Название |
Использование термохимических методов в переработке окисленного никелевого сырья |
Информация об авторе |
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. И. Ельцина, Екатеринбург, Россия:
О. Б. Колмачихина, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: o.b.kolmachikhina@urfu.ru В. Г. Лобанов, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: v.g.lobanov@urfu.ru С. Э. Полыгалов, ассистент, эл. почта: sergey.polygalov@urfu.ru О. Ю. Маковская, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: o.i.makovskaia@urfu.ru |
Реферат |
В окисленных (латеритных) рудах сосредоточено 60–70 % наземных запасов никеля; из данного типа сырья производят около 40 % никеля. Вследствие истощения сульфидных никелевых руд и роста спроса на металл интерес к переработке окисленных руд возрастает, несмотря на низкое содержание в них ценного компонента (0,75–1 %) и трудность их переработки. В цветной металлургии находят примене ние различные пирометаллургические, гидрометаллургические или комбинированные пирогидро металлургические способы переработки окисленных никелевых руд (ОНР) с получением металлических никеля и кобальта или их соединений. Значительные запасы ОНР находятся на Урале: в Челябинской, Свердловской и Оренбургской областях. Восстановительно-сульфидирующая плавка латеритной руды с получением огневого никеля, в течение долгих лет применяемая на уральских предприятиях, в существующих экономических условиях нерентабельна. Широкому применению гидрометал лургических технологий препятствуют высокие затраты на реагенты и неудовлетворительное извлечение ценных компонентов из руд. Одним из вариантов усовершенствования подобных технологий может быть использование термохимических методов в качестве подготовительных операций для вскры тия упорных никельсодержащих минералов. В работе приведены результаты исследований высокотемпературной сульфатизации уральских окисленных руд. Выбор реагента обусловлен доступностью и невысокой ценой серной кислоты. Показано, что при расходе кислоты 0,7 г на 1 г руды и при температуре сульфатизации 420 oC максимальное извлечение никеля в раствор составляет 80–82 %. Затрудненная фильтруемость полученных пульп предопределяет целесообразность рассмотрения таких технологических приемов извлечения Ni и Co, как сорбционное выщелачивание. Сорбционное извлечение никеля из растворов выщелачивания возможно после их предварительной очистки от железа. Перспективными являются хелатообразующие селективные иониты. |
Библиографический список |
1. Чувашов П. Ю., Ватолин Н. А., Халезов Б. Д., Зеленин Е. А., Петрова С. А. и др. Разработка технологии кучного выщелачивания никеля из некондиционных окисленных никелевых руд (ОНР) Серовского месторождения // Фундаментальные основы технологий переработки и утилизации техногенных отходов. Техноген-2012: тр. междунар. конгресса, посвященного 80-летию науки Урала. — Екатеринбург, 2012. С. 431–437.
2. Пат. 2353754 РФ. Способ подземного выщелачивания окисленных никелевых руд, имеющих железистые и магнезиальные руды / Орлов С. Л., Басков Д. Б. ; заявл. 31.08.2006 ; опубл. 27.04.2009. 3. Халезов Б. Д., Гаврилов А. С., Петрова С. А., Реутов Д. С., Мельчаков С. Ю. Кучное выщелачивание окисленных никелевых руд // Металлург. 2019. № 1. С. 59–64. 4. Селиванов Е. Н., Сергеева С. В., Гуляева Р. И. Окисленные никелевые руды Урала: состав, термические свойства, технологии переработки // Материалы Российского совещания с международным участием «Роль технологической минералогии в рациональном недропользовании». Москва, 15–16 мая 2018 г. — М. : ВИМС, 2018. C. 181–184. 5. Садыхов Г. Б., Анисонян К. Г., Копьев Д. Ю., Олюнина Т. В., Заблоцкая Ю. В. др. Новые комплексные подходы к исполь зованию окисленных никелевых руд // Сб. науч. трудов института металлургии и материаловедения им. А. А. Байко ва РАН. — М. : Интерконтакт Наука, 2018. — 644 с. 6. Резник И. Д., Ермаков Г. П. Проблемы переработки окисленных никелевых руд Буруктальского месторождения // Цветные металлы. 2001. № 9. С. 23–30. 7. Калашникова М. И., Шнеерсон Я. М., Салтыков П. М., Костиков М. В. Гидрометаллургическая переработка окисленных никелевых руд // Цветные металлы. 2003. № 12. C. 22–28. 8. Рыжова С. О., Таловина И. В., Лазоренков В. Г., Воронцова Н. И., Уголков В. Л. Никеленосные оксиды железа Буруктальского месторождения, Южный Урал // Записки Горного института. 2009. Т. 183. С. 101–111. 9. Набойченко С. С., Шнеерсон Я. М. Автоклавная гидрометаллургия цветных металлов. — Екатеринбург : ГОУ УГТУ–УПИ. 2002. — 940 с. 10. Пат. 2596510 РФ. Способ переработки окисленных никелевых руд / Сенченко А. Е., Рыбкин С. Г., Аксенов А. В., Гринкевич А. В. ; заявл. 22.05.2015 ; опубл. 10.09.2016, Бюл. № 25. 11. Пат. 2287597 РФ. Способ переработки окисленной никелькобальтовой руды / Синегрибов В. А., Кольцов В. Ю., Логвиненко И. А., Мельник Д. В., Батшев В. И. ; заявл. 27.08.2004 ; опубл. 20.11. 2006, Бюл. № 32. 12. Kuz’min V. I., Kuz’min D. V. Sorption of nickel and copper from leach pulps of low-grade sulfide ores using Purolite S930 chelating resin // Hydrometallurgy. 2014. Vol. 141. P. 76–81. 13. Sole K. C. The Evolution of Cobalt-Nickel Separation and Purification Technologies: Fifty Years of Solvent Extraction and Ion Exchange. Extraction 2018. The Minerals, Metals & Materials Series. — Springer, Cham. P. 1167–1191. 14. Botelho Junior A. B., Espinosa D. C. R., Dreisinger D., Tenório J. A. S. Recovery of Nickel and Cobalt from Nickel Laterite Leach Solution Using Chelating Resins and Pre-Reducing Process // The Canadian Journal of Chemical Engineering. 2019. Vol. 97, Iss. 5. P. 1181–1190. 15. Алосманов Р. М. Исследование кинетики сорбции ионов кобальта и никеля фосфорсодержащим катионитом // Сорбционные и хроматографические процессы. 2010. Т. 10. № 3. C. 427–432. 16. Сайкова С. В., Пантелеева В. М., Сайкова Д. И. Катионообменная переработка растворов автоклавного вскрытия окисленных никелевых руд Буруктальского месторождения // Цветные металлы. 2019. № 9. С. 16–21. DOI: 10.17580/tsm.2019.09.02. 17. Дударева Г. Н., Иринчинова Н. В. Сорбционное извлечение никеля в хлораммонийной технологии переработки окисленных руд // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2016. Т. 6. № 2. С. 83–89. 18. Kolmachikhina O. B., Napolskikh Y. A., Vakula K. A. Nickel Extraction from Poor Solutions by Sorption on Modified Coke // Solid State Phenomena. 2018. Vol. 284. P. 785–789. 19. Белова Т. П. Кинетика сорбции ионов меди, никеля и кобальта при совместном присутствии из водных растворов цеолитами // Сорбционные и хроматографические процессы. 2018. Т. 18. № 3. С. 324–331. |