Файл: Шишкин Н.Н. Кобальт в рудах месторождений СССР.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 143

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Полученный

очищенный раствор

содержал

16

г/л кобальта

и 3 г/л никеля.

Разделение кобальта

и никеля

осуществлялось

 

 

Руда

 

 

 

 

 

 

 

дробление, мокрое

измель­

 

 

 

 

чение

 

 

 

 

 

 

 

аЗтоклаоное еыщелачидание

 

 

 

 

кек

 

растЗор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-хступенчатая проти-

дистилляция

 

 

боточная

промыВка

 

NH3+C0z

 

 

 

 

 

 

 

растдор

 

хЗосты

фильтрация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

арсенатныи.

 

 

Вода

 

 

на изомечение

кек

 

Ca О

 

 

бисмута

 

 

 

 

 

NaOH

 

 

 

\

L

 

 

 

 

 

 

очистка от

 

 

Вы щелачибание

мышьяка

 

 

~

1

 

 

 

 

 

 

 

Воды

 

 

фильтрация

 

на сброс

 

 

 

 

 

 

 

расmSop

 

тобарный

 

 

 

 

концентрат

 

 

кристаллизация арсе­

Со, Ni,Ca

 

 

нала натрия

Ca О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РастЗор

 

 

£

 

 

 

 

 

регенерация

 

 

 

 

 

— Ï

 

Г

 

 

 

 

,

• NaOH

CaifAsOJ,

 

Рис. 62. Принципиальная технологическая схема автоклавноаммиачного выщелачивания кобальт-мышьяковой руды на ком­ бинате Тувакобальт

гипохлоритным методом. Конечным продуктом являлась окись кобальта, часть которой использовалась для получения металличе­ ского кобальта.

212



На уровне современных достижений гидрометаллургии нахо­ дится аммиачно-автоклавный процесс, внедренный на комбинате Тувакобальт, сырьевой базой которого является Ховуаксинское месторождение.

Применение автоклавной технологии (рис. 62) к валовой руде, содержащей менее 1 % кобальта, позволяет извлечь в раствор ко­ бальт, никель и медь в виде аммиачных комплексов, оставив железо в остатке и не тратя реагентов на разложение пустой породы. Эти преимущества процесса приводят к его высокой рентабельности. Автоклавное выщелачивание измельченной руды проводится в течение 1,5—2 ч в автоклавах емкостью 50 м3 из нержавеющей стали с четырьмя непрерывно работающими машинами при тем­

пературе 100—110° С,

давлении воздуха

15—20 атм,

отношении

Т : Ж = 1 :8 — 1:10. В

раствор извлекается

до 93—94%

кобальта.

После разделения твердого и жидкого продуктов отстаиванием, кобальтсодержащие растворы направляются в дистилляционные колонны, где аммиак и углекислота регенирируются для повтор­ ного использования. Выпавший при дистилляции кобальт-никель- медный арсенатный концентрат подвергается переработке с полу­ чением гидроокисного концентрата, содержащего 0,5—1,0% мышья­ ка. Этот концентрат является конечным продуктом технологиче­

ского процесса и

направляется

на переработку

на

никелевый

комбинат.

 

 

 

 

Содержание серебра в руде не является промышленным, но

содержание висмута в рудах

Северного участка

месторожде­

ния представляет

практический

интерес. Как

показали иссле­

дования, проводимые в институте Гипроникель, для извлечения висмута необходим отдельный технологический передел. Висмут извлекается в виде висмутита при щелочном выщелачивании хво­ стов аммиачного процесса.

КОБАЛЬТСОДЕРЖАЩИЕ РУДЫ

Как упоминалось выше, из мировой практики кобальтового производства известно, что кобальт извлекается из кобальтсодер­ жащих руд месторождений следующих генетических типов: магма­ тических сульфидных медно-никелевых; постмагматических — железорудных (магнетитовых — скарновых и гидротермальных^, медно- и серноколчеданных, свинцово-цинковых; никелевых место­ рождений коры выветривания серпентинитов.

Руды сульфидных

медно-никелевых

месторождении

магматического

генезиса

Эти руды представлены главным образом месторождениями

СССР и Канады, а также Австралии, Африки (Южно-Африкан­ ская Республика, Ботсвана, Малагасийская Республика), США [128].

213


Характерные особенности руд

Ранее (см. часть II) среди сульфидных медно-никелевых ме­ сторождений по соотношению меди и никеля в руде нами выде­

лены:

 

1)

никель-медные ( C u > N i ) ,

2)

медно-никелевые ( N i > C u ) ,

3) медьсодержащие никелевые (Ni^>Cu).

Примером никель-медных месторождений в СССР являются

месторождения

Норильского

рудного

 

района:

Норильск

I [52,

160, 161], Талнахское

[161,

164]

и

Октябрьское

[31,

161].

 

 

В никель-медных месторождениях

 

выделяются

руды:

вкрап­

ленные в интрузиве, вкрапленные и

прожилково-вкрапленные

в

экзоконтактовых

породах и

массивные

(сплошные).

 

 

 

 

Во вкрапленной руде Норильска I

 

габбро-долеритах)

отно­

шение

N i : Си = 0,7:1,

C o : N i = l : 2 6 , в

массивной

руде

это

отно­

шение составляет соответственно 0,8: 1

и 1 :43.

В

Талнахском

месторождении

во вкрапленной

руде

отношение

Ni : Cu = 1 : 1,8,

а

Co:Ni = l:23,

в

массивной

р у д е — 1 : 1 , 8

и 1:27

соответствен­

но, в прожилково-вкрапленной

и

вкрапленной

 

экзоконтактовой

инъекционно-метасоматической

руде

отношение

 

никеля

к

меди

резко

уменьшается,

составляя

1 :4,5,

 

а

отношение

кобальта

к

никелю — 1 : 31.

К медно-никелевым месторождениям в СССР относятся ме­ сторождения рудных районов Мончегорского [74, 177] и Печенгского [61, 75], в Канаде—рудного района Сэдбери [217, 231], в Южно-Африканской Республике небольшие по запасам эксплуа­ тируемые в настоящее время месторождения Пилансберг (Флакфонтейн) в Трансваале и Инсизва в никеленосной рудном районе Восточного Гринвальда (Капская провинция [126в]).

В Мончегорском месторождении во вкрапленной руде отно­ шение Ni : С и = 1,4:1, С о : № = 1 : 24, в массивной — 1,7:1 и 1:22 соответственно; во вкрапленно-прожилковой инъекционной руде (развитой преимущественно в придонной части интрузива) отно­ шение Ni : Си резко уменьшается, изменяясь от 1 : 14 до 1 : 50.

Несколько иные соотношения между никелем и медью и ни­ келем и кобальтом отмечаются в месторождениях Печенгского рудного района. Во вкрапленной руде этих месторождений (син­ генетической с наложенным вкрапленно-прожилковым эпигенети­ ческим оруденением (Ждановское, Котсельваара, Семилетка и др.)

отношение

Ni : Си

составляет

2,0—2,6 : 1, а

Со : Ni изменяется от

1 : 32 до

1 :48, в

брекчиевой

и массивной

руде (Каула, Камми-

киви), отношение Ni : Си составляет 2,1—2,4:1, а Со : Ni изме­ няется от 1 : 43 до 1 :70.

В месторождениях

рудного

района Сэдбери (Канада)

отноше­

ние Ni : Си изменяется

от 20 : 1 до 1 : 5,

составляя в

среднем

примерно 1:1

[126а,

251], а

отнощение

Со : Ni изменяется от

1 :20 до 1 :33

[217].

 

 

 

 

214


В отдельных медно-никелевых месторождениях отмечается более высокое, чем обычно в месторождениях этой группы, содер­

жание кобальта. Так, например, в

существенно-вкрапленных

ру­

дах Нижне-Мамонского и Подколодновского месторождений

(Во­

ронежской обл.)

отношение

Ni : Си

составляет

соответственно

1,6 : 1 и 2,2 : 1, а Со : Ni 1 : 12

и 1 : 16*. В

Байкальском

месторож­

дении

(Северное

Прибайкалье)

во

вкрапленной

руде

отношение

Ni : Си составляет

1,3:1,

Со : Ni

1:11, а

в брекчиевидной

руде

оно

соответственно 3,6:1

и

1:18

[192].

Высокое

содержание

кобальта (0,36—0,38%, отношение кобальта к никелю 1 : 13) от­

мечается также в

высокосортной руде месторождения Инсизва

[126в]. Повышение

содержания кобальта в этих месторождениях

связано, по-видимому, с более высоким содержанием кобальта в пентландите, а также с присутствием в руде кобальтсодержащего пирита.

Примером медьсодержащих никелевых месторождений яв­ ляются месторождения Канады—Алексо в провинции Онтарио [223] и месторождения рудного района Томпсон—Моак Лейк: Оспваган Лейк, Мистери Лейк, Моак Лейк, Томпсон, Хэмбон Лейк [269]. Все эти месторождения тяготеют к крайней западной части Канадского щита. В руде месторождения Алексо среднее содер­ жание никеля 4,2%, меди — 0,5%, т. е. отношение Ni : Си состав­ ляет 8,4:1. Во вкрапленной руде месторождений рудного пояса

Томпсон — Моак

Лейк

содержание

никеля

изменяется от

0,25

(Оспваган Лейк)

до

0,70% (Моак

Лейк),

а содержание

меди

настолько мало, что она не подлежит извлечению даже как по­

бочный

продукт [269]. В богатой руде

месторождения

Томпсон

содержание

никеля составляет

2,8%, а

меди всего 0,2%

[1266,

271], т. е. отношение Ni : Си поднимается до 14 : 1.

 

Во

всех

сульфидных медно-никелевых месторождениях—ни­

кель-медных,

медно-никелевых

и медьсодержащих никелевых — по

главному полезному компоненту (никелю) выделяются два сорта руды: богатая и рядовая.

Богатая руда всех трех групп месторождений имеет

массив­

ную,

реже

брекчиевую

(или брекчиевидную),

полосчатую, слои­

стую и еще реже вкрапленную

(густовкрапленную) текстуры.

Выделяется руда крупно-, средне- и мелкозернистая.

Наиболее

распространенные

структуры

руды — гипидиоморфнозернистая

(выделение

пентландита

среди

ксеноморфных

зерен

пирротина,

халькопирита и

других

минералов),

аллотриоморфнозернистая

(сростки ксеноморфных

зерен

пирротина, халькопирита,

кубани-

та и

других

минералов)

и распада твердых растворов

(пластин­

чатые, линзообразные и

пламеневидные

образования

пентландита

в пирротине и троилите, оторочки пентландита вокруг зерен пир­ ротина, пластинки кубанита и халькопирита, мелкие изометриче­ ские и эмульсионные образования сфалерита в халькопирите).

* Из материалов П. В, Вилюнова.

215