RU2626257C1 - Способ переработки сульфидных пирротин-пентландитовых концентратов, содержащих драгоценные металлы - Google Patents

Способ переработки сульфидных пирротин-пентландитовых концентратов, содержащих драгоценные металлы Download PDF

Info

Publication number
RU2626257C1
RU2626257C1 RU2016118601A RU2016118601A RU2626257C1 RU 2626257 C1 RU2626257 C1 RU 2626257C1 RU 2016118601 A RU2016118601 A RU 2016118601A RU 2016118601 A RU2016118601 A RU 2016118601A RU 2626257 C1 RU2626257 C1 RU 2626257C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pentlandite
concentrate
pyrrhotite
leaching
autoclave
Prior art date
Application number
RU2016118601A
Other languages
English (en)
Inventor
Мария Игоревна Калашникова
Павел Михайлович Салтыков
Екатерина Геннадиевна Салтыкова
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Горно-металлургическая компания "Норильский никель"
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 Публичное акционерное общество "Горно-металлургическая компания "Норильский никель" filed Critical Публичное акционерное общество "Горно-металлургическая компания "Норильский никель"
Priority to RU2016118601A priority Critical patent/RU2626257C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2626257C1 publication Critical patent/RU2626257C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B23/00Obtaining nickel or cobalt
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к гидрометаллургическим способам переработки сульфидных концентратов, содержащих цветные металлы, железо и драгоценные металлы. Суть изобретения заключается в том, что для проведения процесса выщелачивания пентландит-пирротинового концентрата при температуре 90-105°С при подаче в автоклав серной кислоты и сульфата натрия повышают парциальное давление кислорода от более 0,5 до 1,5 МПа. Окисленную пульпу направляют на разделение твердой и жидкой фаз. Металлсодержащий раствор направляют на переработку, а твердую фазу - на флотацию, в процессе которой образуется серосульфидный концентрат и хвосты отвального качества, в которые переходит не более 5% цветных и не более 5-15% драгоценных металлов. Способ применим для выщелачивания пирротин-пентландитовых концентратов при любом содержании никеля в интервале 0,5-20%. Техническим результатом является интенсификация процесса выщелачивания. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр.

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургическим способам переработки сульфидных пирротин-пентландитовых концентратов, содержащих цветные металлы, железо и драгоценные металлы.
Известен способ гидрометаллургической переработки пирротиновых концентратов, включающий автоклавное окислительное выщелачивание материала с переводом серы в элементную, цветных металлов в раствор, железа в оксиды при температуре выше точки плавления элементной серы под давлением кислорода в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ), осаждение сульфидов цветных металлов из раствора окисленной пульпы элементной серой и металлизированным железным порошком с последующим выделением сульфидов и серы флотацией в серосульфидный концентрат, а оксидов железа в отвальные хвосты. Этот способ промышленно реализован на Надеждинском металлургическом заводе в ЗФ ОАО "ГМК "Норильский никель" (С.С. Набойченко, Л.П. Ни, Я.М. Шнеерсон, Л.В. Чугаев. Автоклавная гидрометаллургия цветных металлов. Екатеринбург, 2002 г., с. 419-422). Недостатком известного способа является низкое извлечение цветных и драгоценных металлов в серосульфидный концентрат и невозможность в связи с этим перерабатывать по этому варианту пирротин-пентландитовые концентраты с повышенным содержанием никеля и драгоценных металлов (ДМ).
Также известен способ переработки сульфидного пирротинсодержащего сырья, включающий окислительное автоклавное выщелачивание материала в виде водной пульпы с Ж:Т в пределах 2,5:3,5 при температуре выше точки плавления элементной серы в присутствии поверхностно-активного вещества с переводом цветных металлов в раствор, противоточную промывку окисленной пульпы и раздельную переработку жидкой и твердой фаз. Из раствора осаждаются цветные металлы в виде сульфидов. Твердая фаза перерабатывается флотацией с выделением сульфидов и серы в серосульфидный концентрат, а оксидов железа в отвальные хвосты (Патент РФ №2114195). Реализация процесса в разбавленных пульпах позволяет увеличить степень разложения сульфидов цветных металлов по никелю до 94-96%, по меди до 80-85%. Кроме того, при работе с разбавленными пульпами повышается скорость диффузии кислорода к реакционной поверхности, что также приводит к увеличению производительности процесса. Недостатком данного способа является низкое извлечение драгоценных металлов в серосульфидный концентрат и невозможность в связи с этим перерабатывать по данному варианту пирротин-пентландитовые концентраты с повышенным содержанием драгоценных металлов.
Также известен способ переработки сульфидных концентратов (Патент США №5232491), согласно которому концентрат подвергается ультратонкому измельчению, а затем направляется на операцию автоклавного окислительного выщелачивания при температуре ниже точки плавления серы. Окисленная пульпа направляется на противоточную промывку и раздельную переработку жидкой и твердой фаз. Из раствора осаждаются цветные металлы в виде сульфидов. Твердая фаза перерабатывается флотацией с выделением сульфидов и серы в серосульфидный концентрат, а оксидов железа в отвальные хвосты. Согласно этому патенту пентландитовый концентрат, содержащий 22% Ni, 26,2% Fe, 22% S измельчают до крупности 100% - 15 мкм и выщелачивают в автоклаве при температуре менее 400 К (127°С) и парциальном давлении кислорода порядка 1,0 МПа. При этом в раствор за 1-2 часа извлекается более 90% никеля и не более 3% железа.
К преимуществам данного способа переработки сульфидных концентратов относится: повышенное извлечение цветных металлов в растворы (до 95%); снижение расхода кислорода в связи с увеличением доли выхода элементной серы; существенное повышение срока службы закладных деталей аппаратов (мешалки и теплообменники) в связи со снижением параметров выщелачивания.
Недостатком данного способа является недостаточно высокое извлечение драгоценных металлов в серосульфидный концентрат.
Наиболее близким к предлагаемому способу, который выбран в качестве ближайшего аналога, является способ выщелачивания пентландит-пирротиновых концентратов, описанный в журнале "Цветные металлы" №9 2014 г. (стр. 75-81). Пирротин-пентландитовый концентрат измельчается до размера частиц (d80) - 12,28-17,6 мкм, водная пульпа измельченного концентрата с Ж:Т - 4:5 подается в автоклав и выщелачивается при температуре 100-105°С и парциальном давлении кислорода 0,3-0,5 МПа. На операцию окислительного выщелачивания измельченного концентрата подается серная кислота (100-200 кг/т конц) и сульфат натрия (130-230 кг/т конц.). Расходы реагентов зависят от состава исходного пирротин-пентландитового концентрата. Окисленная в результате выщелачивания пульпа направляется на противоточную промывку, в результате чего образуются металлсодержащий раствор, направляемый на переработку, и твердая фаза, отмытая от водорастворимых соединений цветных металлов. Твердая фаза направляется на флотацию, в процессе которой образуется серосульфидный концентрат и хвосты отвального качества, в которые извлекается 5,85-16,0% драгоценных металлов. Технология обеспечивает высокие извлечения ДМ в целевые продукты при переработке рудных пентландит-пирротиновых концентратов с широким диапазоном содержаний никеля и ДМ: Ni - 0,7-8,72%, ДМ - 2,204-26,86 г/т.
К преимуществам данного способа переработки сульфидных концентратов относится: повышенное извлечение цветных металлов и драгоценных металлов в целевые продукты технологии (растворы, вторичный серосульфидный концентрат).
Недостатком данного способа является необходимость проведения перед выщелачиванием операции ультратонкого измельчения.
Настоящее изобретение направлено на устранение указанного недостатка ближайшего аналога путем выбора оптимального режима выщелачивания пирротин-пентландитовых концентратов, при котором не требуется предварительное ультратонкое измельчение исходного концентрата.
Заявленный технический результат достигается тем, что в способе переработки сульфидных пирротин-пентландитовых концентратов, содержащих драгоценные металлы, включающем автоклавное окислительное выщелачивание при температуре 90-105°С при подаче в автоклав серной кислоты и сульфата натрия с получением раствора, содержащего цветные металлы, и твердой фазы, направляемой на флотацию, согласно изобретению, автоклавное окислительное выщелачивание проводят при повышенном парциальном давлении кислорода в диапазоне 0,5-1,5 МПа.
Кроме того, способ может характеризоваться тем, что размер частиц (d80) исходного сульфидного пирротин-пентландитового концентрата составляет - 10-100 мкм
Способ может характеризоваться также тем, что исходный сульфидный пирротин-пентландитовый концентрат содержит 0,5-20% никеля.
Отказ от предварительного ультратонкого измельчения исходного сульфидного пирротин-пентландитового концентрата уменьшает эксплуатационные затраты на его переработку, но приводит к значительному снижению интенсивности процесса окисления. С целью повышения интенсивности процесса выщелачивания операцию проводят при повышенном парциальном давлении кислорода. Процесс окисления сульфидного пирротин-пентландитового концентрата в присутствии серной кислоты и сульфата натрия обеспечивает перевод цветных металлов в раствор и формирование железогидратного осадка в виде ярозита, что способствует снижению потерь драгоценных металлов с хвостами флотации кека. Таким образом, проведение процесса выщелачивания сульфидных пирротин-пентландитовых концентратов при повышенном парциальном давлении кислорода (0,5-1,5 МПа) позволяет не проводить ультратонкое измельчение исходного концентрата, что значительно снижает эксплуатационные затраты, и позволяет обеспечить высокие извлечения драгоценных металлов в целевые продукты технологии.
В соответствии с изобретением водная пульпа (Ж:Т - 3:5) сульфидного пирротин-пентландитового концентрата с исходным размером частиц d80 - 10-100 мкм подается в автоклав и выщелачивается при температуре 90-105°С и парциальном давлении кислорода в дипозоне от более 0,5-1,5 МПа. На операцию окислительного выщелачивания концентрата подается серная кислота и сульфат натрия. Расходы реагентов зависят от состава исходного пирротин-пентландитового концентрата. Оптимальный рН конечной окисленной пульпы - 1,2-1,7. Окисленная в результате выщелачивания пульпа направляется на противоточную промывку, в результате чего образуются металлсодержащий раствор, направляемый на переработку, и твердая фаза, отмытая от водорастворимых соединений цветных металлов. Твердая фаза направляется на флотацию, в процессе которой образуется серосульфидный концентрат и хвосты отвального качества, в которые извлекается не более 5% цветных и не более 5-20% драгоценных металлов.
Способ применим для выщелачивания сульфидных пирротин-пентландитовых концентратов при любом содержании никеля в интервале 0,5-20%.
Способ иллюстрируется примерами, в которых в качестве исходного сырья использованы следующие пирротин-пентландитовые концентраты:
- Никелевый пентландитовый концентрат (далее К1). Состав (% или г/т для драгоценных металлов (ДМ) на сух. вес): никель - 8,72; медь - 4,83; железо - 45,9; сера 33.69; платина - 3,30; палладий - 22,10; сумма ДМ - 26,86. Размер частиц - d80 - 50,4 мкм.
- Пирротиновый концентрат (далее К2), состав (% или г/т для ДМ на сух. вес): никель - 1,29; медь - 0,203; железо - 46,2; сера - 26,9; платина - 0,67; палладий - 2,4; сумма ДМ - 4,064. Размер частиц - d80 - 65,5 мкм.
- Малоникелистый пирротиновый концентрат (далее К3), состав (% или г/т для ДМ на сух. вес): никель - 0,7; медь - 0,054; железо - 46,18; сера - 28,3; платина - 0,39; палладий - 1,13; сумма ДМ - 2,204. Размер частиц - d80 - 63,4 мкм.
Пример 1. (Опыты по наиболее близкому способу). Опыты проводили в автоклаве емкостью 1 литр с механическим перемешиванием. Условия выщелачивания: температура 100°С; скорость вращения турбинной мешалки - 1500 мин-1; парциальное давление кислорода 0,3 МПа; продолжительность выщелачивания 90-180 мин. В качестве исходных сульфидных пирротин-пентландитовых концентратов использованы концентраты К1, К2, К3. Перед выщелачиванием исходные концентраты измельчены до d80 - 12,28-17,6 мкм. Ж:Т исходной водной пульпы измельченного концентрата (до выщелачивания) - 5. На операцию выщелачивания подавали серную кислоту в количестве 105-200 кг/т и сульфат натрия в количестве 200-230 кг/т.
По окончании выщелачивания из автоклава отбирали пробу для химанализа, а оставшуюся пульпу охлаждали и автоклав разгружали. Полученную пульпу фильтровали, кек промывали на фильтре водой, а затем направляли на флотацию, целью которой было получение хвостов с минимальным содержанием цветных и драгоценных металлов. Операция флотации состояла из основной стадии и двух контрольных стадий. Расход флотореагентов был следующий, г/т твердого в питании: бутиловый ксантогенат - 600; дизельное топливо - 600; гексиловый спирт - 250.
Условия и результаты опытов приведены в таблице 1.
Пример 2. (Опыты по предлагаемому способу). Опыты проводили в автоклаве емкостью 1 литр с механическим перемешиванием. Условия выщелачивания: температура 100°С; скорость вращения турбинной мешалки - 1500 мин-1; парциальное давление кислорода 0,8-1,2 МПа; продолжительность выщелачивания 90 мин. В качестве исходных сульфидных пирротин-пентландитовых концентратов использованы концентраты К1, К2, К3. Ж:Т исходной водной пульпы измельченного концентрата (до выщелачивания) - 5. На операцию выщелачивания подавали серную кислоту в количестве 105-200 кг/т и сульфат натрия в количестве 200-230 кг/т.
По окончании выщелачивания из автоклава отбирали пробу для химанализа, а оставшуюся пульпу охлаждали, и автоклав разгружали. Полученную пульпу фильтровали, кек промывали на фильтре водой, а затем направляли на флотацию, целью которой было получение хвостов с минимальным содержанием цветных и драгоценных металлов. Операцию флотации проводили по схеме, изложенной в примере 1.
Условия и результаты опытов приведены в таблице 2.
Во всем исследованном диапазоне размера частиц исходного сульфидного пирротин-пентландитового концентрата и парциального давления кислорода в процессе выщелачивания и последующей флотации твердой фазы потери ДМ с хвостами флотации не превышают 5-20%. При снижении размера частиц исходного концентрата указанное извлечение ДМ достигается при меньшем парциальном давлении кислорода.
Повышение парциального давления кислорода позволяет добиться пониженного перехода драгоценных металлов в хвосты флотации без предварительного ультратонкого измельчения исходных концентратов.
Пример 3. (Опыты по предлагаемому способу). Опыты проводили в автоклаве емкостью 1 литр с механическим перемешиванием. Условия выщелачивания: температура 100°С; скорость вращения турбинной мешалки - 1500 мин-1; парциальное давление кислорода 0,3-1,5 МПа; продолжительность выщелачивания 90-120 мин. В качестве исходного сульфидного пирротин-пентландитового концентрата использован концентрат К2. Размер частиц исходного концентрата составлял d80 - 65,5 мкм. В некоторых опытах перед выщелачиванием исходный концентрат измельчался до частиц размером d80 - 28,4-41,3 мкм. Ж:Т исходной водной пульпы измельченного концентрата (до выщелачивания) - 5. На операцию выщелачивания подавали серную кислоту в количестве 200 кг/т и сульфат натрия в количестве 225 кг/т.
По окончании выщелачивания из автоклава отбирали пробу для химанализа, а оставшуюся пульпу охлаждали, и автоклав разгружали. Полученную пульпу фильтровали, кек промывали на фильтре водой, а затем направляли на флотацию, целью которой было получение хвостов с минимальным содержанием цветных и драгоценных металлов. Операцию флотации проводили по схеме, изложенной в примере 1. Условия и результаты опытов приведены в таблице 3.
Во всем исследованном диапазоне размера частиц исходного пирротин-пентландитового концентрата при парциальном давлении кислорода в процессе выщелачивания не менее 0,5 МПа потери ДМ с хвостами флотации не превышают 12%. При снижении размера частиц исходного концентрата указанное извлечение ДМ достигается при меньшем парциальном давлении кислорода. Снижение парциального давления менее 0,5 МПа в процессе выщелачивания приводит к повышению потерь ДМ с хвостами флотации более 15%.
Таким образом, заявленный способ переработки сульфидных пирротин-пентландитовых концентратов, содержащих драгоценные металлы, позволяет не проводить ультратонкое измельчение исходного концентрата, что значительно снижает эксплуатационные затраты, и позволяет обеспечить высокие извлечения драгоценных металлов в целевые продукты технологии.
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003

Claims (2)

1. Способ переработки сульфидного пирротин-пентландитового концентрата, содержащего драгоценные металлы, включающий автоклавное окислительное выщелачивание исходного концентрата при температуре 90-105°C при подаче в автоклав серной кислоты и сульфата натрия с получением раствора, содержащего цветные металлы, и твердой фазы, направляемой на флотацию, отличающийся тем, что автоклавное окислительное выщелачивание проводят при повышенном парциальном давлении кислорода в диапазоне от более 0,5 до 1,5 МПа, при этом размер частиц (d80) исходного сульфидного пирротин-пентландитового концентрата составляет 10-100 мкм.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что исходный сульфидный пирротин-пентландитовый концентрат содержит 0,5-20% никеля.
RU2016118601A 2016-05-13 2016-05-13 Способ переработки сульфидных пирротин-пентландитовых концентратов, содержащих драгоценные металлы RU2626257C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016118601A RU2626257C1 (ru) 2016-05-13 2016-05-13 Способ переработки сульфидных пирротин-пентландитовых концентратов, содержащих драгоценные металлы

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016118601A RU2626257C1 (ru) 2016-05-13 2016-05-13 Способ переработки сульфидных пирротин-пентландитовых концентратов, содержащих драгоценные металлы

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2626257C1 true RU2626257C1 (ru) 2017-07-25

Family

ID=59495802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016118601A RU2626257C1 (ru) 2016-05-13 2016-05-13 Способ переработки сульфидных пирротин-пентландитовых концентратов, содержащих драгоценные металлы

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2626257C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1478571A (en) * 1974-05-15 1977-07-06 Penarroya Miniere Metall Method of dissolving non-ferrous metals contained in a sulphide ore or concentrate
US5232491A (en) * 1991-10-25 1993-08-03 Dominion Mining Limited Activation of a mineral species
US5344479A (en) * 1992-03-13 1994-09-06 Sherritt Gordon Limited Upgrading copper sulphide residues containing nickel and arsenic
WO1997007248A1 (en) * 1995-08-14 1997-02-27 Outokumpu Technology Oy Method for recovering nickel hydrometallurgically from two different nickel mattes
RU2160319C1 (ru) * 2000-03-23 2000-12-10 Открытое акционерное общество "Кольская горно-металлургическая компания" Способ переработки промпродуктов медно-никелевого производства
EP1499751A1 (en) * 2002-04-29 2005-01-26 QNI Technology Pty Ltd Atmospheric pressure leach process for lateritic nickel ore

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1478571A (en) * 1974-05-15 1977-07-06 Penarroya Miniere Metall Method of dissolving non-ferrous metals contained in a sulphide ore or concentrate
US5232491A (en) * 1991-10-25 1993-08-03 Dominion Mining Limited Activation of a mineral species
US5344479A (en) * 1992-03-13 1994-09-06 Sherritt Gordon Limited Upgrading copper sulphide residues containing nickel and arsenic
WO1997007248A1 (en) * 1995-08-14 1997-02-27 Outokumpu Technology Oy Method for recovering nickel hydrometallurgically from two different nickel mattes
RU2160319C1 (ru) * 2000-03-23 2000-12-10 Открытое акционерное общество "Кольская горно-металлургическая компания" Способ переработки промпродуктов медно-никелевого производства
EP1499751A1 (en) * 2002-04-29 2005-01-26 QNI Technology Pty Ltd Atmospheric pressure leach process for lateritic nickel ore

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
САЛТЫКОВ П.М. и др. Гидрометаллургическая технология переработки пентландит-пирротиновых сульфидных концентратов цветных металлов с высоким извлечением платиновых металлов, журнал Цветные металлы, N9, 2014, стр. 75-81. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3705815B2 (ja) 大気圧における鉱物浸出プロセス
US20080173132A1 (en) Integrated hydrometallurgical and pyrometallurgical processing of base-metal sulphides
US10793958B2 (en) System and method for parallel solution extraction of one or more metal values from metal-bearing materials
US2822263A (en) Method of extracting copper values from copper bearing mineral sulphides
CN109971953A (zh) 一种从含有有色金属的硫化矿物中强化氧化提取有价金属的方法
ZA200300682B (en) Method for recovering metal values from metal-containing materials using high temperature pressure leaching.
AU2019204300B2 (en) Process for the selective removal of copper compounds and other impurities with respect to molybdenum and rhenium, from molybdenite concentrates
CN105177307B (zh) 一种低冰镍磨浮分离回收铜镍钴的方法
JP5556608B2 (ja) クロマイト回収方法、並びにニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法
CN103215435A (zh) 从浮选银精矿中综合回收锌、铜、铅、金、银、硫的方法
WO2013150642A1 (ja) クロマイト回収方法、並びにニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法
WO2013027603A1 (ja) ニッケル回収ロスの低減方法、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法、並びに硫化処理システム
CN113957243A (zh) 实现高镍锍中镍、铜、铁分别开路并富集贵金属的方法
CN107971123B (zh) 一种铁质包裹型混合铜矿的选冶方法
JP6969262B2 (ja) ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法
JP5790839B2 (ja) クロマイト回収方法
CN113088710A (zh) 一种铜锗置换渣中铜锗分离的方法
US3642435A (en) Method of recovering water-soluble nonferrous metal sulfates from sulfur-bearing ores
JP2015214731A (ja) 金の回収方法
RU2626257C1 (ru) Способ переработки сульфидных пирротин-пентландитовых концентратов, содержащих драгоценные металлы
JP5971364B1 (ja) 鉱石スラリーの前処理方法、鉱石スラリーの製造方法
AU2004257842B2 (en) Method for smelting copper concentrates
RU2573306C1 (ru) Способ переработки сульфидных пирротин-пентландитовых концентратов, содержащих драгоценные металлы
JP6977458B2 (ja) ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法
KR101603003B1 (ko) 니켈 저함량 재료로부터 니켈을 분리하는 방법