Разработка технологии электролиза гранулированного медно-никелевого файнштейна

• Автор: Нечвоглод, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Содержание

1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ ФАЙНШТЕЙНОВ.

1.1 Состав и структура медноникелевых файнштейнов

1.2 Методы переработки файнштейнов

1.3 Возможности электрохимической переработки файнштейна.

1.4 Обоснование направления и задач исследования.

2 СТРУКТУРА И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ СУЛЬФИДНЫХ ГРАНУЛИРОВАННЫХ МЕДНОНИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ.

2.1 Методики экспериментов.

2.2 Структура кристаллизованных сульфидных сплавов.

2.3 Фазовые переходы в кристаллизованных сульфидах.

2.4 Структура гранулированных сульфидных сплавов

2.5 Фазовые превращения в гранулированных сульфидах
2.6 Выводы.
3 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ ГРАНУЛИРОВАННЫХ СУЛЬФИДОВ МЕДИ, НИКЕЛЯ И СУЛЬФИДНОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ.
3.1 Методики экспериментов.
3.2 Термодинамическое моделирование электрохимического окисления сульфидов меди и никеля.
3.3 Анализ твердых продуктов окисления сульфидов.
3.4 Потенциалы и токи окисления кристаллизованных сульфидов
3.6 Потенциалы и токи окисления гранулированных сульфидов
3.6 Выводы.
4 ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОЛИЗА ГРАНУЛИРОВАННОГО МЕДНОНИКЕЛЕВОГО ФАЙНШТЕЙНА.
4.1 Методика проведения экспериментов
4.2 Выбор режимов электролиза гранулированного файнштейна
4.3 Влияние полноты электрохимического окисления гранулированного
медноникелевого файнштейна на показатели процесса
4.4 Предложение по конструкции укрупненного электролизера
4.5 Баланс напряжения на ванне электролизера.
4.6 Тепловой баланс электролизра
4.7 Материальный баланс электролиза файнштейна
4.8 Выводы
5 РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОЛИЗА ФАЙНШТЕЙНА И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ.
5.1 Грануляция файнштейна.
5.3 Переработка растворов.
5.4 Переработка серосульфидного шлама электролиза гранулированного медноникелевого файнштейна
5.5 Технологическая схема переработки файнштейна электрохимическим способом.
5.6 Выводы
Список использованных источников


Пульпу подвергают трехстдийному автоклавному выщелачиванию. На первую и вторую стадии подают оборотный медный электролит и серную кислоту, а на третью - только раствор серной кислоты. В технологии хотя и используют метод противоточного сернокислого выщелачивания, но он существенно отличается от реализованного на других заводах. Во-первых, в схеме не применяют выщелачивание, вместо которого на первой стадии используют автоклавное выщелачивание с максимально (-%) возможным извлечением никеля в раствор. При этом в раствор переходят медь и железо, очистку от которых проводят на самостоятельных операциях. Во-вторых, на всех трех стадиях выщелачивания добавляют серную кислоту, а серу из схемы выводят в виде гипса, а не в форме сульфата аммония, как на других заводах, использующих автоклавный метод получения металлических порошков. Си, 0,5 Co. Fe, S % и - г/т Mill') методом магнитной сепарации отделяют металлизированную фазу, обогащенную драгоценными металлами. Технология- включает три стадии противоточного выщелачивания, в том числе, атмосферную и автоклавную стадии, очистку никелевого раствора от свинца и кобальта,. Извлечение меди и никеля в раствор на второй стадии выщелачивания составляет - % в медном цикле. Серу выводят в. На заводе «Биндура» (Зимбабве) [3] медно-никелевые концентраты плавят с получением «передутого» файнштсйна следующего состава, %: Ni, Си, 0,6 As, 6,0 S. Этот продукт перерабатывают с получением катодного никеля и меди по схеме фирмы Оутокумпу. Технология аммиачного автоклавного- выщелачивания штейнов, разработанная фирмой «Шеррит-Гордон»* используется на заводе Форт-Саскачеван (Канада) и Квинана фирмы «Вестерн Майнинг» (Австралия) []. К достоинствам этого процесса следует отнести высокую скорость выщелачивания, комплексное использование сырья,, высокое извлечение металлов: в готовую продукцию (-%), возможность полной механизации и автоматизации. Однако способ предусматривает использование дорогостоящего автоклавного оборудования, собственно производства аммиака, требует тонкого регулирования процесса, характеризуется высокими удельными расходами электроэнергии. Ряд гидрометаллургических методов переработки файнштейна базируются на использовании сернокислотной [] и хлорной технологий. Хлорные процессы реализованы на трех заводах: Кристиансанн (Норверия), Санувиль (Франция), Ниихама (Япония). Эти предприятия используют безавтоклавные методы выщелачивания [3]. На заводе «Кристиансанн» (Норвегия) [] перерабатывают медноникелевый файнштейн с повышенным содержанием благородных металлов. Хлорная технология включает в себя следующие операции: выщелачивание с применением газообразного хлора в кипящей пульпе файнштейна с окислением сульфида меди, который растворяется и служит катализатором процесса окисления сульфида никеля. Сера в основном переходит в элементную форму. На второй стадии процесса в пульпу добавляют файнштейн, который осаждает растворенную медь в виде сульфида, в результате чего происходит очистка раствора от меди. После фильтрации выделяют богатый никелем раствор, из которого осаждают железо и мышьяк в виде оксидов путем добавления карбоната никеля. Экстракцией* раствор очищают от кобальта и остатков меди, после чего направляют на электролиз чистого никеля. На операции цементации производят очистку раствора от меди. На операции хлорного выщелачивания достигнуто полное выщелачивание никеля. Около % файнштейна подают на операцию цементации. Известен процесс [] выщелачивания сульфидных продуктов в растворах хлорного железа, при котором всю серу выделяются в виде элементной. Промышленную реализацию этот процесс получил на заводе Санувиль (Франция) в- г. Файнштейн, содержащий около % суммы никеля и кобальта, после дробления и измельчения распульповывают оборотным раствором хлорида железа (РеСІз) с барботажем газообразным хлором. Выщелачивание осуществляют в две стадии. Сера после выщелачивания переходит в элементную форму. Образующийся в процессе электролиза хлор собирают из каждой ванны автономной системой отсоса и направляют в голову процесса - на выщелачивание.