Способ переработки сульфидных медно-никелевых концентратов

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к способам прямого растворения сульфидных медно-никелевых концентратов. Сущность заключается в растворении сульфидных медно-никелевых концентратов во взвешенном слое в присутствии хлорсодержащих соединений под действием переменного тока плотностью 4000-5000 А/м² при температуре 60-80°С и содержании хлорид-ионов 60-80 г/л, обеспечивается упрощение технологического процесса растворения сульфидных медно-никелевых концентратов и повышение селективности разделения металлов при сохранении извлечения никеля и кобальта в раствор.

 

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, а именно к способам прямого растворения сульфидных медно-никелевых концентратов.

Известен способ переработки сульфидного медно-никелевого концентрата - файнштейна, включающий его растворение в солянокислых средах с использованием газообразного хлора (Резник И.Д., Ермаков Г.П., Шнеерсон Я.М. Никель. Т.3. - М.: ООО «Наука и технология», 2003, - с.347).

Недостатками этого метода являются токсичность газообразного хлора и необходимость создания герметичной аппаратуры.

Известен способ растворения сульфидного медно-никелевого концентрата - файнштейна, включающий растворение в сернокислом растворе при повышенных давлении и температуре (там же с.313).

Недостатками этого способа являются высокая степень перехода серы в раствор, сложное и дорогостоящее оборудование, большой расход электрической и тепловой энергии.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ автоклавного растворения сульфидов цветных металлов раствором серной кислоты в присутствии галогенсодержащих соединений при повышенных давлении и температуре (пат. 392127, 27.07.1973. Бюл. №32).

Недостатками этого способа являются сложный процесс растворения сульфидных медно-никелевых концентратов (автоклавное оборудование, необходимость использования коррозионно-стойких материалов), а также недостаточно высокая селективность разделения металлов.

Техническая задача предлагаемого решения заключается в упрощении технологического процесса растворения сульфидных медно-никелевых концентратов и повышении селективности разделения металлов при сохранении извлечения никеля и кобальта в раствор.

Технический результат достигается тем, что растворение сульфидных медно-никелевых концентратов проводят во взвешенном слое в сернокислом растворе в присутствии хлорсодержащих соединений под действием переменного тока плотностью 4000-5000 А/м², при температуре 60-80°С и содержании хлорид-ионов 60-80 г/л.

Увеличение плотности тока более 5000 А/м² нецелесообразно в связи с большим перегревом электролита и его сильным испарением. При уменьшении плотности тока менее 4000 А/м² не достигается желаемый эффект воздействия на степени извлечения никеля и кобальта в раствор.

Пример 1

Сульфидный медно-никелевый концентрат, содержащий Ni 28,8%; Cu 42,1%; Fe 2,55%; Со 0,67% и S 23,3% помещается в сернокислый электролит, содержащий 60 г/л хлорид-ионов, с помощью турбулентного перемешивания создается взвешенный слой, затем через реакционную смесь пропускается переменный электрический ток плотностью 5000 А/м². Температура электролита - 80°С. Извлечение никеля и кобальта в раствор достигает 95-97%, палладия в остаток растворения - 99,9%. Железо извлекается в раствор, медь и сера преимущественно концентрируются в остатке растворения.

Примеры 2-6 выполнены аналогично примеру 1, а составы растворяемых концентратов, режимы процессов и результаты их проведения приведены ниже.

Пример 2

В результате растворения сульфидного медно-никелевого концентрата, содержащего Ni 28,8%; Cu 42,1%; Fe 2,55%; Со 0,67% и S 23,3% под действием переменного тока плотностью 4000 А/м² в сернокислом электролите, содержащем 60 г/л хлорид-ионов при температуре 60°С. Извлечение никеля и кобальта в раствор достигло 93-95%, палладия в остаток растворения - 99,9%.

Пример 3

В результате растворения сульфидного медно-никелевого концентрата, содержащего Ni 36%; Cu 33,7%; Fe 2,3%; Со 0,79% и S 21,1% под действием переменного тока плотностью 4500 А/м² в сернокислом электролите, содержащем 70 г/л хлорид-ионов при температуре 70°С. Извлечение никеля и кобальта в раствор достигло 96-97%, палладия в остаток растворения - 99,9%.

Пример 4

В результате растворения сульфидного медно-никелевого концентрата, содержащего Ni 31,2%; Cu 38,1%; Fe 2,4%; Со 0,7% и S 22,2% под действием переменного тока плотностью 4000 А/м² в сернокислом электролите, содержащем 70 г/л хлорид-ионов при температуре 50°С. Извлечение никеля и кобальта в раствор достигло 90-92%, палладия в остаток растворения - 99,9%.

Пример 5

В результате растворения сульфидного медно-никелевого концентрата, содержащего Ni 28,8%; Cu 42,1%; Fe 2,55%; Со 0,67% и S 23,3% под действием переменного тока плотностью 4000 А/м² в сернокислом электролите, содержащем 100 г/л хлорид-ионов при температуре 60°С. Извлечение никеля и кобальта в раствор достигло 87-89%, палладия в остаток растворения - 98,2%.

Пример 6

В результате растворения сульфидного медно-никелевого концентрата, содержащего Ni 31,2%; Cu 38,1%; Fe 2,4%; Со 0,7% и S 22,2% под действием переменного тока плотностью 3000 А/м² в сернокислом электролите, содержащем 50 г/л хлорид-ионов при температуре 60°С. Извлечение никеля и кобальта в раствор достигло 88-90%, палладия в остаток растворения - 99,9%.

Пример 7

В результате растворения сульфидного медно-никелевого концентрата, содержащего Ni 33,7%; Cu 38,5%; Fe 2,7%; Со 0,88% и S 22,2% под действием переменного тока плотностью 4500 А/м² в сернокислом электролите, содержащем 80 г/л хлорид-ионов при температуре 75°С. Извлечение никеля и кобальта в раствор достигло 95-97%, палладия в остаток растворения - 99,9%.

Таким образом, осуществление процесса в мягком режиме позволило проводить растворение без сложной аппаратуры, полностью концентрировать металлы платиновой группы в твердом остатке, сохраняя при этом практически полное извлечение в раствор никеля и кобальта.

Способ переработки сульфидных медно-никелевых концентратов, включающий их растворение во взвешенном слое в серно-кислом растворе в присутствии хлорсодержащих соединений, отличающийся тем, что растворение ведут под действием переменного электрического тока плотностью 4000-5000 А/м² при температуре 60-80°С и содержании хлорид-ионов 60-80 г/л.