EA009675B1

EA009675B1 - Способ извлечения никеля и кобальта путем кучного выщелачивания материала, содержащего низкосортный никель или кобальт

Info

Publication number: EA009675B1
Application number: EA200600241A
Authority: EA
Inventors: Джеффри Уилльям Миллер; Хоуюань Лю
Original assignee: БиЭйчПи БИЛЛИТОН ЭсЭсЭм ТЕКНОЛОДЖИ ПТИ ЛТД.
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2008-02-28
Also published as: EP1644541B1; WO2005005671A1; AU2003903632A0; JP4695076B2; KR20060052817A; ZA200600652B; EP1644541A1; CA2532144A1; CN100398676C; BRPI0412696A; ECSP066353A; ES2370394T3; OA13189A; CN1823172A; JP2007528934A; EP1644541A4; US20070034056A1; AU2004256147B2; EA200600241A1; US7758669B2

Abstract

Способ извлечения никеля и кобальта из латеритных руд, включающий следующие стадии: а) обогащение руды для ее разделения на обогащенную рудную фракцию повышенного качества и грубую, кремнийсодержащую низкосортную удаляемую фракцию, которая, по существу, свободна от рудной мелочи и глинистых материалов; b) отдельная обработка рудной фракции повышенного качества для извлечения никеля и кобальта; и с) кучное выщелачивание низкосортной удаляемой фракции с использованием дополненного кислотой раствора с получением продукта кучного выщелачивания для дальнейшего извлечения никеля и кобальта.

Description

В целом, настоящее изобретение относится к способу улучшения извлечения никеля и кобальта из латеритных руд. В частности, настоящее изобретение предлагает усовершенствованный гидрометаллургический способ экстракции никеля и кобальта из содержащих никель и кобальт латеритных руд путем выщелачивания под давлением или выщелачивания с перемешиванием при атмосферном давлении лимонитных и сапролитных фракций руд повышенного качества, а также путем кучного выщелачивания низкосортного лимонитного и сапролитного материала, обычно отбраковываемого во время обогащения руды.

Уровень техники

Рудные месторождения латеритного никеля и кобальта, как правило, содержат руды оксидного типа, лимониты, и руды силикатного типа, сапролиты, в одних и тех же отложениях. Сапролиты с более высоким содержанием никеля обычно обрабатывают пирометаллургическим способом, включающим обжиг и электрическое плавление, получая ферроникель. Расход энергии и высокое соотношение железа и никеля в лимоните с низким содержанием никеля и в смесях лимонита/сапролита делают такой способ обработки слишком дорогостоящим, поэтому коммерческая обработка таких руд обычно включает сочетание пирометаллургического и гидрометаллургического способов, таких как кислотное выщелачивание при высоком давлении (НРЛЬ) или восстановительный обжиг Сагоп - выщелачивание карбоната аммония.

В качестве альтернативы НРЛЬ, включающего обработку только лимонита или латеритов с низким содержанием магния с использованием дорогостоящего оборудования для высокого давления, были предложены способы кислотного выщелачивания с перемешиванием при атмосферном давлении, а также способы, сочетающие НРЛЬ для лимонитной фракции руды с последующим кислотным выщелачиванием при атмосферном давлении сапролитной фракции. С целью уменьшения размера реакторов для выщелачивания для данных способов предпочтительны лимонит и сапролит высокого сорта. Это приводит к отбраковыванию низкосортной руды в виде отходов.

Использование вышеупомянутых способов для обработки многих руд с низким содержанием никеля, как правило, требует обработки всей руды, поскольку отсутствует эффективный способ обогащения такой руды. Их недостаток заключается в том, что минералогические фракции руды, которые могут содержать более низкие количества металлов, существенно снижают общее качество обрабатываемой руды и повышают стоимость их извлечения.

Даже если латеритная руда может быть подвергнута какому-либо виду обогащения, при котором руду повышенного качества обрабатывают одним из упомянутых ранее способов, отбраковываемую фракцию, содержащую низкокачественные никель и кобальт, обычно отсортировывают как нерентабельную для обработки вышеупомянутыми способами, что приводит к потере никеля и кобальта, содержащихся в отходах.

Кучное выщелачивание представляет собой известный способ экономически выгодной экстракции металлов из низкосортных руд, успешно использовавшийся для извлечения металлов, таких как медь, золото, уран и серебро. Обычно он включает выгрузку (отвалообразование) руды непосредственно из рудных месторождений в различные по высоте отвалы. Выщелачивающий раствор вводят на верх отвала для просачивания через него вниз. Вытекающую жидкость дренируют из основания отвала и подают на перерабатывающую установку, где извлекают металлы.

Одной из проблем, препятствующей кучному выщелачиванию содержащих никель и кобальт латеритных руд, является существенное содержание в них глинистого компонента. Вид содержащейся глины зависит от основной породы и физико-химической среды глинистого образования, однако, большая часть глин оказывает отрицательное влияние на перколяцию (просачивание) выщелачивающего раствора сквозь руду.

Известно, что при отваливании латерита в сухом виде перколяция выщелачивающего раствора была от слабой до невозможной. Из-за плохой проницаемости для выщелачивания никеля и кобальта требуется низкая скорость орошения (полива), увеличивающая период выщелачивания, что является неэкономичным.

В патенте США № 5571308 (ВНР МтегаИ 1п1етайопа1, 1пс.) описан способ кучного выщелачивания латеритной руды с высоким содержанием магния, такой как сапролит. В патенте указано, что сапролит глинистого типа проявляет плохую проницаемость, и как решение этого, руду необходимо гранулировать, чтобы обеспечить распределение выщелачивающего раствора по всему отвалу.

В патенте США № 6312500 (ВНР Мшега18 1п1егиа1юпа1, 1пс.) также описан способ кучного выщелачивания латеритов для извлечения никеля, что особенно эффективно для руд с существенным содержанием глинистого компонента (более 10 мас.%). Данный способ включает классификацию руды, если это необходимо, образование гранул путем контактирования руды с выщелачивателем и агломерацию. Гранулы формируют в виде отвала и выщелачивают серной кислотой, экстрагируя металлы.

Оба вышеприведенных патента подтверждают необходимость гранулирования всей используемой руды для того, чтобы обеспечить проницаемость отвала, необходимую для его успешного выщелачивания.

- 1 009675

Вышеприведенное обсуждение документов, статей и т.п. включено в данное описание с единственной целью обеспечения контекста для настоящего изобретения. Не предполагается и не представляется, что какие-либо или все упомянутые источники полностью или частично составляют основу известных способов или общеизвестны в области техники, относящейся к настоящему изобретению, по состоянию до даты приоритета в Австралии.

Целью настоящего изобретения является устранение или по меньшей мере облегчение одной или более трудностей, связанных с известными способами.

Сущность изобретения

В целом, настоящее изобретение относится к способу улучшения извлечения никеля и кобальта из латеритных руд, включающему следующие стадии:

a) обогащение руды для ее разделения на обогащенную рудную фракцию повышенного качества и грубую, кремнистую низкосортную удаляемую фракцию, которая, по существу, свободна от рудной мелочи и глинистых материалов;

b) раздельная обработка рудной фракции повышенного качества для извлечения никеля и кобальта; и

c) кучное выщелачивание низкосортной удаляемой фракции при помощи дополненного кислотой раствора с получением продукта кучного выщелачивания для дальнейшего извлечения никеля и кобальта.

В целом, данный способ составляет часть общего процесса извлечения никеля и кобальта. Рудную мелочь и глинистые материалы отделяют от низкосортного удаляемого материала во время процесса обогащения и обычно оставляют с фракцией с повышенным качеством. Низкосортная удаляемая фракция может быть дополнительно обработана как часть процесса обогащения для удаления, по существу, всей рудной мелочи и глинистого материала.

Никель и кобальт предпочтительно извлекают из обогащенной рудной фракции повышенного качества путем кислотного выщелачивания при высоком давлении (НРАВ) или выщелачивания с перемешиванием при атмосферном давлении с получением выщелачивающего раствора никеля и кобальта для дальнейшей обработки. Согласно предпочтительному варианту осуществления данного изобретения продукт кучного выщелачивания из низкосортной удаляемой фракции смешивают с выщелачивающим раствором из процесса кислотного выщелачивания рудной фракции повышенного качества. Это приводит к повышению выхода никеля и кобальта, извлекаемых в результате обработки всей массы латеритной руды.

Никель и кобальт могут быть извлечены из смешанного продукта выщелачивания известными способами, такими как осаждение в виде сульфида или смешанных гидроксидов, экстрагирование растворителем, ионообменные процессы или другие известные способы металлургической обработки для экстракции и разделения никеля и кобальта.

Авторы данного изобретения неожиданно обнаружили, что когда низкосортные кремнистые отходы, по существу, свободны от рудной мелочи и глинистых материалов, они имеют высокую проницаемость, что делает их подходящими для кучного выщелачивания без потребности в стадии гранулирования, необходимой, как указано в патентах США 5571308 и 6312500, при обработке руд глинистого типа. Высокая проницаемость обеспечивает относительно быструю скорость выщелачивания с приблизительно 50% экстракцией никеля в течение 14 дней в статических испытаниях и более 80% в испытаниях с выщелачиванием в колонке в течение 160-192 дней. Степень экстракции как никеля, так и кобальта из низкосортных отходов является относительно высокой с небольшими затратами кислоты.

Согласно особенно выгодному аспекту настоящего изобретения продукт кучного выщелачивания низкосортных отходов может быть обработан вместе с выщелачивающим раствором с кислотного выщелачивания рудной фракции более высокого сорта. При необходимости они могут быть обработаны по отдельности, однако, объединенная обработка приводит к эффективному извлечению металлов и снижению предъявляемых к оборудованию требований. Существующие технологии могут быть использованы для обработки богатого выщелачивающего раствора, для извлечения никеля и кобальта независимо от того, осуществляется ли извлечение из смешанного продукта выщелачивания, или от того, обрабатывается ли продукт выщелачивания из обогащенной и низкосортной рудных фракций по отдельности. Например, это может быть осуществлено путем селективного осаждения (т. е. сульфидного осаждения или осаждения смешанных гидроксидов), экстрагирования растворителем, ионного обмена или другими известными способами металлургической обработки.

Согласно другому варианту удаляемая фракция обогащения может быть получена в результате отдельного обогащения лимонитной и сапролитной фракций латеритной руды, а низкосортные отходы как из лимонитной, так и сапролитной фракции, при этом каждая из них сформирована в виде отдельных низкосортных удаляемых отвалов. Формирование отдельных отвалов имеет преимущество, заключающееся в том, что выщелачивание лимонита обеспечивает максимальное извлечение никеля, а выщелачивание сапролита обеспечивает нейтрализацию кислоты и удаление железа. В низкосортных сапролитных удаляемых отходах кислота, освобожденная во время осаждения железосодержащих соединений, добавляется к дополненному кислотой раствору для улучшения выщелачивания никеля и кобальта.

- 2 009675

Соответственно, следующий вариант предлагает способ извлечения никеля и кобальта из латеритных руд, включающий следующие стадии:

a) разделение руды на лимонитную фракцию и сапролитную фракцию;

b) раздельное обогащение лимонитной и сапролитной фракций для получения рудных фракций повышенного качества и грубых, кремнистых низкосортных удаляемых фракций, которые, по существу, свободны от рудной мелочи и глинистых материалов;

c) отдельная или совместная обработка рудных фракций повышенного качества;

б) формирование отдельных отвалов низкосортной лимонитной и низкосортной сапролитной удаляемых фракций; и

е) кучное выщелачивание отдельной низкосортной лимонитной и низкосортной сапролитной удаляемых фракций дополненным кислотой раствором с получением отдельных лимонитных и сапролитных продуктов кучного выщелачивания для дальнейшего извлечения никеля и кобальта.

Никель и кобальт предпочтительно извлекают из рудной фракции повышенного качества путем обработки их вместе или раздельно путем кислотного выщелачивания при высоком давлении, выщелачивания с перемешиванием при атмосферном давлении либо их сочетания с целью получения выщелачивающего раствора для дальнейшей обработки.

Продукт кучного выщелачивания из разделенных низкосортных отвалов может быть смешан с выщелачивающим раствором с кислотного выщелачивания рудной фракции повышенного качества, чтобы обеспечить повышение эффективности извлечения металлов, либо может быть дополнительно подвергнут отдельной или совместной обработке.

Согласно дополнительному варианту продукт кучного выщелачивания из лимонитного удаляемого отвала может быть пропущен через весь или часть низкосортного сапролитного удаляемого отвала с целью содействия нейтрализации кислотного содержания и осаждения некоторого количества растворенного железа в полученном продукте кучного выщелачивания. Осуществление такого процесса может обеспечить извлечение большего количества никеля и кобальта из удаляемых отвалов.

Полученный продукт кучного выщелачивания, который был частично нейтрализован, может быть смешан с выщелачивающим раствором кислотного выщелачивания рудной фракции повышенного качества для получения смешанного продукта выщелачивания. Затем смешанный продукт выщелачивания может быть подвергнут дальнейшей обработке для извлечения кобальта и никеля. В качестве альтернативы, полученный продукт выщелачивания из низкосортных рудных фракций может быть подвергнут дальнейшей обработке для извлечения никеля и кобальта отдельно от выщелачивающего раствора из рудной фракции повышенного качества.

Для извлечения никеля и кобальта из смешанных или отдельных низкосортных удаляемых продуктов кучного выщелачивания могут быть использованы существующие технологии, такие как осаждение сульфида или смешанных гидроксидов, экстрагирование растворителем, ионный обмен или другие известные способы металлургической обработки.

Кучное выщелачивание низкосортных отходов, используемое в способе согласно данному изобретению, может включать выщелачивание сформированных отвалов удаляемого материала либо кучное выщелачивание ίη 8Йи, при котором отходы обрабатывают там, где они отлагаются (оседают) после процесса обогащения, без необходимости дальнейшего перемещения, например, в водоудерживающей плотине или другой емкости.

Дополненный кислотой раствор может включать раствор подкисленной воды, морской воды или подземного рассола либо может представлять собой подкисленный раствор сточных вод с кислотного выщелачивания рудной фракции повышенного качества.

Сорта с низким количеством никеля и кобальта в низкосортной удаляемой фракции могут содержать приблизительно 0,3-0,7% никеля и 0,01-0,03% кобальта. Обработка такой низкосортной удаляемой фракции любым известным способом обычно является нерентабельной. Однако удаление, по существу, всего глинистого материала и рудной мелочи из низкосортной удаляемой фракции превращает то, что ранее считалось отходами, в экономически пригодный для обработки материал в результате кучного выщелачивания такого материала.

Особенно привлекательным является способ обработки рудной фракции повышенного качества, получаемой путем обогащения, параллельно с НРЛЬ или способами выщелачивания при атмосферном давлении либо любое сочетание данных способов. В таком случае кислотный раствор никеля и кобальта как с выщелачивания латеритной руды повышенного качества, так и с кучного выщелачивания низкосортной удаляемой фракции могут быть обработаны вместе одним и тем же способом для получения требуемых никелевых и кобальтовых продуктов, что обеспечивает сбережение оборудования и затрат.

Описание чертежей

Описание чертежей предназначено для иллюстрации настоящего изобретения, а не для его ограничения конкретными описанными признаками.

Фиг. 1 иллюстрирует схему технологического процесса данного изобретения. Она включает предварительную обработку латеритной руды вначале путем снижения крупного размера в дробилке, а затем удаления рудной мелочи и/или глины, обычно осуществляемого промыванием, например гидравличе

- 3 009675 ским промыванием как частью процесса обогащения. После удаления рудной мелочи и/или глинистых материалов крупный материал (низкосортная удаляемая фракция) подвергают кучному выщелачиванию кислотой, получая раствор с высоким содержанием продукта выщелачивания. Латеритную фракцию повышенного качества вместе с рудной мелочью направляют для извлечения никеля путем кислотного выщелачивания под давлением или выщелачивания при атмосферном давлении. Раствор с высоким содержанием продукта выщелачивания с данного процесса объединяют с раствором продукта выщелачивания с процесса кучного выщелачивания для извлечения кобальта и никеля стандартными известными металлургическими способами.

Примеры

Пример 1.

Испытаниям подвергают сухую латеритную руду, отличающуюся тем, что она содержит большое количество безрудного кварца и относительным отсутствием глин. Никель в латерите связан в основном с мелким по своей природе гетитом, легко отделяемым от более твердого и крупного кварцевого материала. Зона гетита/лимонита и сапролитные зоны отличаются наличием большого количества кремнийсодержащих сетевых жил и закрытых выемок, способствующих обогащению.

Способ обогащения включает физическое отделение (дезинтеграция и классификация) высокосортной удаляемой фракции руды (продукт) от крупной низкосортной фракции (отходы). Никель в основном связан с весьма мелкозернистыми, содержащими гидроксид железа минералами в лимонитной зоне и весьма мелкозернистыми, выветренными силикатами никеля-магния, а также весьма мелкозернистыми, содержащими гидроксид железа минералами в сапролитной зоне. Такие содержащие никель минералы мягче, чем окружающие их затвердевшие пустые минералы, которые образуют твердую ячеистую сеть жилы. Уровень разработки такой сети более высок для лимонита, где результаты выветривания выше и способствуют более эффективному обогащению.

Обычно, что касается лимонитной фракции, 57,5% никеля и 45,8% кобальта извлекают при использовании способа обогащения при помощи барабанного дезинтегратора из латеритной руды в высокосортный (улучшенного качества) латерит. Что касается сапролитной фракции, результаты составляют 57,3 и 48,9% соответственно.

Низкосортные отходы обогащения из лимонитных руд в основном являются кремнийсодержащими, а из сапролитных руд - смесью кремнезема и серпентенита. Как показано на фиг. 2, в результате процесса обогащения удаляются все материалы размером менее 75 мкм, оставляя песчаные отходы с И₅₀, равным 1,5-3 мм. Приблизительно 10% материала имеет размер более 125 мкм, но 100% имеет размер менее 250 мм. Такой материал является идеальным для кучного выщелачивания благодаря отсутствию рудной мелочи и глинистого материала и имеет относительно узкое гранулометрическое распределение (50% материала имеет размер от 0,2 до 6,3 мм). Такое гранулометрическое распределение обеспечивает хорошие текучие характеристики без образования каналов, связанных с большими непроницаемыми (глина или горная порода) участками.

Исследования

Во время процесса обогащения получают два вида фракций по крупности удаляемой (низкосортная руда) фракции и исследуют их следующим образом.

Исследования осуществляют в цилиндрах с отходами размером от 75 мкм до 1 мм и размером от 1 до 6 мм с опытной установки насыщенными 100 или 200 кг/т серной кислоты. Полный анализ образцов двух видов отходов приведен в табл. 1.

1000-мл мерные цилиндры заполняют до приблизительно 800-мл отметки известным количеством образца и добавляют раствор серной кислоты, равный любой из двух вышеуказанных концентраций. Каждый цилиндр вращают дважды в день (в начале и конце дневной смены) с целью перемешивания и предотвращения диффузионных реакций, тем самым стимулируя протекание через массу отходов.

Таблица 1

Анализ отходов

контролировали при полном твердом/жидком балансе элементов, определяемом в конце периода.

- 4 009675

Обычно расход кислоты составляет приблизительно 100 кг/т твердых веществ и, как следует из фиг. 3 и 4, экстракция никеля составляет более 50%, в то время как экстракция кобальта составляет 55% для более мелкого размера (отходы 75 мкм-1 мм) и 35% для более крупного размера (отходы 1-6 мм).

В обоих случаях уровень экстракции как никеля, так и кобальта после 14 дней все еще повышается. Содержание никеля и кобальта в богатом растворе является высоким, отражая достигнутые высокие уровни экстракции. Данные уровни, наряду с основными показателями загрязняющих примесей, представлены в табл. 2.

Таблица 2

Распределение элементов выщелачивающих продуктов в богатых растворах

Образец	Иссле- дуемый продукт	Νί (м. д)	Со (м.д.)	Ее (%)	Мд (м.д.)	А1 (м.д.)	Са (м.д.)	Мп (м.д.)
Отходы размером 7 5 мкм - 1 мм	Раствор	4965	330	7,85	13625	1260	280	1125
Остаток	2455	135	4,84	4790	2370	1280	392
Отходы размером 1-6 мм	Раствор	4630	140	6,65	9850	1200	273	648
Остаток	2630	130	5,65	5415	2095	2775	438

Концентрации раствора, приближающиеся к 5 г/л N1, сравнимы с концентрациями, получаемыми в результате процесса НРЛТ или процесса выщелачивания при атмосферном давлении, поэтому такой раствор может быть непосредственно добавлен в цепь очистки раствора и осаждения гидроксида.

При остаточном содержании металлов, составляющем 0,25% N1 и 0,013% Со в отходах кучного выщелачивания, уровень извлечения никеля и кобальта составляет 75 и 70% соответственно по сравнению с первоначальным уровнем извлечения при обогащении, составляющем около 57,5 и 45,8% соответственно, что является существенным повышением общего уровня извлечения металлов из руды.

Пример 2.

Для того чтобы получить образцы для испытаний как лимонитных, так и сапролитных низкосортных отходов, фракции с различными размерами образцов низкосортных отходов после обогащения латеритной руды, используемые в примере 1, вновь объединяют в соответствующих пропорциях в исходной руде для последующих исследований. Анализ композитных образцов представлен в табл. 3.

Таблица 3

Состав загружаемой в колонку руды

Внутрений диаметр колонки	Влажный вес, кг	н₂о, %	А1, %	Са, %	Со, %	Ее, %	Мд, %	Мп, %	Νί, %	3ί, %	СО₃, %
Сапролит	31, 1	19,2	0,17	1,26	0,12	4,10	11, 16	0, 07	0,50	25,67	10,80
Лимонит	31,5	18,2	0,37	0,40	0,03	10,30	4 , 18	0,16	0,68	32 , 15	3,60

Образцы отходов лимонитной и сапролитной руд загружают в прозрачные колонки Регзрех высотой 4 м и диаметром 75 мм и обрабатывают раствором серной кислоты для воспроизведения кучного выщелачивания. Подаваемый в колонки раствор представлял 50 г/л серной кислоты в рассоле, в целом содержащем 56 г/л растворенной соли (27 г/л морской соли и 29 г/л добавленной соли).

Скорость добавления кислоты постепенно увеличивают до максимальной целевой величины, составляющей 120 л/м²-ч. При необходимости скорости добавления снижают в соответствии с перколяционными характеристиками каждого вида руды.

Остатки из этих колонок промывают кислотой, сушат, анализируют и подвергают металлургическому балансированию. Результаты экстракции никеля и кобальта суммированы в табл. 4 и 5.

- 5 009675

Таблица 4

Экстракция металлов в колонках с сапролитом через 162 дня

Колонка	Уровень Сверху вниз	Экстракция металлов, %
А1	Со	Ре	Мд	Мп	Νί
Сапролит	0-1 м	33,42	100	58,59	92,99	82,38	86,96
1-2 м	36,05	100	60,23	91,02	83,08	86,22
2-3 м	38,26	100	57,18	89,16	83,66	85,49
3-4 м	40,15	99,17	61,57	88,72	100	87,41
Средняя экстракция, %	36,97	99,79	59,39	90,47	87,28	86,52
Расход кислоты, кг/т	460

Таблица 5 Экстракция металлов в колонках с лимонитом через 292 дня

Колонка	Уровень Сверху вниз	Экстракция металлов, %
А1	СО	Ре	Мд	Мп	ΝΪ
Лимонит	0-1 м	58,31	100	69,73	93,66	80,31	85,20
1-2 м	55,61	100	69,17	93,96	77,21	84,19
2-3 м	50,41	100	65,56	92,86	69,45	82,34
3-4 м	53,19	98,23	66,02	93,86	73,48	82,62
Средняя экстракция, %	54,38	99,56	67,62	92,61	75,11	83,59
Расход кислоты, кг/т	243

Результаты измерения пропускной способности при орошении суммированы в табл. 6.

Таблица 6

Пропускная способность при орошении в отходах обогащения

Вид руды	Сапролит	Лимонит
СО₃, % мае.	10,80	3,60
Пропускная способность при орошении*, см/сек	1, 4х10'³	4,2х10’⁴
Проницаемость при орошении (поток)*, л/(м².час)	50,4	15,1

* 1 см/с=3,6х10⁴ л/м²-ч

В случае и лимонита, и сапролита уровень экстракции никеля продолжает повышаться почти с линейной скоростью. Данный пример показывает, что никель может быть эффективно извлечен из низкосортной удаляемой лимонитной руды или низкосортной удаляемой сапролитной руды путем кучного выщелачивания после эффективного удаления рудной мелочи и глинистого материала во время обогащения руды.

Существенно, чтобы высокий уровень извлечения никеля и кобальта из подобного, в противном случае непригодный материал, указанный в табл. 4 и 5, имел тенденцию к повышению потенциального уровня извлечения никеля и кобальта, составляющего от приблизительно 57 и 46% соответственно до более 90% для обоих металлов, из всей рудной массы.

Пример 3.

Для того чтобы продемонстрировать потенциал использования кучного выщелачивания низкосортного сапролита для обработки продукта выщелачивания кучного выщелачивания низкосортного лимонита с целью удаления некоторой части растворенного железа и нейтрализации избыточного содержания

- 6 009675 кислоты, получают синтетический раствор для выщелачивания продукта таким же способом, как и раствор, полученный в результате выщелачивания в колонке при исследовании низкосортного лимонита в примере 2. Анализ раствора приведен в табл. 7. Такой раствор используют для обработки низкосортных сапролитных рудных отходов при исследовании выщелачивания в колонке, описанного в примере 2. Результаты выщелачивания через 168 дней представлены ниже в табл. 8 и 9.

Таблица 7 Состав синтетического раствора для получения продукта выщелачивания из лимонита

н₂зо₄, г/л	А1, г/л	Со, г/л	Ге, г/л	Мд, г/л	Мп, г/л	Νί, г/л	Морская соль, г/л	Соль, г/л	Общее количество растворенной соли, г/л
20	3,30	0,22	37	20	0,25	2,2	27	29	56

Таблица 8

Сравнение сырья и раствора для выщелачивания продуктов из колонки для нейтрализации сапролита через 168 дней

	Н₂ЗО₄, г/л	А1, г/л	Со, г/л	Ге, г/л	Мд, г/л	Мп, г/л	Νί, г/л
Синтетический раствор для выщелачивания лимонита в колонке - сырье	20	3,30	0,22	37	20	0,25	2,2
Раствор для продукта из колонки с сапролитом (средний)	0	2,65	0,22	25,98	24,71	0,31	2,50

Таблица 9

Экстракция металлов в колонке с сапролитом через 168 дней

Колонка	Уровень Сверху вниз	Экстракция металлов, %
А1	Со	Ре	Мд	Мп	Νί
Сапролит	0-1 м	-90,09	-129,99	-87,34	93,52	6,42	36,07
1-2 м	-14,63	-142,32	-88,64	92,84	7,57	42,47
2-3 м	-70,67	-145,22	-154,54	85,88	-8, 09	20,48
3-4 м	-81,17	-144,98	-170,19	82,19	-7,99	12,99
Средняя экстракция, %	-64,14	-140,63	-125,18	88,61	-0,52	28,00

Отрицательные величины в вышеприведенной табл. 9 и на фиг. 5 показывают, что материал задерживается рудой в колонке. Данный пример демонстрирует, что обработка выщелачивающего раствора после выщелачивания в колонке низкосортной удаляемой лимонитной руды путем его пропускания через колонку с низкосортной сапролитной рудой является успешной в части нейтрализации кислотного содержания и снижения содержания железа в растворе, таким образом снижая требования к дальнейшей обработке данного раствора и повышая уровень извлечения никеля.

Вышеприведенное описание предназначено для иллюстрации предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники понятно, что может быть осуществлено множество вариантов или изменений данного изобретения без отступления от его сущности.

Наконец, подразумевается, что различные другие модификации и/или изменения могут быть осуществлены без отступления от сущности настоящего изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ извлечения никеля и кобальта из латеритных руд, включающий следующие стадии:

a) обогащение руды для разделения ее на обогащенную рудную фракцию повышенного качества и грубую, кремнистую низкосортную удаляемую фракцию, которая, по существу, свободна от рудной мелочи и глинистых материалов;

b) отдельная обработка рудной фракции повышенного качества для извлечения никеля и кобальта; и

c) кучное выщелачивание низкосортной удаляемой фракции с использованием дополненного кислотой раствора с получением продукта кучного выщелачивания для дальнейшего извлечения никеля и кобальта.
2. Способ по п.1, в котором низкосортную удаляемую фракцию подвергают дальнейшей обработке как части процесса обогащения для удаления, по существу, всей рудной мелочи и глинистого материала.
3. Способ по п.1, в котором никель и кобальт извлекают из рудной фракции повышенного качества путем кислотного выщелачивания при высоком давлении, или выщелачивания с перемешиванием при атмосферном давлении, или сочетания обоих методов, для получения выщелачивающего раствора для дальнейшей обработки.
4. Способ по п.1, в котором продукт кучного выщелачивания из низкосортной удаляемой фракции смешивают с выщелачивающим раствором из кислотного выщелачивания фракции повышенного качества для получения смешанного продукта выщелачивания.
5. Способ по п.1, в котором продукт кучного выщелачивания низкосортных отходов подвергают дальнейшей обработке для извлечения никеля и кобальта, независимо от выщелачивающего раствора из рудной фракции повышенного качества.
6. Способ по п.4 или 5, в котором никель и кобальт извлекают или из смешанного продукта выщелачивания, или продукта кучного выщелачивания низкосортных отходов путем осаждения сульфида или смешанных гидроксидов, экстрагирования растворителем, ионного обмена или другими известными способами металлургической обработки.
7. Способ извлечения никеля и кобальта из латеритных руд, включающий следующие стадии:

a) разделение руды на лимонитную фракцию и сапролитную фракцию;

b) раздельное обогащение лимонитной и сапролитной фракций для получения рудных фракций повышенного качества и грубых, кремнистых низкосортных удаляемых фракций, которые, по существу, свободны от рудной мелочи и глинистых материалов;

c) отдельная или совместная обработка рудных фракций повышенного качества;

б) формирование отдельных отвалов низкосортной лимонитной и низкосортной сапролитной удаляемых фракций; и

е) кучное выщелачивание раздельных низкосортной лимонитной и низкосортной сапролитной удаляемых фракций дополненным кислотой раствором с получением отдельных лимонитных и сапролитных продуктов кучного выщелачивания для дальнейшего извлечения никеля и кобальта.
8. Способ по п.7, в котором никель и кобальт извлекают из рудной фракции повышенного качества путем их совместной или раздельной обработки путем кислотного выщелачивания при высоком давлении, выщелачивания с перемешиванием при атмосферном давлении или сочетания обоих методов, с получением выщелачивающего раствора для дальнейшей обработки.
9. Способ по п.7, в котором продукты кучного выщелачивания лимонита и сапролита смешивают с выщелачивающим раствором из кислотного выщелачивания рудной фракции повышенного качества с получением смешанного продукта выщелачивания для дальнейшего извлечения никеля и кобальта.
10. Способ по п.7, в котором продукты кучного выщелачивания лимонита и сапролита подвергают дальнейшей раздельной или совместной обработке для извлечения никеля и кобальта, отдельно от выщелачивающего раствора из рудной фракции повышенного качества.
11. Способ по п.10, в котором никель извлекают из смешанного продукта выщелачивания или продуктов кучного выщелачивания лимонита и сапролита путем осаждения в виде сульфида или смешанных гидроксидов, экстрагирования растворителем, ионного обмена или другими известными способами металлургической обработки.
12. Способ по п.7, в котором продукт кучного выщелачивания лимонита из низкосортных удаляемых отходов лимонита пропускают через весь или часть отвала низкосортных отходов сапролита, чтобы способствовать нейтрализации кислотного содержания и осаждению некоторой части растворенного железа в получаемом продукте кучного выщелачивания.
13. Способ по п.12, в котором полученный продукт кучного выщелачивания из низкосортной удаляемой фракции смешивают с выщелачивающим раствором из кислотного выщелачивания фракции повышенного качества для получения смешанного продукта выщелачивания.
14. Способ по п.12, в котором полученный продукт выщелачивания подвергают дальнейшей обработке для извлечения никеля и кобальта, отдельно от выщелачивающего раствора из рудной фракции повышенного качества.

- 8 009675
15. Способ по п.13 или 14, в котором никель и кобальт извлекают из смешанного продукта выщелачивания или получаемого продукта кучного выщелачивания путем осаждения сульфида или смешанных гидроксидов, экстрагирования растворителем, ионного обмена или другими известными способами металлургической обработки.
16. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором дополненный кислотой раствор представляет собой раствор подкисленной воды, морской воды, подземного рассола или подкисленный раствор сточных вод для кислотного выщелачивания рудной фракции повышенного качества.
17. Способ по п.1, в котором фракция отходов обогащения содержит от приблизительно 0,3 до 0,7% никеля и 0,01-0,03% кобальта.