RU2465449C1 - Способ извлечения никеля и кобальта из силикатных никель-кобальтовых руд - Google Patents

Способ извлечения никеля и кобальта из силикатных никель-кобальтовых руд Download PDF

Info

Publication number
RU2465449C1
RU2465449C1 RU2011103543/03A RU2011103543A RU2465449C1 RU 2465449 C1 RU2465449 C1 RU 2465449C1 RU 2011103543/03 A RU2011103543/03 A RU 2011103543/03A RU 2011103543 A RU2011103543 A RU 2011103543A RU 2465449 C1 RU2465449 C1 RU 2465449C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cobalt
nickel
leaching
extraction
solution
Prior art date
Application number
RU2011103543/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011103543A (ru
Inventor
Геннадий Сергеевич Гребнев (RU)
Геннадий Сергеевич Гребнев
Николай Васильевич Савеня (RU)
Николай Васильевич Савеня
Михаил Николаевич Савеня (RU)
Михаил Николаевич Савеня
Сергей Александрович Суклета (RU)
Сергей Александрович Суклета
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральская Геотехнологическая Компания"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральская Геотехнологическая Компания" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральская Геотехнологическая Компания"
Priority to RU2011103543/03A priority Critical patent/RU2465449C1/ru
Publication of RU2011103543A publication Critical patent/RU2011103543A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2465449C1 publication Critical patent/RU2465449C1/ru

Links

Classifications

    • 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

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к выщелачиванию силикатных никель-кобальтовых руд методом кучного выщелачивания или методом подземного выщелачивания на месте их залегания с использованием продуктов неполного окисления серы. Способ включает сооружение непроницаемого основания, формирование на нем штабеля руды, монтаж системы орошения и дренирования, а в случае подземного выщелачивания - сооружение закачных и откачных выработок на месте залегания руды, орошение штабеля руды или подачу в закачные выработки выщелачивающего реагента, содержащего раствор кислоты или раствор кислоты в присутствии восстановителя, с получением продукционных растворов, содержащих никель, кобальт, железо, алюминий, магний, их переработку с извлечением никеля и кобальта, доукрепление маточных растворов выщелачивающим реагентом и возврат их на выщелачивание. В качестве выщелачивающего реагента используют продукты неполного окисления серы, подаваемые в количестве, достаточном для перевода и удержания в растворе никеля и кобальта, а также конверсии ионов Fe3+ в Fe2+ в продукционном растворе, величину рН которого поддерживают в интервале значений 1,5-4,5, а значение ОВП - не более 350 мВ, при этом извлечение никеля и кобальта ведут методами сорбции, экстракции, осаждения с последующей рекультивацией отработанного штабеля руды и оборотных растворов или вовлеченных в оборот подземных вод. Технический результат - повышение эффективности извлечения никеля и кобальта, снижение расхода кислоты, упрощение технологической схемы. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр.

Description

Изобретение относится к горному делу, а именно к геотехнологическим способам переработки руд цветных металлов.
Геотехнологические методы переработки рудного сырья являются наиболее перспективными, позволяющими без нанесения существенного урона окружающей среде отрабатывать рудные залежи и техногенные образования, где содержание ценных компонентов невелико, а отработка их традиционными методами нерентабельна.
В настоящее время основными способами добычи никеля и кобальта из силикатных руд являются пирометаллургический и гидрометаллургический.
Известны способы пирометаллургической переработки силикатных руд (патенты РФ №№2161658, 2267547), включающие обжиг руды при температурах 300-700°С и 400-600°С, соответственно, в присутствии водяного пара с последующим выщелачиванием продуктов обжига растворами серной кислоты. Общим недостатком этих способов является повышенные энергозатраты и недостаточная экологичность.
Известны способы гидрометаллургической переработки руд, основанные на сернокислотном автоклавном выщелачивании, обеспечивающие высокую степень извлечения целевых компонентов (патенты РФ №№2224036, 2221064; US №№6379636, 4044096). Недостатком их является дорогое и сложное в эксплуатации аппаратурное оформление, а также ограниченное применение (только для руд с низким содержанием оксида магния).
Известны способы аммиачно-карбонатного выщелачивания после предварительного восстановления руды, что является их существенным недостатком (И.Д.Резник, Г.Г.Ермаков, Я.М.Шнеерсон. Никель. Т.2. - М.: ООО «Наука и технология», 2003].
Известен способ переработки окисленных никель-кобальтовых руд (патент РФ №2207391), включающий гидросульфидирование и извлечение флотацией полученных сульфидов металлов, причем руду перед гидросульфидированием спекают с восстановителем с последующим измельчением в присутствии серы и сульфита натрия и обработкой в автоклаве. Способ характеризуется повышенными энергетическими затратами.
По патентам РФ №№2245932, 2245933, 2287597 окисленную никель-кобальтовую руду гранулируют с серной кислотой, сульфатизируют при температурах 200-450°С и выщелачивают полученные сульфаты водой с последующим извлечением металлов известными методами. Недостатками этих способов являются многостадийность процесса и значительные энергетические затраты.
Согласно способу извлечения никеля и кобальта (заявка РФ №98100271) извлечение целевых компонентов осуществляют под давлением в присутствии кислоты, кислорода и ионов галогенида меди с получением из образованной суспензии щелока, содержащего никель и кобальт, их селективного осаждения в виде гидроксидов, отделением гидроксидов с последующим их аммиачным растворением и переработкой. Недостаток способа - многостадийность, сложность обслуживания.
Известен способ извлечения никеля из Ni-Fe-Mg-латеритной руды с высоким содержанием магния (патент РФ №2149910), согласно которому руду обрабатывают минеральными кислотами из ряда: HCl, H2SO4 и HNO3. Полученные продукционные растворы контактируют с ионообменной смолой, избирательно сорбирующей никель, а маточный раствор сорбции подвергают пирогидролизу с получением оксидов железа и магния и свободной HCl, которую используют для выщелачивания. По вариантам способа корректируют величину рН в интервале 1-3 добавлением оксида магния, последовательно осаждают железо и никель в виде гидроксидов добавлением оксида магния, а концентрированный раствор магния направляют на пирогидролиз с получением оксида магния и соляной кислоты, вновь используемых в технологическом процессе.
Способ кучного выщелачивания никеля, кобальта и других неблагородных металлов из латеритных руд (патент РФ №2355793) включает стадии формирования штабеля руды и выщелачивания. Причем последняя стадия является непрерывной противоточной системой кучного выщелачивания с двумя или более стадиями, состоящими из двух фаз, и которые движутся в противоположных направлениях.
Известен способ подземного выщелачивания руд цветных металлов (патент РФ №2293844). Способ включает создание закачных и откачных выработок, подачу выщелачивающих растворов кислоты в закачные выработки, отработку рудного тела, вывод продуктивного раствора через откачные выработки и переработку раствора, при этом закисление кислыми растворами с их выстаиванием ведут при рН не более 1,5, а выводят продуктивные растворы при рН не более 1,0.
Известен патент RU 2234550 «СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ УРАНА ИЗ РУД», согласно которому выщелачивание урана ведут смесью диоксида серы и кислородсодержащего газа, что позволяет окислить ионы двухвалентного железа по реакции;
Figure 00000001
при этом соотношение концентраций ионов трех- и двухвалентного железа поддерживают равным или более 0,5 с целью увеличения извлечения урана.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу извлечения никеля и кобальта из силикатных никель-кобальтовых руд, принятым за прототип является «Геотехнологический способ выщелачивания силикатных никель-кобальтовых руд» (заявка на изобретение РФ №2006115189), согласно которому руду в случае кучного или подземного выщелачивания обрабатывают кислотой. При выщелачивании кислоту подают в количестве, достаточном для перевода в раствор никеля и кобальта и обеспечивающем их удержание в продукционном растворе. Величину рН продукционного раствора поддерживают в интервале 2,5-4,0, а значение ОВП - не ниже 450 мВ. По вариантам способа выщелачивание ведут в присутствии восстановителей или фторсодержащих соединений, а для сохранения фильтрационных свойств руды в выщелачивающий раствор вводят оксиэтилированные жирные кислоты.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка способа извлечения никеля и кобальта из силикатных никель-кобальтовых руд методами кучного и подземного выщелачивания.
Техническим результатом предполагаемого технического решения является вовлечение в отработку бедных силикатных никель-кобальтовых руд, снижение энергетических затрат, использование более широкого диапазона значений рН, числа сорбентов и экстрагентов для извлечения никеля и кобальта из продукционных растворов и улучшение экологической обстановки на месте производства работ.
Технический результат достигается тем, что по способу извлечения никеля и кобальта из силикатных никель-кобальтовых руд - способу кучного выщелачивания - сооружают непроницаемое основание, формируют на нем штабель руды, монтируют системы орошения и дренирования, орошают штабель продуктами неполного окисления серы, осуществляют сбор продукционных растворов, а по способу извлечения никеля и кобальта из силикатных никель-кобальтовых руд - способу подземного выщелачивания - сооружают закачные и откачные выработки на месте залегания рудного тела, подают в закачные выработки продукты неполного окисления серы, поднимают на поверхность через откачные выработки продукционные растворы - и далее перерабатывают получаемые по обоим способам продукционные растворы методами сорбции, экстракции, осаждения и возвращают их после доукрепления на выщелачивание, при этом продукты неполного окисления серы подают в количестве, достаточном для перевода и удержания в растворе никеля и кобальта, а также конвертирования ионов Fe3+ в Fe2+ в продукционном растворе, величину рН которого поддерживают в интервале 1,5-4,5, с последующей рекультивацией отработанного штабеля руды и вовлеченных в оборот вод.
В качестве продуктов неполного окисления серы используют водные растворы ее диоксида, сульфитов, гидросульфитов, а также газообразный диоксид серы.
По другим вариантам способа выщелачивание ведут в присутствии серной или соляной кислот или чередуют подачу продуктов неполного окисления серы и кислоты при выщелачивании руды.
При кучном выщелачивании возможен вариант, когда при формировании штабеля в руду вводят соли или обрабатывают ее растворами сульфитов, гидросульфитов или их комбинаций с последующей подачей на сформированный штабель раствора кислоты.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
При кучном выщелачивании силикатных никель-кобальтовых руд сооружают непроницаемое основание, формируют на нем штабель руды и подают в него водный раствор диоксида серы или газообразный диоксид серы, водные растворы диоксида серы, сульфитов, гидросульфитов в присутствии серной или соляной кислот, собирают и перерабатывают продукционные растворы, доукрепляют маточные растворы переработки выщелачивающими реагентами и возвращают их на выщелачивание штабеля руды. При этом подачу газообразного диоксида серы совмещают с орошением штабеля руды маточными растворами или маточными растворами в присутствии кислоты.
При подземном выщелачивании силикатных никель-кобальтовых руд рудное тело вскрывают системой закачных и откачных выработок, подают в закачные выработки водный раствор диоксида серы или газообразный диоксид серы, водные растворы диоксида серы, сульфитов, гидросульфитов в присутствии серной или соляной кислот, поднимают на поверхность продукционные растворы, извлекают из них никель и кобальт, доукрепляют маточные растворы переработки выщелачивающими реагентами и возвращают их на выщелачивание руды. При этом подачу газообразного диоксида серы совмещают с подачей в закачные выработки маточных растворов или маточных растворов в присутствии кислоты.
Продукты неполного окисления серы по вариантам способа подают в количестве, достаточном для перевода и удержания в растворе никеля и кобальта, а также конвертирования ионов Fe3+ в Fe2+ в продукционном растворе. Необходимую концентрацию и расход выщелачивающих реагентов устанавливают опытным путем и корректируют таким образом, чтобы продукционные растворы на выходе из штабеля и откачных выработок при использовании диоксида серы, водных растворов диоксида серы, сульфитов и гидросульфитов в присутствии серной или соляной кислот имели значение рН в интервале 1,5-4,5 и ОВП - не более 350 мВ.
При выщелачивании силикатных никель-кобальтовых руд особенно нежелательными в продукционных растворах, осложняющими и резко снижающими извлечение никеля и кобальта, являются ионы Fe3+ и Al3+.
По способу-прототипу для их максимального осаждения в рудном теле, штабеле руды или из продукционных растворов величину рН поддерживают в интервале 2,5-4,0, а значение ОВП - не менее 450 мВ. После донейтрализации продукционных растворов до величины рН, равной 4,0, последние направляют на сорбционную или экстракционную переработку. Переработка продукционных растворов в указанных интервалах значений рН и ОВП усложняет технологическую схему их дальнейшей переработки за счет необходимости предварительного осаждения ионов трехвалентного железа и алюминия перед сорбционным извлечением никеля и кобальта. Кроме того, выведение этих ионов сопровождается потерями никеля и кобальта, достигающими 10-15%, что требует их дополнительной отмывки из образовавшихся осадков и выведения последних в шламохранилище.
Другим недостатком способа-прототипа является невозможность применения экстракционного способа переработки никель-кобальтовых продукционных растворов вследствие преимущественной экстракции ионов Fe3+ и окисляемости экстрагента в их присутствии, что требует предварительного выделения и удаления ионов трехвалентного железа.
Основным отличием заявляемого способа извлечения никеля и кобальта от способа-прототипа является использование продуктов неполного окисления серы при выщелачивании руды с получением продукционных растворов с рН в интервале 1,5-4,5 и ОВП - не более 350 мВ, что приводит к конвертированию ионов Fe3+, переходящих в раствор из силикатных никель-кобальтовых руд, в ионы Fe2+. Это позволяет, не удаляя Fe2+, выделять никель и кобальт из продукционного раствора при значениях рН в интервале 1,5-2,0 с использованием ионитов бис-(2-пиколил)-аминового, N-(2-гидроксиэтил-2-гидроксипропил)-аминового типа, наноструктурированных импрегнированных сорбентов, а при значениях рН более 3,0 - с использованием карбоксильных, аминокарбоксильных или иминодиацетатных ионитов или использовать экстрагенты из класса фосфиновых кислот при значениях рН продукционного раствора менее 2,0.
Кроме того, использование сорбентов и экстрагентов, работающих в интервале значений рН продукционного раствора менее 2,0, устраняет необходимость повышения рН до минимальных значений по способу-прототипу.
Вариантами заявляемого способа является то, что подачу продуктов неполного окисления серы ведут в присутствии серной или соляной кислоты или чередуют с подачей серной или соляной кислоты.
В зависимости от условий выщелачивания и состава рудовмещающих пород возможны комбинации предложенных вариантов выщелачивания силикатных никель-кобальтовых руд.
Выбор того или иного варианта определяется конкретными условиями выщелачивания и способом дальнейшей переработки продукционных растворов. По окончании отработки проводят рекультивацию рудного штабеля и вод, вовлеченных в оборот.
Возможность осуществления предлагаемого технического решения иллюстрируют следующие примеры,
Возможность выщелачивания силикатной никель-кобальтовой руды продуктами неполного окисления серы по предлагаемому способу иллюстрирует пример 1.
Пример 1
В фильтрационные колонки помещали навески руды состава, %: Ni - 1,0; Со - 0,04; Fe2O3 - 24,1-31; Al2O3 - 2,8; MgO - 7,6; FeO - 0,6 и выщелачивали водным раствором диоксида серы, водными растворами диоксида серы, сульфитов, гидросульфитов в присутствии кислоты или газообразным диоксидом серы. При использовании газообразного диоксида серы чередовали его подачу с подачей воды. Концентрацию выщелачивающих реагентов и алгоритм их изменения для создания заданных интервалов рН и ОВП продукционных растворов на выходе из колонок и величину необходимого отношения Ж:Т определили в предварительных опытах. Растворы на выходе из колонок анализировали на содержание никеля, кобальта, алюминия, железа, а также определяли значение ОВП раствора и приведенный расход кислоты путем пересчета израсходованного количества диоксида серы на образование серной кислоты. Выщелачивание водным и газообразным диоксидом серы вели соответственно до извлечения по никелю не менее 60, а в остальных случаях не менее 70%.
Таблица 1
Результаты выщелачивания силикатных никель-кобальтовых руд продуктами неполного окисления серы
Контролируемые показатели Значение pH раствора на выходе из колонки
1,0 1,5 2,5 3,0 4,0 4,5 5,0
По предлагаемому способу
По способу-прототипу
Водный раствор SO2
Концентрация, мг/дм3  
Ni2+
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008
Со2+
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000015
Fe3+
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000018
 следы следы следы. оследы
3244 1123 440 126
Fe2+
Figure 00000019
Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000024
Figure 00000025
Al3+
Figure 00000026
Figure 00000027
Figure 00000028
Figure 00000029
Figure 00000030
Figure 00000031
Figure 00000032
ОВП, мВ
Figure 00000033
Figure 00000034
Figure 00000035
Figure 00000036
Figure 00000037
Figure 00000038
Figure 00000039
Приведенный расход H2SO4, кг/кгNi
Figure 00000040
Figure 00000041
Figure 00000042
Figure 00000043
Figure 00000044
Figure 00000045
Figure 00000046
Степень извлечения Ni, %
Figure 00000047
Figure 00000048
Figure 00000049
Figure 00000050
Figure 00000051
Figure 00000052
Figure 00000053
Водные растворы SO2 и H2SO4
Концентрация, мг/дм3  
Ni2+
Figure 00000054
Figure 00000055
Figure 00000056
Figure 00000057
Figure 00000058
Figure 00000059
Figure 00000060
Со2+
Figure 00000061
Figure 00000061
Figure 00000061
Figure 00000062
Figure 00000063
Figure 00000064
Figure 00000065
Fe3+
Figure 00000066
Figure 00000067
Figure 00000068
Figure 00000069
Figure 00000070
Figure 00000071
 следы
151
Fe2+
Figure 00000072
Figure 00000073
Figure 00000074
Figure 00000075
Figure 00000076
Figure 00000077
Figure 00000078
Al3+
Figure 00000079
Figure 00000080
Figure 00000081
Figure 00000082
Figure 00000083
Figure 00000084
Figure 00000085
ОВП, мВ
Figure 00000086
Figure 00000087
Figure 00000088
Figure 00000089
Figure 00000090
Figure 00000091
Figure 00000092
Приведенный расход H2SO4, кг/кгNi
Figure 00000093
Figure 00000094
Figure 00000095
Figure 00000096
Figure 00000097
Figure 00000098
Figure 00000099
Степень извлечения Ni, %
Figure 00000100
Figure 00000101
Figure 00000102
Figure 00000103
Figure 00000104
Figure 00000105
Figure 00000106
Водные растворы сульфита натрия (Na2SO3) и H2SO4
Концентрация, мг/дм3  
Ni2+
Figure 00000107
Figure 00000108
Figure 00000109
Figure 00000110
Figure 00000111
Figure 00000112
Figure 00000113
Со2+
Figure 00000114
Figure 00000114
Figure 00000115
Figure 00000116
Figure 00000117
Figure 00000118
Figure 00000119
Fe3+
Figure 00000120
Figure 00000121
Figure 00000122
Figure 00000123
Figure 00000124
Figure 00000125
 следы
122
Fe2+
Figure 00000126
Figure 00000127
Figure 00000128
Figure 00000129
Figure 00000130
Figure 00000131
Figure 00000132
Al3-
Figure 00000133
Figure 00000134
Figure 00000135
Figure 00000136
Figure 00000137
Figure 00000138
Figure 00000139
ОВП, мB
Figure 00000140
Figure 00000141
Figure 00000142
Figure 00000143
Figure 00000144
Figure 00000145
Figure 00000146
Приведенный расход H2SO4, кг/кгNi
Figure 00000147
Figure 00000148
Figure 00000149
Figure 00000150
Figure 00000151
Figure 00000152
Figure 00000153
Степень извлечения Ni, %
Figure 00000154
Figure 00000155
Figure 00000156
Figure 00000157
Figure 00000158
Figure 00000159
Figure 00000160
Водные растворы гидросульфита натрия (NaHSO3) и H2SO4
Концентрация, мг/дм3  
Ni2+
Figure 00000161
Figure 00000162
Figure 00000163
Figure 00000164
Figure 00000165
Figure 00000166
Figure 00000167
Со2+
Figure 00000168
Figure 00000169
Figure 00000170
Figure 00000171
Figure 00000172
Figure 00000173
Figure 00000174
Fe3+
Figure 00000175
Figure 00000176
Figure 00000177
Figure 00000178
Figure 00000179
Figure 00000180
 следы
116
Fe2+
Figure 00000181
Figure 00000182
Figure 00000183
Figure 00000184
Figure 00000185
Figure 00000186
Figure 00000187
Al3+
Figure 00000188
Figure 00000189
Figure 00000190
Figure 00000191
Figure 00000192
Figure 00000193
Figure 00000194
ОВП, мВ
Figure 00000195
Figure 00000196
Figure 00000197
Figure 00000198
Figure 00000199
Figure 00000200
Figure 00000201
Приведенный расход H2SO4, кг/кгNi
Figure 00000202
Figure 00000203
Figure 00000204
Figure 00000205
Figure 00000206
Figure 00000207
Figure 00000208
Степень извлечения Ni, %
Figure 00000209
Figure 00000210
Figure 00000211
Figure 00000212
Figure 00000213
Figure 00000214
Figure 00000215
Подача газообразного диоксида серы
Концентрация, мг/дм3  
Ni2+ 931 881 832 808 755 646 313
  - - - - - - -
Со2+ 41 40 38 37 35 30 19
  - - - - - - -
Fe3+ 2900 542 80 Следы следы следы следы
  - - - - - - -
Fe2+ 3944 6302 6764 2846 2640 2482 2326
  - - - - - - -
Al3+ 462 460 420 286 44 28 16
  - - - - - - -
ОВП, мВ 310 246 240 240 208 206 206
  - - - - - - -
Приведенный 43.0 42.9 42.6 42.0 41.0 41.0 40.0
расход H2SO4, кг/кгNi, - - - - - - -
Степень 63.3 61.7 61.6 61,4 60.4 60.1 46.9
извлечения Ni, % - - - - - - -
Как видно из данных таблицы 1, в интервале значений рН продукционных растворов больше или равно 1,5 и меньше или равно 4,5 достигают заданного значения извлечения никеля. При величине рН менее 1,5 концентрация иона Fe3+ значительна, что не позволяет использовать без проведения дополнительных операций методы сорбции или экстракции, а при величине рН более 4,5 извлечение никеля ниже задаваемого значения. При этом время выщелачивания, а соответственно и затраты на проведение процесса существенно возрастают.
В аналогичных условиях показатели выщелачивания по способу-прототипу ниже, чем по предлагаемому способу.
Зависимость конверсии ионов Fe3+ в Fe2+ от величины ОВП в продукционном растворе иллюстрирует пример 2.
Пример 2
В продукционный раствор, содержащий 14,7 г/дм3 ионов Fe3+ при значениях рН и ОВП, равных 1,06 и 538 мВ, соответственно, вводили восстановитель, в качестве которого использовали сульфит натрия, и, поддерживая значения рН, равные 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 4,5 соответственно, фиксировали значения ОВП и замеряли концентрацию ионов Fe3+ и Fe2+. Для поддержания заданных значений рН использовали серную кислоту или карбонат натрия соответственно. Результаты определений приведены в таблице 2.
Таблица 2
Зависимость полноты конверсии ионов Fe3+ в Fe2+ от величины ОВП продукционного раствора
ОВП, мВ 500 450 350 250 200
Концентрация, г/дм3  
рН 1,0
Fe3+ 12,6 7,0 1,3 1,0 0,8
Fe2+ 2,1 7,7 13,4 13,7 13,9
рН 1,5
Fe3+ 12,0 6,2 1,0 0,3 0,3
Fe2+ 2,5 8,5 13,7 14,2 14,2
рН 2,0
Fe3+ 11.3 5,0 0,7 0,2 0,1
Fe2+ 3.4 12,6 14,0 14,4 14,5
рН 3,0
Fe3+ 3,4 1,0 0,1 следы следы (ОВП=220 мВ)
Fe2+ 5,3 6,6 7,4 7,7 7,7
pH 4,0
Fe3+ 0,2 0,1 следы следы -
Fe2+ 7,2 7,6 7,8 8,3 -
pH=4,5
Fe3+ 0,08 0,04 следы следы -
Fe2+ 8,0 8,2 8,4 8,6 -
Как видно из таблицы 2, при снижении величины ОВП, что характеризует смену окислительной среды на восстановительную, в продукционном растворе происходит увеличение концентрации ионов Fe2+ и уменьшение концентрации ионов Fe3+. Особенно резкий скачок изменения концентраций ионов Fe3+ и Fe2+ происходит при ОВП, равном 350 мВ. Снижение суммарной концентрации железа при значении рН более 3,0 вызвано гидратообразованием ионов Fe3+. Оставшиеся невысокие концентрации ионов Fe3+ практически не влияют на сорбционное извлечение с использованием карбоксильных, аминокарбоксильных или аминодиацетатных ионитов. Аналогичная зависимость получена и при использовании других восстановителей по вариантам способа.
Возможность чередования подачи продуктов неполного окисления серы и кислоты иллюстрирует пример 3.
Пример 3
В фильтрационные колонки помещали навески руды состава по примеру 1 и выщелачивали продуктами неполного окисления серы и серной кислоты, чередуя их подачу. В другую часть колонок одновременно подавали растворы продуктов неполного окисления серы и серной кислоты. Опыты проводили при значениях величины рН, равных 2,5. Растворы на выходе из колонок анализировали на содержание никеля и кобальта и определяли приведенный расход кислоты путем пересчета израсходованного количества диоксида серы на образование серной кислоты. Частоту и длительность подачи и концентрации выщелачивающих растворов при их раздельной подаче определили в предварительных опытах.
Результаты определений приведены в таблице 3.
Таблица 3
Влияние чередования подачи продуктов неполного окисления серы и кислоты на выщелачивание никеля и кобальта из силикатной никель-кобальтовой руды
Измеряемый показатель Параметры выщелачивания
Одновременная подача водного раствора диоксида Попеременная подача раствора диоксида серы и
  серы и серной кислоты раствора серной кислоты
Концентрация, мг/дм3  
Ni2+ 1349 1484
Со2+ 51 56
Приведенный расход кислоты, кг/кгNi 45.2 40,2
Как видно из данных таблицы 3, чередование подачи водных растворов диоксида серы и серной кислоты способствует увеличению содержаний в растворе никеля и кобальта и снижает приведенный расход серной кислоты.
Аналогичные результаты получены при использовании других реагентов по вариантам предлагаемого способа.
Таким образом, приведенные примеры показывают преимущества и возможность осуществления предлагаемого способа извлечения и кобальта из силикатных никель-кобальтовых руд.

Claims (16)

1. Способ извлечения никеля и кобальта из силикатных никель-кобальтовых руд, включающий сооружение непроницаемого основания, формирование на нем штабеля руды, монтаж системы орошения и дренирования, орошение штабеля руды выщелачивающим реагентом, содержащим раствор кислоты или раствор кислоты в присутствии восстановителя, с получением продукционных растворов, содержащих никель, кобальт, железо, алюминий, магний, их переработку с извлечением никеля и кобальта, доукрепление маточных растворов выщелачивающим реагентом и возврат их на выщелачивание, отличающийся тем, что в качестве выщелачивающего реагента используют продукты неполного окисления серы, подаваемые в количестве, достаточном для перевода и удержания в растворе никеля и кобальта, а также конверсии ионов Fe3+ в Fe2+ в продукционном растворе, величину рН которого поддерживают в интервале значений 1,5-4,5, а значение ОВП - не более 350 мВ, при этом извлечение никеля и кобальта ведут методами сорбции, экстракции, осаждения с последующей рекультивацией отработанного штабеля руды и оборотных растворов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве продуктов неполного окисления серы используют ее диоксид, сульфиты, гидросульфиты.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачивание ведут в присутствии серной или соляной кислот.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что для выщелачивания применяют водный раствор диоксида серы.
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что для выщелачивания применяют газообразный диоксид серы.
6. Способ по п.2, отличающийся тем, что для выщелачивания применяют водный раствор диоксида серы в присутствии серной или соляной кислот.
7. Способ по п.3, отличающийся тем, что для выщелачивания используют сульфиты или гидросульфиты в присутствии серной или соляной кислот.
8. Способ по п.3, отличающийся тем, что при выщелачивании штабеля руды чередуют подачу продуктов неполного окисления серы и кислот.
9. Способ извлечения никеля и кобальта из силикатных никель-кобальтовых руд, включающий сооружение закачных и откачных выработок на месте залегания руды, подачу в закачные выработки выщелачивающего реагента, содержащего раствор кислоты или раствор кислоты в присутствии восстановителя, с получением продукционных растворов, содержащих никель, кобальт, железо, алюминий, магний, подъем на поверхность и выход через откачные выработки продукционных растворов, их переработку с извлечением никеля и кобальта, доукрепление маточных растворов выщелачивающим реагентом и возврат их на выщелачивание, отличающийся тем, что в качестве выщелачивающего реагента используют продукт неполного окисления серы, подаваемый в количестве, достаточном перевода и удержания в растворе никеля и кобальта, а также конверсии ионов Fe3+ в Fe2+ в продукционном растворе, величину рН которого поддерживают в интервале значений 1,5-4,5, а значение ОВП - не более 350 мВ, при этом извлечение никеля и кобальта ведут методами сорбции, экстракции, осаждения с последующей рекультивацией вовлеченных в оборот подземных вод.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в качестве продуктов неполного окисления серы используют ее диоксид, сульфиты, гидросульфиты.
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что выщелачивание ведут в присутствии серной или соляной кислоты.
12. Способ по п.10, отличающийся тем, что для выщелачивания применяют водный раствор диоксида серы.
13. Способ по п.10, отличающийся тем, что для выщелачивания применяют газообразный диоксид серы.
14. Способ по п.10, отличающийся тем, что для выщелачивания применяют водный раствор диоксида серы в присутствии серной или соляной кислоты.
15. Способ по п.10, отличающийся тем, что для выщелачивания используют сульфиты или гидросульфиты в присутствии серной или соляной кислоты.
16. Способ по п.11, отличающийся тем, что при выщелачивании руды чередуют подачу продуктов окисления серы и кислот.
RU2011103543/03A 2011-02-01 2011-02-01 Способ извлечения никеля и кобальта из силикатных никель-кобальтовых руд RU2465449C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011103543/03A RU2465449C1 (ru) 2011-02-01 2011-02-01 Способ извлечения никеля и кобальта из силикатных никель-кобальтовых руд

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011103543/03A RU2465449C1 (ru) 2011-02-01 2011-02-01 Способ извлечения никеля и кобальта из силикатных никель-кобальтовых руд

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011103543A RU2011103543A (ru) 2012-08-10
RU2465449C1 true RU2465449C1 (ru) 2012-10-27

Family

ID=46849270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011103543/03A RU2465449C1 (ru) 2011-02-01 2011-02-01 Способ извлечения никеля и кобальта из силикатных никель-кобальтовых руд

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2465449C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2817125C1 (ru) * 2023-01-11 2024-04-10 Корея Цинк Ко., Лтд. Способ получения водного раствора, содержащего никель, кобальт и марганец

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113881843B (zh) * 2021-05-31 2024-03-22 金川集团股份有限公司 一种降低镍精矿中镁含量的生产系统及生产方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1423584A (en) * 1973-04-10 1976-02-04 Anglo Amer Corp South Africa Leaching of cobalt and/or nickel values from materials
SU1769543A1 (ru) * 1990-09-26 1994-01-30 Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов Способ переработки железомарганцевых образований
RU2234550C2 (ru) * 2002-03-25 2004-08-20 Открытое акционерное общество "Атомредметзолото" Способ извлечения урана из руд
RU2261923C1 (ru) * 2004-05-31 2005-10-10 Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. Н.М. Федоровского (ВИМС) Способ переработки кобальтоносных железомарганцевых корковых образований
RU2006115189A (ru) * 2006-05-02 2007-11-20 Геннадий Сергеевич Гребнев (RU) Геотехнологический способ выщелачивания силикатных никель-кобальтовых руд

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1423584A (en) * 1973-04-10 1976-02-04 Anglo Amer Corp South Africa Leaching of cobalt and/or nickel values from materials
SU1769543A1 (ru) * 1990-09-26 1994-01-30 Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов Способ переработки железомарганцевых образований
RU2234550C2 (ru) * 2002-03-25 2004-08-20 Открытое акционерное общество "Атомредметзолото" Способ извлечения урана из руд
RU2261923C1 (ru) * 2004-05-31 2005-10-10 Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. Н.М. Федоровского (ВИМС) Способ переработки кобальтоносных железомарганцевых корковых образований
RU2006115189A (ru) * 2006-05-02 2007-11-20 Геннадий Сергеевич Гребнев (RU) Геотехнологический способ выщелачивания силикатных никель-кобальтовых руд

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2817125C1 (ru) * 2023-01-11 2024-04-10 Корея Цинк Ко., Лтд. Способ получения водного раствора, содержащего никель, кобальт и марганец

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011103543A (ru) 2012-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Eksteen et al. Leaching and ion exchange based recovery of nickel and cobalt from a low grade, serpentine-rich sulfide ore using an alkaline glycine lixiviant system
EA009841B1 (ru) Способ восстановления металлов из материала, содержащего оксиды неблагородных металлов
CN102312083A (zh) 一种从高铁高铟锌精矿中提取锌铟及回收铁的方法
CN103370428B (zh) 从含镍原材料富集回收镍铁的方法,从富集镍铁回收镍的方法,以及对由其生产的含铁溶液进行再利用的方法
CN107208176B (zh) 堆浸方法
CN104232924B (zh) 一种铜矿石酸浸出液的提铜除铁方法
CN102712965B (zh) 从氧化物矿石回收贱金属的方法
CA2726655A1 (en) Multi-stage leaching process
CN102816931A (zh) 一种从含铜酸性废水中回收铜、铁并产出石膏的方法
US8486355B2 (en) Method for leaching cobalt from oxidised cobalt ores
CN100385022C (zh) 浸提方法
Meng et al. Heap leaching of ion adsorption rare earth ores and REEs recovery from leachate with lixiviant regeneration
Shekarian et al. Development of a chemical-free process utilizing ozone oxidative precipitation for the recovery of cobalt and manganese from acid mine drainage
Xu et al. Highly selective copper and nickel separation and recovery from electroplating sludge in light industry.
Harris et al. The Jaguar Nickel Inc. Sechol laterite project atmospheric chloride leach process
CN103074493A (zh) 水镁石用于回收镍钴
RU2465449C1 (ru) Способ извлечения никеля и кобальта из силикатных никель-кобальтовых руд
CN105110300A (zh) 一种含硫化锰的复合锰矿提取锰及硫的方法
US20090217786A1 (en) Processing of laterite ore
CN107746965B (zh) 一种锗真空蒸馏渣回收铟锗的方法
EP2462249B1 (en) Process for the recovery of metals such as nickel from an iron-containing ore by leaching with acidic sulfate solution
WO2015009204A2 (en) Process for extraction of nickel, cobalt and other metals from laterite ores
Lopez et al. Copper and cyanide recovery from barren leach solution at the gold processing plant
CN114058876A (zh) 从钴铁渣中提取钴的方法
FI123054B (fi) Menetelmä nikkelin erottamiseksi matalan nikkelipitoisuuden omaavasta materiaalista

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130202