ОАО «ГМК «Норильский никель», г. Москва, Россия
М. Н. Нафталь, нач. управления, Техническое управление ДОУП, +7 (495) 786-83-75
ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель», г. Норильск, Россия
Т. П. Саверская, главный специалист
Т. А. Макарова, советник первого зам. директора — гл. инженера, Управление 3Ф ОАО «ГМК «Норильский никель», г. Норильск, Россия
А. Ф. Петров, нач. лаб.
А. И. Юрьев, директор, Центр инженерного сопровождения производства
В работе принимали участие Д. Ф. Макаров, И. В. Илюхин, С. Ю. Ерошевич.
В настоящее время в гидрометаллургическом производстве Надеждинского металлургического завода потери драгоценных металлов с отвальными хвостами составляют 45–50 %. Одним из вариантов решения этой проблемы является применение в автоклавно-окислительной технологии альтернативного реагента-осадителя в операции осаждения цветных металлов — кальциевого сульфит-бисульфитного реагента — взамен металлизованных железных окатышей. В результате поисковых исследований установлено, что применение кальциевого реагента в действующей технологии способствует сокращению потерь драгоценных металлов с отвальными хвостами. Сульфит-бисульфитный реагент-осадитель получали путем обработки водной суспензии известняка газовой смесью, содержащей 30–36 % (об.) SO2. Наработку реагента вели при температуре 25–30 оС. В экспериментах использовали модельные газы, приготовленные путем смешивания воздуха и диоксида серы из баллона. Концентрация диоксида серы в газовоздушной смеси соответствовала его содержанию в богатых газах печей взвешенной плавки Надеждинского металлургического завода. Оптимальное содержание твердого в операции приготовления реагента составило 350–400 г/дм3, рН ~ 2,5. Опытный образец кальциевого реагента протестирован в операции осаждения цветных металлов в лабораторном масштабе. При реализации процесса осаждения в высокотемпературном режиме (125–130 оС) происходит взаимодействие сульфит- и бисульфит-ионов с тонкодиспергированной элементной серой, присутствующей в твердой фазе окисленной пульпы от выщелачивания пирротинового концентрата. При этом образуются непредельные сернистые соединения кальция, которые осаждают цветные металлы из раствора в виде сульфидов. В результате исследований определены оптимальные условия операции осаждения цветных металлов: температура — 125–130 оС, расход кальциевого реагента — 100–110 кг/т пирротинового концентрата, продолжительность — 60 мин. В указанных условиях при конечном рН = 3,5 достигнута требуемая глубина осаждения никеля из раствора на уровне 0,15–0,25 г/дм3. Для оценки влияния кальциевого реагента на технологические показатели последующих операций проведены исследования серосульфидной флотации пульпы после осаждения. Установлено, что при оптимальных условиях флотации и расходах бутилового ксантогената калия 450 г/т твердого и нефтеорганической присадки ДП-4 СМ 100 г/т твердого извлечение суммы металлов платиновой группы в серосульфидный концентрат в лабораторных условиях составляет 80–83 %.
1. А. с. 37699 СССР. Способ получения серы из колчедана и тому подобных серосодержащих материалов / А. Е. Маковецкий ; опубл. 20.01.1933.
2. А. с. 50522 СССР. Способ выделения меди и серы из медистых пиритных руд / А. Е. Маковецкий; опубл. 13.07.1935.
3. Соболь С. И., Фраш Т. М. // Цветные металлы. 1974. № 2. С. 14–21.
4. Kunda W., Rudyk B. Aqueous reduction of sulphur dioxide by pyrrhotite to elemental sulphur. // Canad. Metallurg. Quart. 1970. Vоl. 9, N 4. P. 551–561.
5. Pat. 2089801 Fr, COId 17/00. Pro duction de sulphure a partir d'un sulphure de fer et de l'angydride sulphureux / Kunda W. ; publ. 16.04.1971.
6. Фраш Т. М. Исследование и разработка процесса окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов сернистым ангидридом : дис. ... канд. техн. наук / МЦМ СССР, Гинцветмет. — М., 1980. — 218 с.
7. Соболь С. И., Тимошенко Э. М. // Цветные металлы. 1992. № 5. С. 8–10.
8. Тимошенко Э. М. Разработка усовершенствованной технологии автоклавной переработки пирротиновых концентратов : дис. ... канд. техн. наук / МЦМ СССР, Гинцветмет. — М., 2001. — 169 с.
9. Буркова И. И., Оружейников А. И., Саверская Т. П., Григорьева Л. Г. // Цветные металлы. 1998. № 10/11. С. 57–61.
10. Нафталь М. Н., Выдыш А. В., Тимошенко Э. М. и др. // Цветные металлы. 2007. № 7. С. 53–60.
11. Нафталь М. Н., Шур М. Б., Выдыш А. В. и др. // Там же. С. 60–67.
12. Петров А. Ф., Саверская Т. П., Нафталь М. Н. и др. // Там же. 2008. № 7. С. 87–93.
13. Садыков С. Б. Автоклавная переработка низкосортных цинковых концентратов. — Екатеринбург : УрО РАН, 2006. — 581 с.
14. Kohl A., Nielsen R. Gas purification. — 5th edition. — Houston, Texas : USA Gulf Publishing Company. — 1395 p.
15. Илюхин И. В., Козлов И. В., Кайтмазов Н. Г. и др. // Цветные металлы. 2007. № 7. С. 85–87.
16. Hakka L. E., Brown D. J. Recovery and recycling of SO2 in a sulfite pulp mill // «Sulphur 98» : Presented. — Tucson, Arizona, 1998, Nov. 1–4.
17. Пат. 2120484 РФ. Способ приготовления кальциевого сульфидизатора для осаждения тяжелых цветных металлов // Макарова Т. А., Макаров Д. Ф., Нафталь М. Н. и др. ; опубл. 13.10.1997.
18. Китай А. Г., Волков В. И., Ройтберг С. И. и др. Энергосберегающие технологии в производстве тяжелых цветных металлов // Сб. науч. трудов Гинцветмета. — М., 1992. С. 26–34.
19. Китай А. Г., Волков В. И., Ройтберг С. И. и др. Комбинированные малоотходные процессы комплексной переработки труднообогатимых руд и продуктов тяжелых цветных металлов // Там же. 1990. С. 189–196.
20. Хабаши Ф. Основы прикладной металлургии : в 2 т. — Т. 2. Гидрометаллургия ; пер. с англ. — М. : Металлургия, 1975. — 210 с.
21. Борбат В. Ф., Волков В. И., Казанский Л. А. Производство кобальта из сульфидных руд. — М. : Металлургия, 1983. — 104 с.
22. Шестакова Р. Д., Юрьев А. И., Анисимова Н. Н. и др. // Цветные металлы. 2003. № 8/9. С. 34–37.
23. Красноносов В. П., Волков В. И., Китай А. Г. и др. Металлургия и обогащение руд тяжелых цветных металлов // Сб. науч. трудов Гинцветмета. — М., 1989. С. 29–37.
24. Клец В. Э., Емельянов Е. Ю. Использование сульфита кальция для выделения никеля из серосодержащих пульп // Цветные металлы. 1989. № 1. С. 42–44.
25. Лаптев Ю. В., Сиркис А. Л., Колонин Г. Р. Сера и сульфидо образование в гидрометаллургических процессах. — Новосибирск : Наука, Сибирское отделение, 1987. — 153 с.
26. Шарло Г. Методы аналитической химии. Количественный анализ неорганической химии ; пер. с фр. доп. / под общ. ред. Ю. Ю. Лурье. — М. : Химия, 1965. С. 802–803.