Способ переработки железистых гидратных кеков, содержащих никель и кобальт

, (7).Заявит Ле орде 54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖЕЛЕЗИСТ ГИДРАТНЫХ КЕКОВ, СОДЕРЖАЩИХ НИКЕЛЬ И КОБАЛБТ осстановл о выдержку пуосадка, стадоокисление ции железа и отдел фильтрацией2Недостатками высокое остато а ГО спо оба являктся ние кобальта сход реагеиеристик филы- , что являет- одительноое содержвысокий раь характой пульпыния произв никеля в кек ов, . нестабильностуемости полученя причиной сниж Цель изобжания цветн шен ие удельение пставлеспособ повы По 0 что в гидратых кобаль ходнои .металл пу Всесоюзный научно-исслеповател ".Цветметавтоматика и Норильск горно-металлургический комбина 1Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургии никеля и кобальта, и может быть использовано при переработке железистых гидратных кеков, получаемых в процессе очистки ннкец кобальтсодержаших растворов от железа и кобальта,Известен способ переработки железиотых гидратных кеков, содержащих никель и кобальт, путем репульпации их в кислом растворе при рН 1,3 - 1,7 с добавлением в пульпу хлористого калия 11 .Однако содержание цветных металлсв в переработанном железистом кеке остается довольно высоким - по 0,3% и выше никеля и кобальта.Ближайшим к изобретению по техни- ческой сушности и достигаемому резуль тату является способ переработки железистых гидратных кеков, содержаших никель и кобальт, включающий приготовление исходной пульпы кеков, восстановление металлов серным шелоком в присутствии серной кислоты, подкисление ой пульпы серной кисл льны для перекристалли альную нейтрализацию и доосаждение остаточение осадка от раст ретения - сиикение содер" ых металлов в осадке, сокного расхода реагентов и роизводительности.иная цель достигается тем, е переработки железистых еков, содержа цих никель и ючаюшем приготовление исы кеков, восстановление рным щелоком в присутст996495 3вии серной кислоты, подкисление восста-, новленной пульпы серной кислотой, выдержку пульпы для перекристаллизацииосадка,стациальную нейтрализацию,цоокисление и доосажцение остаточного же леза и отделение осадка от раствора фильтрацией, исходную пульпу железистых кеков стабилизируют по плотности в пределах 1150-1300 кг/м 5, преимуществен но 1200-1250 кг/м 3, восстановление 1 о металлов серным щелоком ведут в присутствии хлор-иона при отношении серы, вводимой с серным щелоком, к хлору в растворе 1,4-8,0, преимущественно 2,0- 4,0, стадиальную нейтрализацию ведут до 15 рН 1,8-2,4 на последней стадии, а из раствора после отделения осадка доосаждают. железо раствором соды, после чего осадок отделяют от раствора и направляют на стадиальную нейтрализацию.20Поставленная цель достигается также .тем, что рН на стадиях нейтрализации, кроме последней, поддерживают в пределах 0,9-1,5.Доокисление железа проводят исход ной пульпой кеков.Поставленная цель достигается еше и тем, что доосаждение железа из раствора после стадиальной нейтрализации ведут при рН 5,0-5,5. 30Железистый кек, содержащий гидроокислы железа, кобальта и никеля, получаемый, например, в результате гидролитической очистки никелевого электролита от железа и кобальта, распульповывают35 водой или технологическими оборотами до плотности 1150-1300 кг/м, преимущественно 1200-1250 кг/м, При работе с более разбавленными пульпами непроизводительно увеличивается расход реагентов, при повышении плотности более 1300 кг/м резко ухудшается фильт 3руемость пульп.Стабилизированную по плотности пульпу обрабатывают серным щелоком в при 45 сутствии серной кислоты и хлор-иона, который в кислой среде служит восстановителем кобальта и никеля высших валентностей, а выделяющийся элементарный хлор - окислителем двухвалентного железа. Таким образом, введение хлор-иона50 позволяет сократить расход основного восстановителя - серного щелока Хлорион вводят в количестве, соответствующем отношению серы серного щелока к хлору в растворе 1,4 - 8,0, преимущественно55 2,0-4,0. При отношении серы к хлору выше 8,0 возрастает содержание закис ного железа в растворе, увеличивается расход серного щелока; при отношениисеры к хлору менее 1,4 повышаетсянасыщенность раствора солями, т.е. плотность раствора, ухудшается фильтруемостьпульпы; Восстановленную пульпу подкисляют до рН около 0,9 и подвергают выдержке при 85-95 С при перемешивании.Нейтрализацию кислоты осуществляют при 80-95 С в иескольно стадий, по крайней мере 3-4, при этом на первых двух - трех стадиях поддерживают рН пульпы в интервале от 0,9 до 1,5, что способствует образованию хорошо фильтрующегося ярозитного. осадка железа; таким образом достигается совмещение операций. перекристаллизации осадка и нейтрализации пульпы. На последней стадии доводят рН до 1,8-2,4. При указанных значениях рН доосажцение железа происходит без заметного соосаждения кобальта и никеля; при значениях рН свыше 2,4 соосаждение кобальта и никеля становится ощутимым, повышается содержание цветных металлов в железистом кеке; кроме того, железо начинает осаждаться не в виде ярозитного осадка, а в виде гидроокиси, что сопровождается ухудшением фильтруемости пульпы. При рН ниже 1,8 увеличивается содержание железа в растворе, что затрудняет его дальнейшую переработку.После нейтрализации пульпы и отделения основной массы железистого кека фильтрацией раствор с содержанием желе за 0,5-1,5 г/л нейтрализуют раствором соды рН 5,0-5,5, осадок отделяют одним из известных способов, например сгущением или фильтрацией на свечевых фильтрах, и пульпу осадка направляют на стадиальную нейтрализацию, Осадок со свечевых фильтров является "мягким" нейтрализатором, использование которого исключает создание очагов с повышенным значением рН. На первой стадии нейтрализации осуществляют доокисление закисного железа исходной пульпой железистых кеков, которую дозируют по величине окислительновосстановительного потенциала. Окисление железа осуществляется гидроокисями никеля и кобальта, содержащимися в кеке, при этом никель и кобальт восстанавливаются и переходят в раствор, а гидроокиси железа в процессе стадиальной нейтрализации преобразуются в хорошо фильтрующийся ярозитный осадок.5.Способ отработан в опытно-промышленном масштабе.П р и м е р. Пульпу .гидроокислов после гидролитической очистки никелевого анолита от железа и кобальта плот постыл 1350-1500 кг/м подают в реакЪтор типа "пачук и распудьповывают технологическими оборотами и водой до плотности 1200-1250 кг/м, подкисляют3серной кислотой до рН .1,0-1,5 и направ 36 ляют на восстановление. Восстановление ведут в аналогичных реакторах, куда подают раствор серного щелока с хлор-ионом.15Серный щелок готовят в отделвном реакторе растворением расплавленной серы в растворе щелочи при отношении серы к щелочи, равном 0,5, и температуре около 80 С. В раствор щелочи вводят хлор-ион в виде хлористого натрия в за О данном соотношении к сере.Восстановление ведт, поддерживая рН в пределах 1,0-1,2 дозировкой серной кислоты, и окислительно-восстано 25 вительный потенциал в пределах 480- 520.мВ - дозировкой серного щелока. На этой операции используют два посль-. довательно соединенных реакторов, причем реагенты подают только в первый реактор. 30Восстановленную пульпу направляют далее в аналогичные реакторы, где ее подкисляют до рН О,8-0,9 и выдерживают в течение двух часов 85-95 С с перемешиванием сжатым воздухом, 35Затем пульпу подают на нейтрализацию. Нейтрализацию осуществляют в четыре стадии при 80-95 С при следующих значениях рН по стадиям:Стадия 1 1 П 1 У 40рН 0,9-1,1 1,1-1,3 1,3-1,5 1,8-2,4 Первая стадия нейтрализации совмещается с доокислением железа, которое производят исхОднОЙ пульпой Ги арООкис лОВ 45 95Ьподдерживая окислительно-восстановительный потенциал в пределах.550-650 мВ;при этом величина рН на 1 стадии выдерживается в пределах 0,9-1,1 безрегулирования. На остальных стадияхнейтрализации рН регулируют, причем наЙ стадии - пульпой гидрозакисей металлов после доосаждения железа и содовымраствором, на Щ и 1 У - только содовымраствором.Нейтрализованную пульпу фильтруютна барабанных вакуум-фильтрах, осадокжелезистый кек отмывают и сбрасываютв отвал, а раствор, содержащий никель,кобальт, железо, направляют. Иа доосаждение железа, которое осуществляют принейтрализации содовым раствором до рН5,0-5,5 при 80 С. При этом остаточнаяконцентрация железа в растворе снижаеъся до 0,05-0,10 г/л. Раствор направляютв гидрометаллургическую ветвь производства кобальта, а пульпу гидрозакисей металлов после доосаждения железа - на нейтрализацию,В табл. 1 и 2 приведены результаты опытно-промышленных испытаний. В табл. 1 представлено влияние хлор- иона на показатели процесса восстановления,В табл. 2 приведены показатели про-цесса переработки гидратных железистых кеков, содержащих никель и кобальт.Таким образом, использование предложенного способа снижает потери кобальта с отвальным железистым кеком до 0,05-0,15%; никеля - до 0,2-0,4%; сокращает расход серного щелока на 10-15%; кислоты - на 20%; соды - на 15%, что по сравнению с существующим способом. позволяет получить экономию около 800 тыс. руб. в год, Технологический процесс переработки железистых кеков по списанному способу может быть реализоцан на существующем оборудовании.1сО со со Л 1 СЯ Я оооо со и л с 0о оо о о о О б б сЧ с 4 о с Л1 1 1 со л со о л я л Е М 2 фо Йб В М11 9964Формула изобретения 1. Способ переработки железистых гидратных кеков, содержаших никель и кобальт, включающий приготовление исходной пульпы кеков, восстановление металлов серным шелоком в присутствии серной кислоты, подкисление восстановЛенной пульпы серной кислотой, выдержку пульпы для перекристаллизации осадка, стадиальную нейтрализацию, доокисление и доосаждение остаточного железа и отпеление осадка от раствора фильтрацией о тл и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью снижения содержания цветных металлов в осадке, сокрашения удельного расхода реагентов и повышения производительнооти, исходную пульпу железистых кеков стабилизируют по плотности в пределах 1150-1300 кг/м, преимущественно31200-1250 кг/м, восстановление мь 3таллов серным шелоком ведут в присутствии хлор-иона при соотношении серы, вводимой с серным шелоком, к хлору в растворе 1,4-8,0, преимущественно 2,0-95 124,0, стадиальную нейтрализацию ведут до рН 1,8-2,4 на последней стадии, а из раствора после отделения осадка доосаждают железо раствором соды, после чего осадок отделяют от раствора и направляют на стадиальную нейтрализацию,2, Способ по п. 1, о т л и ч а юш и й с я тем, что рН на стадиях нейт- Фрализации, кроме последней, поддерживают в пределах 0,9-1,5.3, Способ по п, 1, о т л и ч а юш и й с я тем, что доокисление железа производят исходной пульпой кеков.4. Способ по и. 1, о т л и ч а юш и й с я тем, что доосаждение железа из раствора после стадиальной нейтрализации ведут при рН 5,0-5,5. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР% 827576, кл. С 22 В 23/04, 1979,2, Технологическая инструкция производства кобальта в гидроокиси (НГМК)Составитель Л. РякинаРедактор Т. Парфенова Техред Ж,Кастелевич Корректор В. БутягаЗаказ 850/40 Тирак 625 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4