ООО «Технолит», Санкт-Петербург, Россия:
И. В. Федосеев, консультант по научной и инновационной деятельности, эл. почта: prof.igor.fedoseev@gmail.com
Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия:
М. Ш. Баркан, доцент, каф. геоэкологии, эл. почта: barkan-msh@spmi.ru
Разработана и предложена к внедрению в ПАО «Норильский никель» гидрометаллургическая технология переработки сульфидных медно-никелевых промпродуктов, прежде всего файнштейна, позволяющая получить чистый обезмеженный хлоридный никель- и кобальтсодержащий электролит, который можно переработать на катодные металлы. Однако эта технология не позволяет полностью отделить медь от никеля, что создает сложности с ее получением в чистом виде. В статье предложена технология, позволяющая разделять цветные металлы, содержащиеся в файнштейне, с получением чистых хлоридных никель-кобальтовых электролитов, а также сульфатного медного электролита высокой чистоты. Предлагаемая технология включает следующие переделы:
– окислительное хлорное и сернокислотное выщелачивание файнштейна с получением многокомпонентного сульфатно-хлоридного раствора с полным извлечением в него меди, никеля и кобальта при мольном отношении Cl– к Cu2+ не более 1,5;
– извлечение из этого раствора чистой соли CuCl путем обработки технологическим генераторным газом, содержащим CO (воздушный, водяной или смешанный генераторные газы, а также конверсированный метан), при атмосферном давлении и t = 20–60 оС при степени осаждения меди ~95 %;
– полное обезмеживание раствора при взаимодействии с металлизированной фракцией файнштейна с получением сульфида меди, направляемого на выщелачивание;
– удаление SO42– из обезмеженного раствора действием CaCl2, разделение фильтрата на чистые хлоридные электролиты и получение из них катодных никеля и кобальта электролизом с нерастворимыми анодами;
– переработка чистой соли CuCl на медный порошок, катодную медь или оба продукта. Для этого CuCl обрабатывают влажным генераторным газом при t ~ 500 оС, что приводит к образованию медного порошка и HCl — оборотного продукта. Получаемый при этом Cu2O обрабатывают H2SO4 с получением чистого электролита, из которого электролизом с нерастворимым анодом получают катодную медь высокой чистоты, а отработанный электролит регенерируют действием Cu2O.
1. Schlesinger M. E., King M. J., Sole W. G. Extractive metallurgy of Copper. — Oxford : Elsevier, 2011.
2. Lundström M., Aromaa J., Forsén O., Hyvärinen O., Barker M. H. Leaching of chalcopyrite in cupric chloride solution // Hydrometallurgy. 2005. Vol. 77, No. 1–2. P. 89–95.
3. Miettinen V., Haapalainen M., Ahtiainen R., Karonen J. Development of gold chloride process // Proceeding Gold Conference ALTA, 2013. — Perth, Australia, 25 May – 1 June 2013. P. 187–202.
4. Dreisinger D. The hydrometallurgical treatment of Copper concentrates // 29 Convención minera. Perumin 2009. — Arequipa, Peru, 14–18 September 2009.
5. Мушкатин Л. М., Дьяченко В. Т. Проблемы и перспективы развития российских металлургических мощностей компании ОАО «ГМК «Норильский никель» на период до 2020 г. // Цветные металлы. 2009. № 9. С. 12–17.
6. Говорова Л. К. Анализ генеральной технологической распределенности благородных и тяжелых металлов при переработке сульфидных медно-никелевых руд : автореф. дис. … докт. техн. наук. — Л., 1989.
7. Цапах С. Л., Демидов К. А., Хомченко О. А., Садовская Г. И. Закономерности процессов переработки медно-никелевого файнштейна применительно к хлорной технологии производства электролитного никеля // Цветные металлы. 2009. № 9. С. 72–75.
8. Цапах С. Л., Лутова Л. С., Четверкин А. Ю. Механизмы осаждения меди из хлоридных растворов в присутствии элементной серы и восста новителя // Цветные металлы. 2012. № 4. С. 26–31.
9. Хомченко О. А., Садовская Г. И., Дубровский В. Л., Смирнов П. В., Цапах С. Л. Разработка и внедрение хлорной технологии производства никеля и кобальта в ОАО «Кольская ГМК» // Цветные металлы. 2014. № 9. С. 81–88.
10. Шестакова Р. Д., Петров А. Ф., Бацунова И. В. Влияние условий атмосферной медеочистки никель-кобальтовых растворов на показатели автоклавной переработки высокомедистого файнштейна // Цветные металлы. 2006. № 12. С. 26–28.
11. Пат. 2415956 РФ. Способ получения никеля и концентрата драгоценных металлов из медно-никелевого файнштейна / Демидов К. А., Хомченко О. А., Садовская Г. И., Цапах С. Л. ; патентообладатель ОАО «Кольская горно-металлургическая компания» ; заявл. 14.10.2009 ; опубл. 10.04.2011, Бюл. № 10.
12. Хааванламми Л., Каронен Я., Родригес К. HydroCopper — совершенствование технологии производства меди // Цветные металлы. 2011. № 7. С. 24–26.
13. Valkoma K., Karonen J. Outotec’s chloride based process for production of copper cathode from primary copper sulfide concentrates // Proceedings of Copper 2013, International Copper Conference. — Santiago, Chile, 1–4 December 2013. P. 285–295.