтому, когда соотношение между медью и никелем составляет 2/1, в первое выщелачивание под давлением 1 вводят недостаточное количество раствора сульфата меди. В этом примере мольное соотношение между раствором CuSО₄ и количеством никеля в подаваемом никелевом штейне составляет 2/3, но это соотношение, конечно, может быть подобрано таким образом, чтобы оптимизировать способ. В шламе, полученном при выщелачивании, 1/3 первичного сульфида никеля Ni₃S₂ остается нерастворенной и в связи с этим не реагирует на стадии окисления 2; это же количество сульфида никеля также подается на вторую стадию выщелачивания под давлением 3. В этом выщелачивании под давлением вводится избыток раствора сульфата меди, так что в растворе CuSО₄ имеется небольшой избыток молей меди по отношению к нерастворенному никелю (избыток обозначается x). На последней стадии окисления 4 в дигените, осажденном при выщелачивании под давлением, окисляется сульфат меди посредством подачи на стадию окисления эквивалентного количества серной кислоты на каждую молекулу сульфата меди, который должен быть получен.

В вышеприведенном описании способ в соответствии с настоящим изобретением рассматривается для случая, в котором на каждый моль никеля штейн содержит два моля меди, что является идеальным случаем. Однако очевидно, что настоящее изобретение может быть также использовано в случаях, когда количество меди меньше, потому что, как уже указывалось, в результате реакции первичного сульфида никеля (Ni₃S₂) только с сульфатом меди окисляется меньше серы, чем в уже известных способах, описанных выше, и в связи с тем, что сульфидный штейн также содержит какую-нибудь металлическую фазу, это еще больше уменьшает получение сульфата, ясно также, что данным способом можно обрабатывать штейны, полученные по-другому, чем указано в вышеприведенном описании.

Изобретение также описывается со ссылками на приведенные примеры.

Пример 1.

Этот пример описывает стадию выщелачивания в автоклаве 1 в соответствии с технологическими схемами на фиг.1, 2 и 3.

250 г измельченного медленно охлаждаемого никелевого штейна и 2,5 л раствора, содержащего 30 г Сu⁺⁺/л в виде СuSО₄ нагревались до 140^oС и выдерживались в автоклаве с мешалкой в течение 5 часов. Протекание реакции контролировалось посредством образцов, извлекаемых через определенные промежутки времени, указанные в таблице. Результаты представлены в таблице 1 (табл.1-3 см. в конце описания).

По результатам видно, что количество полученной кислоты очень мало. Это доказывает, что растворение никеля в основном происходило в соответствии с реакциями (7) и (9) и менее вероятно - в соответствии с реакцией (8). Скорость реакции была довольно малой.

Пример 2.

Пример описывает стадию 1 в автоклаве в соответствии с технологическими схемами 1, 2 и 3. Измельченный штейн в количестве 250 г, гранулированный в воде, и раствор, содержащий 62,5 г Сu⁺⁺/л в виде CuSO₄, нагревался до 140^oC и выдерживался в автоклаве с мешалкой в течение 4 часов. Течение реакции контролировалось посредством образцов, извлекаемых через промежутки времени, указанные и таблице. Результаты представлены в таблице 2.

По результатам видно, что кислота не образовалась, это доказывает, что никель растворяется, а сера не окисляется. Скорость реакции была значительно выше, чем в примере 1.

Пример 3.

Этот пример касается стадий 1, 2 и 3 и соответствует технологической схеме 3.

Стадия 1:
Измельченный штейн в количестве 250 г, гранулированный в воде, и раствор, содержащий 30 г Сu⁺⁺/л в виде CuSO₄, нагревался до 140^oC и выдерживался в автоклаве с мешалкой в течение 0,5 часа. Результаты представлены в таблице 3.

Стадия 2:
Шлам был охлажден до 100^oС и оксидирован посредством подачи воздуха с помощью пропеллерного вентилятора, чтобы парциальное давление воздуха было 1 бар. Результаты приведены в таблице 3.

К шламу было добавлено 15 г Сu⁺⁺/л в виде СuSO₄ и он нагревался до 140^oС в автоклаве и выдерживался там в течение 4 часов. Течение реакции контролировалось с помощью проб, извлекаемых через промежутки времени, указанные в таблице. Результаты представлены в таблице 3.

Стадия 4:
Шлам охлаждали до 100^oС, добавляли к нему 35 г CuSO₄ и оксидировали подачей кислорода с помощью пропеллерного вентилятора, чтобы парциальное давление кислорода было 1 бар. Результаты приведены в таблице 3.

По результатам видно, что кислота не была получена. Это, в свою очередь, доказывает, что произошло растворение никеля без окисления серы.

Как видно из примеров 2 и 3, основная часть никеля быстро растворяется вначале, т.е. в первом автоклаве, и соответственно на второй стадии содержание твердых веществ осадка может быть высоким. Примеры также доказывают, что вышеописанные реакции имеют место в условиях, указанных в примерах. В этих экспериментах выщелачивания проводятся при температуре 140^oС, но температура может несколько изменяться, хотя верхним ее пределом является около 160^oС, потому что кристаллизация сульфида никеля, начинающаяся выше этой температуры, может привести к техническим трудностям.

Эксперименты 1 и 2 показывают, что гранулированный и быстро охлаждаемый штейн реагирует со значительно более высокой скоростью, чем медленно охлаждаемый штейн. Это понятно, потому что кристаллы в медленно охлаждаемом штейне более совершенны и таким образом более стабильны, чем кристаллы в быстро охлаждаемом штейнe. Для специалиста также очевидно, что мелкодисперсность размолотого штейна важна в том смысле что, чем мельче размолот штейн, тем выше скорость реакции. В экспериментах, приведенных выше, мощность размола составляла 80 кВт/ч в открытом цикле размалывания, но, конечно, это только пример, иллюстрирующий возможности способа. Степень размола не оказывает влияния на функционирование всего способа, но это фактор, который должен быть оптимизирован во всех случаях (определено соотношение между затратами на размол и затратами на выщелачивание).

Формула изобретения

1. Способ выщелачивания никеля из сульфидного никелево-медного штейна, содержащего железо, включающий его высокотемпературное выщелачивание под давлением, отличающийся тем, что выщелачивание осуществляют раствором сульфата меди при температуре до 160°С, после выщелачивания проводят стадию окисления, при этом шлам, полученный при выщелачивании под давлением и на первой стадии окисления, содержащий дигенит и основной сульфат меди, окисляют посредством раствора, содержащего серную кислоту и кислород, для получения раствора сульфата меди и осадка сульфида меди.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачивание под давлением проводят в одну стадию.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что шлам, полученный при выщелачивании под давлением, для осаждения железа и меди, содержащихся в растворе, окисляют посредством кислорода.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что при выщелачивании под давлением вводят избыток раствора сульфата меди по отношению к количеству никеля.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что раствор сульфата меди подают в первый автоклав выщелачивания под давлением.

6. Способ по п.2, отличающийся тем, что раствор сульфата меди подают в несколько автоклавов на стадию выщелачивания под давлением.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что при выщелачивании под давлением никелевого штейна окисляют не более 1/6 серы, содержащейся в штейне.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть количества сульфата меди, необходимого в растворе, получают выщелачиванием материала, содержащего медь.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что на выщелачивание металлизированного штейна, полученного в печи вторичной обработки, подают возвратную кислоту со стадии электролиза.

10. Способ по п.8, отличающийся тем, что выщелачиваемым материалом является сплав, содержащий медь.

11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что после стадии выщелачивания под давлением получают раствор сульфата никеля, который очищают и отводят на электролиз никеля.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачивание под давлением проводят в несколько стадий.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачивание под давлением проводят в две стадии.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что шлам, полученный на первой стадии выщелачивания под давлением, для осаждения железа, содержащегося в шламе, окисляют посредством кислорода.

15. Способ по п.13, отличающийся тем, что шлам, полученный на второй стадии выщелачивания под давлением, окисляют посредством раствора, содержащего серную кислоту и кислород, для получения раствора сульфата меди.

16. Способ по п.13, отличающийся тем, что на первую стадию выщелачивания под давлением вводят недостаточное количество раствора сульфата меди по отношению к количеству никеля.

17. Способ по п.13, отличающийся тем, что на вторую стадию выщелачивания под давлением вводят избыток раствора сульфата меди по отношению к количеству никеля.

18. Способ по любому из пп.1-17, отличающийся тем, что используют кислород или воздух или воздух, обогащенный кислородом.

19. Способ по п.9, отличающийся тем, что раствор, полученный при выщелачивании преимущественно металлизированного штейна подают на вторую стадию окисления цикла выщелачивания сульфидного штейна.

20. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют быстро охлажденный никелево-медный штейн.

21. Способ по п.9, отличающийся тем, что используют преимущественно быстро охлажденный металлизированный штейн.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6