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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 136

Скачиваний: 3

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

43

 

 

Минеральный

состав кобальтсодержащих серноколчеданных руд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р у д а

 

 

 

 

 

 

 

 

массивная

 

1

вкрапленно-прожилковая

 

 

 

 

 

 

 

 

Минералы

 

 

 

 

 

Распространенность

рудные

 

нерудные

 

рудные

 

нерудные

мннеоалов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зоны

окисления

 

 

зоны

окисления

 

 

 

 

 

первичных р у д

и зоны

вторичного

 

первичных р у д

и зоны

вторичного

 

 

 

 

 

сульфидного обо ­

 

сульфидного обо ­

 

 

 

 

 

 

гащения

 

 

гащения

 

 

 

Главные

 

П и р и т

 

 

 

П и р и т

 

 

Карбонаты,

кварц,

 

 

(90—95%)

 

 

 

(10-20%)

 

 

хлорит,

серицит

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(сумма 70—80%)

Второстепенные

Халькопирит

 

 

Кварц (3—5 о/0),

Халькопирит

 

 

Плагиоклаз,

акти-

 

 

(0,1-1%)

 

 

карбонаты

(0,1-2%),

 

 

нолит,

биотит,

 

 

 

 

 

(1-2%)

магнетит

 

 

эпидот,

цоизит,

 

 

 

 

 

 

(0,1—1%)

 

 

(сумма

5—10%)

 

распростра­

Магнетит, сфа­

Мельниковит,

Хлорит,

Пирротин,

 

 

 

 

 

 

ненных

лерит

гипс, опал

серицит

мушкетовит

 

 

 

 

 

 

малораспро­

 

 

 

 

Кубанит

 

 

Апатит, сфен

 

страненных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В виде

редких

 

Халькозин,

 

Кобальтин*

Борнит, халько­

Турмалин

примесей

 

 

 

 

 

ковеллин,

 

 

зин,

ковеллин

 

 

 

гидрогётит

* В р я д е новых участков Пышминско - Ключевского м е с т о р о ж д е н и я кобальтин — распространенный минерал - примесь .


Характерные особенности руд

Серноколчеданные руды сплошные, реже вкрапленно-прожил- ковые. Сплошные руды обычно содержат в небольшом количестве включения нерудных минералов (кварца, хлорита, карбонатов, серицита). Текстура таких руд массивная, реже плойчатая (смя­ тая) и порфировидная (крупные кристаллы пирита на фоне тонко- и мелкозернистой массы пирита). Структура руд гипидиоморфно-

зернистая

и

аллотриоморфнозернистая.

Размер

зерен

главного

минерала

руд — пирита — изменяется от 0,03—0,05 до

1,5—2 мм.

Во вкрапленно-прожилковой руде количество нерудных мине­

ралов

резко

возрастает

по сравнению со

сплошной

рудой

(табл.43).

 

 

 

 

 

 

 

 

Кобальтоносность

серноколчеданных

руд обусловлена

присут­

ствием кобальта в

пирите — от 0,003 до 0,33%,

иногда

до

1,03%

(изредка

отмечается

кобальтин, см. табл. 43).

 

 

 

О

химическом

составе

кобальтсодержащих

серноколчеданных

руд дает представление табл. 44.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 44

Химический

состав

 

кобальтсодержащих серноколчеданных руд (вес. %)

 

 

 

 

 

 

 

Руда

 

 

 

 

Компоненты

 

 

массивная

вкрапленно-прожилковая

 

 

 

 

 

 

 

 

Si0 2

 

 

 

3,5

 

30—40

 

 

 

А 1 2 0 3

 

 

Следы—1

 

10—15

 

 

 

СаО

 

 

 

Следы—1

 

5—10

 

 

 

MgO

 

 

 

Следы—1

 

5—15

 

 

 

Fe

 

 

 

45—50

 

15—20

 

 

 

Со

 

 

 

0,02—ОД

 

0,01—0,05

 

 

Ni

 

 

 

Следы

 

0,03—0,3

 

 

 

Си

 

 

 

0,1—0,3

 

0,1—1

 

 

 

Zrt

 

 

 

Следы—0,3

 

Следы—0,5

 

 

S

 

 

 

50—55

 

2—6

 

 

 

As

 

 

 

Следы

 

0,01—0,5

 

П р и м е ч а н и е .

В отдельных

месторождениях содержание кобальта в серноколчеданной

руде может быть выше

указанного в

таблице. Так, например, среднее содержание кобальта по

результатам анализа пяти технологических проб серноколчеданной вкрапленно-прожилковой

р у д ы

из новых участков Пышмннско-Ключевского месторождения

составило 0,196%

(от 0,046 д о

0,55%),

а в серноколчеданной р у д е

жильных месторождений

Индии содержание

кобальта

toc .

тавляет

2,2% [ 1 2 8 ] .

 

 

 

 

 

Технологические схемы переработки пиритного сырья (пиритного концентрата и серноколчеданной руды)

Извлечение кобальта из кобальтсодержащей сульфидно-магне- титовой руды предусматривает получение кобальтсодержащего пиритного концентрата путем механического обогащения и после­ дующую переработку его различными методами. Кобальтсодержащая массивная серноколчеданная руда, естественно, обогащения не требует.

234


В результате применения методов сухой и мокрой магнитной сепарации для переработки сульфидно-магнетитовой руды содер­ жание кобальта в хвостах (которые являются кобальтсодержащим материалом) может составлять 0,03—0,08%. Флотация хвостов позволяет получить концентрат с содержанием кобальта 0,12— 2,3%. Количество кобальта в концентрате определяется, во-первых, составом руды и, во-вторых, допустимыми потерями. При низком содержании кобальта в руде (приблизительно 0,01%) получаются концентраты с содержанием кобальта 0,12%, при этом извлечение кобальта в концентрат составляет около 70%. При содержании ко­ бальта в руде 0,02—0,03% получаемый концентрат содержит до 1,8—2,3% кобальта, но извлечение кобальта в концентрат не пре­ вышает 40%.

Пиритный концентрат и серноколчеданная руда в настоящее время являются основным сырьем сернокислотной промышленности как в СССР, так и в ряде зарубежных стран. Кроме серы, железа и кобальта в пиритном сырье содержатся и другие полезные ком­

поненты [17]; медь

(0,05—3,0%), цинк

(0,2—0,7%), свинец (0,02—

0,7%), золото

(0,1—2,0

г/т), серебро

(3,5—15 г/т), кадмий

(20—

150

г/т), селен

(20—200

г/т), теллур

(10—30 г/т),

тантал

(2—

100

г/т), германий

(до

10 г/т), индий (до 5 г/т),

галлий

(до

15 г/т).

Ниже рассмотрены направления использования кобальтсодержащего пирита в качестве сырья для производства кобальта.

Попутное использование пиритов

Никелевые предприятия, перерабатывающие никелевые руды коры выветривания серпентинитов, используют в шахтной плавке пириты в качестве сульфидизатора. Кобальт, содержащийся в пирите, концентрируется в штейне [179]. Так, например, комбинат Южуралникель в течение ряда лет использовал в качестве сульфи­ дизатора серноколчеданную руду Гумешевского месторождения. При этом использовалось около половины содержащейся в пирите серы и извлекалось около 80% присутствующего в нем кобальта.

В качестве сульфидизатора пирит на предприятиях, перераба­ тывающих никелевые руды коры выветривания серпентинитов, ис­ пользуется только при электроплавке конвертерных шлаков. В этом случае кобальт, находящийся в пирите, попадает непосред­ ственно в кобальтовые шпурштейны, минуя головные операции шахтной плавки и конвертирования.

Пирит используется также в качестве железосодержащего флюса при плавке высококремнистых материалов. В этом случае применяют не непосредственно пирит, а пиритные огарки. Подоб­ ное использование огарков известно на некоторых зарубежных предприятиях, однако в СССР применения не нашло, так как вы­ сококремнистые руды не подвергают переработке. Извлечение кобальта при подобном использовании огарков обычно не превы­ шает 30%,

235



Комплексная переработка пиратов с извлечением кобальта

Д ля комплексной переработки пиритов с извлечением основ­ ных полезных компонентов предложено значительное количество

технологических

схем, которые

можно подразделить на две группы

в зависимости от того, в каком

виде должна

быть извлечена

сера.

Первая группа

схем

имеет

в

качестве

головного процесса

сульфитизирующий

обжиг

(рис. 64),

цель которого окислять

основ­

ное количество

серы до

SO2

с одновременным переводом

меди,

цинка и кобальта в форму растворимых сульфатов. В этом случае сера извлекается в виде серной кислоты, получаемой на сернокис-

Пирит

 

сулыратизирующий

 

обжиг

 

огарок

Soda

газы

I

 

в ы щелачивание

на извлечениесерп

 

fi а стоoft

кек

 

очистка раствора

на извлечение железа

примеси

I осаждение кобальта

на извлечение меди

т

кобальтовый

концентрат

Рис. 64. Принципиальная технологическая схема извлечения кобальта из кобальтсодержащих пиритов (вариант с окислительным обжигом)

лотном заводе из газов обжига. Огарок подвергается водному выщелачиванию и из водного раствора извлекается кобальт и дру­ гие ценные составляющие. Для выделения кобальта из водного раствора предложено значительное количество технологических схем. Наиболее простая из них сводится к прямому осаждению кобальта содой и последующей переработке карбоната стандарт­ ными методами1 . Этот метод применяется на Березниковском заьоде в СССР и на предприятиях за рубежом. Недостатком его является необходимость работы с бедными растворами и, как следствие этого, высокий расход реагентов. Применение рецирку­ ляции растворов, сорбционных процессов, экстракции и других

Данные В. К Храпченова.

23$