Исследование и разработка гидрометаллургической технологии остатков синтеза карбонильного никеля

• Автор: Кшуманева, Елена Сергеевна
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Апатиты
• Количество страниц: 238 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Способы переработки ОС.

1.1.1. Характеристика объетста исследования.

1.1.2. Основные способы переработки ОС

1.2. Основные гидромегаллургические способы переработки сульфидных материалов, содержащих ТЙСиСо и ПМ.

1.2.1. Выщелачивание в аммиачной среде

1.2.2. Выщелачивание в сульфатной среде.

1.2.3. Выщелачивание в сульфатнохлоридной среде

1.2.4. Выщелачивание в хлоридной среде

1.3. Исследование возможности применения современных гидрометаллургических способов переработки сульфидных материалов,
содержащих ИГСиСоПМ, применительно к ОС.
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты исследования и химические реагенты.
2.2. Методики проведения экспериментов и методы исследований
ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ПОВЕДЕНИЯ СУЛЬФИДОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И ЖЕЛЕЗА ПРИ ГИДРОХЛОРИДНОМ ВЫЩЕЛАЧИВАНИИ ОСТАТКОВ СИНТЕЗА КАРБОНИЛЬНОГО НИКЕЛЯ.
3.1. Исследование фазового состава ОС.
3.2. Выщелачивание ОС хлороводородной кислотой в замкнутой системе
3.3. Исследование выщелачивания ОС хлороводородной кислотой с отгонкой парогазовой фазы.
3.4. Исследование выщелачивания ОС растворами хлорида железаШ.
3.5. Выщелачивание пентландита и кобальтпентландита в системах РеС1зНС1, СиСЬБеОз и РеССиСНС
3.6. Исследование выщелачивания ОС растворами хлорида медиН.
3.7. Выщелачивание ОС в хлоридной системе с использованием газообразного
ГЛАВА 4. ПЕРЕРАБОТКА Со КОНЦЕНТРАТОВ ОТ ГИДРОХЛОРИРОВАНИЯ ОС.
4.1. Окисление Со концентрата в интервале температур 0
4.2. Окисление СоБН концентрата при хранении в атмосферных
условиях
4.3. Автоклавное выщелачивание СоМ концентрата
4.4. Тврдофазная сульфатизация Со концентрата.
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ ОСТАТКОВ СИНТЕЗА КАРБОНИЛИРОВАНИЯ НИКЕЛЯ.
5.1. Гидрометаллургическая переработка обожженных ОС.
5.1.1. Влияние температуры обжига ОС на степень сокращения массы опека при кислотном выщелачивании огарков
5.1.2. Результаты опытнопромышленных испытаний двустадийных схем переработки обожженных ОС сернокислотное атмосферноеавтоклавное
выщелачивание и сернокислотное атмосфсрноегидрохлориднос
выщелачивание.
5.1.3. Выщелачивание обожженных ОС некондиционными сернокислыми растворами медноникелевого производства.
5.1.4. Доработка остатков сернокислотного выщелачивания до первичных платинометальных концентратов, содержащих не менее 1 суммы ПМ
5.2. Разработка экстракционного способа извлечения меди из растворов гидрохлоридного выщелачивания третичными аминами.
5.3. Сопоставление способов обессериваиия остатков гидрохлорирования и исследование возможности использования продуктов щелочного выщелачивания серы в процессах флотации медноникелевого сырья
5.3.1. Сопоставление способов обессериваиия ОГХВ.
5.3.2. Утилизация серы в гидрометаллургической технологии ОС
5.4. Разработка технологической схемы переработки ОС
ГЛАВА 6. ИЗУЧЕНИЕ И РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ОСНОВНОГО КАРБОНАТА КОБАЛЬТА ИЗ ЕГО ХЛОРИДНЫХ РАСТВОРОВ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В работе отмечается, что по сравнению с индивидуальными минералами температура окисления сульфидных составляющих остатков карбонилирования сдвинута в область низких значений, поскольку температура окисления в значительной степени зависит от величины удельной поверхности сульфидов металлов. Такую особенность можно объяснить высокой пористостью частиц ОС, связанной со спецификой их образования в процессе карбонилирования никелевого сплава . На основании этих исследований ГИРЕДМЕТом и комбинатом Североникель был разработан способ переработки ОС, включающий окислительный обжиг в присутствии кислородсодержащей газовой смеси, который инициируют локальным точечным нагревом с подачей дутья в направлении, совпадающем с направлением движения фронта горения шихты. Содержание кислорода в дутье должно составлять 0. Дальнейшее прохождение процесса осуществляется за счет тепла реакций окисления сульфидов металлов без подвода тепла извне. Последующее сернокислотное выщелачивание огарка позволяет получить концентрат ИМ и достичь извлечения в раствор, Си, 1, Со. При этом извлечение ПМ Р1 и Р3 в твердый остаток составляет не менее . Концентрат с таким содержанием платиновых металлов 0. ПМ является кондиционным и может быть переработан по действующей технологии, например сульфатизацней. Данный метод не позволяет селективно извлекать основные металлы, кроме того продувка кислородом сопровождается значительным уносом тонкодисперсного материала. В работе Мнухина и др. ОС представлена как часть технологии по переработке магнитной фракции файнштейна, коллекгирующей ПМ. Авторами рассмотрено несколько вариантов извлечения основных компонентов ОС. Установлено, что при остаточном содержании серы в огарке не выше 0. Р1, Рс1 и Ю1 целиком остаются в остатке выщелачивания. Одиако процесс обжига, связан с большими механическими потерями, поэтому даже при хорошем пылеулавливании мало пригоден для богатого по платиновым металлам материала. Кроме того, полное удаление серы неизбежно приводит к улетучиванию осмия и рутения. В соответствии с патентом Мироевского Г. П. с соавторами ОС обжигают при температуре С в течение 2 6 ч, затем огарок обжига измельчают и подвергают окислительному выщелачиванию в растворе серной кислоты Си 2 ио4 гл при атмосферном давлении, температуре С с аэрацией пульпы воздухом до остаточной кислотности гл. Полученный остаток от выщелачивания классифицируют по крупности, что обеспечивает возможность переработки ОС неоднородных по гранулометрическому и химическому составу. Пески классификации направляют на огневое рафинирование никеля, а шламовую пульпу, содержащую благородные металлы, перерабатывают методами жидкофазной сульфатизации с получением концентрата ПМ. Способ, основанный на аммиачнокарбонатной переработке остатков карбонилирования, был разработан с соавторами как часть технологии получения чистых металлических порошков никеля и железа карбонилированием из латеритовых руд. При этом выщелачивание ОС осуществляют аммиачными растворами в атмосфере диоксида углерода, имеющими относительно низкую концентрацию 4 вес. СО2, что позволяет минимизировать потери реагентов, уменьшить объем сбросных магнийсодержащих растворов, а также уменьшить количество образующего гидроксида железа, снижающего степень извлечения, особенно кобальта, при их соосаждении. В результате суммарное извлечение никеля по технологии может достигать . Степень извлечения кобальта не приводится. Согласно способу ОС от карбонилирования сульфидных медноникелевых руд, предлагаемому, теми же авторами , аммиачное автоклавное выщелачивание осуществляется под давлением около 6. Па с извлечением в раствор i, Со и Си. Болес подробной информации об условиях выщелачивания в патенте не приводится. Однако известно , что изза ограниченной растворимости гексоамина трехвалентного кобальта минералы, содержащие более 3 Со, не подвергают аммиачному выщелачиванию. Поэтому, в случае переработки ОС с высоким содержанием кобальта данная технология не может использоваться. Авторами , кроме обжига, рассмотрено три варианта переработки ОС сульфатизацней. Первый вариант переработка по схеме одностадийной высокотемперату рной сульфатизации никелевых шламов.