EA012644B1 - Получение ферроникелевого или никелевого штейна совмещённым гидрометаллургическим и пирометаллургическим способом - Google Patents
Получение ферроникелевого или никелевого штейна совмещённым гидрометаллургическим и пирометаллургическим способом Download PDFInfo
- Publication number
- EA012644B1 EA012644B1 EA200700655A EA200700655A EA012644B1 EA 012644 B1 EA012644 B1 EA 012644B1 EA 200700655 A EA200700655 A EA 200700655A EA 200700655 A EA200700655 A EA 200700655A EA 012644 B1 EA012644 B1 EA 012644B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- nickel
- cobalt
- leaching
- iron
- solution
- Prior art date
Links
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 318
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 158
- 229910000863 Ferronickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 11
- 238000009853 pyrometallurgy Methods 0.000 title description 3
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 title description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 167
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 99
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 99
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 83
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 81
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 64
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 45
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims abstract description 20
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 123
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 60
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 47
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 39
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 33
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 17
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 claims description 14
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 11
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011019 hematite Substances 0.000 claims description 11
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 claims description 10
- 229910052598 goethite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M hydroxy(oxo)iron Chemical compound [O][Fe]O AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 229910001710 laterite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011504 laterite Substances 0.000 claims description 9
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenenickel Chemical compound [Ni]=S WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KXZQYLBVMZGIKC-UHFFFAOYSA-N 1-pyridin-2-yl-n-(pyridin-2-ylmethyl)methanamine Chemical group C=1C=CC=NC=1CNCC1=CC=CC=N1 KXZQYLBVMZGIKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910021503 Cobalt(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- INPLXZPZQSLHBR-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+);sulfide Chemical compound [S-2].[Co+2] INPLXZPZQSLHBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L cobalt(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Co+2] ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 2
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 10
- QJSRJXPVIMXHBW-UHFFFAOYSA-J iron(2+);nickel(2+);tetrahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Fe+2].[Ni+2] QJSRJXPVIMXHBW-UHFFFAOYSA-J 0.000 abstract 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 82
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 15
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 7
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 229910001448 ferrous ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 2
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L sodium disulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])(=O)=O HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229940001584 sodium metabisulfite Drugs 0.000 description 2
- 235000010262 sodium metabisulphite Nutrition 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PRKQVKDSMLBJBJ-UHFFFAOYSA-N ammonium carbonate Chemical compound N.N.OC(O)=O PRKQVKDSMLBJBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 description 1
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- -1 ferric iron ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- IHYNKGRWCDKNEG-UHFFFAOYSA-N n-(4-bromophenyl)-2,6-dihydroxybenzamide Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1C(=O)NC1=CC=C(Br)C=C1 IHYNKGRWCDKNEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical class [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/02—Obtaining nickel or cobalt by dry processes
- C22B23/021—Obtaining nickel or cobalt by dry processes by reduction in solid state, e.g. by segregation processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0407—Leaching processes
- C22B23/0415—Leaching processes with acids or salt solutions except ammonium salts solutions
- C22B23/043—Sulfurated acids or salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0453—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0453—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B23/0461—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical methods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0476—Separation of nickel from cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/06—Refining
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/42—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by ion-exchange extraction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/10—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Spark Plugs (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Stored Programmes (AREA)
Abstract
Способ получения ферроникелевого или никелевого штейна из раствора, являющегося продуктом выщелачивания и содержащего, по меньшей мере, никель, кобальт, железо и растворимые в кислоте примеси, причем способ включает следующие стадии: а) контактирование раствора (7), являющегося продуктом выщелачивания и содержащего никель, кобальт, железо и растворимые в кислоте примеси, с ионообменной смолой (8), в ходе которого смола селективно поглощает из раствора никель и железо, при этом кобальт и растворимые в кислоте примеси остаются в рафинате (9); б) десорбцию никеля и железа из ионообменной смолы раствором серной кислоты с получением элюата (11), содержащего никель и железо; в) нейтрализацию элюата с осаждением смеси гидроксидов никеля и железа (13); г) восстановление и плавку смеси гидроксидов никеля и железа с получением ферроникелевого (29) или никелевого штейна (24).
Description
В целом настоящее изобретение относится к новому способу получения ферроникелевого или никелевого штейна из латеритовой руды путем сочетания способов гидрометаллургии и пирометаллургии. В предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает новый способ, состоящий в кучном выщелачивании руды с последующим извлечением никеля и кобальта и удалением примесей ионообменной обработкой, получении смеси гидроксидов никеля и железа путем нейтрализации и затем плавке и восстановлении смеси гидроксидов никеля и железа с получением ферроникелевого или никелевого штейна. После проведения дополнительной ионообменной обработки можно также извлечь кобальт, осаждаемый в виде гидроксида кобальта или сульфида кобальта.
Уровень техники
Месторождения латеритовых никелевых и кобальтовых руд обычно состоят из руд оксидного типа, лимонитов, и руд силикатного типа, сапролитов, залегающих в одних и тех же месторождениях в виде двух слоев, разделенных переходной зоной. Для минимизации габаритов оборудования, осуществляющего переработку как сапролитов, так и лимонитов в промышленном масштабе, предпочтительно использовать богатые руды. В результате, при современных технологиях большое количество рудных тел и переходных руд на некоторых месторождениях отбраковывается.
Сапролиты с более высоким содержанием никеля стремятся перерабатывать способами пирометаллургии, включающими обжиг и электрическую плавку, с получением ферроникеля. В случае лимонитов, сапролитов, смесей лимонит/сапролит из переходной зоны с более низким содержанием никеля этот вариант переработки слишком дорог из-за энергоемкости и высокого соотношения количества железной руды к никелевой.
Лимонит с высоким содержанием никеля и кобальта в промышленном масштабе обычно перерабатывают при помощи гидрометаллургического способа Нтдй Ртекките Λοίά Ьеасй (кислотное выщелачивание при высоком давлении) или сочетания пирометаллургических и гидрометаллургических способов, таких как восстановительный обжиг Сагоп - выщелачивание карбонатом аммония.
Описанными выше способами обычно производится обработка «всей руды», поскольку эффективных способов ее обогащения не существует. Это невыгодно, так как минералогические фракции руды, которые могут содержать меньшее количество металла, ухудшают качество всей перерабатываемой руды и повышают затраты на извлечение.
Обычная обработка сапролита с целью получения ферроникеля включает сушку с последующим восстановительным обжигом для частичного превращения оксидов никеля в никель и плавку в электрической печи. Это высоко энергоемкий способ, и для того, чтобы он был экономичным, нужна богатая руда. Его недостатком также является то, что стоимость кобальта, содержащегося в руде, при ее переработке на ферроникель не реализуется. Усовершенствованием этого способа могла бы стать концентрация никеля и железа перед плавкой, что дало бы значительное сокращение энергопотребления, на которое приходится основная часть затрат.
Кучное выщелачивание является традиционным способом экономичного извлечения металлов из руд, который до сих пор успешно используется для извлечения таких материалов, как медь, золото, уран и серебро. Как правило, он включает отсыпку необогащенной руды, полученной непосредственно из месторождения, в отвал разной высоты. Раствор для выщелачивания, подаваемый на вершину отвала, просачивается через отвал вниз. Стекающий раствор собирают у основания отвала и направляют на обрабатывающую установку для извлечения металла.
Кучное выщелачивание латеритов описано в патенте США 5571308 (ВНР Мшетак 1п1егпаИопа1, 1пс.) как способ кучного выщелачивания латеритовой руды с высоким содержанием магния, такой как сапролит.
В патенте США 6312500 (ВНР Мшетак 1п1егпаИопа1, 1пс.) также описан процесс кучного выщелачивания латеритов с целью извлечения никеля, который особенно эффективен в случае руд, содержащих значительное количество глины (более 10 мас.%).
Основной проблемой, возникающей при кучном выщелачивании, является то, что образующийся раствор, кроме целевых компонентов - никеля и кобальта, содержит большое количество железа и множество других примесей. Очистка подобных растворов никеля, образующихся при промышленном кислотном выщелачивании латерита, включает нейтрализацию кислоты, осаждение железа, сопровождаемое получением промежуточного продукта никеля и кобальта, повторное растворение и многостадийную экстракцию растворителем с получением пригодных для продажи никеля и кобальта. Стадии очистки обычно предназначены для полного удаления железа и других примесей.
Ионообменная обработка описывается применительно к извлечению никеля и кобальта из раствора, образующегося при выщелачивании никеля, когда основные примеси остаются в рафинате.
В патенте США 95/16118 (ВНР Мшетак 1п1етпайопа1, 1пс.) описывается ионообменное выделение никеля из раствора, образующегося при кислотном выщелачивании при повышенном давлении латерита. Никель извлекают при помощи смолы при рН менее 2 и десорбируют серной кислотой с последующим электрохимическим извлечением. Кобальт, наряду с другими примесями, остается в рафинате и после нейтрализации раствора осаждается в виде сульфида.
- 1 012644
В заявке \¥О 00/053820 (ВНР МшегаН 1п1егпаОопа1, 1пс.) описывается ионообменное выделение никеля и кобальта из кислого сульфатного раствора выщелачивания смолой с последующей кислотной десорбцией металлов из смолы и их разделением экстракцией растворителем.
В патенте США 6350420 В1 (ВНР МшегаН 1п1егпаОопа1. 1пс.) также описывается использование ионообменной смолы в виде пульпы для выделения никеля и кобальта из кислой суспензии выщелачивания.
В указанных выше патентах ставится цель получения относительно чистого раствора никеля или растворов никеля и кобальта в результате десорбции из ионообменных смол.
Приведенный обзор документов, статей и т.п. включен в настоящее описание изобретения только для того, чтобы дать представление о контексте настоящего изобретения. Это не означает, что какиелибо или все эти сведения составляли часть базового уровня техники или являлись общедоступными сведениями в области, имеющей отношение к настоящему изобретению, до даты приоритета.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение нового способа, в котором преодолены или, по меньшей мере, уменьшены одно или более из тех препятствий, которые имеются в данном уровне техники.
Сущность изобретения
В общем настоящее изобретение обеспечивает способ получения ферроникелевого или никелевого штейна и содержащего кобальт гидроксида или сульфида из латеритовой руды. Он применим ко всему вертикальному разрезу рудного тела латеритовой руды. Более конкретно настоящее изобретение соответствует способу, в котором латеритовую руду подвергают кучному выщелачиванию, в ходе которого никель и кобальт выщелачивают серной кислотой с образованием раствора, содержащего никель, кобальт, железо и растворимые в кислоте примеси.
В отдельном варианте осуществления настоящее изобретение заключается в способе получения ферроникелевого или никелевого штейна из раствора, являющегося продуктом выщелачивания и содержащего, по меньшей мере, никель, кобальт, железо и растворимые в кислоте примеси, причем способ включает следующие стадии:
а) контактирования раствора, являющегося продуктом выщелачивания и содержащего никель, кобальт, железо и растворимые в кислоте примеси, с ионообменной смолой, в ходе которого смола селективно поглощает из раствора никель и железо, при этом кобальт и растворимые в кислоте примеси остаются в рафинате;
б) десорбции никеля и железа из ионообменной смолы раствором серной кислоты с получением элюата, содержащего никель и железо;
в) нейтрализации элюата с осаждением смеси гидроксидов никеля и железа;
г) восстановления и плавки смеси гидроксидов никеля и железа с получением ферроникелевого или никелевого штейна.
В целом, данный способ является частью общего способа извлечения никеля и кобальта. Предпочтительно раствор, являющийся продуктом выщелачивания, получают путем кучного выщелачивания, при котором создают по меньшей мере один отвал руды, выщелачиваемый путем подачи потока серной кислоты, которая просачивается сквозь отвал и образует раствор, содержащий, по меньшей мере, никель, кобальт, железо и растворимые в кислоте примеси. Более предпочтительно, кучное выщелачивание осуществляет в противотоке, для чего:
а) создают первичный и вторичный отвалы;
б) вторичный отвал обрабатывают потоком раствора, содержащего рафинат, рециркулируемый после стадии ионообменной обработки, с добавлением серной кислоты, в результате чего образуется раствор, являющийся промежуточным продуктом выщелачивания;
в) первичный отвал обрабатывают раствором, являющимся промежуточным продуктом выщелачивания, в результате чего образуется раствор, являющийся продуктом выщелачивания и содержащий, по меньшей мере, никель, кобальт, железо и растворимые в кислоте примеси.
Несмотря на то что рассматривается вариант, когда раствор, являющийся продуктом выщелачивания, будет образовываться в ходе кучного выщелачивания, предпочтительно, противоточного выщелачивания, также может быть проведена ионообменная обработка раствора, являющегося продуктом выщелачивания, содержащего, по меньшей мере, никель, кобальт и железо и полученного из латеритовой руды путем выщелачивания серной кислотой другим образом, например частичной нейтрализацией до рН от приблизительно 1,0 до 2,5 раствора, образующегося при кислотном выщелачивании при повышенном давлении, выщелачивании при атмосферном давлении, любом сочетании выщелачивания при повышенном и атмосферном давлении или окислительном выщелачивании руд сульфида никеля с последующей частичной нейтрализацией. Раствор, являющийся продуктом выщелачивания, полученный таким образом, может быть направлен непосредственно на стадию ионообменной обработки или соединен с потоком раствора стадии кучного выщелачивания.
При рН от приблизительно 1,0 до 2,5 ионообменная смола, используемая для обработки, селективно поглощает ионы никеля и трехвалентного железа, предпочтительно перед ионами кобальта и любыми растворимыми в кислоте примесями, такими как двухвалентное железо, марганец, магний и алюминий,
- 2 012644 которые могут присутствовать в растворе. Ионообменная смола предпочтительно представляет собой смолу с бис-пиколиламиновыми функциональными группами, например Эо\\'ех М4194.
Кобальт также может быть извлечен путем специальной ионообменной обработки, при которой с ионообменной смолой контактирует рафинат, уже в значительной степени свободный от ионов никеля и трехвалентного железа. Ионообменная смола, предпочтительно, также представляет собой смолу с биспиколиламиновыми функциональными группами, например Эо\\'ех М4194. Наиболее предпочтительно, чтобы до контакта с ионообменной смолой рафинат был частично нейтрализован, например, карбонатом кальция, с целью осаждения любых оставшихся ионов трехвалентного железа в виде гетита, гематита или гидроксидов. После этого частично нейтрализованный рафинат, содержащий кобальт и растворимые в кислоте примеси, при рН от приблизительно 2,0 до 3,0 приводят в контакт с ионообменной смолой, селективно поглощающей кобальт, в результате чего остается обедненный кобальтом рафинат. Затем кобальт десорбируют из смолы серной кислотой и извлекают из элюата путем его нейтрализации с осаждением кобальта в виде гидроксида кобальта или сульфида кобальта.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана технологическая карта, соответствующая настоящему изобретению и отражающая все аспекты изобретения, включая противоточное кучное выщелачивание, гидрометаллургический способ ионообменной обработки никеля и железа, следующие за ним получение ферроникелевого продукта пирометаллургическим способом и извлечение кобальта путем ионообменной обработки и осаждения.
На фиг. 2 показан тот же способ, что и на фиг. 1, за исключением введения гипса на стадии плавки для получения никелевого штейна.
На фиг. 3 показан тот же способ, что и на фиг. 1, за исключением введения до и во время выщелачивания диоксида серы для преобразования ионов трехвалентного железа в ионы двухвалентного железа и повышения степени извлечения кобальта.
На фиг. 4 показан тот же способ, что и на фиг. 1, за исключением введения стадии выщелачивания при низком давлении для рафината ионообменного извлечения никеля.
На фиг. 5 показан тот же способ, что и на фиг. 4, за исключением того, что на стадию выщелачивания при низком давлении подается только часть рафината ионообменного извлечения никеля.
На фиг. 6 показан тот же способ, что и на фиг. 4, за исключением того, что он также включает добавление на стадии выщелачивания диоксида серы с целью преобразования ионов трехвалентного железа в ионы двухвалентного железа.
На фиг. 7 показан тот же способ, что и на фиг. 5, за исключением того, что он также включает добавление на стадии выщелачивания диоксида серы с целью преобразования ионов трехвалентного железа в ионы двухвалентного железа.
На фиг. 8 показано изменение концентрации железа и никеля при осуществлении преобразования Ре3+/Ре2+ и без него.
На фиг. 9 показан ферроникелевый продукт, полученный в соответствии со способом, являющимся объектом настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, в котором раствор, являющийся продуктом выщелачивания, получают при кислотном кучном выщелачивании, латеритовую руду измельчают до размера, предпочтительно, менее 25 мм и агломерируют с использованием воды, серной кислоты или других связующих материалов для повышения проницаемости отвала.
Агломерированная руда может быть расположена в одном отвале, однако предпочтительно по меньшей мере в двух отвалах - первичном и вторичном - с целью организации обработки в противотоке. Преимуществом противоточного выщелачивания по сравнению с выщелачиванием одного отвала является более низкий расход кислоты и образование более чистого раствора.
В предпочтительном варианте способа, который показан на фиг. 1, источником потока раствора (1) является обедненный никелем рециркулируемый рафинат (2), образующийся на стадии ионообменного извлечения никеля (8), в который добавляют серную кислоту (3) и который подают на выщелачивание вторичного отвала (4) с образованием раствора, являющегося промежуточным продуктом выщелачивания (5). Этот раствор - промежуточный продукт выщелачивания - затем подают на выщелачивание первичного отвала (6) по принципу противотока. В результате образуется богатый никелем и кобальтом раствор (7), являющийся продуктом выщелачивания, который обладает низкой кислотностью и содержит также железо и некоторое количество примесей. Когда содержание никеля во вторичном отвале становится низким, его оставляют, первичный отвал становится вторичным, а новый отвал руды становится первичным.
Раствор (7), являющийся продуктом выщелачивания, проходит стадию ионообменной обработки (8), на которой в слое смолы поглощается большая часть никеля и некоторое количество железа, а основная часть железа, другие примеси и кобальт остаются в рафинате (9) и поступают на следующие стадии. Примером смолы, предпочтительно, является смола с бис-пиколиламиновыми функциональными группами, наиболее предпочтительно Эо\\'ех М4195. При рН 2 коэффициенты поглощения, отражающие се
- 3 012644 лективность смолы, располагаются в порядке №+2>Ее+3>Со+2>Ее+2>Мп+2>Мд+2>А1+3. Следовательно, смола может извлекать никель и трехвалентное железо при рН от приблизительно 1,0 до 2,5, а кобальт и растворимые в кислоте примеси остаются в рафинате. Оставшиеся никель и железо элюируют из смолы при помощи раствора серной кислоты (10) с получением элюата, содержащего никель и железо (11). Некоторое количество этого элюата и воды может быть рециркулировано и добавлено к серной кислоте, используемой для десорбции.
В предыдущей работе, посвященной обработке никеля, в результате ионообменной обработки получали чистый элюат никеля или элюат, содержащий никель и кобальт. Использование стадии ионообменной обработки в настоящем способе, однако, предназначено для получения элюата со смесью никеля и железа, пригодного для дальнейшей обработки с получением ферроникелевого или никелевого штейна. Отношение количеств никеля и железа в элюате должно составлять от приблизительно 0,5:4 до 4:0,5, наиболее предпочтительно 1:1, что подходит для получения ферроникелевого продукта. Включение в элюат железа, кроме того, снижает количество железа, которое должно быть нейтрализовано и отбраковано, снижая, тем самым, емкость оборудования, расположенного дальше по технологическому потоку.
Элюат ионообменной обработки (11), содержащий никель и железо, нейтрализуют предпочтительно оксидом магния (12) для осаждения смеси гидроксидов никеля и железа (13), которую затем разделяют на жидкую и твердую фазы, фильтруют и сушат.
Затем смесь гидроксидов никеля и железа может быть восстановлена и подана в дуговую электропечь для плавки и получения ферроникелевого продукта (29).
Для отделения железа рафинат стадии ионообменного извлечения никеля может быть частично нейтрализован, предпочтительно карбонатом кальция (14), который осаждает большую часть железа в виде гетита (15), направляемого на утилизацию. Осаждение железа в виде гетита предотвращает накопление или сосредоточение железа в процессе, что облегчает извлечение кобальта путем ионообменной обработки. Железо также может быть осаждено в виде гематита или гидроксида.
С целью извлечения кобальта частично нейтрализованный рафинат, который уже является в значительной степени обедненным никелем и трехвалентным железом, может быть подвергнут обработке на стадии ионообменного извлечения кобальта (16), когда кобальт поглощается смолой, и образуется обедненный кобальтом рафинат. Смола в данном случае также может представлять собой смолу с биспиколиламиновыми функциональными группами, такую как Эочех М4195. Если нужно, весь или часть рафината ионообменного извлечения кобальта подкисляют, предпочтительно, серной кислотой и рециркулируют (17) как обедненный раствор, являющийся продуктом выщелачивания, на стадию вторичного кучного выщелачивания.
Кобальт может быть десорбирован из смолы на стадии ионообменного извлечения кобальта серной кислотой (18). Небольшая порция элюата, содержащего кобальт, с введением небольшого количества воды может быть рециркулирована через слой смолы вместе с серной кислотой как часть процесса десорбции. Кобальт может быть извлечен из элюата либо в виде осадка гидроксидов кобальта и никеля (19) путем нейтрализации, например, оксидом магния (20), либо в виде осадка сульфидов кобальта и никеля (21) путем осаждения, например, раствором сульфида натрия (22) или бисульфида натрия.
Кроме того, хотя предусматривается, что вторичный отвал будет обрабатываться рециркулированным рафинатом, обедненным никелем, а также, возможно, рафинатом, обедненным кобальтом, образующимся при ионообменном извлечении кобальта, с добавлением серной кислоты, в этот поток раствора щелока также может быть введен раствор, являющийся продуктом выщелачивания, содержащий, по меньшей мере, никель, кобальт и железо и образующийся при автоклавном кислотном выщелачивании, выщелачивании при атмосферном давлении, сочетании автоклавного выщелачивания латеритовых руд и их выщелачивания при атмосферном давлении или при окислительном выщелачивании руд сульфида никеля. В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения раствор, образующийся в результате выщелачивания, поступающий на стадию ионообменной обработки, может поступать непосредственно после указанных процессов выщелачивания, минуя кучное выщелачивание.
На фиг. 2 представлен другой вариант осуществления способа, показанного на фиг. 1. В этом варианте к смеси гидроксидов никеля и железа добавляют гипс (сульфат кальция) (23) или альтернативный источник серы, и полученную смесь подвергают плавке с получением никелевого штейна (24) (сульфида никеля и железа), который затем может быть обработан с целью получения очищенного никеля.
В другом варианте осуществления (фиг. 3), приведенном как пример способа, применимого для получения ферроникелевого продукта, а также для получения никелевого штейна, к рециркулируемому потоку обедненного раствора (1), являющегося продуктом выщелачивания, и/или раствору (5), являющемуся промежуточным продуктом выщелачивания вторичного отвала (4), добавляют диоксид серы (25). Это облегчает преобразование в этих растворах трехвалентного железа в двухвалентное, что способствует разрушению асбалана (Мп, Со)О2 и высвобождению кобальта в раствор, повышая степень его извлечения. Преобразование ионов трехвалентного железа в ионы двухвалентного железа также повышает селективность смолы по отношению к никелю, так как селективность многих традиционно используемых смол по отношению к двухвалентному железу меньше, чем к трехвалентному. Кроме того, при преобразовании ионов трехвалентного железа в ионы двухвалентного железа выделяется кислота, кото
- 4 012644 рая содействует выщелачиванию руды. Диоксид серы может иметь форму газообразного диоксида, метабисульфита натрия или любую другую.
В другом варианте осуществления (фиг. 4), приведенном как пример способа, применимого для получения ферроникелевого, но также и никелевого штейна, обедненный никелем рафинат (9) после стадии ионообменной обработки может быть подвергнут кислотному выщелачиванию при низком давлении (26) при приблизительно 160-200°С, предпочтительно около 180° С. В результате железо будет осаждаться в виде гематита (27), выделяться некоторое количество кислоты, добавляемое к рециркулируемому обедненному раствору (1), являющемуся продуктом выщелачивания, что снижает, тем самым, общий расход кислоты, при этом из процесса выводится железо.
Поток (29), выходящий после стадии кислотного выщелачивания при низком давлении, характеризуется высокой кислотностью из-за выделения кислоты при осаждении железа в виде гематита (27). Гематит выводят из процесса после разделения твердой и жидкой фаз. Часть выводимого кислотного потока (30) может быть рециркулирована в раствор (1), используемый при кучном выщелачивании. Выводимый поток (30) может быть рециркулирован несколько раз до тех пор, пока не будет достигнуто содержание кобальта, достаточное для извлечения ионообменной обработкой. Когда такое содержание достигнуто, часть выводимого потока (31) отбирают и направляют на извлечение кобальта.
Для достижения практичного уровня ионообменного извлечения кобальта рН выходящего потока (31) должен составлять около 2-3. Следовательно, его нейтрализуют, предпочтительно, карбонатом кальция (32) для регулирования уровня рН перед стадией ионообменного извлечения кобальта (16).
Дополнительной причиной проведения кислотного выщелачивания при низком давлении является выведение части железа в виде гематита с целью сохранения сбалансированного количества железа. То есть для предотвращения накопления или сосредоточения железа в процессе. Это будет содействовать извлечению кобальта при ионообменной обработке.
Другой вариант осуществления описанной выше стадии кислотного выщелачивания при низком давлении, применимой при получении ферроникелевого (как проиллюстрировано) и никелевого штейна, представлен на фиг. 5, где стадию кислотного выщелачивания при низком давлении (26) проводят только для части обедненного никелем рафината (9) ионообменной обработки. Для обработки только части обедненного никелем рафината, т.е. меньшего объема потока, нужен автоклав меньшего размера. Часть обедненного никелем рафината, которая уже прошла кислотное выщелачивание при низком давлении, будет направлена на стадию ионообменной обработки для извлечения кобальта, тогда как оставшуюся часть рециркулируют в поток раствора (1), направляемый на кучное выщелачивание.
Выходящий после кислотного выщелачивания при низком давлении поток (29) также нейтрализуют карбонатом кальция (30) для создания рН, равного 2-3, с целью создания условий извлечения кобальта при ионообменной обработке (16). Стадия нейтрализации может быть осуществлена для всей суспензии, содержащей гематит, до отделения гематита (27) разделением на твердую и жидкую фазы, поскольку в этом случае часть потока, выходящего после кислотного выщелачивания при низком давлении, не рециркулируют в поток раствора (1), как показано на фиг. 4.
Два других варианта осуществления настоящего изобретения (фиг. 6 и 7), которые были проиллюстрированы, применимых для получения ферроникелевого, а также никелевого штейна, включают добавление к раствору (5), являющемуся промежуточным продуктом выщелачивания, диоксида серы (28) для тех вариантов осуществления, которые включают стадию кислотного выщелачивания при низком давлении всего рафината (9), образующегося на стадии ионообменного извлечения никеля (фиг. 6), и части этого рафината (9) (фиг. 7).
Каждый из вариантов, представленных на этих фигурах, поясняет различные альтернативы осуществления настоящего способа, а их разнообразные сочетания следует рассматривать как составляющие часть описываемого изобретения.
Преимуществом описываемого способа является то, что он пригоден для обработки латеритовых руд, которые в настоящее время не экономично обрабатывать при помощи традиционных пирометаллургических и гидрометаллургических способов, описанных выше. Его основное преимущество перед обычным способом плавки сапролита с получением ферроникеля заключается в том, что количество подлежащего плавке материала, представляющего собой смесь гидроксидов никеля и железа, составляет приблизительно одну пятидесятую часть от эквивалентного количества сапролитовой руды, которое бы для этого потребовалось, что связано с существенной экономией энергии.
Вторым преимуществом нового способа перед традиционным способом плавки на ферроникелевый штейн является то, что кобальт, как ценный металл, извлекают отдельно на продажу, тогда как при плавке сапролита он входит в ферроникелевый штейн, и его ценность для производителя теряется.
Другое преимущество описываемого способа состоит в том, что, вследствие высокой селективности ионообменного извлечения никеля по отношению к никелю и железу, содержание примесей в ферроникелевом продукте существенно ниже, чем достигается на настоящий момент большей частью промышленных производителей, даже при получении «особо чистого» ферроникеля.
Настоящий способ также является особенно привлекательным в случае наличия крупных месторождений сапролита и/или лимонита и налаженных процессов добычи и плавки сапролита с получением
- 5 012644 ферроникелевого продукта из богатых руд. Настоящий способ может позволить обрабатывать обычно отбраковываемые руды нерентабельного качества с получением смеси гидроксидов никеля и железа, подаваемой в существующую плавильную печь; при этом снижается энергопотребление установки на тонну получаемого никеля, производится кобальт на продажу и существенно повышаются общие экономические показатели добычи и обработки всего рудного тела.
Другим преимуществом настоящего способа перед современными гидрометаллургическими технологиями является то, что он состоит из меньшего числа стадий, на которых руда преобразуется в конечный продукт, ферроникель, а предпочтительный способ кучного выщелачивания, в целом, менее капиталоемкий, чем другие способы выщелачивания. Кроме того, поскольку часть железа, содержащегося в исходной руде, становится компонентом конечного ферроникелевого продукта, пропускная способность установки по извлечению железа может быть меньше, чем участки извлечения железа современных гидрометаллургических маршрутов обработки.
Он также обладает гибкостью, заключающейся в том, что смесь гидроксидов никеля и железа, пригодная для подачи в плавильную печь для получения ферроникеля, может быть получена на соответствующей первым этапам данного способа установке, расположенной около латеритового рудного тела, причем ее доставка к удаленной от этой установки плавильной печи будет экономически эффективной благодаря высокому содержанию никеля, если это экономически оправдано. Подобная стратегия может быть использована и в случае, если необходимым конечным продуктом является никелевый штейн.
Примеры
Пример 1. Выщелачивание в одной колонне только серной кислотой.
Для моделирования кучного выщелачивания только серной кислотой 65,6 кг сапролитовой руды с влажностью 20,1% агломерировали 98%-ной серной кислотой с получением гранулированного материала с размером частиц от 3,35 до 25,4 мм. Порция кислоты для агломерации составляла 20 кг на тонну сухой руды. Колонна имела 15 см в диаметре и 262 см в высоту. Раствор серной кислоты с кислотностью 50 г/л подавали в колонну с расходом 40 л/(ч-м2). Через 52 дня извлечение никеля составляло 94%. Результаты представлены в табл. 1.
Таблица 1. Результаты выщелачивания в колонне только серной кислотой
| Масса, кг | А1, % | Со, % | Сг, % | Ре, % | Мд, % | Мп, % | N1, % | |
| Поданная руда | 52,5 | 0,812 | 0, 033 | 0,53 | 11,0 | 16,0 | 0,174 | 2,21 |
| Остаток | 30,3 | 0,920 | 0,000 | 0, 68 | 4,77 | 5,58 | 0,04 | 0,24 |
| Извлечение, % | 34,61 | 100 | 25,96 | 74,97 | 79,87 | 86,73 | 93, 73 |
Пример 2. Выщелачивание в одной колонне с подачей кислотного раствора, образующегося при выщелачивании лимонита.
Для моделирования кучного выщелачивания кислотным раствором, содержащим никель и кобальт, например, раствором, являющимся продуктом выщелачивания при кислотном выщелачивании при повышенном или атмосферном давлении, 80,4 кг сапролитовой руды с влажностью 24,0% агломерировали 98%-ной серной кислотой с получением гранул размером от 3,35 до 25,4 мм. Порция кислоты для агломерации составляла 25 кг на тонну сухой руды. Колонна имела 15 см в диаметре и 386 см в высоту. Кислотный раствор, образующийся при кислотном выщелачивании лимонита при повышенном давлении и содержащий никель, кобальт и железо в растворенном состоянии, подавали в колонну с расходом 10 л/(ч· м2). Состав этого раствора показан в табл. 2. Извлечение никеля через 197 дней составляло 76%. Результаты представлены в табл. 3.
Таблица 2. Состав раствора, образующегося при выщелачивании лимонита
| Кислотность, | А1, | Со, | Сг(VI), | Ге, | Мд, | Мп, | N1, |
| г/л | мг/л | мг/л | мг/л | мг/л | мг/л | мг/л | мг/л |
| 30-40 | 4550 | 730 | 350 | 3450 | 4750 | 3990 | 8550 |
Таблица 3. Результаты выщелачивания в колонне кислотным раствором, образующимся при выщелачивании лимонита
| Масса, кг | А1, % | Со, % | Сг, % | Ее, % | мд, % | МП, % | Νί, % | |
| Поданная руда | 61,1 | 1, 61 | 0,055 | 0,88 | 17,2 | 10, 8 | 0,388 | 1,8 |
| Остаток | 41,0 | 1,71 | 0,005 | 1, 04 | 13,6 | 5, 0 | 0,410 | 0, 63 |
| Извлечение, % | 28, 56 | 38, 85 | 20, 01 | 46,81 | 68,86 | 28,92 | 76, 46 |
- 6 012644
Пример 3. Противоточное выщелачивание.
Для моделирования противоточного выщелачивания было проведено выщелачивание в нескольких колоннах в противоточном режиме при постоянном расходовании кислоты 670 кг Н28О4/тонну руды. Группа состояла из пяти колонн, обозначенных А, В, С, И и Е. В колонну А первоначально подавали кислотный раствор, являющийся промежуточным продуктом выщелачивания и полученный при выщелачивании в предыдущей колонне (моделирование раствора, образующегося при вторичном выщелачивании), с целью моделирования первичного выщелачивания, затем подавали контрольный раствор серной кислоты, 100 г/л Н2§О4, с целью моделирования вторичного выщелачивания и, наконец, промывали разбавленным до рН 2 раствором Н28О4. Раствор, являющийся продуктом первичного выщелачивания, сохраняли для извлечения из него никеля ионообменной обработкой. Раствор, являющийся промежуточ ным продуктом вторичного выщелачивания и промывки, использовали в качестве раствора, подаваемого в колонну В при первичном выщелачивании и т.д. Приведены только результаты для колонн В, С, И и Е, поскольку эти колонны имели одинаковые начальные условия. Время обработки каждой колонны составляло примерно 30 дней.
кг сапролитовой руды с влажностью 23,1% агломерировали 98%-ной серной кислотой с получением гранул размером от 3,35 до 25,4 мм. Порция кислоты для агломерации составляла 25 кг на тонну сухой руды. Колонна имела 10 см в диаметре и 30 5 см в высоту. Расход подаваемого раствора составлял 40 л/(ч· м2). Извлечение никеля составляло более 80%. Состав исходной руды показан в табл. 4. Величины извлечения никеля, железа и магния, рассчитанные тремя различными способами, представлены в табл. 5. Состав раствора, образующегося при первичном выщелачивании (табл. 6), говорит о том, что этот раствор имеет низкое содержание кислоты и увлеченных твердых частиц и может быть непосредственно направлен на стадию ионообменной обработки для извлечения никеля.
Таблица 4. Состав (%) руды, загружаемой в колонну
| Колонна | А1 | Са | Со | Сг | Си | Ге | Мд | Мп | Ы1 | РЬ | 8 | 81 | ΤΪ | Ζη |
| 670А | 1,07 | 0 | 0,04 | 0,66 | 0 | 11, 9 | 16, 5 | 0,20 | 2,23 | 0,01 | 0 | 23,7 | 0,00 | 0, 04 |
| 670В | 0, 97 | 0 | 0,04 | 0,63 | 0 | 11, 6 | 15, 9 | 0, 19 | 2, 06 | 0, 01 | 0 | 22,8 | 0, 00 | 0,03 |
| 670С | 0,94 | 0 | 0,04 | 0,60 | 0 | 10, 9 | 14,7 | 0, 19 | 2,14 | 0,01 | 0 | 21,0 | 0,03 | 0,03 |
| 670ϋ | 1, 00 | 0 | 0, 04 | 0, 63 | 0 | 11, 7 | 16, 4 | 0,19 | 2, 07 | 0,01 | 0 | 23,2 | 0, 00 | 0, 03 |
| 670Е | 1, 04 | 0 | 0,04 | 0, 63 | 0 | 11,5 | 15, 9 | 0,20 | 2,21 | 0,01 | 0 | 22,5 | 0, 00 | 0, 03 |
Таблица 5. Результаты противоточного выщелачивания в колоннах (расходование кислоты 670 кг/тонну руды)
| Колонна | Расход | КИСЛОТЫ | Извлечение Νί, % | Извлечение Ре, % | Извлечение Мд, % | ||||||
| кг/т руды | кг/кг Νί'3’ | ъ/н111 | ь/т<2‘ | т/н(3> | 1/н'11 | Ь/Т(2) | т/н131 | ь/н111 | ь/т|2> | Т/н‘31 | |
| 670В | 645 | 39 | 87,9 | 82, 1 | 80,8 | 45,5 | 48,1 | 50, 9 | 69,1 | 60,5 | 54,9 |
| 670С | 601 | 35 | 85,5 | 81, 1 | 80,1 | 44,4 | 46,7 | 49, 3 | 57,4 | 58,0 | 58,4 |
| 6700 | 608 | 36 | 88,6 | 82,8 | 81,6 | 44,4 | 45, 2 | 46,2 | 62, 9 | 60,6 | 59, 1 |
| 670Е | 649 | 38 | 85,3 | 84,4 | 84,2 | 47,5 | 53, 7 | 59,0 | 64,7 | 63, 8 | 63, 4 |
| Среднее | 626 | 37 | 86, 8 | 82, 6 | 81,7 | 45,5 | 48,4 | 48,4 | 63, 5 | 60,7 | 58, 9 |
(1) : рассчитано на основе анализа раствора, являющегося продуктом выщелачивания и руды;
(2) : рассчитано на основе анализа раствора, являющегося продуктом выщелачивания и шлама;
(3) : рассчитано на основе анализа шлама и руды.
Таблица 6. Основные компоненты конечного раствора, являющегося продуктом выщелачивания
| Колонна | Объем, л | рН | Н25О4, г/л | N1, г/л | мд, г/л | г/л | Твердые включения, мг/л |
| 670В | 143 | 2,3 | 0 | 2,04 | 11, 47 | 7, 10 | 5 |
| 670С | 141 | 2,2 | 0 | 2,79 | 14, 95 | 8,11 | 11 |
| 670ϋ | 141 | 2, 0 | 1,5 | 2, 80 | 15,10 | 7,60 | 18 |
| 670Е | 139 | 1,5 1 | 3, 1 | 2, 60 | 14,70 | 7,80 | 14 |
Пример 4. Извлечение никеля путем ионообменной обработки.
Раствор, являющийся продуктом выщелачивания, полученный при противоточном кучном выщелачивании в колонне твердого сапролита, был обработан в колонне, содержащей 250 мл смолы, представляющей собой смолу Эо\\'сх М4195, при расходе 25 мл/мин. Смола насыщается никелем и некоторым количеством железа, отделяя их от других примесей и остального железа, которые проходят сквозь нее в рафинат. Элюат, содержащий никель и железо, был получен путем десорбции ионообменной колонны 150 г/л Н28О4. Табл. 7 отражает состав подаваемого раствора, рафината и Νί-элюата. Отношение содержания никеля к содержанию железа в рафинате говорит о получении материала, пригодного для использования в качестве сырья при производстве ферроникеля.
- 7 012644
Таблица 7. Состав подаваемого раствора, рафината и элюата при ионообменной обработке
| Поток жидкости | Ά1, мг/л | Со, мг/л | Сг, мг/л | Ее, мг/л | Мд, мг/л | Мп, мг/л | Νί, мг/л |
| Подаваемый раствор | 234 | 52 | 127 | 12137 | 16221 | 303 | 2887 |
| Рафинат | 229 | 27 | 113 | 5869 | 15415 | 289 | 61 |
| Νί-элюат | 0 | 30 | 7 | 9956 | 7 | 1 | 5609 |
Пример 5. Извлечение никеля путем противоточной ионообменной обработки 30 л раствора, являющегося продуктом кучного выщелачивания, было нейтрализовано известняком до рН 2. После разделения твердой и жидкой фаз раствор, являющийся продуктом выщелачивания, был обработан по принципу противотока в ионообменной колонне, заполненной смолой Эо\\'ех М4195, с целью извлечения никеля и отделения примесей. Объем слоя смолы составлял 2 л. Вчетверо больший (8 л) объем раствора, являющегося продуктом выщелачивания, был подан в колонну с целью получения промежуточного рафината. Промежуточный рафинат нейтрализовали известняком до рН 2 и затем подавали во вторичную колонну для получения конечного рафината, направляемого на извлечение кобальта. Непосредственно после подачи нейтрализованного промежуточного рафината следующий объем (вчетверо больший, чем объем слоя смолы, 8 л) раствора, являющегося продуктом выщелачивания, подавали в ту же ионообменную колонну с целью получения промежуточного рафината, и т. д. Полностью насыщенную ионообменную колонну затем последовательно промывали двойным (в два раза больше, чем объем слоя смолы) объемом воды, десорбировали равным объему слоя смолы объемом Н28О4 в концентрации 150 г/л или 200 г/л и промывали двойным объемом воды. Рафинат в объеме, равном приблизительно половине объема слоя смолы, содержащий никель в высокой концентрации и кислоту в низкой концентрации, отбирали в качестве продукта для дальнейшего получения ферроникеля. Рафинат в объеме, равном приблизительно объему слоя смолы, содержащий никель в низкой концентрации и кислоту в высокой концентрации, отбирали для изготовления десорбирующего раствора для следующего цикла ионообменной обработки с подкислением. В таблице 8 приведены средние концентрации компонентов в подаваемом растворе, промежуточном рафинате, конечном рафинате и Νί-элюате (продукт).
Таблица 8. Состав потоков жидкостей при противоточной ионообменной обработке
| Поток жидкости | А1, мг/л | Со, мг/л | Сг, мг/л | Ге, мг/л | Мд, мг/л | Мп, мг/л | Νί, мг/л |
| Подаваемый раствор | 1625 | 205 | 188 | 16350 | 2350 | 1175 | 2130 |
| Конечный рафинат (исходный раствор для ионообменного извлечения Со) | 1300 | 68 | 150 | 5800 | 1900 | 950 | 92 |
| Νί-элюат | 0 | 260 | 7 | 22000 | 0 | 0 | 9200 |
Пример 6. Влияние превращения Ре+3/Ре+2 на ионообменную обработку.
Раствор, являющийся продуктом выщелачивания в колонне, был обработан путем барботирования газообразного диоксида серы или добавления метабисульфита натрия с целью преобразования всех ионов трехвалентного железа в ионы двухвалентного железа, поскольку смола Эо^ех М4195 обладает меньшей селективностью по отношению к ионам двухвалентного железа, чем трехвалентного. Содержание железа в никелевом элюате было снижено на 80%. На фиг. 8 показано изменение концентрации железа и никеля при осуществлении преобразования Ре3+/Ре2+ и без него.
На фиг. 8 маркировка вдоль оси X означает:
Ь - стадия насыщения смолы,
ЙЛУ - стадия промывки водой,
8Т - стадия десорбции смолы,
8\У - стадия промывки от десорбирующего раствора водой.
Цифра после каждой буквы означает число объемов раствора, равных объему слоя смолы, пропущенных сквозь этот слой ко времени отбора пробы.
Пример 7. Получение продукта, представляющего собой смесь гидроксидов никеля и железа, и ферроникеля.
Νί-элюат, полученный при ионообменной обработке, был нейтрализован МдО при рН 9-14 с целью осаждения железа и никеля в виде смеси гидроксидов. Этот высушенный продукт был смешан с углеродом и шлакообразующими материалами и подвергнут плавке в печи при примерно 1575°С для получения ферроникеля. В табл. 9 представлены данные, отражающие состав Νί-элюата, обедненного раствора после нейтрализации, продукта, представляющего собой смесь гидроксидов никеля и железа и ферроникеля. На фиг. 9 показан ферроникелевый продукт. Этот пример показывает, что ферроникель может быть получен описываемым здесь способом, соответствующим настоящему изобретению.
- 8 012644
Таблица 9. Состав Νί-элюата после ионообменной обработки, обедненного раствора после нейтрализации, продукта, представляющего собой смесь гидроксидов никеля и железа, и ферроникеля
| А1 | С | Со | Сг | Ре | Мп | N1 | 8 | ||
| Νί-элюат, мг/л | 0 | 0 | 260 | 7 | 22000 | 0 | 0 | 9200 | 43000 |
| Обедненный раствор, мг/л | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 18000 | 0 | 1 | 24000 |
| Смесь гидроксидов, % | 0.01 | 0 | 0,16 | 0 | 14,7 | 20,5 | 0 | 6,2 | 2,4 |
| Ферроникель, % | <0,01 | <0,01 | <0,01 | <0,01 | 68,07 | <0,01 | <0,01 | 31,55 | <0,01 |
Пример 8. Осаждение железа в виде гетита из рафината стадии ионообменного извлечения никеля.
Этот пример иллюстрирует использование стадии удаления избыточного количества железа перед извлечением кобальта. Из-за высокого отношения концентраций Ее/Νί и Ее/Со, рафинат стадии ионообменного извлечения никеля перед подачей на стадию ионообменного извлечения кобальта подвергают предварительной обработке, в ходе которой происходит осаждение гетита. Рафинат нагревали до 80-90°С и нейтрализовали известняком при рН 2. Количественный анализ раствора и твердой фазы показал, что в ходе обработки не происходит потери N1 и Со. В табл. 10 приведен состав жидкой и твердой фаз.
Таблица 10. Состав жидкой и твердой фаз при осаждении гетита
| А1 | Со | Сг | Ге | Мд | Мп | N1 | |
| Подаваемый раствор, мг/л | 1300 | 68 | 150 | 5800 | 1900 | 950 | 92 |
| Рафинат, мг/л | 980 | 59 | 32 | 70 | 2167 | 927 | 92 |
| Осадок на фильтре | 0,83 | 0 | 0,25 | 13, 1 | 0, 03 | 0, 01 | 0 |
Пример 9. Извлечение кобальта путем ионообменной обработки.
Раствор, полученный после осаждения гетита, с рН 2, как описано в примере 8, был пропущен сквозь колонну, заполненную 250 мл смолы Эо\\'ех М4195 с расходом 25 мл/мин. И кобальт, и остаточный никель поглощались смолой, а другие примеси попадали в рафинат. Элюат, содержащий кобальт и никель, был получен путем десорбции ионообменной колонны 150 г/л Н2§04. В табл. 11 приведен состав подаваемого раствора, рафината и Со/№-элюата.
Таблица 11. Состав подаваемого на ионообменную обработку раствора, рафината и элюата
Поток жидкости
Подаваемый
Рафинат
| Ге, | Мд, | Мп, | N1, |
| мг/л | мг/л | мг/л | мг/л |
| 23 | 2400 | 1100 | 1300 |
| 23 | 2200 | 1006 | 1 |
| 30 | 0 | 0 | 14000 |
Приведенное выше описание предназначено для иллюстрации предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения. Специалисты в данной области должны понимать, что возможно осуществление многочисленных вариаций и изменений, которые не отступают от духа настоящего изобре
Claims (31)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ получения ферроникелевого или никелевого штейна из раствора, являющегося продуктом выщелачивания и содержащего, по меньшей мере, никель, кобальт, железо и растворимые в кислоте примеси, включающий стадии, на которых:а) приводят в контакт раствор, являющийся продуктом выщелачивания и содержащий никель, кобальт, железо и растворимые в кислоте примеси, с ионообменной смолой, в ходе которого смола селективно поглощает из раствора никель и железо, при этом кобальт и растворимые в кислоте примеси остаются в рафинате;б) десорбируют никель и железо из ионообменной смолы раствором серной кислоты с получением элюата, содержащего никель и железо;в) нейтрализуют элюат с осаждением смеси гидроксидов никеля и железа;г) восстанавливают и плавят смесь гидроксидов никеля и железа с получением ферроникелевого или никелевого штейна.- 9 012644
- 2. Способ по п.1, в котором раствор, являющийся продуктом выщелачивания и содержащий никель, кобальт, железо и растворимые в кислоте примеси, имеет рН приблизительно от 1,0 до 2,5 для селективного поглощения никеля и трехвалентного железа при контакте с ионообменной смолой.
- 3. Способ по п.1, в котором отношение количеств никеля и железа в элюате составляет от 0,5:4 до 4:0,5.
- 4. Способ по п.1, в котором элюат нейтрализуют путем добавления карбоната магния и/или оксида магния.
- 5. Способ по п.1, в котором образовавшуюся смесь гидроксидов никеля и железа восстанавливают и подвергают плавке в дуговой электропечи с получением ферроникелевого продукта.
- 6. Способ по п.1, в котором к смеси гидроксидов никеля и железа добавляют источник серы и подвергают полученную смесь плавке с получением никелевого штейна.
- 7. Способ по п.1, в котором рафинат, содержащий кобальт и растворимые в кислоте примеси, приводят в контакт с ионообменной смолой для селективного поглощения кобальта, при этом растворимые в кислоте примеси остаются в обедненном кобальтом рафинате.
- 8. Способ по п.7, в котором рН рафината во время контактирования с ионообменной смолой с целью селективного поглощения кобальта поддерживают равным приблизительно 2-3.
- 9. Способ по п.8, в котором рафинат до контакта с ионообменной смолой частично нейтрализуют с целью осаждения оставшегося в рафинате трехвалентного железа в виде гетита, гематита и/или гидроксидов.
- 10. Способ по п.9, в котором рафинат нейтрализуют путем добавления карбоната кальция.
- 11. Способ по п.7, в котором кобальт элюируют из ионообменной смолы серной кислотой с образованием элюата, содержащего кобальт.
- 12. Способ по п.11, в котором кобальт извлекают из элюата путем нейтрализации элюата с осаждением кобальта в виде гидроксида кобальта, либо путем сульфидирования элюата с осаждением сульфида кобальта.
- 13. Способ по п.12, в котором кобальт осаждают в виде гидроксида кобальта путем добавления оксида магния.
- 14. Способ по п.12, в котором кобальт осаждают в виде сульфида кобальта путем добавления раствора сульфида натрия.
- 15. Способ по п.1 или 7, в котором смола представляет собой смолу с бис-пиколиламиновыми функциональными группами.
- 16. Способ по п.15, в котором смола представляет собой Ωο\\όχ М4195.
- 17. Способ по п.1 или 7, в котором раствор, являющийся продуктом выщелачивания, получают путем кислотного кучного выщелачивания латеритовой руды.
- 18. Способ по п.17, в котором кучное выщелачивание осуществляют в противотоке, для чего:а) создают первичный и вторичный отвалы;б) вторичный отвал обрабатывают потоком раствора щелока, содержащего рециркулируемый рафинат, с добавлением серной кислоты с образованием раствора, являющегося промежуточным продуктом выщелачивания;в) первичный отвал обрабатывают раствором, являющимся промежуточным продуктом выщелачивания; с образованием раствора, являющегося продуктом выщелачивания и содержащего, по меньшей мере, никель, кобальт, железо и растворимые в кислоте примеси.
- 19. Способ по п.18, в котором руду сначала измельчают и агломерируют с использованием воды, серной кислоты или других связующих материалов для улучшения проницаемости отвала.
- 20. Способ по п.19, в котором руду измельчают до размера частиц менее 25 мм.
- 21. Способ по п.18, в котором рециркулируемый рафинат представляет собой обедненный никелем рафинат стадии ионообменного извлечения никеля/железа и/или обедненный кобальтом рафинат стадии ионообменного извлечения кобальта.
- 22. Способ по п.18, в котором вторичный отвал исключают, когда он, по существу, обеднен никелем, первичный отвал становится вторичным, а новый отвал латеритовой руды становится первичным.
- 23. Способ по п.18, в котором в поток раствора щелока для обработки вторичного отвала также добавляют раствор, образующийся при кислотном выщелачивании при повышенном или атмосферном давлении латеритовой руды или при окислительном выщелачивании руды сульфида никеля и содержащий, по меньшей мере, никель, кобальт и железо.
- 24. Способ по п.19, в котором рафинат стадии ионообменного извлечения никеля/железа подвергают выщелачиванию при низком давлении в автоклаве при температуре приблизительно от 160 до 200°С для осаждения железа в виде гематита и выделения в поток раствора щелока некоторого количества кислоты.
- 25. Способ по п.24, в котором на стадию кислотного выщелачивания при низком давлении направляют только часть рафината, при этом требуется автоклав меньшего размера; остальной рафинат рециркулируют непосредственно на стадию выщелачивания вторичного отвала.
- 26. Способ по пп.18, 24 или 25, в котором к рециркулируемому рафинату и/или раствору, являюще- 10 012644 муся промежуточным продуктом выщелачивания, добавляют диоксид серы для превращения содержащегося в этом растворе трехвалентного железа в двухвалентное.
- 27. Способ по п.1, в котором раствор, являющийся продуктом выщелачивания, получают путем выщелачивания латеритовой руды никеля серной кислотой в ходе кислотного выщелачивания при повышенном далении, выщелачивания при атмосферном давлении или любого сочетания выщелачивания при повышенном давлении и выщелачивания при атмосферном давлении с последующей частичной нейтрализацией с целью получения рН раствора, являющегося продуктом выщелачивания, равного примерно от 1,0 до 2,5.
- 28. Способ по п.1, в котором раствор, являющийся продуктом выщелачивания, получают путем окислительного выщелачивания руды сульфида никеля с последующей частичной нейтрализацией с целью получения рН раствора, являющегося продуктом выщелачивания, равного примерно от 1,0 до 2,5.
- 29. Способ извлечения никеля в виде ферроникелевого или никелевого штейна и кобальта в виде гидроксида или сульфида из латеритовой руды, включающий стадии, на которых:а) осуществляют кислотное кучное выщелачивание руды с получением раствора, являющегося продуктом выщелачивания и содержащего, по меньшей мере, никель, кобальт, железо и растворимые в кислоте примеси;б) осуществляют контакт раствора, являющегося продуктом выщелачивания, с рН приблизительно от 1,0 до 2,5 с ионообменной смолой, при котором смола селективно поглощает из раствора никель и железо, а кобальт и растворимые в кислоте примеси остаются в рафинате;в) осуществляют десорбцию никеля и железа из смолы раствором серной кислоты с получением элюата, содержащего никель и железо;г) нейтрализуют элюат, содержащий никель и железо, с целью осаждения промежуточного продукта, представляющего собой смесь гидроксидов никеля и железа;д) восстанавливают и плавят промежуточный продукт, представляющий собой смесь гидроксидов никеля и железа, с получением ферроникелевого или никелевого штейна;е) осуществляют частичную нейтрализацию рафината, содержащего кобальт и растворимые в кислоте примеси, с целью осаждения ионов трехвалентного железа в виде гетита, гематита или гидроксидов;ж) осуществляют контакт частично нейтрализованного рафината, содержащего кобальт и растворимые в кислоте примеси, с ионообменной смолой при рН приблизительно от 2,0 до 3,0 с целью селективного поглощения кобальта;з) осуществляют десорбцию кобальта из ионообменной смолы серной кислотой с получением элюата, содержащего кобальт;и) осуществляют нейтрализацию элюата, содержащего кобальт, с целью осаждения кобальта в виде гидроксида кобальта или сульфида кобальта.
- 30. Способ по п.29, в котором кучное выщелачивание осуществляют в противотоке, для чего:а) создают первичный и вторичный отвалы;б) вторичный отвал обрабатывают потоком раствора щелока, содержащего рециркулируемый рафинат с добавлением серной кислоты, в результате чего образуется раствор, являющийся промежуточным продуктом выщелачивания;в) первичный отвал обрабатывают раствором, являющимся промежуточным продуктом выщелачивания, в результате чего образуется раствор, являющийся продуктом выщелачивания и содержащий, по меньшей мере, никель, кобальт, железо и растворимые в кислоте примеси.
- 31. Способ по п.30, в котором вторичный отвал исключают, когда он, по существу, обеднен никелем, первичный отвал становится вторичным, а новый отвал латеритовой руды становится первичным.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU2004905392A AU2004905392A0 (en) | 2004-09-17 | Production of Ferro Nickel or Nickel Matte by a combined Hydrometallurgical and Pyrometallurgical Process | |
| PCT/AU2005/001360 WO2006029443A1 (en) | 2004-09-17 | 2005-09-14 | Production of ferro-nickel or nickel matte by a combined hydrometallurgical and pyrometallurgical process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200700655A1 EA200700655A1 (ru) | 2007-10-26 |
| EA012644B1 true EA012644B1 (ru) | 2009-12-30 |
Family
ID=36059619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200700655A EA012644B1 (ru) | 2004-09-17 | 2005-09-14 | Получение ферроникелевого или никелевого штейна совмещённым гидрометаллургическим и пирометаллургическим способом |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7597738B2 (ru) |
| EP (1) | EP1794331A4 (ru) |
| JP (1) | JP2008513597A (ru) |
| KR (1) | KR20070060120A (ru) |
| CN (1) | CN100516251C (ru) |
| BR (1) | BRPI0515434A (ru) |
| CA (1) | CA2580542A1 (ru) |
| EA (1) | EA012644B1 (ru) |
| EC (1) | ECSP077373A (ru) |
| GT (1) | GT200500259A (ru) |
| WO (1) | WO2006029443A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA200702600B (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2621504C2 (ru) * | 2012-05-01 | 2017-06-06 | ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи | Извлечение никеля и кобальта с использованием непрерывного ионного обмена |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2006236085C1 (en) † | 2005-11-28 | 2014-02-27 | Vale S.A. | Process for extraction of nickel, cobalt, and other base metals from laterite ores by using heap leaching and product containing nickel, cobalt, and other metals from laterite ores |
| BRPI0600901B1 (pt) * | 2006-02-02 | 2018-04-03 | Vale S.A. | Processo híbrido de resinas de troca iônica na recuperação seletiva de níquel e cobalto de efluentes de lixiviação |
| AU2007288109B2 (en) * | 2006-08-23 | 2011-09-15 | Bhp Billiton Ssm Development Pty Ltd | Production of metallic nickel with low iron content |
| CA2659449A1 (en) * | 2006-08-23 | 2008-02-28 | Murrin Murrin Operations Pty Ltd. | Improved hydrometallurgical method for the extraction of nickel from laterite ores |
| WO2008034189A1 (en) * | 2006-09-21 | 2008-03-27 | Metallica Minerals Ltd | Improved process and plant for producing nickel |
| BRPI0604853B1 (pt) * | 2006-10-27 | 2016-03-08 | Vale Do Rio Doce Co | método para produção de cobalto metálico a partir de refinado de extração por solventes de níquel |
| WO2008138039A1 (en) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Bhp Billiton Ssm Development Pty Ltd | Nickel recovery from a high ferrous content laterite ore |
| WO2008138038A1 (en) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Bhp Billiton Ssm Development Pty Ltd | LOW Eh LEACH WITH SULFUR RECYCLE |
| US7901484B2 (en) * | 2007-08-28 | 2011-03-08 | Vale Inco Limited | Resin-in-leach process to recover nickel and/or cobalt in ore leaching pulps |
| US20090056502A1 (en) * | 2007-08-29 | 2009-03-05 | Vale Inco Limited | Hydrometallurgical process for recovery of nickel and cobalt |
| WO2009033227A1 (en) * | 2007-09-13 | 2009-03-19 | Bhp Billiton Ssm Development Pty Ltd | Limonite and saprolite heap leach process |
| AP2010005222A0 (en) | 2007-09-14 | 2010-04-30 | Barrick Gold Corp | Process for recovering platinum group metals usingreductants |
| US7988938B2 (en) | 2007-12-24 | 2011-08-02 | Bhp Billiton Ssm Development Pty Ltd. | Selectively leaching cobalt from lateritic ores |
| EP2271780A4 (en) * | 2007-12-24 | 2011-10-26 | Bhp Billiton Ssm Dev Pty Ltd | LIXIVIATION IN CASE OF LATERITY WITH FERROUS LIXIVIANTS |
| BRPI0905900A2 (pt) * | 2008-02-08 | 2015-06-30 | Vale Inco Ltd | "método para fabricação de um óxido metálico pré-escorificado" |
| AU2009214830B2 (en) * | 2008-02-12 | 2014-03-20 | Cerro Matoso Sa | Production of nickel |
| FI122030B (fi) * | 2009-09-24 | 2011-07-29 | Norilsk Nickel Finland Oy | Menetelmä nikkelin ja koboltin talteen ottamiseksi lateriitista |
| TW201245455A (en) * | 2011-02-04 | 2012-11-16 | Vale Sa | Process to produce rough ferro-nickel product |
| CN103348026A (zh) * | 2012-02-07 | 2013-10-09 | 淡水河谷公司 | 生产粗镍铁产品的方法 |
| CN104379779B (zh) * | 2012-02-14 | 2018-04-17 | Bhp比利通Ssm开发有限公司 | 高等级镍产品的制备 |
| CN102703730A (zh) * | 2012-06-18 | 2012-10-03 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 一种利用红土型镍矿熔炼镍锍的方法 |
| JP5622061B2 (ja) * | 2013-03-26 | 2014-11-12 | 住友金属鉱山株式会社 | 製鉄用ヘマタイトの製造方法 |
| DE102013214981A1 (de) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | Krones Ag | Verfahren und Vorrichtung zur wertstofforientierten Wasseraufbereitung für Minen |
| KR101630953B1 (ko) * | 2014-10-24 | 2016-06-16 | 주식회사 포스코 | 스테인레스강의 제조 방법 |
| DE102015116476A1 (de) * | 2015-09-29 | 2017-04-13 | Outotec (Finland) Oy | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Uran oder einem Seltenen-Erden-Element |
| CN108285976A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-07-17 | 眉山顺应动力电池材料有限公司 | 一种可实现洗铁酸循环利用的方法 |
| WO2020166735A1 (ko) * | 2019-02-13 | 2020-08-20 | 고려아연 주식회사 | 니켈 황화광으로부터 습식 및 건식 공정을 조합한 경제적 니켈 제련공법 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010001650A1 (en) * | 1999-03-09 | 2001-05-24 | William P.C. Duyvesteyn | Recovery of nickel and cobalt from ore |
| WO2002008477A1 (en) * | 2000-07-21 | 2002-01-31 | Nichromet Extraction Inc. | Method for recovering nickel and cobalt from laterite ores |
| US20020041840A1 (en) * | 1999-11-03 | 2002-04-11 | Arroyo J. Carlos | Atmospheric leach process for the recovery of nickel and cobalt from limonite and saprolite ores |
| US6387239B1 (en) * | 1999-11-17 | 2002-05-14 | Bhp Minerals International, Inc. | Recovery of metals from ore |
| CA2378721A1 (en) * | 2002-03-22 | 2003-09-22 | Nichromet Extraction Inc. | Metals recovery from serpentine ores |
| WO2004067787A1 (en) * | 2003-01-30 | 2004-08-12 | Bhp Billiton Ssm Technology Pty Ltd | Process for nickel and cobalt extraction from laterite ores |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2468103A (en) * | 1946-03-04 | 1949-04-26 | George W Pawel | Production of ferronickel |
| JPS51149117A (en) * | 1975-06-17 | 1976-12-21 | Katsutoshi Ono | Treatment of ni ores |
| JPH083657A (ja) * | 1994-06-23 | 1996-01-09 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 含ニッケル物からのニッケル製錬用原料の製造方法 |
| FI108047B (fi) * | 1994-08-01 | 2001-11-15 | Billiton Intellectual Pty | Menetelmä nikkelin valmistamiseksi nikkelisulfidikonsentraatista |
| FI110190B (fi) * | 1994-08-01 | 2002-12-13 | Billiton Intellectual Pty | Nikkelin talteenotto kasauuttoa käyttämällä |
| US5443619A (en) * | 1994-10-04 | 1995-08-22 | North American Palladium Ltd. | Process for extracting metals from solution |
| AU701811B2 (en) * | 1994-10-05 | 1999-02-04 | Billiton Intellectual Property B.V. | Recovery of nickel |
| JPH11335821A (ja) * | 1998-05-20 | 1999-12-07 | Japan Energy Corp | 磁性薄膜形成用Ｎｉ−Ｆｅ合金スパッタリングターゲット、磁性薄膜および磁性薄膜形成用Ｎｉ−Ｆｅ合金スパッタリングターゲットの製造方法 |
| JP2001049362A (ja) * | 1999-08-06 | 2001-02-20 | Matsushita Sangyo Kk | 重金属スラッジからの有価金属回収方法および装置 |
| US6350420B1 (en) * | 1999-10-15 | 2002-02-26 | Bhp Minerals International, Inc. | Resin-in-pulp method for recovery of nickel and cobalt |
| US6514414B1 (en) * | 2000-09-08 | 2003-02-04 | Clariant Finance (Bvi) Limited | Process for separation and removal of iron ions from basic zinc solution |
| WO2002028914A2 (en) * | 2000-10-06 | 2002-04-11 | Carnegie Mellon University | A catalyst system for controlled polymerization |
| US6451088B1 (en) * | 2001-07-25 | 2002-09-17 | Phelps Dodge Corporation | Method for improving metals recovery using high temperature leaching |
-
2005
- 2005-09-14 KR KR1020077008760A patent/KR20070060120A/ko not_active Application Discontinuation
- 2005-09-14 EP EP05778950A patent/EP1794331A4/en not_active Withdrawn
- 2005-09-14 GT GT200500259A patent/GT200500259A/es unknown
- 2005-09-14 EA EA200700655A patent/EA012644B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2005-09-14 JP JP2007531534A patent/JP2008513597A/ja active Pending
- 2005-09-14 CN CNB2005800371602A patent/CN100516251C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-09-14 BR BRPI0515434-0A patent/BRPI0515434A/pt not_active IP Right Cessation
- 2005-09-14 ZA ZA200702600A patent/ZA200702600B/xx unknown
- 2005-09-14 CA CA002580542A patent/CA2580542A1/en not_active Abandoned
- 2005-09-14 WO PCT/AU2005/001360 patent/WO2006029443A1/en active Application Filing
-
2007
- 2007-03-16 US US11/687,256 patent/US7597738B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-04-04 EC EC2007007373A patent/ECSP077373A/es unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010001650A1 (en) * | 1999-03-09 | 2001-05-24 | William P.C. Duyvesteyn | Recovery of nickel and cobalt from ore |
| US20020041840A1 (en) * | 1999-11-03 | 2002-04-11 | Arroyo J. Carlos | Atmospheric leach process for the recovery of nickel and cobalt from limonite and saprolite ores |
| US6387239B1 (en) * | 1999-11-17 | 2002-05-14 | Bhp Minerals International, Inc. | Recovery of metals from ore |
| WO2002008477A1 (en) * | 2000-07-21 | 2002-01-31 | Nichromet Extraction Inc. | Method for recovering nickel and cobalt from laterite ores |
| CA2378721A1 (en) * | 2002-03-22 | 2003-09-22 | Nichromet Extraction Inc. | Metals recovery from serpentine ores |
| WO2004067787A1 (en) * | 2003-01-30 | 2004-08-12 | Bhp Billiton Ssm Technology Pty Ltd | Process for nickel and cobalt extraction from laterite ores |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2621504C2 (ru) * | 2012-05-01 | 2017-06-06 | ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи | Извлечение никеля и кобальта с использованием непрерывного ионного обмена |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20070060120A (ko) | 2007-06-12 |
| EA200700655A1 (ru) | 2007-10-26 |
| US20080016986A1 (en) | 2008-01-24 |
| GT200500259A (es) | 2007-08-27 |
| ECSP077373A (es) | 2007-05-30 |
| BRPI0515434A (pt) | 2008-07-22 |
| US7597738B2 (en) | 2009-10-06 |
| WO2006029443A1 (en) | 2006-03-23 |
| EP1794331A4 (en) | 2009-07-29 |
| ZA200702600B (en) | 2008-07-30 |
| EP1794331A1 (en) | 2007-06-13 |
| CN100516251C (zh) | 2009-07-22 |
| CN101068940A (zh) | 2007-11-07 |
| JP2008513597A (ja) | 2008-05-01 |
| CA2580542A1 (en) | 2006-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA012644B1 (ru) | Получение ферроникелевого или никелевого штейна совмещённым гидрометаллургическим и пирометаллургическим способом | |
| US7585350B2 (en) | Production of ferronickel | |
| AU2007288109B2 (en) | Production of metallic nickel with low iron content | |
| AU779496B2 (en) | Resin-in-pulp method for recovery of nickel and cobalt from oxidic ore leach slurry | |
| US8758479B2 (en) | Nickel recovery from a high ferrous content laterite ore | |
| EA010771B1 (ru) | Извлечение никеля и кобальта из смоляного потока элюата | |
| US20070297960A1 (en) | Extraction of Nickel and Cobalt from a Resin Eluate Stream | |
| US20110150729A1 (en) | Process for Heap Leaching of Nickeliferous Oxidic Ores | |
| AU2007211831B2 (en) | Improved base metal recovery process from heap leaching | |
| AU2005321748A1 (en) | Extraction of nickel and cobalt from a resin eluate stream | |
| AU2005284665B2 (en) | Production of ferro-nickel or nickel matte by a combined hydrometallurgical and pyrometallurgical process | |
| AU2006216114A1 (en) | Production of ferronickel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |