Способ переработки пирротиновых концентратов или богатых пирротином медно-никелевых руд

( ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ивановский инженерно-строительный институт и Геологический институт Кольского филиала им. С.М,Кирова АН СССР(56) Авторское свидетельство СССР В 931773, кл, С 22 В 3/00, 1982.Борбат В.ф., Воронов А.В, Автоклавная технология никель-пирротиновых концентратов. М.: Металлургия, 1980, с16-29(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПИРРОТИНОВЫХКОНЦЕНТРАТОВ ИЛИ БОГАТЫХ ПИРРОТИНОММЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД(57) Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, вчастности к переработке пирротиновыхконцентратов и богатых пирротиноммедно-никелевых руд. Цель изобретения - повышение селективности и упро"щение процесса. Переработку сырьяосуществляют соляно-кислым автоклавным выщелачиванием при 200-250 С,причем соляную кислоту берут в стехиометрическом по отношению к пирротину количестве.Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к переработке пирротиновых концентратов и богатых пирротином медно 5 никелевых руд.Цель изобретения - повышение селективности и упрощение процесса,Способ осуществляют следующим образом. 10.Пирротиновый концентрат, полученный в процессе переработки медно- никелевых руд, перечистками доводят до содержания никеля 1,3-1,5 и направляют на автоклавную обработку, ко торую ведут в среде соляной кислоты при температуре свыше 200 С в течение 3 ч в условиях восстановительной среды. При этом практически весь пирротин, а также часть железа из суль фидов цветных металлов переходят в раствор в форме хлоридов. Цветные металлы вследствие их низкой растворимости при указанных параметрах среды практически полностью остаются в шламах. Извлечение в твердую фазу превышает 90-957., Твердая фаза автоклавной обработки отделяется от раствора. Дальнейшая ее обработка ведется одним иэ известных способов.Предлагаемый способ основан на экспериментально установленной закономерности растворения основных никель- и медьсодержащих фаз исходного : сырья (пентландита и халькопирита) в 35 соляно-кислых растворах, в диапазоне условий, а именно - инконгруэнтный характер их растворения с сеяективным переходом в раствор железа и накопление в твердой фазе никеля и меди 40 вплоть до образования новых более богатых ими сульфидов - миллерита и борнита. Образование последних достигается при наличии восстановительной среды (эа счет выделяющегося 458).Изобретение иллюстрируется следующими примерами.П р и м е р 1. Пирротиновый концентрат с содержанием 857. сульфидной фазы, состоящей из пирротина с вростками пентландита и.халькопирита с содержанием никеля 1,5 Х, подвергался автоклавной обработке бХ-ной соляной , кислотой при 230 С в течение 3 ч при 55 отношении Т:Ж= 1:10. Выход твердой фазы составил 263 от исходного, Содержание никеля в твердой фазе возросло до 5,2 Х, извлечение никеля в твердую фазу составило около 90 . При этом содержание сульфидов в концентрате снизилось до 42%, силикатов - серпентина и талька. возросло до 58%. Сульфидная фаза состояла преимущественно из пентландита, виоларита и миллерита. (около 407 от сульфидной фазы). Переработка такого продукта пирометаллургическим процессом практически не требует флюсов, так как количества кремнезема в силикатной фазе доста" точно для перевода сульфидного железа в шлаки.П р и м е р 2. Сплошную сульфидную руду с высоким содержанием пирротина (около 857) и с содержанием никеля 3,37 подвергали автоклавной обработке при 250 С и указанных выше параметрах. Выход твердой фазы составил 297. с содержанием никеля 11,17 Перевод никеля в твердую фазу составил 957., Содержание сульфидов цветных металлов при этом возросло с 15 почти до 507, силикатной части с 5 до 17%. Кроме никеля в процессе автоклавной переработки на 1 т перерабатываемой руды быть может получено 200 кг элементарной серы.П р и м е р 3. Сплошная сульфидная руда из примера 2 подвергалась выщелачиванию 6%-ной соляной кислотой (в количестве из расчета 2,3 кг НС 1 плотностью 1,18 г/см на 1 кг пирротина) при 200 С в течение 8 ч. Выход твердой фазы составил 40,5%, содержание цветных металлов в твердой фазе 8,947 (М 8,37, Со 0,29 и Сц 0,357). Переход никеля, кобальта и меди в твердую фазу практически полный. Переход в раствор пирротина составил около 707 от исходного его количества в руде,Таким образом, хотя соляная кислота, как и в примерах 1 и 2, задавалась в количестве, стехиометрическом по отношению к количеству пирротина в руде (что обеспечивает реализацию предлагаемого способа), а время протекания реакции превышало таковое в указанном примере 2 (8 ч против 3 ч в примере 2), растворение пирротина в этих условиях не прошло до конца, т.е. скорость процесса растворения существенно понизилась.Верхнее граничное значение температуры (250 С) обусловлено увеличением перехода в раствор нерудных комУпрощение процесса по сравнениюс известным достигается эа счет ис 40 ключения ряда операций: осажденияцветных металлов, флотации и др. Способ переработки пирротиновых концентратов или богатых пирротином медно-никелевых руд, включающий кислотное автоклавное выщелачивание и металлургический передел, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения селективности и упрощения процесса, выщелачивание проводят соляной кислотой, взятой в стехиометрическом количестве по отношению к пирротину, при 200-250 С. 3 14443 понентов (силикатной составляющей перерабатываемого сырья) с повышением температуры. Концентрация этих компонентов в солянокислом растворе при его взаимодействии с оливином,5 пироксеном и другими характерными для рассматриваемого сырья нерудными фазами достигает при 285 ОС 10-15 г/л и более. Ухудшение сепективности 10 растворения приводит не только к перерасходу реагентов, но и к загрязнению растворов, что может стать препятствием для утилизации железного купороса, т.е. затрудняет реализацию предлагаемого способа. Кроме того, имеет место также увеличение энергоемкости процесса и резкое повышение давления в системе нри переходе к более высоким температурам (40,6 атм 20 при 250 С и 87,6 атм при 300 С для насыщенного пара воды), что усложня-. ет технологию осуществления способа.Растворение сульфидных компонентов сырья определяется лишь количеством 25 задаваемой кислоты (стехиометрическом по отношению к содержанию пирротинав сырье).Одним из главных препятствий для полного извлечения цветных метал О лов - никеля, кобальта и меди, в раствор по технологии окислительного кислотного выщелачивания является неполное разложение их сульфидов вследствие выделения большого количества рыхлых гидроокислов железа, которые обволакивают зерна сульфидов и препятствуют их дальнейшему взаимодействию с реагентами. Кроме того, рыхлые гидроокислы железа при их концентрациях в растворе, соизмеримых с концентрациями цветных металлов, сорбируют значительные количества никеля и кобальта. При гидрометаллургической переработке более богатых никелем пирротиновых концентратов его содержание в отвальных продуктах не опускалось. ниже О,ЗЗЕ, При переработке более бедных разностей руд и концентратов вследствие больших количеств новообразований верояткость потерь цветных металлов с отвальными продуктами возрастает. Однако при таких содержаниях никеля в отвальных продуктах при традиционной. переработке сырья из 804примера 1 безвозвратные потери его с отвальными продуктами составят 21,ЭХ. Кроме того, при переработке 1 т сырья образуется 1120 кг твердых отходов. При переработке того же сырья предла" гаемым способом извлечение никеля в твердый продукт, направляемый на дальнейшую переработку, составляет 907. Перешедший в раствор никель может быть доизвлечен одним иэ известных способов. Однако даже без доизвлечения никеля из раствора при последующей переработке твердого продукта пирометаллургическим способом и при существующих потерях никеля со шлаками ( . 0,13) общие потери никеля составят 11,97, те. почти вдвое ниже, чем при кислотном его выщелачивании в окислительной среде. Предлагаемым способом достигается практически полная утилизация всех компонентов сырья, включая железо.При переработке сырья из примера 2 известным способом потери никеля с гидроокислами железа составят 9,6 Е, по предлагаемому - с растворами 53, со шлаками 0,9 Е, суммарные потери, таким образом, в 1,6 раза ниже.Пирометаллургический передел шламов выщелачивания по предлагаемому способу является лишь частным случаем. Возможна их дальнейшая переработка гидрометаллургическим путем, например окислительным кислотным выщеЙачиванием. Формула изобретения