Способ переработки железистыхникель-кобальтовых латеритовыхруд

-.- - - ., 1. -: - -ф : . м :.ъ ъ.ь 1 - буиуяуувФ Союз Соаетсиих Социапистическии Республик(51)М )( 3 с присоединением заявки Мо С 22 В 23/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 669,243,27(088,8) Дата опубликования описания 300781 С.И. Соболь, Р.А.Гафаров, иностранцы СиАонтес АнсорандиаСеверино, Иендес Катасуе Хуан, Отеро Хавер и Лопес ТойракИльдебонсо (Республика Куба)Государственный научно-исследовательский институт цветныхметаллов"Гинцветмет",завод им,Педро Сото, Альба (РеспубликаКуба) и Исследовательский горно-металлургический центрСурумм (Республика Куба)(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖЕЛЕЗИСТЫХНИКЕЛЬ-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 кислотнымвыщелачиванием с последующим разделением выцелоченной пульпы и осаждением сульФидов кобальта и никеля из раствора, включающий противоточную промывку нерастворимогоостатка от выщелачивания водой (11.Недостатками известного способаявляются. значительные вторичныепотери никеля и кобальта с нерастворимым остатком выцелачивания рудысоответственно 2-4 и 3-6; значительные потери этих металлов приосаждении их из раствора сероводородом, соответственно 1-3 Ъ и 1-4%сброс в отвал, в частности, в моря и океаны, больших количеств выцелоченной руды, маточного раствора от сероводородного осаждения никеля и кобальта, содержащего сероводорода 100-300 мг/л и 6-8 г/л серной кислоты.Предложенный спосЬб отличаетсятем, что промывку велутв присутствии восстановителя при подцержа- О нии рН среды 1,5-3,0 и при 50-90 С,Способ отличается также тем, что в качестве промывного раствбра используют отвальный маточный раствор от осаждения сульидов 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 выцелачивания,снизить вредные выбросы и утилизировать неиспользованные восстановители и кислоту. В качестве восстановителей могут применяться: раст воримые соли двухвалентного железа,сероводород, сульфиды щелочных и щелочноземельных элементов, соли неполностью окисленной серы такие, как тиосульФаты, политионаты, сульФи ты, а также сернистый ангилрил и5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 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 эквивалер- та количества эакисного железа (Ге ) 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 реакциии составляет 4,4 кгГе на 1 кг Сгб+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 даже 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 железа на1 т нерастворимого остатка.Способ -осуществляется следующимобразом.Водную пульпу латеритовой рудывыщелачивают в автоклавах сернойкислоты при температуре 230-250 С.Выщелоченную пульпу охлаждают в самоиспарителях до 100 С и направляют в систему из ряда последовательно работающих сгустителей, гдепо противоточной схеме осуществляют отделение никель-кобальтовогораствора от нерастворимого остаткаи его промывку, для чего в последний сгуститель подают маточныйраствор от оса:хдения сульфидов никеля и кобальта сероводородом. Израствора в автоклавах, при температуре 120-125 С сероводородом, припарциальном давлении 6-8 атм, осаждают сульфиды никеля и кобальта. П р и м е р 1, Навески но 00 г нерастворимого остатка от автоклав- ного серноки-.лотного выщелачивания латеритовой руды следующего состава (вна 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 Ге+составляет 1,36 г на 100 г невыщелоченного остатка.Вторичные потери никеля и кобальта при автоклавном выщелачивании латеритовой руды составляют около 50410 от общих потерь с невыщелоченным остатком. Поэтому в расчете на вторично соосажденные металлы извлечение при восстановительной промывке оценивается: никеля 40-60, кобальта 70-80, что составляет от руды прибавку извлечения 1,0- 1,2 и 1,5-2,5 соответственно, а с учетом повышения извлечения при осаждении сульфидов общее повышение извлечения из руды в сульфидный концентрат составляет: никеля более 2, кобальта более 4. П р и м е р 2. Опыт противоточной восстановительной промывки нерастворимого остатка от автоклав- ного сернокислотного выщелачивания латеритовой руды, с использованием маточного раствора от осаждения 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 пульпына каждой стадии промывки 2 литра, сосуды помещали в термостаты, Промывочное соотношение было равно 2, на промывку подавали ежесуточно 880 мл маточного раствора или (в параллельном опыте) холодной воды, количество твердого на каждой стадии промывки 400-440 г.Иаточный раствор содержал ,в г/л). никеля 0,043, кобальта 0,005, марганца 1,01, железа закисного 0,22, серной кислоты 6,11 рН = 1,4), сероводорода 14 мг/л.Содержание никеля в нерастворимом остатке на 1-ой стадии промывки (исходное содержание) составляло704231 и суточным пробам) от 0,092 до 0,101, на 6-ой стадии - от 0,070 до 0,079; среднее извлечение в раствор. никеля иэ остатка по сравнению с водной промывкой составляло 25, извлечение кобальта в среднем составило 40. Содерание закисного елеза, рН и температура на стадии 6 - 0,100 г/л, 1,80 и 85 оС, на стадии 5 - 0,042 г/л, 2,04 и 70 С, на стадии 4 - 0,000 г/л, 2,52 и 55 Со соответственно.В основном растворе по сравнению с промывкой водой увеличилось содержание: никеля на 17, алюминия в 2 раза, железа на 60, марганца на 14.Сравнение скорости отстоя твердого остатка по стадиям проййвки водой и маточным раствором - в преРасход Ге , г/100 г 2 Ф остатка0,24 0,60 1,51 1,52 1,55 15 1. Длительность, ч 15 15 48 96 2. Начальная концентрация, г/л 6,25 1,84 6,25 6,25 8,0 8,0 3, Конечный рН4, -" - конц г/л 1,85 1,76 1,76 1,82 0,092 0,104 0,112 0,340 0,330 5. Конечная концентра- ция 0,39 140 0,05 б, Извлечение в раствор от нерастворимого остатка,никелякобальта 20,5 23,0 26,8 16,2 28,1 19,1 33,3 35,0 39,0 43,0 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 5806/42 Тираж 681 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4 1. Способ переработки хелезистых никель-кобальтовых латеритовых руд автоклавным кислотным вьщелачиванием с последуюцигл разделением выШелоченной пульпы и оса;:дением сульФидов кобальта и никеля из раствора, включаюший противоточную промывку, о т л и ч а ю г и й с я тем, что, с целью повышения извлечения никеля и кобальта из продуктов вьпчелачивания, промывку ведут в присутствии 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 й с я тем, что, с целью делах обычных колебаний, без заметных отклонений в сторону одного изэтих способов, плотность нижних сливов за одинаковое время (1 ч) - припромывке водой 52,74 - 56,10 твердого, при промывке маточным раствором54,60 - 58,00 твердого. Таким образом, сйособ переработкижелезистых латеритовых никель-кобальтсодержащих Руд позволяет сушественйо повысить извлечение никеляи кобальта в богатый сульфидныйосадок, уменьшить загрязнение окружаюцей среды сероводородом и серной кислотой и сократить расход 15 пресной воды, весьма деФицитнойпрактически во всех районах распространения месторождений латеритовых руд. сниения вредных выбросов и утили 45 зации неиспользованных восстановителей и кислоты, в качестве промывного раствора используют отвальный маточный раствор от осаждениясульФидов кобальта и никеля.50 3. Способ по пп.1, 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что расходвосстановителей на промывку в пересчете на закисное железо берут2-15 кг/т нерастворимого остатка,55Источники инФормациИ,принятИе во внимание при экспертизе1. Сб. Иеталлургия меди, никелякобальта. Под ред. Л.Л. Цейдлера,И., "Металлургия", 1965, с. 296-319,