Способ переработки железистыхникель-кобальтовых латеритовыхруд

 

Союз Соаетских

Социанистических

Республик

<»704231 (61) Дополнительное к ввт, свид-ву (22) Заявлено 11Л577 (21) 2513051/22-02 (51) + с присоединением заявки Ио

С 22 В 23/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300781. Бк>ллетень Мо 28 (53) УДК 669. 24 3.

27(088.8) Дата опубликования описания 300781

С.И. Соболь, P.A.Ãàôàðoâ, иностранцы Сифонтес Ансорандиа

Северино, Иендес Катасуе Хуан, Отеро Хавер и Лопес Тойрак

Ильдефонсо (Республика Куба)

Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов"Гинцветмет",завод им.Педро Сото. Альба (Республика

Куба) и Исследовательский горно-металлургический центр

Сурумм (Республика Куба) (72) Авторы ..изобретения (71)Заявители

Ф1

5 (11,5

Ю вфла 346 юВ i : " >

2 (54 ) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖЕЛЕЗИСТЫХ.

НИКЕЛЬ-КОБАЛЬТОВЫХ ЛАТЕРИТОВЫХ РУД

Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов, в частности к переработке богатых железом никель-кобальтовых руд— латеритов, с применением автоклавных процессов кислотного выщелачивания для селективного извлечения . в раствор никеля и кобальта с последующим разделением раствора и нерастворимого остатка выщелачивания и осаждением никеля и кобальта из раствора.

Известен способ переработки железистых никель-кобальтовых латеритовых руд автоклавным кислотным выщелачиванием с последующим разделением выщелоченной пульпы и осаждением сульфидов кобальта и никеля из раствора, включающий противоточную промывку нерастворимого остатка от выщелачивания водой $1).

Недостатками известного способа являются . значительные вторичные потери никеля и кобальта с нерастворимым остатком выщелачивания руды„ соответственно 2-4% и 3-6%; значительные потери этих металлов при осаждении их из раствора сероводородом, соответственно 1-3% и 1-4% > сброс в отвал, в частности, в моря и океаны, больших количеств выщелоченной руды, маточного раствора от сероводородного осаждения никеля и кобальта, содержащего сероводорода 100-300 мг/л и 6-8 г/л серной ислоты.

Предложенный спосЬб отличается тем, что промывку велут в присутствии восстановителя при подцержании рН среды 1,5-3,0 и при 50-90 С.

Способ отличается так>не тем, что в качестве промывного раствбра используют отвальный маточный раствор от осаждения сульфидов кобальта и

15 никеля, а промывку ведут с подачей восстановителя в пересчете на закисное железо 2-15 кг/т нерастворимого остатка.Это позволяет по-высить извлечение никеля и кобаль-

20 та из продуктов выщелачивания, снизить вредные выбросы и утилизировать неиспользованные восстановители и кислоту. В качестве восстановителей могут применяться: раст25 воримые соли двухвалентного железа, сероводород, сульфиды щелочных и щелочноземельных элементов, соли неполностью окисленной серы такие, :как тиосульфаты, политионаты, сульфи30 ты, а также сернистый ангидрид и

704231

60 т.п., введение которых в пульпу нерастворимого остатка при указанном значении рН раствора вызывает образование закисного железа за счет взаимодействия с его окислами, присутствующими в нерастворимом остатке в преобладающем количестве. Дозировка любых восстановителей выражается в виде стехиометрического эквивален та количества эакисного железа (Fe ) .на единицу 6-валентного хрома в нерастворимом остатке, необходимого для восстановления его до 3-х-валентного, а ввиду сравнительного постоянства содержания хромата в нерастворимом остатке руды, может выражаться в весовом количестве закисного

; железа на единицу массы остатка.

Стехиометрически необходимое количество закисного железа определяется по реакции

Cã6++ 3F 2+= Сгэ++ ЗГеЗ+

2. . и составляет 4,4 кг Fe на 1 кг

Сг +..

В нерастворимом остатке обычно содержится около 1, 0-1,5% хрома в

6-валентной форме от хрома общего, т.е. на 1 т остатка нужно было бы расходовать от 11 до 16 кг Ге .

Однако соосаждение никеля и кобальта с алунитом происходит неравномерно — ими обогащены внешние слои пленок алунита поэтому наибольший эффект создают да>хе небольшие добавки восстановителя. Кроме того, промывка остатка по длительности ограничена временем нахождения его в последних 2-3 сгустителях каскада противоточной промывки и составляет 1,5-3 суток. Это не позволяет целиком использовать стехиометрическое или большее количество восстановителя, практически необходимая дозировка последнего в зависимости от состава остатка и условий промывки выбирается в пределах 2-15 кг закисного >хелеза на

1 т нерастворимого остатка.

Способ осуществляется следующим образом.

Водную пульпу латеритовой руды выщелачивают в автоклавах серной кислоты при температуре 230-250 С.

Выщелоченную пульпу охлаждают в самоиспарителях до 100 С и направляют в систему из ряда последовательно работающих сгустителей, где по противоточной схеме осуществляют отделение никель-кобальтового раствора от нерастворимого остатка и его промывку, для чего в последний сгуститель подают маточный раствор от ora:õäåíèÿ ñóëü4>èäoâ никеля и кобальта сероводородом. Из раствора н автоклавах, при температуре 120-125 С сероводородом, при парциальном давлении 6-8 атм, осаждают сульфиды никеля и кобальта.

Пример 1, Навсски по !00 г нерастворимого остатка от автоклавного серноки-.лотного выщелачивания латеритовой руды следующего состава (в Ъ на сухую массу): никеля 0,075, хрома общ. 2,31, окиси кремния 8,12; кобальта 0,015, в т.ч. хрома (6+/ 0,31; сульфата

7,2, железа 51,0; алюминия 3,43 промывают 200 мл раствора серной кислоты и сульфата закиси железа перемешиванием в течение 1 мин 1 раз в час на протяжении от 15 до

96 ч при температуре 85, имитируя массообмен при противоточной промывке остатка в сгустителях.

Другие условия и результаты опытов приведены в табл.1. Расход Fe2+ составляет 1,36 r на 100 г невыщелоченного остатка.

Вторичные потери никеля и кобаль та при автоклавном выщелачивании латеритовой руды составляют около

50+10% от общих потерь с невыщелоченным остатком. Поэтому в расчете на вторично сооса:хденные металлы извлечение при восстановительной промывке оценивается: никеля 40-60%, кобальта 70-80%, что составляет от руды прибавку извлечения 1,01,2% и 1,5-2,5% соответственно, а с учетом повышения извлечения при осаждении сульфидов общее повь>шение извлечения из руды в сульфидный концентрат составляет: никеля более 2%, кобальта более 43.

Il р и м е р 2. Опыт противоточной восстановительной промывки нерастворимого остатка от автоклавного сернокислотного выщелачивания латеритовой руды, с использованием маточного раствора от оса>хдения сульфидов никеля и кобальта сероводородом в автоклавах.

Опыт провели на установке, моделирующей 6-стадийную промывку в сгустителях, с длительностью на ка>хдой стадии 24 ч.

Увеличение сквозного извлечения никеля и кобальта из руды в сульфидный концентрат определяется пределами, указанными в примере 1.

Объем пульпы на ка>хдой стадии промывки 2 литра, сосуды помещали в термостаты. Промывочное сооТношение было равно 2, на промывку подавали е>хесуточно 880 мл маточного раствора или (в параллельном опыте) холодной воды, количество твердого на каждой стадии промывки

400-440 r.

Иаточный раствор содержал,в г/л). никеля 0,043, кобальта 0,005, марганца 1,01, железа закисного 0,22, серной кислоты 6,11 (pH =- 1,4), сероводорода 14 мг/л.

Содержание никеля в нерастворимом остатке на 1-ой стадии промывки (исходное содержание) составляло

704231 (и<> суточным про<>ам) от О, 092 до

0,1019,, на 6-ой стадии — от 0,070 до 0,079Ъ; среднее извлечение в раствор. никеля иэ остатка по сравнению с водной промывкой составляло

25Ъ, извлечение кобальта в среднем составило 40%. Содер><ание закисного

><елеза, рН и температура на стадии

6 — 0,100 г/л, 1,80 и 85оС, на стадии 5 — 0,042 г/л, 2,04 и 70 С, на стадии 4 — 0,000 г/л, 2,52 и 55 С о соответственно.

В основном растворе по сравнению с промывкой водой увеличилось содер>кание: никеля íà 17%> алюминия в 2 раза, ><елеэа на 60%, марганца на

14%.

Сравнение скбрости отстоя твердого остатка по стадиям прочь>вки водой и маточным раствором — в преРасход Fe, г/100 r

2+ остатка

0,24 0,60 1,51 1,52 1,55

1. Длительность, ч

15

96

2. Начальная концентрация, г/л

6,25

1,84

6,25

6,25

8,0

8,0

3. Конечный рН

4. †" — конц., г/л

1,85

1,76 1,76

1,82

0,092 0,104 0,112 0,340 0,330

5. Конечная концентрация

0,39 140

0 05

6. Извлечение в раствор от нерастворимого остатка, % никеля кобальта

20,5 23,0 26,8

16,2

28,1

19,1

33,3

35,0

39,0 43,0

Формула изобретения

ЭНИИПИ Заказ 5806/42 Тираж 681 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

1. Способ переработки железистых никель-кобальтовых латеритовых руд автоклавным кислотным вьщелачиванием с последуюцигл разделениегл выШелоченной пульпы и oca::<дением сульфидов кобальта и никеля из раствора, включа>>ший противоточную про-. мывку, о ò ë и ч а ю v и и с я тегл, что, с цельг> повышения извлечения никеля и кобальта из продуктов выщелачивания, промывку ведут в при сутствии восстановителя при поддержании рН среды 1,5-3,0 и при 50-90<>С, 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью делах обычных колебаний, без заметных отклонений в сторону одного из этих способов, плотность нижних сливов за одинаковое время {1 ч) — при промывке водой 52,74 — 56,10% твердого, при промывке маточным раствором

54,60 — 58,00% твердого.

Таким образом, сйособ переработки железистых латеритовых никель-кобальтсодержащих Руд позволяет сушественйо повысить извлечение никеля и кобальта в богатый сульфидный осадок, уменьшить загрязнение окружаюцей среды сероводородом и серной кислотой и сократить расход

15 пресной воды, весьма дефицитной практически во всех районах распространения месторождений латеритовых руд. сни><ения вредных выбросов и утили4S зации неиспользованных восстановителей и кислоты, в качестве промывного раствора используют отвальный маточный раствор от осаждения сульфидов кобальта и никеля.

50 3. Способ по пп.1, 2, о т л ич а ю шийся тем, что расход восстановителей на промывку в пересчете на закисное железо берут

2-15 кг/т нерастворимого остатка.

Источники информации, принятИе во внимание при экспертизе

1. Сб. Иеталлургия меди, никеля кобальта. Под ред. Л.Л. Цейдлвра, И., "глеталлургия", 1965, с. 296-319,