Разработка научных основ создания новых и совершенствования действующих гидрометаллургических технологий переработки рудного сырья и промежуточных продуктов медно-никелевого производства

Разработка научных основ создания новых и совершенствования действующих гидрометаллургических технологий переработки рудного сырья и промежуточных продуктов медно-никелевого производства

Автор: Калашникова, Мария Игоревна

Шифр специальности: 05.16.02

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2007

Место защиты: Санкт-Петербург

Количество страниц: 347 с. ил.

Артикул: 3398736

Автор: Калашникова, Мария Игоревна

Стоимость: 250 руб.

Разработка научных основ создания новых и совершенствования действующих гидрометаллургических технологий переработки рудного сырья и промежуточных продуктов медно-никелевого производства  Разработка научных основ создания новых и совершенствования действующих гидрометаллургических технологий переработки рудного сырья и промежуточных продуктов медно-никелевого производства 

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
1.1 Переработка пентландитпирротнновых концентратов.
1.1.1 Обоснование выбора технологической схемы.
1Л .1.1 Действующая технология и варианты совершенствования
режимов отдельных операций.
1Л Л .2 Варианты альтернативных технологий переработки пентландитпирротнновых концентратов
1.1.2 Теоретические основы и уровень проработанности параметров
процессов
1Л .2Л Автоклавное окислительное выщелачивание
IЛ .2.2 Варианты осаждения сульфидов цветных металлов из растворов
1.2 Переработка штейнов
1.2.1 Обоснование выбора технологической схемы.
1.2.2 Основные закономерности поведения штейна в процессе сернокислотного выщелачивания
1.3 Технологии рафинирования файнштейнов и продуктов их флотационного разделения.
1.3.1 Атмосферное сернокислотное окислительное выщелачивание закиси никеля и остатка атмосферного растворения огарка обжига файнштейна.
1.3.2 Переработка магнитной фракции никелевого концентрата
флотации файнштейна
1.3.2.1 Обоснование выбора технологической схемы.
1.3.2.2 Теоретические основы процессов.
1.3.3 Переработка медного концентрата по схеме обжиг выщелачивание электроэкстракция
1.3.3.1 Теоретические основы кислотного растворения оксидов меди.
1.4 Выводы по главе и задачи исследований
2 РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ ПРИ ВЫЩЕЛАЧИВАНИИ ПРОДУКТОВ, СОДЕРЖАЩИХ НИКЕЛЬ И МЕДЬ В СУЛЬФИДНЫХ, МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И ОКИСЛЕННЫХ ФОРМАХ
2.1 Методика исследований
2.1.1 Методика лабораторных исследований.
2.1.1.1 Атмосферное выщелачивание
2.1.1.2 Автоклавное выщелачивание
2.1.2 Методика обработки результатов кинетических опытов
2.1.2.1 Определение кажущихся порядков реакции, энергии активации и
времени полного растворения
2.1.2.2 Определение лимитирующей стадии
2.2 Выщелачивание металлизированных материалов
2.2.1 Кинетические особенности поведения цементной меди при окислительном выщелачивании в растворах серной кислоты.
2.2.1.1 Результаты исследований
2.2.1.2 Обсуждение результатов экспериментов.
2.2.2 Кинетика, химизм и механизм атмосферного окислительного выщелачивания магнитной фракции никелевого концентрата.
2.2.2.1 Результаты экспериментов.
Обсуждение результатов экспериментов
2.2.3 Исследование процесса растворения металлического никеля в растворе сульфата меди
2.3 Выщелачивание оксидных материалов.
2.3.1 Исследование кинетики и механизма сернокислотного
выщелачивания окисленной меди.
2.3Л .1 Выщелачивание огарков различного состава.
2.3.1.2 Результаты кинетических исследований.
2.3.1.3 Определение вида кинетической функции, порядка реакции по кислоте и кажущейся энергии активации.
2.3.1.4 Определение лимитирующей стадии растворения меди
2.3.2 Атмосферное выщелачивание промышленной закиси никеля.
2.4 Исследовании поведении плавленых сульфидов в восстановительной н окислительной средах.
2.4.1 Кинетика, химизм и механизм сернокислотного выщелачивания штейнов различного состава.
2.4.1.1 Влияние параметров процесса на кинетику сернокислотного выщелачивания штейна ОЭП.
2.4.1.2 Влияние параметров процесса на химизм и механизм сернокислотного выщелачивания штейна ОЭП.
2.4.1.3 Влияние исходного состава различных штейнов на химизм и механизм сернокислотного выщелачивания.
2.4.1.4 Изучение закономерностей глубокого удаления железа из штейна при выщелачивании в 2 стадии.
2.4.2 Кинетика, химизм и механизм автоклавного окислительного выщелачивания плавленых сульфидов
2.4.2.1 Исследование механизма процессов, протекающих при АОВ остатка атмосферного растворения МФ.
2.4.2.2 Химизм и кинетика процессов, протекающих при АОВ остатка атмосферного растворения МФ.
2.5 Некоторые закономерности поведения МПГ при переработке различных по составу продуктов.
2.5.1 Атмосферное выщелачивание магнитной фракции никелевого
концентрата
2.5.2 Выщелачивание медного огарка.
2.5.3 Автоклавное выщелачивание остатка атмосферного
растворения МФ.
2.6 Выводы по главе
3 РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ ПРОЦЕССОВ ВЫДЕЛЕНИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРОВ В ВИДЕ БОГАТЫХ СЕЛЕКТИВНЫХ И КОЛЛЕКТИВНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ
3.1 Исследование кинетики, химизма и механизма осаждения 1, Си и Со штейнами медноникелевого производства.
3.1.1 Результаты кинетических исследований.
3.1.2 Изучение влияния состава исходных штейнов па химизм и
механизм осаждения.
3.1.3 Расчет удельного расхода штейна
3.1.4 Обобщение результатов
3.2 Исследование влияния условий осаждения с применением тиосульфатсодержащих реагентов на формы выделения никеля и меди из раствора и поведение цинка.
3.2.1 Исследование процесса получения тиосулъфатсодсржащих осадителей в одну стадию
3.2.1.1 Методика проведения исследований
3.2.1.2 Результаты экспериментов и их обсуждение
3.2.2 Влияние условий осаждения и состава исходного раствора на формы выделяемых сульфидных соединений никеля.
3.2.2.1 Методика проведения исследований
3.2.2.2 Результаты экспериментов
3.2.3 Влияние условий осаждения, состава исходного раствора и осадителя на формы выделяемых сульфидных соединений меди
3.2.4 Исследование особенностей поведения цинка при осаждении никеля тиосульфатом и.
3.2.4.1 Влияние состава исходного раствора и параметров процесса на
особенности поведения цинка при осаждении никеля
3.2.4.2 Исследование влияния состава осадителя и примесного состава
раствора на особенности поведения цинка при осаждении никеля тиосульфатсодержащими осадителями.
3.2.4.3 Обобщение результатов.
3.3 Выводы по главе.
4 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ РУДНОГО МЕДНОНИКЕЛЕВОГО И НИКЕЛЕВОГО СЫРЬЯ.
4.1 Разработка усовершенствованных гидромсталлургичсских технологий переработки нентлаидитиирротиновых рудных концентратов
4.1.1 Результаты исследований но отработке головных операций технологии
4.1.1.1 Особенности методики
4.1.1.2 Результаты исследований.
4.2 Отработка процессов осаждения цветных металлов из растворов АОВ пснтлаидит пирротииовых концентратов.
4.2.1 Осаждение штейнами обедпительиых электропечей
4.2.2 Осаждение тиосульфатом кальция.
4.2.2.1 Методика ведения процесса.
4.2.2.2 Результаты проведенных исследований.
4.3 Организация технологической схемы.
4.4 Совершенствование технологии сернокислотного выщелачивания
окисленных никелевых руд.
4.5 Выводы по главе.
5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СЕРНОКИСЛОТНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ШТЕЙНОВ
5.1 Методика укрупненных и полупромышленных опытов
5.2 Результаты проведенных испытаний и их обсуждение
5.3 Преимущества предлагаемой технологии по сравнению с
действующей и варианты организации технологической схемы.
5.4 Выводы по главе.
6 РАЗРАБОТКА И УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ РАФИНИРОВАНИЯ МЕДНОНИКЕЛЕВЫХ ФАЙНШТЕЙНОВ И ПРОДУКТОВ ИХ РАЗДЕЛЕНИЯ.
6.1 Технология переработки медного концентрата флотации
файнштейна по схеме обжигвыщслачиваниеэлектроэкстракция
6.1.1 Результаты пусковых испытаний и опыт промышленного освоения технологии.
6.2 Технология гидрометаллургической переработки магнитной фракции никелевого концентрата флотации файнштейна
6.2.1 Методика исследований.
6.2.2 Результаты исследований.
6.2.3 .Результаты промышленных испытаний технологии гидрометаллургической переработки МФ
6.2.3.1 Анализ результатов комплексных испытаний
6.2.4 Вариант технологической схемы с вовлечением в переработку шламов электрорафинирования никеля
6.3 Конту ры перспективных технологий рафинирования файнштейнов на основе выщелачивания закиси никеля.
6.4 Выводы по главе.
7 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
8. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.
9. ПРИЛОЖЕНИЕ.
Введение


Более перспективным представляется применение тиосульфатов. Как показали результаты исследований медь, никель, кобальт и железо могут быть количественно извлечены из растворов виде сульфидов. Б ЗН 4Б2 бБОд2 6Н 1. На степень осаждения никеля из раствора влияют преимущественно температура и расход тиосульфата . Оптимальными являются температура С и расход тиосульфата 2,,3 мольмоль осажденного никеля. При этих условиях извлечение из раствора составляет ,8,, а его содержание в осадке , причем содержание элементарной серы не превышает 0,,0. Ме2т 1 2Оз2 4МеБ2 6Б2 ЗБзл. ЗБ 1. В работе показано что кобальт количественно соосаждастся с никелем, и его извлечение составляет ,8,9 при С и расходе тиосульфата 2,,3 моля на 1 моль суммы никеля и кобальта. Содержание железа в осадке в указанном диапазоне условий осаждения не превышает 3. Си2 2Бз2 2Си Б 1. Кроме того, сульфидирование меди происходит не только за счет взаимодействия с тиосульфатионом, в этом процессе могут принимать участие и дру
гие серосодержащие формы промежуточного состава , например Си2 Бз2 Н СиБ Б2 Г 1. Си2 2 2Н СиБ 0,2 4Н 1. Общей особенностью реакций осаждения меди, является высокая скорость их протекания даже при температурах ниже 0С. При использовании тиосульфата кальция возникает проблема отделения гипса от сульфидов. Поскольку основная часть сульфата кальция выделяется при смешении исходного раствора с реагентом, гипс может быть отделен до этапа осаждения сульфидов. Для этою смесь тиосульфата кальция и раствора цветных металлов предлагается перемешивать при С в течение минут, после чего отфильтровывать гипс , . В этом случае в сульфидном концентрате содержится ,9 1 и 1, Со. Недостаток этого способа заключается в том, что он требует охлаждения растворов перед осаждением гипса. Другим возможным способом отделения сульфидного концентрата от гипса является флотация полученного осадка . При этом концентрат цветных металлов содержит Со. При наличии в исходном растворе значительных количеств меди она может быть выделена в отдельный продукт благодаря более низкой температуре осаждения по сравнению с никелем и кобальтом . На основании литературных данных с учетом описанного химизма можно ожидать, что при использовании тиосульфата медь всегда выделяется в форме ковеллина, а никель, кобальт и железо в виде Ме. Так, в показано, что более меди осаждается как Си8. В то же время, в литературе практически нет данных о влиянии состава раствора и условий осаждения на химизм процесса и формы получаемых сульфидов. Полностью неизученным остается поведение примесей, в том числе цинка. Отдельным вопросом является получение тиосульфатов. Тиосульфат получают последовательным проведением операций растворения серы в щелочном растворе при температуре 0С в течение 1 часа и окислением полученной суспензии кислородсодержащим газом также в течение 1 часа. Таким образом, процесс протекает в 2 стадии по основным реакциям, соответственно 2п 2Б 6ОН2 Бз2 ЗН 1. ОН п0з2 п2Н 1. Растворение серы по реакции 1. Поскольку применение тиосульфата в качестве рсагентаосадителя обуславливает целесообразность получения достаточно кон
центрированных растворов 0з, то, при растворении серы образуются растворы с высокой концентрацией полисульфидной серы 0 гдм3 8П2, обладающие большой вязкостью. Это приводит к тому, что скорости каждой из стадий недостаточно высоки скорость растворения изза накопления продукта реакции, а скорость окисления изза высокой вязкости раствора, замедляющей диффузию кислорода. Недостатком способа является большая длительность процесса и необходимость последовательного проведения двух реакций. СаБ3 СаБ Б 1. СаБз 2СаБ 2Б 1. Для тиосульфата кальция это приводит к формированию пульпы, содержащей в твердой фазе гипс, сульфит кальция и элементарную серу . Несмотря на относительно небольшое количество твердого, содержащиеся в нем соединения могут влиять на процесс осаждения сульфидов. В литературе отсутствует информация по этому вопросу. Повидимому, для упрощения исследований в качестве осадителя использовали только отфильтрованный раствор.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.221, запросов: 232