ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 127
Скачиваний: 3
завода Никаро состоит в извлечении кобальта в самостоятельный продукт. С этой целью из аммиачного раствора перед дистилля цией осаждают кобальт сульфидом натрия в самостоятельный концентрат, перерабатываемый далее на электролитный кобальт. Карбонат никеля перерабатывается не на синтер, а на электро литный никель. Извлечение кобальта составляет всего 30%.
Автоклавные схемы переработки |
рассматриваемых никелевых |
руд имеют ряд преимуществ перед |
обычными гидрометаллургиче |
скими методами. Эти преимущества, помимо резкого ускорения процессов, заключаются в значительном повышении извлечения металлов, особенно кобальта, и получении уже после головного процесса выщелачивания сравнительно чистых никель-кобальто вых растворов. Однако аппаратура, необходимая для проведения этого процесса, более сложная и дорогостоящая.
Завод Моа [220], построен в |
1959 г. по |
схеме |
сернокислотного |
|||||||||
высокотемпературного выщелачивания |
(рис. 71). |
Завод |
перераба |
|||||||||
тывает |
руду |
железистого |
типа |
(латеритовую) |
|
состава: |
|
1,35% |
||||
никеля, |
0,15% |
кобальта, |
47,5% железа, |
3,7 |
кремнезёма, |
|
1,7% |
|||||
окиси магния и 8,5% полуторной окиси алюминия. Руда |
выщела |
|||||||||||
чивается |
в батарее |
из четырех |
вертикальных |
автоклавов |
в |
сле |
||||||
дующем |
режиме: температура |
230—260° С, давление 35—40 |
атм, |
|||||||||
расход |
кислоты 25% от |
веса |
руды, |
продолжительность — 80— |
||||||||
90 мин. Никель и кобальт |
переходят |
в раствор |
с высоким |
извле |
||||||||
чением |
(около 95%), а подавляющая масса железа, алюминия и |
|||||||||||
кобальт |
выделяются из раствора путем сероводородного |
осажде |
||||||||||
ния в автоклавах |
в богатый |
сульфидный |
концентрат, |
содержа |
||||||||
щий около 55% суммы этих металлов. Извлечение из руды ни
келя в сульфидный |
концентрат |
составляет |
приблизительно |
83%, |
||||||||||||
а кобальта — 72—77%. |
Переработка |
этого |
концентрата |
|
может |
|||||||||||
осуществляться различными |
методами, |
в |
том |
числе |
и |
автоклав |
||||||||||
ными |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Схема завода |
Моа применима |
лишь |
к |
тем |
разновидностям |
|||||||||||
руд, которые |
содержат |
ограниченное |
количество |
О К И С У |
магния. |
|||||||||||
В противном случае возрастает расход |
серной |
кислоты |
(на |
обра |
||||||||||||
зование сульфата |
магния), что |
приводит |
к |
резкому |
удорожанию |
|||||||||||
процесса. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исследовательские работы по изысканию экономичной гидро |
||||||||||||||||
металлургической |
технологии |
для |
руд |
с |
повышенным |
содержа |
||||||||||
нием магния |
проводятся |
в двух |
основных |
направлениях. |
Первое |
|||||||||||
из них заключается |
в предварительной |
карбонизации |
в |
пульпе |
||||||||||||
с целью перевода магния в раствор. |
Однако |
добиться |
|
извлече |
||||||||||||
ния магния в раствор выше 70%, т. е. существенно очистить |
руду |
|||||||||||||||
от магния, пока |
не |
удается. |
Второе направление, |
|
разрабатывае- |
|||||||||||
1 В |
Советском Союзе концентрат перерабатывается по схеме:—обжиг |
плав |
ка на аноды — электролиз. |
|
|
17 Зак . |
1380 |
257 |
мое в институте Гипроникель заключается в сернокислотном вы щелачивании руды при параметрах, аналогичных заводу Моа. Отличие заключается в том, что в автоклавы вместе с рудой вво дится пирит и процесс осуществляется под давлением кислорода. Необходимая кислота образуется в результате окисления пирита. Выделяющегося при этом тепла вполне достаточно для поддер жания температуры процесса, т. е. при этом исключается и рас-
Руда |
8ода |
распульпоЗка и мокрый |
|
рассеЗ |
|
с г ущение
\pacm3op
йЗтоклаЗное бьщелачиЗание
I |
охлаждение |
| |
|
|
коралМая |
" |
I |
|
|
сгущение |
\ |
|
|
|
пульпа |
|
|
-> |
осадок |
|
н е итр а л и з а ц и я |
1 ~ f |
||
|
сгущение |
|
J |
S отЗал |
|
|
|
|
|
автоклавное |
осаждение |
|
|
|
|
сульсридоЗ |
Ni « Со |
|
|
сульфидный никель- •мбалыпоЗый концентрат
Рис. 71. Принципиальная технологическая схема пере работки никелевых руд коры выветривания серпен тинитов на заводе Моа (Республика Куба)
ход пара. Этот метод выщелачивания эффективен как для желе зистых руд, так и для смеси магнезиальных и железистых руд.
Применение аммиачных методов к переработке существенно
кобальтовой руды |
железистого типа Елизаветинского месторож |
дения на Среднем |
Урале ( C o : N i = I : 8 ) представляется мало- |
1 Из материалов И. А. Касавина.
258
эффективным ввиду низкого извлечения кобальта. К такому типу руд применимы кислотные методы, обеспечивающие высокое извлечение кобальта
КОБАЛЬТСОДЕРЖАЩИЕ ЖЕЛЕЗО-МАРГАНЦЕВЫЕ КОНКРЕЦИИ, ИЗ КОТОРЫХ КОБАЛЬТ МОЖЕТ БЫТЬ ИЗВЛЕЧЕН В ПРОМЫШЛЕННОМ МАСШТАБЕ
Как было сказано выше (см. часть I I ) , на дне современных океанов обнаруживаются кобальтсодержащие марганцевые и же лезо-марганцевые корки и сплошные слои конкреций того же со става. Запасы железо-марганцевых конкреций только на поверх ности дна Тихого океана определяются в 1,66-1012 т (248, 249]. Если же учесть, что конкреции встречаются не только на поверх
ности дна, но и |
в |
толще осадков |
(на глубине до |
3 м) и что за |
пасы конкреций |
в |
Индийском и |
Атлантическом |
океанах, даже |
ориентировочно, не подсчитаны, то станет ясным, что уже сейчас
вырисовываются огромные |
запасы |
колоссальных по |
размерам |
||
залежей кобальтсодержащих |
железо-марганцевых |
конкреций. |
|||
Запасы железо-марганцевых конкреций с высоким |
содержа |
||||
нием |
кобальта представляют |
лишь часть запасов кобальтсодержа |
|||
щих |
железо-марганцевых |
конкреций |
Мирового океана. Однако |
||
даже приблизительно оконтуренные в Тихом океане площади рас
пространения |
конкреций с высоким содержанием |
кобальта |
(1,2% [248]) |
имеют значительные размеры. |
|
Хотя площади распространения кобальтсодержащих |
конкре |
|
ций оконтурены весьма условно и добыча их со дна океанов со
пряжена со значительными трудностями, колоссальные |
запасы |
|||||||
кобальта, |
заключенные |
в них, |
бесспорны. |
Принимая |
во |
внима |
||
ние прогресс в технике добычи |
полезных |
ископаемых, |
можно |
|||||
считать, |
что кобальтсодержащие |
железо-марганцевые |
конкреции |
|||||
в будущем могут стать сырьем |
на кобальт. |
Это находит свое |
||||||
подтверждение в статье |
Д. Г. |
Сапожникова, |
который |
пишет: |
||||
«...если наша промышленность |
в |
целом |
обеспечена |
ресурсами |
||||
марганцевых руд, то для |
развития |
металлургических |
предприятий |
|||||
Дальнего Востока в будущем может оказаться выгодным исполь зовать в качестве марганцевой руды конкреции со дна океана.
Конечно, при этом необходимо |
учитывать, что попутно |
будут |
||||
извлекаться все ценные компоненты, содержащиеся в |
марганце |
|||||
вых конкрециях» ([151] стр. |
25). |
|
|
|
|
|
Характерные |
особенности |
конкреций |
|
|
|
|
Марганцевые и железо-марганцевые |
конкреции и |
корки |
со |
|||
стоят из тесно сросшихся минералов и включают обломки |
корен |
|||||
ных пород, выходящих на |
дне |
океана, |
остатки организмов |
и |
за- |
|
1 Данные С. И. Соболя. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17* |
|
259 |
хваченные в процессе отложения глубоководную глйгіу и карбо
натные |
осадки. |
Минеральный |
состав |
конкреций |
представлен: |
|||||||
главными — гидроокислами |
и окислами |
марганца, |
алюминия и |
|||||||||
железа; |
второстепенными — гётитом, |
глинистыми |
минералами, |
|||||||||
малораспространенными |
и |
редкими — кварцем, опалом, |
|
плагио |
||||||||
клазом, полевыми шпатами, пироксеном и др. |
|
|
|
|||||||||
Главный |
полезный компонент |
конкреций — марганец; |
попут |
|||||||||
ные — кобальт, никель, медь и др. Кобальтсодержащими |
являются |
|||||||||||
гидроокислы и окислы марганца, еще недостаточно |
изученные |
|||||||||||
(см. часть I ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Содержание |
основных |
компонентов |
конкреций — марганца, |
|||||||||
железа |
и кремнезема — изменяется в |
очень |
значительных |
преде |
||||||||
лах (табл. |
50). В значительном |
интервале |
колеблется |
содержа |
||||||||
ние кобальта, никеля и меди. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
По |
данным |
58 анализов |
(54 |
из Тихого |
океана |
и 4 из |
Атлан |
|||||
тического), |
приведенных |
Дж. Меро |
[248], |
содержание |
кобальта |
|||||||
изменяется от 0,014 |
до 2,3%, составляя в среднем 0,35%. С уче |
|||||
том выявленных районов с повышенным содержанием |
кобальта |
|||||
(0,7—2,1%, среднее |
из 11 |
анализов |
1,2%) |
среднее содержание |
||
его в конкрециях составит, по-видимому, около 0,5%. |
|
|||||
Технологические |
схемы |
переработки |
|
|||
По химическому |
составу |
(см. табл. 50) |
кобальтсодержащие |
|||
железо-марганцевые |
конкреции |
могут |
быть |
отнесены |
к бедным |
|
или низкокачественным марганцевым рудам, технология перера
ботки которых |
известна. Вместе с тем присутствие в конкрециях |
в значительных |
количествах марганца, а также кобальта и нике |
ля требует разработки новых технологий, которые позволили бы достаточно полно извлечь их.
Ниже рассматриваются автоклавные и другие гидрометаллур гические методы переработки конкреций, а также восстанови тельная плавка. Все данные приводятся по результатам лабора торных исследований.
Автоклавное выщелачивание
Сернокислотное выщелачивание кобальтсодержащих железомарганцевых конкреций производилось по схеме рис. 72 [247]. Исследование показало, что при температуре 175°С в раствор из влекается 98—99% марганца, кобальта и никеля, около 86% ме ди и 17% железа. Селективное осаждение металлов из сульфат
ных растворов |
можно произвести |
сероводородом. |
Сульфидный |
|||
концентрат, |
содержащий |
кобальт, |
никель |
и медь, |
может быть |
|
переработан |
в |
автоклавах |
под давлением |
кислорода. Марганец |
||
из очищенных |
растворов выделяется |
электролизом. |
|
|||
260
