ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 148
Скачиваний: 3
Очищенный и сгущенный коллективный концентрат подвергался известково-щелочной обработке при 60°С для подавления кобаль тина, после чего проводилась селективная флотация сначала халь копирита, затем сульфидов железа. Хвосты представляют собой
кобальтовый концентрат с содержанием 14—17% |
кобальта. |
||||
На рафинировочном |
заводе |
в г. Гартфильде |
использовался |
||
так называемый |
процесс Кемико |
[222]. |
Концентраты, содержащие |
||
кроме кобальта |
около |
24% мышьяка, |
29% серы, |
20% железа, |
|
1,0% никеля и 0,5% меди, подвергались кислотному автоклавному
выщелачиванию |
в оборотных сернокислых растворах |
при Т : Ж = |
|
= 1:4. Выщелачивание проводилось |
в шестикамерных |
автоклавах |
|
(емкостью около 25 м3 с мешалками) |
при температуре |
177—210° С, |
|
общем давлении до 42 ат в течение 3—4 ч. |
|
||
Особенностью |
процесса являлось |
усреднение отдельных пар |
|
тий концентрата для получения стехиометрического избытка трех
валентного железа по отношению к мышьяку. При этом |
удавалось |
||||||
перевести |
в кек |
мышьяк почти |
полностью в виде арсената по |
||||
реакции |
CoAsS + FeS + 5,5 0 2 |
+ H 2 0 - ^CoS0 4 +jFeAs0 4 + H2 SOi. |
|||||
Извлечение кобальта в раствор составляло |
около |
95—97%. |
|||||
Нейтрализация |
кислой пульпы |
производилась |
известняком. Рас |
||||
творы после их очистки и добавления |
безводного |
аммиака отправ |
|||||
лялись на |
восстановление водородом |
в |
вертикальных |
автоклавах |
|||
емкостью |
1,7 м3 |
при температуре |
около |
190° С и общем давлении |
|||
52—56 ат с выдачей металлического кобальтового порошка. Вы ход кобальта на стадии восстановления составлял 97—98%. Кобальтовый порошок подвергался плавке. После 1958 г. фирма частично перешла на электролиз растворов автоклавно-кислотного процесса как более экономичный. Чистота выпускаемого металла резко возросла. Электролиз предусматривал применение свинцовых анодов и катодов из нержавеющей стали.
АРСЕНИДНО-КАРБОНАТНЫЕ |
РУДЫ |
|
||||
Руды характерны для никель-кобальтовых жильных месторож |
||||||
дений, к которым |
относятся Ховуаксинское |
в Туве [21, 182, |
196J |
|||
и месторождения |
рудного |
района |
Бу-Аззер—Граара в Марокко |
|||
(Бу-Аззер, Агбар, Амбед, Иртхем |
[106, |
222, 235, 236] и др.), а |
||||
также для комплексных |
жильных |
сульфоарсенидно-арсенидных |
||||
месторождений кобальт-серебряных |
и |
кобальт-урановых. |
Руда |
|||
кобальт-серебряных месторождений рудного района Кобальт в
провинции Онтарио, Канада, открытых в 1903 г. |
[28, |
168, 215, |
|||||||
256], рассматривалась в основном как сырье |
на серебро. |
Кобальт |
|||||||
из |
руды, перерабатываемой |
на |
заводах |
Канады и |
США, обычно |
||||
не |
извлекался. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Богатые |
кобальтом жилы, |
содержащие |
мало |
серебра, |
часто |
|||
оставались |
неотработанными. |
Однако |
с |
конца |
пятидесятых |
||||
годов на |
месторождениях |
этого рудного |
района добывается |
||||||
главным образом кобальт |
с попутной добычей серебра. В |
место- |
|||||||
207
рождениях |
рудного |
района |
Говганды |
в |
провинции |
Онта |
|||
рио, |
Канада |
[222, 256], открытых в 1907 г. и содержащих в основ |
|||||||
ном |
серебро |
и |
в небольшом |
количестве |
кобальт, |
последний |
|||
извлекается |
попутно из серебряных концентратов. Содержание |
||||||||
серебра в этих |
концентратах составляет |
3100—6200 |
г/т, кобаль |
||||||
та — 2—3%. |
Небольшое количество кобальта содержится |
в ко |
|||||||
бальт-урановом |
месторождении |
Большое |
Медвежье |
озеро |
в той |
||||
же провинции Канады |
[238]. |
|
|
|
|
|
|||
По запасам кобальта никель-кобальтовые месторождения яв ляются уникальными, месторождения комплексных руд — круп ными H средними.
Характерные особенности руд
Выделяется богатая и рядовая арсенидно-карбонатные руды. Богатая руда имеет массивную, прожилковую и густовкрапленную текстуры. Эта руда слагает линзы, жилы и сеть прожил ков (Ховуаксинское, СССР1 ; Бу-Аззер и Иртхем, Марокко; ряд жил в месторождениях рудного района Кобальт, Канада). В от дельных жилах и участках жил руда имеет колломорфную тек стуру. Руда крупно- и мелкокристаллическая. В крупнокристал
лической |
руде размер |
смешанных |
зональных |
кристаллов-октаэдров |
|
Fe-Co-Ni- |
и Fe-Ni-Co-скуттерудита достигает |
10—15 мм, в |
мелко |
||
кристаллической руде |
размеры |
кристаллов — десятые и |
сотые |
||
доли миллиметра. Руда легко поддается дроблению, но участки массивной мелкокристаллической руды отличаются большой плот ностью и дробятся с трудом. Преобладает первичная и частично окисленная руда. Окисленная руда резко подчинена первичной и раздельная переработка руд нецелесообразна. В Ховуаксинском
месторождении соотношение |
руд различной степени окисленности, |
|||
определенной по |
методике |
фазового |
анализа |
мышьяка [165] |
характеризуется |
следующим |
образом |
( % ) : |
первичной 30—35, |
частично окисленной 40—50, полуокисленной 15—20, окисленной 3—5.
Богатая арсенидно-карбонатная руда состоит преимущественно из арсенидов кобальта, никеля и железа и карбонатов (табл. 34).
По минеральному составу на Ховуаксинском месторождении
автором выделены |
следующие типы |
первичных руд ( % ) : скутте- |
|||||||
рудитовый |
(60,0), |
саффлоритовый |
(20) |
и |
никелиновый |
(20,4) |
|||
природные |
типы |
руд. Отношение Ni : Со |
в |
них |
соответственно: |
||||
от 0,7 до 2; <0,7; |
>2. |
Саффлоритовые руды, как правило, |
слагают |
||||||
фланги рудных |
жил. |
Никелиновый |
тип |
руд |
на |
Ховуаксинском |
|||
месторождении характеризуется повышенным содержанием вис мута и серебра (0,18 и 0,006% соответственно) по сравнению с
1 Богатая руда слагает здесь неравномерно распределенные в карбонатных жилах линзы и прожилки и резко подчинена рядовой вкрапленной и прожил-
ково-вкрапленной руде.
208
|
|
|
Т а б л и ц а |
34 |
Минеральный состав богатой арсенидно-карбонатной |
руды |
|
||
|
|
Минералы |
|
|
Распространенность |
рудные |
|
|
|
|
|
нерудные |
(жиль |
|
минералов |
|
|
||
|
первичных р у д |
окисленных ру д |
ных и вмещающих |
|
|
пород) |
|||
Главные
Второстепенные
Fe-Ni-Co-скуттерудит, |
|
|
Кальцит, доло |
||
саффлорит, |
л ё л л и н - |
|
|
мит |
|
г и т , н и к е л и н |
Эритрин, жел |
Кварц, |
параан- |
||
Co-Fe-Co- и |
Fe-Co Ni- |
||||
скуттерудиты, |
р а м м е- |
тые («тувит») |
керит, |
хлорит, |
|
л ь с б е р г и т , |
п а р а - |
и бурые («хо- |
тальк |
||
р а м м е л ь с б е р г и т , ко- |
вахсит») никель- |
|
|
||
бальт-раммельсбергит, |
кобальтовые |
|
|
||
железистый |
саффлорит, |
охры, |
гетеро- |
|
|
халькопирит, |
блеклая ру |
генит, |
а н н а- |
|
|
да (теннантит) |
б е р г и т, мы |
|
|
||
|
|
ш ь я к о в и |
|
|
|
|
|
с т ы е |
о х р ы |
|
|
распростра |
Пирит, |
борнит, |
сфале |
Розелит |
Гранат, |
пирок |
ненных |
рит, галенит, |
бравоит, |
|
сен, скаполит, |
||
|
самородные |
висмут и се |
|
пренит, |
брей- |
|
|
ребро |
|
|
|
нерит, |
серпен |
|
|
|
|
|
тин |
|
виде примесей
со
малораспро |
Г е р с д о р ф и т , |
ко |
Смольяниновит, |
Апатит, |
дашке- |
||
страненных |
бальтин, |
глаукодот, |
ар- |
тиролит, мала |
санит |
и др. |
|
|
сенопирит, |
самородное |
хит, азурит, |
|
|
||
|
золото |
|
|
|
гидрогётит и |
|
|
|
|
|
|
|
Др. |
|
|
редких |
Ульманит, молибденит, |
|
|
|
|||
|
маухерит, |
полидимит, |
ар |
|
|
|
|
|
гентит, |
электрум, эмплек- |
|
|
|
||
|
тит и |
др. |
|
|
|
|
|
П р и м е ч а н и е . |
Минеральный состав |
руды |
да н |
приближенно . |
В |
отдельных |
месторож |
|||
д е н и я х он несколько изменяется (например, |
никелин |
в |
месторождении |
Бу - Аззер — второсте |
||||||
пенный минерал, а самородный висмут отсутствует, в |
Ховуаксинском — леллингит |
второсте |
||||||||
пенный минерал, а самородное золото не |
о б н а р у ж е н о ) . |
|
|
|
|
|
||||
саффлоритовым |
(0,05% и 0,005%) |
и |
скуттерудитовым |
(0,03% и |
||||||
0,004%) типами. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кроме кобальта, полезными компонентами богатой |
арсенидно- |
|||||||||
карбонатной руды являются |
никель и |
медь, а |
иногда, |
в |
случае |
|||||
их повышенного |
содержания, |
серебро, |
золото, |
висмут |
и |
др. Ос |
||||
новными составляющими руды являются окись кальция и магния, кремнезем и мышьяк (табл. 35).
В зависимости от соотношения главных носителей кобальта —
14 Зак . 1380 |
209 |
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 35 |
||
Химический состав богатой арсенидно-карбонатной |
руды |
|
|||||
Компоненты |
Содержание, |
вес. % |
Компоненты |
С о д е р ж а н и е , |
вес. % |
||
SiOj |
10—20 |
Ag |
Следы—0,01 |
||||
ТЮ2 |
Следы—0,5 |
Au |
0,0—0,001 |
||||
А1 2 0 3 |
5—15 |
Bi |
0,0-0,10 |
||||
СаО |
20—30 |
Sb |
0,0—0,04 |
||||
MgO |
5—10 |
As |
10—15 |
|
|||
Fe |
3—10 |
S |
0,2—1,0 |
||||
Со |
1—2 |
|
P |
Следы—0,1 |
|||
Ni |
0,5—3 |
|
Naa O |
0,0—0,4 |
|||
Си |
0,5—1 |
|
к2 |
о |
0,0—0,6 |
||
Zn |
Следы—0,2 |
C 0 2 |
15—25 |
|
|||
Pb |
Следы — 0,2 |
H 2 0 + |
|
1—5 |
|
||
Мп |
Следы — 0,3 |
н , о - |
0,2—2,0 |
||||
П р и м е ч а н и е . |
В незначительном количестве в р у д е |
иногда присутствуютjселен |
и т е л л у р . |
||||
триарсенидов |
железа, никеля |
и кобальта и диарсенидов |
железа |
||||
и кобальта — изменяется |
и содержание |
кобальта |
в |
руде. Так, |
|||
например, штуфная руда |
из |
жилы 7 |
месторождения |
Бу-Аззер |
|||
(Марокко), в которой преобладают Fe-Ni-Co-скуттерудит и желе зистый саффлорит, содержит кобальта 14%, никеля 1,2%, железа
6,5% и золота |
23 г/т, а |
штуфная руда из |
месторождения |
Агбар |
||||||||||
(Марокко), |
в |
которой |
преобладают |
кобальтистый |
лёллингит, |
|||||||||
железистый |
саффлорит |
и |
саффлорит, |
содержит |
кобальта 9%, |
|||||||||
никеля 1,2%, железа 11,5% и золота 4 г/т. |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Концентрат, |
полученный из |
руд |
месторождений |
Бу-Аззер и |
|||||||||
Агбар, содержит в среднем |
около 10% кобальта, 1—2,5% |
никеля, |
||||||||||||
с колеблющимися, |
но нередко |
значительными |
примесями |
золота |
||||||||||
и серебра |
[106]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Рядовая |
руда, |
содержащая |
менее |
1 % кобальта |
(основная мас |
||||||||
са |
руды |
Ховуаксинского |
месторождения, |
СССР; |
|
Агбар |
и дру |
|||||||
гие |
месторождения Марокко), |
по текстуре |
не |
отличается |
от бо |
|||||||||
гатой. Она также может быть массивной, прожилковой и густовкрапленной. Структура ее обычно мелко- и тонкозернистая. Минеральный состав аналогичен минеральному составу богатой
руды, но в ней меньше рудных минералов. Иногда в ней соотно |
||
шения между главными рудными |
минералами несколько |
иные. |
Так, например, в месторождении Агбар (Марокко) главным |
носи |
|
телем кобальта в рядовой руде |
является кобальтсодержащий |
|
лёллингит. Fe-Ni-Co- и Fe-Co-Ni-скуттерудиты в этой руде второ степенные минералы. В связи с этим в рядовой руде по сравнению с богатой уменьшается содержание мышьяка (7—10% вместо 10—15%) и кобальта ( < 1 % ) и увеличивается содержание железа (5—15% вместо 3—10%).
210
Технологические схемы переработки руд
Разработка месторождений богатой арсенидно-карбонатной кобальтовой руды в Марокко началась в тридцатых годах теку щего столетия. Руда месторождений Бу-Аззер и Агбар транспор тировалась на обогатительную фабрику в Бу-Аззер, где до 1957 г. подвергалась гравитационному обогащению с ручной сортировкой при получении концентрата, пустой породы и промпродукта. Промпродукт частично перерабатывался на гравитационных и пневма тических столах; отделение флотации было небольшим, главным образом из-за недостатка воды.
В 1957 г. была пущена новая обогатительная фабрика с сов
местным использованием |
гравитационных |
методов и |
флотации. |
|
Две трети |
концентрата |
предназначались |
для переработки во |
|
Франции |
(фирма «Сосьете д'Электрошими, |
д-Электрометаллюржи |
||
э дез Асьери Электрик |
д'Южин», завод |
в Пломбьер, |
Савойя) |
|
остальное направлялось в Бельгию (фирма «Сосьете Женераль Металлюржик де Хобокен», завод в г. Олен).
В Бельгии |
производство |
кобальта |
из концентрата |
на |
заводе |
||
г. Олен было |
основано |
на |
гидрометаллургии |
без |
применения |
||
электролиза [222]. |
|
|
|
|
|
|
|
Есть краткие указания о плавке на |
шпейзу |
в шахтных |
печах |
||||
на заводе в Марокко с растворением |
продукта |
плавки в |
серной |
||||
или соляной кислоте [179]. |
|
|
|
|
|
||
Другим примером переработки богатой и рядовой |
кобальтовой |
||||||
арсенидно-карбонатной |
руды является |
переработка |
кобальт-се |
||||
ребряных руд рудных районов Кобальт и Говганды в Канаде. Здесь рядовая руда подвергалась обогащению на концентрацион ных столах и флотации на нескольких мелких фабриках обогаще ния. Концентраты, содержащие 10—20% кобальта и 15—30 кг/т серебра, вместе с богатой рудой направлялись на металлургиче ский завод в г. Делоро («Смелтинг энд рифайнинг К°»). По тех нологической схеме [222] кобальтовые концентраты подвергались частичному обжигу, брикетировались и вместе с дробленой рудой, оборотами, флюсами и коксом отправлялись на шахтную плав ку, продуктами которой были кобальтовая шпейза, штейн, золотосеребряный сплав и шлак. Кобальтовая шпейза и штейн подвер
гались дроблению и обжигу для удаления |
большей части |
мышьяка |
||||||
и серы и окисления железа. Огарок содержал: мышьяка |
10—12%, |
|||||||
меди 2,5%, |
кобальта |
23%, |
никеля |
9%, |
железа |
21,5%, |
серы |
|
2,0—8,6% и |
серебра |
15—28 |
г/т. Он |
подвергался |
сульфатизирую- |
|||
щему обжигу и прокаливанию для образования сульфатов |
кобаль |
|||||||
та, никеля, |
серебра, |
меди |
и железа |
и водному |
выщелачиванию |
|||
в агитаторе. Серебро осаждали в баке хлористым натрием в виде AgCl, железоочистка производилась после окисления железа и осаждения известью в виде арсената и гидроокиси. Медеочистка осуществлялась цементацией железом, после чего повторялась железоочистка с одновременным осаждением меди.
14* 211
