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

А. Ю. Четверкин, научный сотрудник лаб. гидрометаллургии, эл. почта: Chetverkin@nornik.ru

Т. В. Вергизова, ведущий научный сотрудник лаб. гидрометаллургии, канд. хим. наук

АО «Кольская ГМК», Мончегорск, Россия:
О. А. Хомченко, главный специалист отдела научно-технического развития инженерного центра, канд. техн. наук

В. Л. Дубровский, начальник отдела научно-технического развития — руководитель проектов инженерного центра

Развитие рафинировочного производства Кольской горно-металлургической компании предусматривает выделение из медно-никелевого файнштейна и отдельную переработку магнитной фракции, концентрирующей подавляющую часть содержащихся в файнштейне металлов платиновой группы. В ходе лабораторных исследований определено влияние параметров процесса хлорного растворения магнитной фракции — окислительно-восстановительного потенциала и длительности процесса на извлечение в раствор цветных и драгоценных металлов, железа и серы. Определена высокая (до 0,7 г/(г.мин)) начальная скорость растворения магнитной фракции, соответствующая переходу в раствор металлической фазы материала. Установлено, что с увеличением длительности процесса растет степень окисления сульфидной серы с переходом в раствор в форме сульфата, что сопровождается образованием кислоты. Показано, что во всем диапазоне параметров процесса хлорирования реализуется весьма низкий переход драгоценных металлов в раствор, %: <0,07–0,1 Pd; <0,1 Pt; <0,1–2,7 Au, причем существенная часть драгоценных металлов, перешедших в раствор в процессе хлорного растворения магнитной фракции, извлекается в цемент ную медь в ходе очистки раствора от меди. Остаточная концентрация меди при очистке раствора никелевым порошком составляет 0,6 г/л, а при очистке железным порошком — 0,03–0,05 г/л. Проанализированы перспективные способы удаления элементной серы из остатка хлорного растворения магнитной фракции. Отмечена связь рациональной глубины извлечения цветных металлов в раствор с выбором способа последующего удаления серы. Указана перспектива создания бездефицитной по хлору технологии производства высокочистого катодного никеля и товарных солей.

Авторы выражают благодарность вед. науч. сотр. лаб. гидрометаллургии ООО «Институт Гипроникель» С. Л. Цапаху за ценные советы при планировании работы и подготовке текста статьи.

1. Stensholt E. O., Dotterud O. M., Henriksen E. E., Ramsdal P. O., Stalesen F., Thune E. Development and practice of the Falconbridge chlorine leach process // CIM Bulletin. 2001. Vol. 94, No. 1051. P. 101–104.
2. Hiroshi Kobayashi, Hirofumi Shoji, Satoshi Asano, Masaki Imamura. Chlorine leaching mechanism of nickel sulfide // Journal of the Japan Institute of Metals and Materials. 2016. Vol. 80, No. 11. P. 713–718.
3. Hiroshi Kobayashi, Hirofumi Shoji, Satoshi Asano, Masaki Imamura. Chlorine leaching of nickel and cobalt mixed sulfide using iron chloride solution // Journal of the Japan Institute of Metals and Materials. 2017. Vol. 81, No. 5. P. 282–287.
4. Pat. 4173520 US. Hydrometallurgical method for treating nickel mattes / Demarthe J.-M., Gandon L., Goujet M. ; publ. 06.11.1979.
5. Peek E. Chloride Metallurgy: Process Technology Development // Chloride 2011: Practice and Theory of Chloride-Based Metallurgy. — San Diego, California, 27 February – 3 March 2011.
6. Subagja R. Nickel extraction from nickel matte // Mineral Processing and Technology International Conference 2017. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 285. P. 1–9.
7. Пат. 2444573 РФ. Способ производства концентрата драгоценных металлов из сульфидного медно-никеле вого сырья / Демидов К. А., Хомченко О. А., Садовская Г. И., Цапах С. Л., Калашникова М. И., Келлер В. В. ; oпубл. 27.07.2011, Бюл. № 21.
8. Кшуманева Е. С., Касиков А. Г., Кузнецов В. Я., Нерадовский Ю. Н., Кушляев Р. Г., Семушин В. В. Выще лачивание медно-никелевого штейна в системе Cu (II) – Cl – HCl –Cl₂ при контролируемом окис литель но-восстановительном потен циале раствора // Журнал прикладной химии. 2015. Т. 88, вып. 5. С. 679–688.
9. Field K. L. Atmospheric leaching of a saprolytic nickel laterite ore in chloride solutions : Thesis for the degree of Master of Science in Hydrometallurgical Engineering. — University of Cape Town, 2008.
10. Пат. 1632936 СССР. Способ извлечения серы из серосодержащих материалов / Семенишин Е. М., Рыбачок Б. Н., Мартыняк О. В. ; опубл. 07.03.1991, Бюл. № 9.
11. Имамбаева Б. С., Авдюков В. И. Выделение элементарной серы из кеков автоклавного выще ла чивания сульфидных концентратов. URL : http://e-lib.kazntu.kz/sites/default/files/articles/imambaeva_ 2005_5.pdf.
12. Pat. 20090162270 US. Process for dissolving sulfur ore using diaryl disulfide / Carrasco R. M. ; рubl. 25.06.2009.
13. Hailong Li, Xianying Wu, Mingxia Wang, Jun Wang, Shaokang Wu, Xiaolong Yao, Liqing Li. Separation of elemental sulfur from zinc concentrate direct leaching residue by vacuum distillation // Separation and purification technology. 2014. Vol. 138. P. 41–46.
14. Halfyard J. E., Hawboldt K. Separation of elemental sulfur from hydrometallurgical residue : A review // Hydrometallurgy. 2011. Vol. 109. P. 80–89.
15. Борбат В. Ф., Воронов А. Б. Автоклавная переработка никель-пирротиновых концентратов. — М. : Металлургия, 1980. — 175 с.
16. А. с. 990644 СССР. Способ выделения серы из серусодержащих материалов / Ерохин Б. И., Нелень И. М., Федоров В. М., Силкис А. М., Воронов А. Б., Кузнецов В. Н., Попович В. Г. ; опубл. 23.01.1983.
17. Hougen L. R., Zachariasen H. Recovery of nickel, сopper and precious metal concentrate from high grade precious metal mattes // JOМ. 1975. Vol. 27, No. 5. P. 6–9.