Способ переработки сульфидных никелевых концентратов

Изобретение относится к металлургии цветных металлов. Способ переработки сульфидного никелевого сырья включает обжиг шихты, содержащей сульфидное никелевое сырье и хлорид натрия, при температуре 350-400°С с доступом кислорода в течение 1,5-2 ч и выщелачивание полученного огарка водой при температуре до 100°С. Шихту готовят из смеси сульфидного никелевого сырья и сульфидного медного концентрата и хлорида натрия при массовом соотношении смеси сульфидного никелевого сырья и сульфидного медного концентрата к хлориду натрия 1:0,5-2,0 и массовом соотношении Cu/Ni в шихте больше 3. Выщелачивание ведут с переводом в раствор водорастворимых соединений никеля и меди. Обеспечивается максимально полный перевод никеля в водорастворимую форму для выщелачивания его водой, а также сокращение выделения диоксида серы в атмосферу. 2 ил., 4 пр.

 

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности никеля, и может быть использовано для переработки сульфидного никелевого сырья, в том числе руд и концентратов, не содержащих в качестве примесей медь с получением чистых металлов или их солей.

Известен способ переработки сульфидных медных концентратов (предложенный для концентратов месторождения Эрдэнэт), включающий обжиг концентрата с NaCl при температурах 450-500°C, двухстадийное выщелачивание огарка серной кислотой и экстракцию-реэкстракцию меди с последующей электроэкстракцией, что позволяет достигать извлечения меди 95% (Медведев А.С., Со Ту, Хамхаш А., Гостеева Н.В., Птицын A.M. Вариант переработки сульфидного медного концентрата комбинированным методом, Цветные металлы, №1, 2010 г.).

Известен способ переработки сульфидных медных концентратов (предложенный для концентратов месторождения Удокан), включающий обжиг концентрата с KCl при температуре 450°C, выщелачивание продукта обжига водой и двухстадийное выщелачивание образующегося гидратного кека серной кислотой с получением в качестве конечных продуктов медного купороса и калийного удобрения (Медведев, А.С., Со Ту, Птицын A.M. Комбинированная технология переработки удоканского сульфидного медного концентрата // Известия вузов. Цветная металлургия. - 2012. - №2. - С. 17-20.).

Недостатком двух вышеуказанных способов является то, что они применимы только к медным концентратам.

Известен способ переработки сульфидных никелевых файнштейнов, включающий двухстадийный окислительный обжиг при температурах 900-1200°C с промежуточным сульфат-хлорирующим обжигом при температуре 750-800°C при подшихтовке небольшого количества сильвинита, а для образования водорастворимых хлоридов и сульфатов меди и кобальта после первого окислительного обжига в огарке оставляют 1-3% серы. При этом никель не сульфатизируется и не хлорируется. Огарок сульфат-хлорирующего обжига направляют на выщелачивание сначала водой, а затем слабым раствором серной кислоты, в результате чего в раствор извлекается до 80% меди и до 30% кобальта, а никель остается в кеке, который направляют на вторую стадию окислительного обжига (Комплексная переработка медно-никелевого сырья, А.В. Ванюков, Н.И. Уткин.: Учебник для вузов. Челябинск, Металлургия, Челябинское отделение, 1988, 432 с.).

Недостатком способа является узкая область применения (только для никелевых файнштейнов) и его многостадийность.

Наиболее близким по технической сущности является способ переработки никелевого сырья (Патент RU 2533294 С1, опубликован 20.11.2014, бюл. №32), включающий смешивание исходного сырья с хлоридом натрия NaCl в соотношении 1:1-5-1:2 по массе, обжиг при температурах 350-400°C в течение 1,5-2 часа в трубчатой или муфельной печи при доступе кислорода воздуха, выщелачивание полученного огарка водой с переходом в раствор меди, кобальта и никеля.

Недостатком прототипа является то, что он подходит только для высокомедистых никелевых концентратов. При использовании указанного способа для переработки никелевых концентратов, не содержащих в качестве примеси медь (или содержащих медь в незначительных количествах - до 0,5%), извлечение никеля в воду из огарка не превышает 20%.

Технический результат предлагаемого способа направлен на упрощение известных технологий и создание экологически эффективной технологии переработки сульфидного никелевого концентрата с низким содержанием меди, позволяющей максимально полно переводить никель в водорастворимую форму и выщелачивать его водой, исключив или существенно сократив при этом выделение диоксида серы в атмосферу. При этом извлечение никеля в воду не менее 80%, меди - не менее 90%.

Технический результат достигается тем, что в способе переработки сульфидного никелевого сырья на обжиг с хлоридом натрия направляют не сульфидный никелевый концентрат (или другое сырье), а смесь сульфидных никелевого и медного концентратов, которую также предварительно тщательно смешивают с хлоридом натрия в соотношении 1:0,5÷1:2 по массе (в зависимости от состава никелевого концентрата), а обжиг также ведут при температурах 350-400°C в течение 1,5-2 часа в трубчатой или муфельной печи при хорошем доступе воздуха. Выщелачивание огарка ведут водой при температурах до 100°C.

Способ осуществляется следующим образом. Сульфидный никелевый концентрат перемешивали с хлоридом натрия и сульфидным медным концентратом, меняя массовое соотношение меди к никелю. Шихту загружали в трубчатую печь и обжигали в присутствии кислорода воздуха. Полученный огарок подвергли водному выщелачиванию.

На фигуре 1 представлена зависимость извлечения никеля в воду при выщелачивании огарков различных концентратов (температура выщелачивания 90°C, продолжительность 1,5 ч, Т:Ж=1:7) от температуры обжига (продолжительность 1,5 ч, расход NaCl - 80% от массы концентрата). Видно, что для концентрата с высоким содержанием меди (массовое соотношение меди к никелю ~1:2,2) удается достичь извлечения никеля из спека ~90% при оптимальной температуре обжига. Для низкомедистого концентрата (массовое соотношение меди к никелю ~1:31) таких высоких извлечений достичь не удается.

На фигуре 2 представлена зависимость извлечения никеля в воду при выщелачивании огарков, полученных при обжиге концентратов с различным содержанием никеля и меди (температура выщелачивания 90°C, продолжительность выщелачивания 1,5 ч, Т:Ж=1:7, продолжительность обжига 1,5 ч, температура обжига 400°C, расход NaCl - 80% от массы концентрата) и извлечения никеля при водном выщелачивании огарка от соотношения Cu/Ni в обжигаемой смеси, которую получали путем добавления к Концентрату 3 (см. фиг. 1) различного количества сульфидного медного концентрата. При обжиге чистого Концентрата 3 с хлоридом натрия и незначительных добавках сульфидного медного концентрата извлечение никеля не превышает 20%. При массовом соотношении Cu/Ni от 0,5 до 2,5 извлечение никеля из огарка находится в пределах 40-55%, при массовом соотношении Cu/Ni больше 3 извлечение никеля в воду превышает 80%.

Таким образом, показана возможность переработки сульфидного никелевого концентрата с низким содержанием меди при помощи низкотемпературного обжига с хлоридом натрия путем подшихтовки в обжигаемую смесь сульфидного медного концентрата.

Следует отметить, что извлечение меди из огарка в воду также высокое - на уровне 90-95%. Кроме того, при корректировке pH полученного раствора до 6-7 никель остается в растворе, а медь остается в кеке. Таким образом можно разделять медь и никель.

Пример 1. В качестве исходного сырья использован сульфидный никелевый концентрат следующего состава, масс. %: Ni - 10,11; Cu - 0,32; Co - 0,34; Fe - 30,13; S - 13,91. Первоначально навеску шихты, состоящую из сульфидного никелевого концентрата и хлорида натрия, смешанных в массовом соотношении 1:0,8 соответственно, подвергли низкотемпературному обжигу при температуре 400°C в присутствии кислорода воздуха в течение 1,5 часа. Полученный огарок выщелачивали водой 1,5 часа при температуре 90°C и Т:Ж=1:7. Извлечение никеля в раствор составило 15%. Вышеуказанных условий недостаточно для образования водорастворимого сульфата (и, возможно, хлорида) никеля при условиях обжига.

Пример 2. В качестве исходного сырья использован сульфидный никелевый концентрат следующего состава, масс. %: Ni - 10,11; Cu - 0,32; Со - 0,34; Fe - 30,13; S - 13,91 и сульфидный медный концентрат следующего состава, масс. %: Cu - 23,78; Fe - 6,61; S - 7,22. Первоначально навеску шихты, состоящую из сульфидного никелевого концентрата, сульфидного медного концентрата и хлорида натрия, смешанных в массовом соотношении 0,8:0,2:0,8 соответственно (то есть сохранен расход NaCl, равный 80% от массы смеси концентратов, а соотношение между никелевым и медным концентратом равно 4:1, что позволило добиться массового соотношения Cu:Ni в смеси - 0,62), подвергли низкотемпературному обжигу при температуре 400°C в присутствии кислорода воздуха в течение 1,5 часа. Полученный огарок выщелачивали водой 1,5 часа при температуре 90°C и Т:Ж=1:7. Извлечение никеля в раствор составило 40%, что показывает катализующее влияние медного концентрата на образование водорастворимых соединений никеля при обжиге с хлоридом натрия. Извлечение меди при водном выщелачивании огарка составило 92%.

Пример 3. В качестве исходного сырья использован сульфидный никелевый концентрат следующего состава, масс. %: Ni - 10,11; Cu - 0,32; Co - 0,34; Fe - 30,13; S - 13,91 и сульфидный медный концентрат следующего состава, масс. %: Cu - 23,78; Fe - 6,61; S - 7,22. Первоначально навеску шихты, состоящую из сульфидного никелевого концентрата, сульфидного медного концентрата и хлорида натрия, смешанных в массовом соотношении 2:3:4 соответственно (то есть сохранен расход NaCl, равный 80% от массы смеси концентратов, а соотношение между никелевым и медным концентратом равно 2:3, что позволило добиться массового соотношения Cu:Ni в смеси - 3,56), подвергли низкотемпературному обжигу при температуре 400°C в присутствии кислорода воздуха в течение 1,5 часа. Полученный огарок выщелачивали водой 1,5 часа при температуре 90°C и Т:Ж=1:7. Извлечение никеля в раствор составило 85%, извлечение меди при водном выщелачивании огарка составило 94%, что показывает возможность переработки низкомедистых сульфидных никелевых концентратов совместно с медными указанным способом.

Пример 4. В качестве исходного сырья использован сульфидный никелевый концентрат следующего состава, масс. %: Ni - 10,11; Cu - 0,32; Со - 0,34; Fe - 30,13; S - 13,91 и сульфидный медный концентрат следующего состава, масс. %: Cu - 23,78; Fe - 6,61; S - 7,22. Первоначально навеску шихты, состоящую из сульфидного никелевого концентрата, сульфидного медного концентрата и хлорида натрия, смешанных в массовом соотношении 1:4:4 соответственно (то есть сохранен расход NaCl, равный 80% от массы смеси концентратов, а соотношение между никелевым и медным концентратом равно 1:4, что позволило добиться массового соотношения Cu:Ni в смеси - 9,44), подвергли низкотемпературному обжигу при температуре 400°C в присутствии кислорода воздуха в течение 1,5 часа. Полученный огарок выщелачивали водой 1,5 часа при температуре 90°C и Т:Ж=1:7. Извлечение никеля в раствор составило 81%, извлечение меди при водном выщелачивании огарка составило 94%. Таким образом, показано, что существенное увеличение массового соотношения Cu:Ni не приводит к приросту извлечения никеля, которое остается на уровне 80-85%.

Способ переработки сульфидного никелевого сырья, включающий обжиг шихты, содержащей сульфидное никелевое сырье и хлорид натрия, при температуре 350-400°С с доступом кислорода в течение 1,5-2 ч и выщелачивание полученного огарка водой при температуре до 100°С, отличающийся тем, что шихту готовят из смеси сульфидного никелевого сырья и сульфидного медного концентрата и хлорида натрия при массовом соотношении смеси сульфидного никелевого сырья и сульфидного медного концентрата к хлориду натрия 1:0,5-2,0 и массовом соотношении Cu/Ni в шихте больше 3, при этом выщелачивание ведут с переводом в раствор водорастворимых соединений никеля и меди.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу кучного выщелачивания золота из исходного сырья в виде золотосодержащих упорных руд и техногенного минерального сырья. Способ включает агломерацию исходного сырья путем добавки к нему связующего материала, формирование штабеля, выщелачивание золота путем подачи в штабель раствора выщелачивающего реагента, рециркуляцию рабочих растворов, сбор продуктивных растворов и выделение из них золота.

Изобретение относится к металлургии. Способ химического обогащения полиметаллических марганецсодержащих руд включает дробление и размол руды, который ведут до крупности минус 0,125, автоклавное выщелачивание присутствующих в руде элементов путем смешивания ее с 18%-ным раствором хлористого железа в соотношении 1:9 с последующим нагревом до температуры 475-500 K в течение 3 часов.

Изобретение относится к технологии извлечения скандия из различных видов сырья и техногенных отходов и может быть использовано для избирательного извлечения скандия из отходов производства алюминия (красные шламы), титана (отработанные расплавы), диоксида титана (гидролизная серная кислота или солянокислые раствора), циркония, олова, вольфрама, урана.

Изобретение относится к гидрометаллургической переработке золотосодержащих упорных руд и техногенного минерального сырья и предназначено для извлечения золота из них.

Изобретение относится к способу добычи ванадия, никеля и молибдена из остатков очистки тяжелой сырой нефти. Способ включает пиролиз и сжигание остатков при температурах до 900°C для образования золы.
Изобретение относится к технологии выделения редкоземельных элементов (РЗЭ) из природных фосфорсодержащих концентратов. Монацитовый концентрат обрабатывают при нагревании серной кислотой c получением спека, содержащего сульфаты редкоземельных элементов.

Изобретение относится к технологии редких и редкоземельных металлов и может быть использовано на рудоперерабатывающих предприятиях для вскрытия и переработки трудно разлагаемых концентратов для извлечения редкоземельных металлов (РЗМ), циркония, титана и других металлов.

Изобретение относится к области утилизации отходов гальванического производства, например шламов, путем переработки последних и может быть использовано на предприятиях цветной металлургии и предприятиях, использующих в своем производственном цикле соединения цветных металлов.

Изобретение относится к переработке полиметаллических руд грануляцией и последующим кучным выщелачиванием. Грануляцию руды осуществляют раствором серной кислоты с расходом 0,033-0,2 т/т руды.

Изобретение относится к способу извлечения полезных компонентов из хвостов обогащения в виде глинистого рудного материала. Способ включает укладку исходного материала в штабель и выщелачивание полезных компонентов с использованием выщелачивающих реагентов.

Изобретение относится к металлургии. Способ химического обогащения полиметаллических марганецсодержащих руд включает дробление и размол руды, который ведут до крупности минус 0,125, автоклавное выщелачивание присутствующих в руде элементов путем смешивания ее с 18%-ным раствором хлористого железа в соотношении 1:9 с последующим нагревом до температуры 475-500 K в течение 3 часов.
Изобретение относится к извлечению рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, содержащего рутений. Способ включает его сушку, прокаливание, охлаждение и измельчение в черный порошок, содержащий оксид рутения.

Изобретение относится извлечению металлического кобальта, рутения и алюминия из отработанного катализатора Co-Ru/Al2O3 для синтеза Фишера-Тропша. Катализатор подвергают воздействию прокаливанием и восстановительной обработке.
Изобретение относится к гидрометаллургическим способам переработки сульфидных концентратов, содержащих цветные металлы, железо и драгоценные металлы. Сущность изобретения заключается в том, что пентландит-пирротиновый концентрат, измельченный до частиц 6-25 мкм, выщелачивают при 90-105°C и давлении кислорода до 1,0 МПа в присутствии серной кислоты и сульфата натрия.

Изобретение относится к области утилизации отходов гальванического производства, например шламов, путем переработки последних и может быть использовано на предприятиях цветной металлургии и предприятиях, использующих в своем производственном цикле соединения цветных металлов.

Способ извлечения металлов включает выщелачивание руды путем непрерывного многостадийного противоточного кучного выщелачивания. На каждой промежуточной стадии подают выщелачивающий раствор, приготовленный из маточного раствора, полученного на следующей стадии выщелачивания предыдущей кучи.

Изобретение относится к извлечению металлов и металлических соединений из металлоносного сырья. Способ включает смешивание с водной средой металлоносной руды и/или источника сырья, содержащего первый металл в нерастворимой форме, хромоносный материал в качестве второго металла, и другие соединения, для получения суспензии, содержащей первый металл в нерастворимой форме, соединения Cr и другие соединения.

Изобретение относится к способу, c помощью которого ценные металлы и возможные благородные металлы извлекают из смешанного штейна, полученного в плавильной печи. Ценные металлы в материале, полученном в плавильной печи, выщелачивают кислым раствором, содержащим сульфат и хлорид, из которого каждый металл выделяют с помощью экстракции растворителем.

Предложен способ пирометаллургической переработки никельсодержащего сульфидного материала с использованием флюсовой композиции, содержащей соединение кальция.

Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов, а именно кучного выщелачивания окисленных силикатных никелевых руд, состоящих преимущественно из гидросиликатов магния, железа и минералов группы кремнезема.
Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, может быть использовано для выщелачивания и растворения металлической меди из сырья и промпродуктов. Выщелачивание металлической меди из медьсодержащего материала в растворах серной кислоты проводят с добавкой окислителя при нагревании и наложении переменного тока промышленной частоты.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов. Способ переработки сульфидного никелевого сырья включает обжиг шихты, содержащей сульфидное никелевое сырье и хлорид натрия, при температуре 350-400°С с доступом кислорода в течение 1,5-2 ч и выщелачивание полученного огарка водой при температуре до 100°С. Шихту готовят из смеси сульфидного никелевого сырья и сульфидного медного концентрата и хлорида натрия при массовом соотношении смеси сульфидного никелевого сырья и сульфидного медного концентрата к хлориду натрия 1:0,5-2,0 и массовом соотношении CuNi в шихте больше 3. Выщелачивание ведут с переводом в раствор водорастворимых соединений никеля и меди. Обеспечивается максимально полный перевод никеля в водорастворимую форму для выщелачивания его водой, а также сокращение выделения диоксида серы в атмосферу. 2 ил., 4 пр.

Наверх