Способ извлечения никеля из руды
Изобретение относится к металлургии, а именно к гидрометаллургическому способу извлечения никеля и кобальта из окисленных никелевых руд. Способ включает измельчение руды, шихтование измельченной руды с серой и хлоридом натрия, обжиг шихты в присутствии водяного пара и последующее выщелачивание раствором, содержащим серную кислоту. Перед обжигом проводят гранулирование шихты. Выщелачивание обожженных гранул ведут раствором, содержащим около 5 г/л серной кислоты и 50 г/л сульфата аммония. Техническим результатом изобретения является уменьшение расхода серной кислоты при выщелачивании. 1 табл.
Изобретение относится к металлургии, а именно к гидрометаллургическим способам извлечения никеля и кобальта из окисленных никелевых руд.
Известен способ по патенту РФ №2267547, в описании которого руда с добавками элементной серы и хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов в количестве соответственно 2-3% и 1-1,5% от массы сухой руды обжигается в присутствии водяного пара при температуре 400-600°С.
Обжиг руды и ее охлаждение проводят в бескислородной атмосфере. Выщелачивание руды ведут в горячем растворе серной кислоты концентрацией не менее 200 г/л при температуре 70-80°С, с соотношением Т/Ж - 1/1,5-2,0. Расход серной кислоты при реализации этого способа достигает 300 кг / тонну руды.
Недостатком способа является необходимость в большом фронте агитационного выщелачивания в контактных чанах, очень низкая скорость фильтрации обожженной руды после сернокислотного выщелачивания из-за пептизации железосодержащих и глинистых минералов, что приводит к необоснованно большому фронту дорогого фильтровального оборудования.
Кроме того, нагрев пульпы при выщелачивании приводит к дополнительным затратам энергоносителей.
Задачей, решаемой данным изобретением, является уменьшение расхода серной кислоты на выщелачивание никеля.
Указанная задача решается тем, что в способе извлечения никеля из руды, включающем ее измельчение, шихтование измельченной руды серой и хлоридом натрия, обжиг шихты в присутствии водяного пара и последующее выщелачивание раствором, содержащим серную кислоту, перед обжигом проводят гранулирование шихты, выщелачивание обожженных гранул ведут раствором, содержащим около 5 г/л серной кислоты и 50 г/л сульфата аммония.
Максимальное извлечение никеля 90%, при кучном выщелачивании обожженных гранул, достигается после 4-х суток выщелачивания. Концентрация раствора серной кислоты при этом составляет около 5,0 г/л. При этом удельный расход серной кислоты составляет 15,55 кг/т руды.
Вышеуказанные условия проведения процесса переработки руды позволяют резко уменьшить расход серной кислоты на выщелачивание никеля и кобальта. Способ осуществляют следующим образом.
Пример
Исходная окисленная никелевая руда железистого или латеритного типа с содержанием никеля 0,45% 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. Гранулы размером 5-10 мм 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 162,7 г сразу после охлаждения на воздухе поместили в перколяционную колонку и залили 200 мл раствора с концентрацией сульфата аммония 50 г/л и серной кислоты 4,8 г/л. Через сутки раствор сливали и измеряли его объем. Пять миллилитров раствора отбиралось для определения концентрации серной кислоты, содержания никеля, двухвалентного и трехвалентного железа. Затем полученный раствор доукрепляли серной кислотой до концентрации 4,8 г/л 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, высушивались и взвешивались.
Вес гранул после выщелачивания 145,2 г. Содержание никеля в гранулах после перколяционного выщелачивания 0,05%. Извлечение никеля в продуктивный раствор составляет 90%. Удельный расход серной кислоты составил 15,55 кг на тонну руды
| Таблица 1 | ||||||
| Время выщелачивания, сутки | Объем фильтрат а, мл |
рН фильтрата | Содержание никеля в фильтрате, г/л | Содержание никеля в кеке, % | Объем промывной воды, мл | Содержание никеля в промывной воде, г/л |
| 1 | 145 | 3,98 | 2,46 | 0,05 | Первая пром. вода 150 | 0,492 |
| 2 | 135 | 4,43 | 3,51 | |||
| 3 | 120 | 4,45 | 4,0 | Вторая пром. вода 150 | 0,0738 | |
| 4 | 117 | 4,7 | 4,2 |
Удельный расход серной кислоты по сравнению с прототипом снижается в 4,9 раза. Концентрация серной кислоты в растворе по сравнению с прототипом уменьшается в 40 раз.
Химический анализ продуктивного раствора от выщелачивания обожженных гранул сульфатом аммония и серной кислоты.
Содержание элементов, г/л:
Ni=4,2
S=13,6
Na=1,9
Mn=0,789
Mg=0,242
Fe=0,227
Co=0,296
Ca=0,156
Zn=0,081
Cu=0,001
Cd=0,0002
Ba=0,0001.
Способ извлечения никеля из руды, включающий ее измельчение, шихтование измельченной руды с серой и хлоридом натрия, обжиг шихты в присутствии водяного пара и последующее выщелачивание раствором, содержащим серную кислоту, отличающийся тем, что перед обжигом проводят гранулирование шихты, выщелачивание обожженных гранул ведут раствором, содержащим около 5 г/л серной кислоты и 50 г/л сульфата аммония.
