Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия:

Л. Г. Елфимова, старший преподаватель, эл. почта: elg-mtf@yandex.ru
К. А. Каримов, заведующий лабораторией, инженер, эл. почта: kirill_karimov07@mail.ru
А. В. Крицкий, аспирант, инженер, ассистент, эл. почта: alekseikritskii@gmail.com
С. С. Набойченко, профессор, заведующий кафедрой металлургии цветных металлов

На основе результатов, полученных при сернокислотном низко- и высокотемпературном автоклавном окислительном выщелачивании, разработана комплексная двухстадийная технология переработки медно-никелевых файнштейнов. Исследования проводили на модельной пробе следующего состава, %: 62 Ni; 7,1 Cu; 3,7 Fe; 2,2 Co; 18 S. Технологические параметры процесса изменяли в широком диапазоне (t = 85–150 ^oC; P_O2 = 0,1–0,5 МПа). Процесс изучали с учетом описанных ранее химических реакций. Проведенный рентгенофазовый анализ твердых остатков выщелачивания подтвердил предполагаемый механизм процессов. Предложены оптимальные параметры ведения процесса при различных условиях. Селективное автоклавное выщелачивание никеля из файнштейна в низкотемпературном варианте следует проводить при t = 85 ^oC, PO₂ = 0,2 МПа. Это позволило сократить продолжительность выщелачивания с 4–8 до 1,3–1,5 ч по сравнению с атмосферным выщелачиванием, обеспечивая перевод в раствор, %: 55 Ni; <1 Cu; <1 Fe. Высокотемпературное сернокислотное автоклавное выщелачивание для извлечения 98–99 % ценных компонентов файнштейна в раствор следует проводить при t = 140 ^oC, P_O2 = 0,4 МПа. Получаемые растворы после очистки от примесей предполагается направлять в цикл электроэкстракции никеля или на производство солей никеля. Для очистки растворов от меди использовали химически осажденный сульфид никеля; операцию очистки проводили в две стадии при 60 ^oC с коэффициентом избытка NiS К_изб = 1–5,6 в течение 60 мин и при отсутствии свободной кислоты. В зависимости от условий удалось извлечь из раствора 99,9 % меди; показана возможность получения кека с содержанием 44,0 % меди. С целью получения сульфида никеля для очистки растворов от меди использовали раствор NaHS.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 18-19-00186).

1. Набойченко С. С., Ни Л. П., Шнеерсон Я. М., Чугаев Л. В. Автоклавная гидрометаллургия цветных металлов. — Екатеринбург : ГОУ УГТУ-УПИ, 2002. — 940 с.
2. Масленицкий И. Н., Доливо-Добровольский В. В., Доброхотов Г. Н., Соболь С. И., Чугаев Л. В., Беликов В. В. Автоклавные процессы в цветной металлургии. — М. : Металлургия, 1969. — 351 с.
3. Dorfling C., Akdogan G., Bradshaw S. M., Eksteen J. J. Determination of the relative leaching kinetics of Cu, Rh, Ru and Ir during the sulphuric acid pressure leaching of leach residue derived from Ni – Cu converter matte enriched in platinum group metals // Minerals Engineering. 2011. No. 6. P. 583–589.
4. Dorfling C., Akdogan G., Bradshaw S. M., Eksteen J. J. Estimation of Rh, Ru, and Ir leaching kinetics during the sulfuric acid pressure leaching of Ni – Cu matte as a function of temperature, pressure, and acid concentration // Hydrometallurgy. 2013. Vol. 138. P. 21–32.
5. Van Schalkwyk R. F., Eksteen J. J., Akdogan G. Leaching of Ni – Cu – Fe – S converter matte at varying iron endpoints; mineralogical changes and behaviour of Ir, Rh and Ru // Hydrometallurgy. 2013. Vol. 136. P. 36–45.

6. Crundwell F. K., Moats M. S., Ramachandran V. Extractive Metallurgy of Nickel, Cobalt and Platinum Group Metals. — Oxford : Elsevier, 2011. — 610 p.
7. Palant A. A., Bryukvin V. A., Tsibin O. I., Paretskii V. M. Leaching kinetics of the magnetic fraction of converter matte in sulfuric acid and hydrochloric acid solutions // Russian Metallurgy (Metally). 2010. Iss. 12. P. 1110–1113.
8. Thyse E. L., Akdogan G., Olivier E. J., Neethling J. H., Taskinen P., Eksteen J. J. Partitioning of PGEs in nickel converter matte phases: Direct observations by electron microscopy and electron probe microanalysis // Minerals Engineering. 2011. No. 12. P. 1288–1298.
9. Каримов К. А., Крицкий А. В., Елфимова Л. Г., Набойченко С. С. Низкотемпературное автоклавное выщелачивание файнштейна в сернокислых средах // Металлург. 2017. № 3. С. 71–74.
10. Van Schalkwyk R. F., Eksteen J. J., Petersen J. An experimental evaluation of the leaching kinetics of PGM-containing Ni – Cu – Fe – S Peirce Smith converter matte, under atmospheric leach conditions // Minerals Engineering. 2011. Vol. 24. P. 524–534.
11. Vydysh A. V., Naftal’ M. N., Batsunova I. V., Petrov A. F. Specific features of chemical interactions in double-stage leaching of a solid target product formed in processing of high-copper converter matte // Russian Journal of Applied Chemistry. 2005. Vol. 78, No. 11. P. 1745– 1752.
12. Yan Fu, Bin-chuan Li, Chuan-lin Fan, Xiu-jing Zhai, Xijun Zhang, Dong-he Li. Selective leaching of nickel from low-sulfur Ni – Cu matte at atmospheric pressure // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010. Vol. 20. P. s71–s76.
13. Каримов К. А., Крицкий А. В., Елфимова Л. Г., Набойченко С. С. Высокотемпературное сернокислотное автоклавное выщелачивание файнштейна // Металлург. 2015. № 8. С. 82–84.