Способ извлечения никеля из никелевых руд

Авторы патента:

C22B23 - Получение никеля или кобальта

Владельцы патента RU 2342447:

Басков Дмитрий Борисович (RU)

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам извлечения никеля из окисленных никелевых руд. Способ включает измельчение никелевой руды, ее смешивание с добавками серы и хлоридов щелочных или щелочно-земельных металлов, обжиг смеси в присутствии водяного пара с последующим охлаждением. После охлаждения проводят сернокислотное выщелачивание обожженной смеси и дальнейшую переработку продуктивного раствора. При этом перед обжигом смесь измельченной руды с добавками подвергают гранулированию и сушке, а после обжига гранулированную смесь охлаждают на воздухе с последующей выдержкой на воздухе. Техническим результатом является увеличение скорости фильтрации обожженной руды после сернокислотного выщелачивания, снижение содержания двухвалентного железа в продуктивном растворе, упрощение аппаратурного оформления процесса и снижение затрат на осуществление способа. 2 табл.

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам извлечения никеля из окисленных никелевых руд.

В качестве прототипа выбран способ получения никеля и кобальта (патент RU 2267547), включающий измельчение никелевой руды, ее смешивание с добавками серы и хлоридов щелочных или щелочно-земельных металлов, обжиг полученной смеси в присутствии водяного пара с последующим охлаждением, сернокислотным выщелачиванием обожженной смеси и дальнейшей переработкой продуктивного раствора.

Недостатком способа является низкая скорость фильтрации обожженной руды после сернокислотного выщелачивания из-за пептизации железосодержащих и глинистых минералов, что приводит к необоснованно большому фронту дорогого фильтровального оборудования, выполненного из кислотоупорной стали. Кроме того, удельный расход кислоты при выщелачивании по этому способу составляет 300 кг на тонну руды, что приводит к большим затратам на приобретение серной кислоты. Охлаждение руды в бескислородной атмосфере также усложняет аппаратурное оформление процесса, а проведение выщелачивания сразу после обжига приводит к высокому содержанию двухвалентного железа в продуктивном растворе, снижению двухвалентного железа в продуктивном растворе, упрощению аппаратурного оформления процесса и снижению затрат на осуществление способа.

Задачами, на решение которых направлено заявленное изобретения, являются увеличение скорости фильтрации обожженной руды после сернокислотного выщелачивания, снижение двухвалентного железа в продуктивном растворе, упрощение аппаратурного оформления процесса и снижение затрат на осуществление способа.

Указанная техническая задача решается тем, что в способе извлечения никеля из никелевых руд, включающем измельчение никелевой руды, ее смешивание с добавками серы и хлоридов щелочных или щелочно-земельных металлов, обжиг смеси в присутствии водяного пара с последующим охлаждением, сернокислотное выщелачивание обожженной смеси и дальнейшую переработку продуктивного раствора, перед обжигом смесь измельченной руды с добавками подвергают гранулированию и сушке, а после обжига гранулированную смесь охлаждают на воздухе с последующей выдержкой на воздухе.

Гранулирование смеси измельченной руды с добавками позволяет увеличить скорость фильтрования руды после сернокислотного выщелачивания и снизить количество фильтровального оборудования, а охлаждение и выдержка обожженной гранулированной смеси руды с добавками позволяет снизить количество двухвалентного железа в продуктивном растворе после выщелачивания, так как на воздухе происходит окисление двухвалентного железа до трехвалентной формы, которая является кислотноупорной.

Способ осуществляли следующим образом.

Пример 1

Исходная окисленная никелевая руда железистого или латеритного типа с содержанием никеля 1,0% сушится до влажности 10% и подвергается сухому измельчению до класса - 0,5 мм и ниже. Измельченная руда смешивается с 2,0% серы и 1,0% поваренной соли от сухого веса руды и на чашеобразном грануляторе формируется в гранулы. Гранулирование производится 10%-ным водным раствором жидкого стекла. Гранулы размером 5-10 мм высушиваются при температуре 120-140°С до влажности 5,0% и подвергаются обжигу в присутствии водяного пара при температуре 500°С в течение 30 минут в бескислородной атмосфере. Обожженные гранулы после обжига охлаждаются на воздухе и подвергаются перколяционному выщелачиванию. Для этого обожженные гранулы размером 5-10 мм и общей массой 151,5 г сразу после охлаждения на воздухе поместили в перколяционную колонку и залили 60 мл раствора серной кислоты с концентрацией 50 г/л для заполнения порового пространства гранул, которое составляет 40%. Затем залили еще 100 мл раствора серной кислоты с концентрацией 50 г/л. Через определенное время раствор сливали и измеряли его объем. Четыре миллилитра раствора отбиралось для определения концентрации серной кислоты, содержания никеля, двухвалентного и трехвалентного железа. Затем полученный раствор доукрепляли серной кислотой до концентрации 50 г/л, объем раствора доводили до 100 мл и снова заливали в колонку. Результаты перколяционного выщелачивания приведены в Табл.1. После стабилизации продуктивного раствора по содержанию никеля раствор сливался, гранулы тщательно промывались дистиллированной водой до нейтральной реакции, высушивались и взвешивались.

Вес гранул после выщелачивания 136 г. Содержание никеля в гранулах после перколяционного выщелачивания 0,1%. Извлечение никеля в продуктивный раствор составляет 91%. Удельный расход серной кислоты составил 228,5 кг на тонну руды.

Таблица 1
Количество суток	Объем выходящего раствора, мл	Содержание серной кислоты, г/л	Содержание никеля в растворе, г/л	Содержание железа + 2 в растворе, г/л	Содержание железа + 3 в растворе, г/л
1	96	(рН 5,0)	1,145	15,3	Н.О.
2	96	4,5	2,375	18,7	1,54
5	96	(рН 5,0)	3,38	27,4	Н.О.
7	96	7,2	4,93	35,7	2.0
9	96	9,0	5,93	40,49	0,69
12	96	9,0	6,58	48,6	3,06
14	96	25,2	6,94	49,1	18,1
18	96	19,8	6,97	48,1	9,14

Пример 2

Для этого обожженные гранулы размером 5-10 мм и общей массой 151,5 г поместили в перколяционную колонку и залили 60 мл раствора серной кислоты с концентрацией 50 г/л, для заполнения порового пространства гранул, которое составляет 40%. Затем залили еще 100 мл раствора серной кислоты с концентрацией 50 г/л. Через определенное время раствор сливали и измеряли его объем. Четыре миллилитра раствора отбиралось для определения концентрации серной кислоты, содержания никеля, двухвалентного и трехвалентного железа. Затем полученный раствор доукрепляли серной кислотой до концентрации 50 г/л, объем раствора доводили до 100 мл и снова заливали в колонку. Результаты перколяционного выщелачивания приведены в Табл.2.

Таблица 2

Количество суток	Объем выходящего раствора, мл	Содержание серной кислоты, г/л	Содержание никеля в растворе, г/л	Содержание железа + 2 в растворе, г/л	Содержание железа + 3 в растворе, г/л
0	100	50	-	-	-
2	96	18	4,743	3,49	4,3
3	96	31,5	6,25	4,32	7,5
4	96	35,16	6,91	5,58	7,4
7	96	29,75	6,93	6,42	8,38
8	96	39,67	7,08	6,98	8,65
9	96	31,55	7,05	8,79	8,8
10	96	26,14	7,08	9,77	13,93

После стабилизации продуктивного раствора по содержанию никеля раствор сливался, гранулы тщательно промывались дистиллированной водой до нейтральной реакции, высушивались и взвешивались. Из Табл.2 видно, что через 8 дней раствор стабилизируется по содержанию никеля, поэтому удельный расход серной кислоты рассчитывался исходя их 8 дней выщелачивания.

Вес гранул после выщелачивания 141 г. Содержание никеля в гранулах после перколяционного выщелачивания 0,12%. Извлечение никеля в продуктивный раствор составляет 88,9%. Удельный расход серной кислоты составил 76,5 кг на тонну руды, что в 3 раза меньше, чем при выщелачивании свежеобожженных гранул.

Из данных приведенных в Табл.1 и Табл.2 видно, что количество двухвалентного железа в продуктивном растворе при выщелачивании свежеобожженных гранул в 7 раз выше, чем при выщелачивании окисленных на воздухе гранул, при близком содержании и извлечении никеля в раствор. Время выщелачивания окисленных гранул в 2,25 раза меньше, чем свежеобожженных.

Способ извлечения никеля из никелевых руд, включающий измельчение никелевой руды, ее смешивание с добавками серы и хлоридов щелочных или щелочно-земельных металлов, обжиг смеси в присутствии водяного пара с последующим охлаждением, сернокислотное выщелачивание обожженной смеси и дальнейшую переработку продуктивного раствора, отличающийся тем, что перед обжигом смесь измельченной руды с добавками подвергают гранулированию и сушке, а после обжига гранулированную смесь охлаждают на воздухе с последующей выдержкой на воздухе.

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных и благородных металлов, преимущественно к извлечению меди и золота из пиритных огарков, являющихся отходами сернокислотного производства, и может быть использовано при кучном, кюветном и перколяционном выщелачивании.

Способ переработки медного концентрата от флотационного разделения файнштейна // 2341573

Изобретение относится к комплексной переработке медного концентрата с селективным извлечением цветных и благородных металлов. .

Способ выщелачивания продуктов, содержащих сульфиды металлов // 2339708

Изобретение относится к гидрометаллургии и обогащению руд, извлечению цветных, редких и благородных металлов из сульфидного минерального сырья, к переработке руд, продуктов обогащения и отходов горно-обогатительных и металлургических производств, в том числе концентратов, промпродуктов, хвостов, шлаков, шламов и др.

Способ кучного выщелачивания минерального сырья при отрицательной температуре // 2339707

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности меди, к переработке бедных руд, шламов, отвалов, в том числе содержащих сульфиды металлов, и может быть использовано для получения металлов кучным выщелачиванием минерального сырья при отрицательной температуре.

Способ извлечения ионов железа, цинка, меди и марганца // 2338801

Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано при переработке концентратов, промпродуктов и твердых отходов, содержащих цветные металлы.

Способ переработки сульфидных концентратов // 2337162

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к способам комплексной переработки сульфидных концентратов и промпродуктов, и может быть использовано для извлечения цветных и благородных металлов.

Способ извлечения меди чановым выщелачиванием из смешанных и окисленных руд // 2337161

Изобретение относится к гидрометаллургии, а именно к переработке руд, продуктов и отходов горно-обогатительных и металлургических производств, содержащих сульфиды металлов, и может быть использовано при извлечении меди из смешанных и окисленных руд чановым выщелачиванием.

Способ переработки сульфидно-окисленных медных руд // 2337160

Изобретение относится к металлургии меди, также металлургии других цветных металлов, а именно к способам переработки сульфидно-окисленных медных руд, а также промпродуктов, хвостов и шлаков, содержащих окисленные и сульфидные минералы цветных металлов.

Способ переработки сульфидно-окисленных медных руд // 2337159

Способ кучного выщелачивания минерального сырья при отрицательной температуре // 2337155

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных и благородных металлов, а именно к переработке минерального сырья, в том числе содержащего сульфиды металлов, бедные руды, шламы, отвалы, и может быть использовано для получения металлов кучным, подземным и перколяционным способом, вскрытия тонковкрапленных благородных металлов в сульфиды перед цианированием.

Способ извлечения никеля и кобальта из латеритных руд // 2333972

Изобретение относится к области металлургии, в частности к извлечению никеля и кобальта. .

Способ осаждения никеля, кобальта и меди селективно от цинка из сульфатных растворов в виде сульфидов // 2328537

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано при разработке технологий гидрометаллургической переработки растворов, содержащих, наряду с никелем и/или медью, и/или кобальтом, цинк.

Способ переработки сырья, содержащего цветные металлы и железо // 2324751

Изобретение относится к металлургической промышленности, преимущественно к металлургии никеля и кобальта, и касается способов получения жидкого металла при переработке окисленного металлсодержащего природного сырья и техногенных материалов.

Способ извлечения никеля // 2322521

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу извлечения никеля путем восстановления, охлаждения и последующей переработки руды, например, гидрометаллургическим методом.

Способ очистки гидролитических железистых кеков от никеля // 2320736

Изобретение относится к области переработки никельсодержащих полупродуктов - железистых кеков, получаемых в процессе гидрометаллургического производства никеля.

Способ переработки материалов, содержащих минералы, в которые никель входит в закисной форме // 2319754

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано при разработке технологий рафинирования файнштейнов и переработки других материалов, содержащих никель в закисной форме.

Способ переработки оборотных конвертерных шлаков никель-кобальтового производства при совместной плавке их с агломератом в шахтной печи // 2315816

Изобретение относится к металлургии никеля и кобальта, в частности к способу переработки оборотных конвертерных шлаков никель-кобальтового производства. .

Способ извлечения никеля и сопутствующих металлов // 2311467

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам извлечения никеля, кобальта и сопутствующих металлов из растворов, полученных при кислотном выщелачивании окисленных (латеритовых) руд, и может быть использовано при получении никеля, кобальта, марганца и магния из указанных растворов.

Способ автоклавного выщелачивания силикатных окисленных никелевых руд // 2308496

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к области автоклавной гидрометаллургии и переработке силикатных окисленных никелевых руд, обогащенных магнием.

Способ получения электролитного никеля // 2303086

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к получению катодного никеля из сульфидного медно-никелевого сырья. .

Способ переработки сернокислотных никельсодержащих растворов // 2342448

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам получения никеля, и может быть использовано при переработке продуктивных растворов сернокислотного выщелачивания никеля