Физико-химические исследования технологии сульфатного выщелачивания высокомедистого файнштейна

• Автор: Выдыш, Алла Владиславовна
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 169 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ.

1. Обзор литературы по переработке плавленых сульфидных

материалов по сульфатной технологии.

1.1. Особенности фазовой минерализации медноникелевых файнштейнов.

1.2.Особенности химических взаимодействий, протекающих в процессах сернокислотного выщелачивания плавленых сульфидов.
1.2.1. Химизм окислительного выщелачивания в атмосферных условиях в присутствии ионов сульфатной меди.

1.2.2. Химизм автоклавноокислительного выщелачивания

1.2.3. Химизм автоклавного рафинирования

2. Изучение особенностей процесса атмосферной медеочистки

2.1.Методика проведения экспериментов.
2.2.Определение влияния параметров операции на остаточную
концентрацию меди в растворе и степень извлечения никеля
из файнштейна
2.3.Выводы по разделу.
3. Изучение особенностей процессов двухстадийного автоклавного выщелачивания твердого продукта атмосферной медеочистки
3.1. Методика проведения экспериментов
3.2. Определение влияния параметров операции АОВ
на конечные показатели процессов выщелачивания
3.3.Выводы по разделу.
4. Результаты проведения полупромышленных испытаний
4.1.Операция атмосферной медеочистки
4.1.1. Методика проведения экспериментов.
4.1.2. Результаты полупромышленных испытаний.
4.2.Двухстадийное автоклавное выщелачивание.
4.2.1. Методика проведения экспериментов.
4.2.2. Результаты полупромышленных испытаний.
4.3.Выводы по разделу.
5. Теоретические расчеты по определению основных химических реакций, уточнению степени их протекания и распределению металлов и серы
в операциях , АОВ и АР.
5.1 .Методика проведения и результаты экспериментов.
5.2.Изучение вещественного состава твердых продуктов технологии
5.3.Определение группы основных химических реакций и уточнение
степени их протекания в операциях АМО, АОВ и АР
5.3.1. Атмосферная медеочистка.
5.3.2. Автоклавноокислительное выщелачивание
5.3.3. Автоклавное рафинирование
5.4.Результаты теоретических балансовых расчетов.
5.5.Выводы по разделу
6. Поисковые исследования по проведению окислительной
стадии выщелачивания в атмосферных условиях
6.1.Методика проведения экспериментов
6.2.Определение влияния параметров операций АтОВ и АР
на конечные показатели процессов выщелачивания.
6.3.Изучение вещественного состава твердых продуктов АтОВ и АР
6.4.Определение группы основных химических реакций и уточнение
степени их протекания в операциях АтОВ и АР
6.4.1. Атмосферное окислительное выщелачивание.
6.4.2 Автоклавное рафинирование
6.5.Выводы по разделу
7. ВЫВОДЫ.
Список литературы


Cu:Ni, так и по составу содержащихся МПГ, отличаются от результатов, полученных в известных работах. Апробация работы. Результаты диссертации рассматривались на II Международной конференции «Металлургия цветных и редких металлов» (Красноярск, г. Международной конференции «ALTA- Nickel/Cobalt and copper conference» (Перт, Австралия, г. Материалы диссертации были доложены на научно-технической конференции «Норильский промышленный район: наука, образование, технология, производство» (Норильск, г. Всероссийской конференции «Новые технологии в металлургии, химии, обогащении и экологии» (Санкт-Петербург, г. Региональной конференции «Достижения науки, техники и образования - развитию Норильского промышленного района и Таймыра» (Норильск, г. Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работ, в том числе патент на изобретение. Файнштейн является сложной многокомпонентной системой, включающей наряду с основными элементами (медь, никель, сера) переменные количества железа, кобальта и драгоценных металлов. Если пренебречь малым влиянием компонентов, содержание которых невелико и которые существуют преимущественно в виде изоморфных примесей (железо, кобальт, платиноиды), то физико-химическую природу фаз и процессы, протекающие при кристаллизации медно-никелевых файнштейнов, можно описать с помощью тройной системы медь-никель-сера (рис. Рис. Тройная система медь-никель-сера по Кестеру и Мульфингеру []. Для высокомедистых файнштейнов порядок кристаллизации имеет несколько другой характер []: сульфид меди - двойная эвтектика; «сульфид меди - металлический твердый раствор»; тройная эвтектика: «сульфид меди - сульфид никеля - металлический твердый раствор». В металлической фазе концентрируется до % всего содержания металла. В файнштейнах драгоценные металлы (ДМ), в том числе и платиновые, распределяются между железосодержащими сульфидами меди, никеля и металлическим твердым раствором с преимущественным концентрированием благородных металлов в сплаве, а спутников - в никелевых сульфидах []. Результаты магнитной сепарации медно-никелевого файнштейна [] свидетельствуют о том, что содержание МПГ и ДМ в магнитной фракции более чем в раз превышает их содержание в исходном файнштейне и в 0-0 раз выше, чем в немагнитной фракции. Соотношения между фазовыми составляющими в файнштейнах и характер распределения металлов по фазам определяются их компонентным составом и степенью фазовой раскристаллизации файнштейна [-]. При организации гидрометаллургической переработки медно-никелевого файнштейна особенности фазового состава и степень раскристаллизации в значительной степени влияют на его химическую активность в процессах выщелачивания [-]. Из опыта работы гидрометаллургических производств, основанных на технологии сульфатного выщелачивания файнштейна или сульфидных продуктов, близких ему по составу, хорошо известно, что для разработки эффективных алгоритмов управления процессом первостепенную важность имеет глубокое знание химических реакций головных переделов выщелачивания. Это особенно важно для технологии, в которой растворы используются в замкнутом цикле. В различных запатентованных способах и существующих технологиях сульфатного выщелачивания плавленых сульфидов головная операция имеет название «медеочистка», «обезмеживание», а также - «атмосферное выщелачивание», поскольку, наряду с очисткой никель-кобальтового раствора от меди, происходит частичное выщелачивание твердого продукта [-]. Кроме того, при атмосферном выщелачивании одновременно с процессом медеочистки происходит глубокое осаждение железа [, , -]. Этап 1. Цементация» меди при pH менее 2,5, сопровождаемая образованием Си 1,8 и №8. Этап 2. Гидролиз железа при pH в интервале 2,5-4,5, сопровождаемый образованием гидроокиси железа Ге(0Н)з-лН или основного сульфата железа Ре(0Н)4 []. Этап 3. Гидролиз меди при pH в интервале 4,5-6,0, сопровождаемый образованием основного сульфата меди Сиз^Н^БС^ (антлерита). В зависимости от начальных условий данные этапы процесса могут протекать последовательно, одновременно, или отсутствовать.