ООО «Институт Гипроникель», Санкт-Петербург, Россия:

Калашникова М. И., зав. лабораторией гидрометаллургии, эл. почта: KalashnikovaMI@nornik.ru

Цымбулов Л. Б., главный научный сотрудник лаборатории пирометаллургии, эл. почта: TsymbulovLB@nornik.ru

Уральский Федеральный Университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина (УрФУ), Институт новых материалов и технологий, Екатеринбург, Россия:

Набойченко С. С., главный научный сотрудник лаборатории пирометаллургии, эл. почта: TsymbulovLB@nornik.ru

Колмачихина О. Б., старший преподаватель кафедры металлургии цветных металлов, эл. почта: o.b.kolmachikhina@urfu.ru

В мировой практике для производства никеля используют сульфидные и окисленные никелевые руды, которые существенно отличаются по своим характеристикам и рентабельности переработки. Российская Федерация занимает лидирующее место в мире по производству никеля, эксплуатируя в настоящее время месторождения сульфидных медно-никелевых руд. В то же время на территории страны имеется значительное количество месторождений окисленных никелевых руд (ОНР), которые сейчас практически исключены из промышленного использования. Но за рубежом подобные руды являются основным источником никеля, там накоплен большой практический опыт и ведут исследования по данной тематике. Одной из основных проблем, связанных с недостаточной эффективностью известных способов переработки ОНР применительно к рудам России, является низкое содержание в них никеля. Этот факт накладывает ограничение на применимость тех или иных технических решений. Представляют интерес сравнение различных способов переработки ОНР и оценка их пригодности для руд уральских месторождений. В статье показано, что, несмотря на многочисленные способы переработки ОНР как пиро- металлургическим, так и гидрометаллургическими методами, разработка новых технологий их переработки, особенно для ОНР Урала остается весьма актуальной задачей. Такая технология должна обеспечить получение высокосортной никелевой и кобальтовой продукции, вовлечь в переработку руды с высоким содержанием железа и магния, максимально извлечь никель и кобальт в товарную продукцию. Наиболее перспективными направлениями для переработки ОНР Урала представляются либо гидро метал лургические технологии на основе азотнокислотного выще лачивания с вариантом организации переработки растворов выщелачивания, либо комбинированные схемы.

1. Яковлев П. Д. Промышленные типы рудных месторождений : учебное пособие для вузов. — М. : Недра, 1986. — 358 с.
2. Nickel Statistics and Information // U.S.Geological Survey. URL : http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/nickel/index.html (accessed: May 29, 2006).
3. Егорова И. В., Войтенко В. Н. Геолого-разведочные работы в России в 2005–2006 гг. // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2007. № 1. С. 10–20.
4. Global Nickel Long-term Outlook Q1 2016, March 2016 // Wood Mackenzie Ltd. URL: https://www.woodmac.com/reports/metals-global-nickel-long-term-outlook-q3-2016-42189209
5. Nickel Report 2005 // Mineral Commodity Summaries, U.S. Geological Survey, 2006. URL: http://istmat.info/files/uploads/61050/mineral_commodity_summaries_2005.pdf
6. Игревская Л. В. Освоение латеритных кобальто-никелевых месторождений нового поколения в Австралии и мировой рынок никеля // ИАЦ «Минерал». Минеральные ресурсы мира. 2002. URL: http://www.mineral.ru/Analytics/worldtrend/135/310/index.html
7. World Nickel Statistics // International Nickel Study Group. Hague, 2007. Vol. 16, No. 5. — 96 p.
8. International Nickel Study Group. INSG October 2015 Meetings: Press Release, Lisbon, 7 October 2015. URL: https://insg.org/wp-content/uploads/2019/01/pressrel_INSG_Press_Release_October2015.pdf
9. Никеленосные коры выветривания Урала : монография / под ред Н. В. Павлова. — М. : Наука, 1970. — 288 с.
10. Crundwell F., Moats M. Extractive Metallurgy of Nickel, Cobalt and PlatinumGroup Metals. — Amsterdame : Elsevier, 2011. — 609 p.
11. Pat. 633153 AU. Smelting of nickel laterite and other iron containing nickel oxide materials / Floyd J. M., Lightfood B. W., Robilliard K. R., Swayn G. P. ; publ. 16.05.1991
12. Reid J., Barnett S. Nickel Laterite Hydrometallurgical Processing Update // Nickel-Cobalt-8. Technical Sessions Proceedings. Alta Metallurgical Services. Perth, W. Australia. 2002. Р. 27.
13. Berezowsky R. M. Laterite: New Life of Limonite? // Miner. Ind. Int. Jan. 1997. No. 1034. P. 46–55.
14. Колмачихина О. Б., Набойченко С. С., Бошняк М. В., Галимьянов А. Р. Выщелачивание окисленных никелевых руд с предварительным хлорирующим обжигом // Цветные металлы. 2019. № 2. С. 21–25. DOI: 10.17580/tsm.2019.02.03
15. Заболоцкая Ю. В., Садыхов Г. Б., Хасанов М. Ш., Смирнова В. Б. Кинетика выщелачивания никеля серной кислотой из восстановленной лимонитовой руды Буруктальского месторождения // Цветные металлы. 2018. № 12. С. 27–31. DOI: 10.17580/tsm.2018.12.04
16. Набойченко С. С., Шнеерсон Я. М., Калашникова М. И., Чугаев Л. В. Автоклавная гидрометаллургия цветных металлов. — Екатеринбург : ГОУ ВПО УГТУ – УПИ, 2009. Т. 2. — 612 с.

17. Anne Oxley, Nursun Sirvanci, Simon Purkiss. Caldağ Nickel Laterite Atmospheric Heap Leach Project // Metallurgija – Journal of Metallurgy. 2006. Vol. 13, No. 1.
18. Калабин А. И. Добыча полезных ископаемых подземным выщелачиванием и другими геотехнологическими методами. — М. : Атомиздат, 1981.
19. Pat. 1001555 GR. Nickel and cobalt recovery from low-grade nickel oxide ores by the technique of heap leaching using dilute sulphuric acid at ambient temperature / Agnatzini-Leonardou S., Dimaki D. ; publ. 22.03.1994.
20. Kyle J. Nickel laterite processing technologies — where to next? // ALTA 2010 Nickel/Cobalt/Copper Conference, 24–27 May, Perth, Western Australia / Murdoch Research Repository. P. 48–83. URL: https://researchrepository.murdoch.edu.au/id/eprint/4340/1/nickel_laterite_processing.pdf
21. Pat. 6312500 US. Heap leaching of nickel containing ore / Duyvesteyn W. P., Liu H., Davis M. J. ; publ. 06.10.2001.
22. Steemson M. L., Smith M. E. The Development of Nickel Laterite Leach Projects // Proceedings of ALTA 2009 Nickel/Cobalt Conference, ALTA Metallurgical Services, Perth, Australia, May 2009.
23. Борбат В. Ф., Лещ И. Ю. Новые процессы в металлургии никеля и кобальта. — М. : Металлургия, 1976. — 360 с.
24. Резник И. Д., Соболь С. И., Худяков В. М. Кобальт. Т. 2. — М. : Машиностроение, 1995. — 470 с.
25. Резник И. Д., Ермаков Г. П., Шнеерсон Я. М. Никель : в 3 т. Т. 2. Окисленные никелевые руды. Характеристика руд. Пирометаллургия и гидрометаллургия окисленных никелевых руд. — М. : Машиностроение, 2001. — 468 с.
26. Шнеерсон Я. М., Касавин И. А., Лещ И. Ю. Краткая характеристика автоклавных способов переработки окисленных никелевых руд // Труды проектного и научно-исследовательского института «Гипроникель». Вып. 38. Вопросы технологии. — Л., 1968. С. 177–184.
27. Шнеерсон Я. М., Касавин И. А., Лещ И. Ю., Филиппов В. С., Фрумина Л. М. Автоклавная технология переработки окисленных никелевых руд // Труды проектного и научно-исследовательского института «Гипроникель». Вып. 47–48. — Л., 1970. С. 141–145.
28. Калашникова М. И., Шнеерсон Я. М., Кескинова М. В., Четвертаков В. В. Выделение сульфидов меди, никеля и кобальта из сульфатных растворов кальцийсодержащими осадителями // Новые процессы в металлургии никеля, меди и кобальта : Труды АО «Институт Гипроникель». — СПб., 2000. С. 56–62.
29. Пат. 2182183 РФ. Способ осаждения цветных металлов из растворов / Калашникова М. И., Кескинова М. В., Шнеерсон Я. М., Салтыков П. М., Четвертаков В. В., Салтыкова Е. Г., Позднякова Н. Н. ; опубл. 10.05.2002.
30. Kalashnikova M. I., Shneerson Y. M., Keskinova M. V., Chetvertakov V. V. Non-Toxic Method Of Nickel/Cobalt/Copper Sulfides Precipitation As Rich Concentrates From Diluted Sulfate Solutions // Yazawa International Symposium on Metallurgical and Materials Processing: Principles and Technologies: Aqueos and Electrocemical Processing. — San Diego, California USA, March 2–6, 2003. Vol. 3. P. 267.
31. Калашникова М. И., Шнеерсон Я. М., Кескинова М. В., Четвертаков В. В. Усовершенствование способов получения и применения тиосульфата кальция для осаждения сульфидов никеля, меди и кобальта из растворов // Цветные металлы. 2003. № 10. С. 58–63.
32. Пат. 2167101 РФ. Способ получения тиосульфатов / Калашникова М. И., Кескинова М. В., Шнеерсон Я. М., Четвертаков В. В. ; опубл. 20.05.2001.
33. Пат. 2601722 РФ. Способ переработки растворов, содержащих цветные металлы / Калашникова М. И., Салтыков П. М., Трубина О. А., Салтыкова Е. Г. ; опубл. 10.11.2016, Бюл. № 31.
34. Халезов Б. Д., Гаврилов А. С., Петрова С. А., Овчинников Л. А. Извлечение никеля из растворов гидросульфидом натрия // Цветные металлы. 2019. № 3. С. 33–38. DOI: 10.17580/tsm.2019.03.04
35. Пашков Г. Л., Флейтлих И. Ю., Григорьева Н. М., Плешков М. А. Экстракция никеля и кобальта из растворов выщелачивания окисленных никелевых руд в системах с Cyanex 301 // Цветные металлы. 2018. № 8. C. 57–62. DOI: 10.17580/tsm.2018.08.07
36. Pat. 6261527 US. Atmospheric leach process for the recovery of nickel and cobalt from limonite and saprolite ores / Arroyo J. C., Neudorf D. A. ; publ. 17.07.2001.
37. Pat. 5571308 US. Method for recovering nickel from high magnesium-containing Ni – Fe – Mg lateritic ore / Duyvesteyn W. P., Lastra M. R. ; publ. 05.11.1996.
38. Сосновский М. Г., Гуляев С. В., Зарков А. В. Возможный путь переработки никель-кобальтовых руд Буруктальского месторождения на комбинате «Южуралникель» // Цветные металлы. 2019. № 3. C. 21–27. DOI: 10.17580/tsm.2019.03.02
39. Harris B., Magee J., Valls R. Beyond PAL: The Chesbar Option, AAL // Presented at ALTA Nickel-Cobalt-9, Perth, WA, May 18-20. 2003. URL: https://www.researchgate.net/publication/279698500_Atmospheric_chloride_leaching_The_way_forward_for_nickel_laterites
40. Harris B., Magee J. Atmospheric Chloride Leaching: the Way Forward for Nickel Laterites // Hydrometallurgy 2003 : Proceedings of the 5th International Conference in Honor of Professor Ian Ritchie (Courtney Young, et al., Editors), 2003. Fall TMS/EPD Meeting and 33^rd Annual CIM Hydrometallurgical Meeting. — Vancouver, B.C., Canada (August 24–27, 2003). P. 501.
41. Пат. 2332474 РФ. Способ комплексной переработки руды, содержащей силикаты магния / Гулякин А. И., Дудина М. В., Овчинникова Н. Б., Сабуров Л. Н., Фрейдлина Р. Г., Яковлева С. А. ; опубл. 27.08.2008.
42. Пат. 2241670 РФ. Cпособ переработки серпентинита / Щелконогов А. А., Муклиев В. И., Гулякин А. И., Козлов Ю. А., Кочелаев В. А., Каримов И. А., Фрейдлина Р. Г. ; заявл. 21.07.2003 ; опубл. 10.12.2004.
43. Пат. 2292300 РФ. Способ переработки серпентинита / Калиниченко И. И., Габдуллин А. Н. ; заявл. 13.07.2005 ; опубл. 27.01.2007.
44. Вайтнер В. В., Калиниченко И. И., Антропова О. А. Исследование кинетики термического гидролизанитратов алюминия и магния // В мире научных открытий. 2010. № 4. C. 33, 34.
45. Pelser M., Steyl J. D., Smit J. T. Development of the Anglo Research Nickel (ARNi) process for the treatment of laterite ores // Hydrometallurgy of Nickel and Cobalt : Proceedings of 39th Annual Hydrometallurgy Meeting Held in Conjunction with the 48 Conference of Metallurgists. 2009. P. 409–420.
46. Brock G., McCarthy F., Woerner H. The direct nickel process pathway to commercilisation // ALTA 2010 Nickel/Cobalt/Copper Conference. Perth, Western Australia, 24–27 May. 2010. P. 42–47.
47. McCarthy F., Brock G. The direct nickel process continued progress on the pathway to commercialization // ALTA 2011 Nickel/Cobalt/Copper Conference, 2011, 23–25 May. P. 2–11.
48. Pat. 3720749 US. Treatment of nickel leach liquor / Taylor M., Ronzio N. ; publ. 13.03.1973.
49. Пат. 2393251 РФ. Способ комплексной переработки никель-кобальтового сырья / Нестеров Ю. В., Канцель А. В., Канцель М. А., Канцель А. А., Петрова Н. В., Летюшов А. А., Лихникевич Е. Г. ; опубл. 30.01.2009.