RU2674538C1 - Способ переработки сульфатных никельсодержащих растворов - Google Patents

Способ переработки сульфатных никельсодержащих растворов Download PDF

Info

Publication number
RU2674538C1
RU2674538C1 RU2018127442A RU2018127442A RU2674538C1 RU 2674538 C1 RU2674538 C1 RU 2674538C1 RU 2018127442 A RU2018127442 A RU 2018127442A RU 2018127442 A RU2018127442 A RU 2018127442A RU 2674538 C1 RU2674538 C1 RU 2674538C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nickel
cobalt
deposition
solutions
sodium hydrosulfide
Prior art date
Application number
RU2018127442A
Other languages
English (en)
Inventor
Борис Дмитриевич Халезов
Алексей Сергеевич Гаврилов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН)
Priority to RU2018127442A priority Critical patent/RU2674538C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2674538C1 publication Critical patent/RU2674538C1/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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для селективного извлечения никеля и кобальта из сульфатных растворов кучного выщелачивания окисленных никелевых руд. Способ переработки сульфатных никельсодержащих растворов включает осаждение никеля и кобальта в коллективный концентрат гидросульфидом натрия при рН 2-4,5, комнатной температуре. Осаждение ведут при расходе гидросульфида натрия при 10-50%-ном его избытке по сравнению со стехиометрическим количеством, необходимом для осаждения никеля и кобальта. Техническим результатом является снижение потерь никеля и кобальта из-за отсутствия очистки растворов от примесей. 6 табл., 3 пр.

Description

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к геотехнологии, и может быть использовано для селективного извлечения никеля и кобальта из растворов кучного выщелачивания окисленных никелевых руд.
Суть изобретения заключается в переработке растворов кучного выщелачивания окисленных никелевых руд (ОНР) с применением в качестве осадителя растворов гидросульфида натрия и получении концентратов, пригодных для выплавки ферросплавов или растворов, пригодных для электролиза с получением чистых никеля и кобальта.
Известен способ коллективного извлечения никеля и кобальта из сульфатных растворов (патент РФ №2359048, МПК С22В 23/00, 3/40, опубл. 20.06.2009), включающий экстракцию никеля и кобальта ди-(2,4,4)триметилпентилдитиофосфиновой кислотой (Цианекс 301) в разбавителе в присутствии третичных аминов при молярном соотношении Цианекс 301:третичные амины=1,1-1,5 в воздушной атмосфере с последующей отмывкой экстракта от примесей и реэкстракцию серной кислотой (концентрация 200-250 г/дм3).
Недостатком данного способа является его относительная дороговизна импортного реагента (Цианекс 301), а также необходимость предварительной стадии очистки для удаления примесей алюминия и железа из раствора выщелачивания.
Известен способ извлечения никеля из окисленных никелевых руд (патент РФ №2430172, МПК С22В 23/00, 3/08, опубл. 27.09.2011), в котором сульфатные никельсодержащие растворы с большим содержанием магния и кальция перерабатывают экстракцией высшими изокарбоновыми кислотами (ВИК) в разбавителе в присутствии (1-фенил-1,3-декандиона) (LIX 54) с последующей отмывкой экстракта от примесей кальция и магния небольшим количеством промывного раствора серной кислоты.
Недостатком данного способа является необходимость предварительной нейтрализации раствора до рН=6 для дальнейшей переработки экстракцией, дороговизна реагентов (ВИК и LIX 54), а также необходимость предварительной очистки экстракта от примесей магния и кальция.
Известен способ переработки никельсодержащего раствора для получения никелевого концентрата (патент РФ №2352657, МПК С22В 23/00, С22В 3/44, опубл. 20.04.2009), включающий нейтрализацию никельсодержащего раствора шламами гальванического производства до рН=1-2,5 с последующей двухстадийной нейтрализацией полученного раствора кальцийсодержащим материалом на первой стадии до рН 5,0-6,0, а на второй стадии с использованием в качестве кальцийсодержащего материала известкового молока до рН 8,5-9,5 с получением никелевого концентрата.
Недостатком данного способа являются, прежде всего, образование гипса в процессе нейтрализации, что в дальнейшем может потребовать дополнительных операций по перечистке оборудования и концентрата от осадков гипса, а также значительные потери никеля на первой стадии нейтрализации.
По способу (патент США 4042474, МПК С22В 34/32; С25С 1/06, опубл. 16.08.77) предлагается осаждать никель и кобальт в автоклавах с использованием в качестве осадителей сульфида натрия или сероводорода. Предварительно предлагается окислять железо до трехвалентой формы с последующим его осаждением.
Недостаток процесса - большие потери никеля и кобальта в процессе осаждения железа.
Известен способ селективного осаждения из сульфатных растворов никеля и кобальта сульфидсодержащим компонентом (патент США 4110400, МПК C01G 53/11, С22В 23/0461, опубл. 29.08.78). Процесс предлагается проводить при рН=1,5-4 из сульфатных растворов, содержащих инертную соль сульфата с целью создания буферного раствора в процессе осаждении никеля и кобальта при относительно низких температуре и давлении. Несмотря на высокую эффективность, указанный способ неэкологичен, поскольку осаждение осуществляется газообразным сероводородом и требует повышенных температур, что является его недостатком.
Наиболее близким по технической сущности является способ осаждения сульфидного концентрата никеля и кобальта из продуктивного раствора сернокислотного выщелачивания (патент №2281978, МПК С22В 23/00 опубл. 20.08.2006), который предполагает предварительную нейтрализацию раствора до рН не выше 0,8, затем проводят восстановление Fe3+ до Fe2+ и осаждение примесей гидросульфидом натрия при рН=0,8-1,2, после чего проводят дополнительную нейтрализацию раствора до рН=3-4 для удаления примесей, образовавшийся гипсовый осадок отфильтровывают и при рН=3-4 осаждают сульфиды никеля и кобальта гидросульфидом натрия в Ni-Co концентрат, а полученный после осаждения сульфидов никеля и кобальта раствор подкисляют до рН=1,8-2 и отправляют на выщелачивание. Полученный концентрат промывают водным раствором, подкисленным до рН=3 с целью удаления примесей железа и других металлов.
Недостатками способа являются:
- высокое содержание железа в получаемом Ni-Co сульфидном концентрате, в результате соосаждения железа вместе с никелем и кобальтом;
- технологические трудности, связанные с необходимостью удаления гипсовых осадков, которые образуются в процессе нейтрализации раствора перед процессом осаждения концентрата, и их промывкой с целью удаления никеля и кобальта из них, что влечет за собой увеличение объемов технологических растворов;
- потери никеля и кобальта в процессе нейтрализации раствора перед осаждением гидросульфидом натрия, за счет их соосаждения совместно с железом.
Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков.
Техническим результатом данного способа является получение качественных Ni-Co концентратов без какой-либо предварительной очистки растворов от примесей железа, магния, марганца и алюминия, содержащихся в перерабатываемом растворе, исключая, тем самым, потерю никеля и кобальта с осадками при очистке растворов.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе переработки сульфатных никельсодержащих растворов, включающем осаждение никеля и кобальта гидросульфидом натрия, согласно изобретению осаждение никеля и кобальта в коллективный концентрат осуществляют при рН=2-4,5, комнатной температуре и расходе гидросульфида натрия при 10-50%-ном его избытке по сравнению со стехиометрическим количеством, необходимом для осаждения никеля и кобальта.
Проведение осаждения никеля и кобальта из продукционных растворов при рН<2 сопряжено с повышенным расходом гидросульфида натрия на осаждение Fe3+ и его разложением остаточным количеством серной кислоты по реакции (1):
Figure 00000001
что приводит загрязнению коллективного концентрата примесями железа.
Осаждение никеля и кобальта при рН выше 4,5 приводит к загрязнению концентрата примесями А1 в результате его гидролиза при рН=4,5-5.
Одним из ключевых моментов для достижения технического результата, является расход реагента на осаждение никеля и кобальта. Варьирование количества подаваемого на осаждение гидросульфида натрия позволяет повысить извлечение при рН=2-4,5, что в свою очередь способствует извлечению никеля и кобальта из растворов без предварительной нейтрализации.
В процессе осаждения никеля и кобальта гидросульфид натрия подается в 10-50% избытке для достижения наиболее полного извлечения никеля и кобальта из растворов при рН=2-4,5. Подача стехиометрического количества гидросульфида натрия не обеспечивает полного извлечения никеля и кобальта в коллективный концентрат.
Увеличение расхода гидросульфида >150% нецелесообразно, поскольку не способствует дальнейшему увеличению извлечения никеля и кобальта, а приводит к извлечению магния, марганца и алюминия в осадок.
Настоящий способ позволяет селективно извлечь из раствора никель и кобальт в концентрат и не требует предварительных операций при их осаждении.
Пример 1:
Для проведения опытов были получены растворы сернокислотногого кучного выщелачивания окисленных никелевых руд (ОНР).
Условия опытов: рН=2, Т=25°С, при интенсивном перемешивании 400 об/мин в течение 60 минут и расходе реагента осадителя NaHS, рассчитанного как при стехиометрическом количестве, так и при 110, 115 и 120%-ном количестве по реакции:
Figure 00000002
, где Me - Ni и Со. В процессе осаждения требуемое значение рН регулировали добавляя раствор серной кислоты, (табл. 1, 2).
Figure 00000003
Figure 00000004
По результатам осаждения наибольшее извлечение никеля и кобальта из раствора достигается при 20%-ном избытке гидросульфида натрия, и составляет 44,9% никеля и 45% кобальта. Полученный осадок содержал, мас. %: 19,5 Ni и 1% Со, а также незначительное количество примесей.
Пример 2:
Осаждение проводили в условиях, аналогичных примеру 1, при рН=3 и расходе осадителя - NaHS, взятого, как при стехиометрическом количестве, так и при 110, 115, 120, 150% количестве (табл. 3, 4).
Figure 00000005
Figure 00000006
Наибольшее извлечение никеля и кобальта из раствора достигается при 20 и 50%-ном избытке гидросульфида натрия, и составляет 80-98% никеля и 75-98,5% кобальта. Осадок содержит, мас. %: 23,1-27,4% Ni, 1,19-1,39 Со. Количество примесей других элементов незначительное.
Пример 3:
Опыты проводили в условиях, аналогичных примеру 2 при рН=4,5 (табл. 5, 6).
Figure 00000007
Figure 00000008
Установлено, что наиболее оптимальными для извлечения Ni и Со являются следующие условия: рН=4,5, расход NaHS 120-150%, t=25 При данных условиях извлекается 97-97,9% Ni и 98,6-99,2% Со. Полученный осадок содержит, мас. %: 23,3-23,9 Ni, 0,98-1,31 Со и незначительное по сравнению с никелем количество примесей.

Claims (1)

  1. Способ переработки сульфатных никельсодержащих растворов, включающий осаждение никеля и кобальта в коллективный концентрат гидросульфидом натрия, отличающийся тем, что осаждение никеля и кобальта в коллективный концентрат осуществляют при рН 2-4,5, комнатной температуре и расходе гидросульфида натрия при 10-50%-ном его избытке по сравнению со стехиометрическим количеством, необходимом для осаждения никеля и кобальта.
RU2018127442A 2018-07-25 2018-07-25 Способ переработки сульфатных никельсодержащих растворов RU2674538C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018127442A RU2674538C1 (ru) 2018-07-25 2018-07-25 Способ переработки сульфатных никельсодержащих растворов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018127442A RU2674538C1 (ru) 2018-07-25 2018-07-25 Способ переработки сульфатных никельсодержащих растворов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2674538C1 true RU2674538C1 (ru) 2018-12-11

Family

ID=64753059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018127442A RU2674538C1 (ru) 2018-07-25 2018-07-25 Способ переработки сульфатных никельсодержащих растворов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2674538C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5442327A (en) * 1977-08-01 1979-04-04 Amax Inc Method of precipitating nickel as nickel sulfide from acidic nickel sulfate solution
US5178842A (en) * 1986-03-10 1993-01-12 Outokumpu Oy Method for precipitating and separating metals
RU2182187C1 (ru) * 2001-05-10 2002-05-10 Басков Дмитрий Борисович Способ получения никеля и кобальта
WO2005116281A1 (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Pacific Metals Co., Ltd. ニッケルまたはコバルトの回収方法
RU2281978C1 (ru) * 2005-03-24 2006-08-20 Дмитрий Борисович Басков Способ осаждения сульфидного концентрата никеля и кобальта из сернокислотных растворов
RU2430172C1 (ru) * 2010-03-16 2011-09-27 Дмитрий Борисович Басков Способ извлечения никеля из окисленных никелевых руд

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5442327A (en) * 1977-08-01 1979-04-04 Amax Inc Method of precipitating nickel as nickel sulfide from acidic nickel sulfate solution
US5178842A (en) * 1986-03-10 1993-01-12 Outokumpu Oy Method for precipitating and separating metals
RU2182187C1 (ru) * 2001-05-10 2002-05-10 Басков Дмитрий Борисович Способ получения никеля и кобальта
WO2005116281A1 (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Pacific Metals Co., Ltd. ニッケルまたはコバルトの回収方法
RU2281978C1 (ru) * 2005-03-24 2006-08-20 Дмитрий Борисович Басков Способ осаждения сульфидного концентрата никеля и кобальта из сернокислотных растворов
RU2430172C1 (ru) * 2010-03-16 2011-09-27 Дмитрий Борисович Басков Способ извлечения никеля из окисленных никелевых руд

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2149195C1 (ru) Способ гидрометаллургического извлечения никеля из никелевых штейнов двух видов
KR101021454B1 (ko) 아연 침출 공정에서 희금속을 회수하는 방법
RU2741429C1 (ru) Способ и система полной повторной переработки медно-никелевой сульфидной руды
JP4525428B2 (ja) ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法
JP4094949B2 (ja) 鉄の加水分解析出方法
RU2561621C1 (ru) Способ извлечения металлов из содержащего их материала
CA2856341A1 (en) Method for producing high-purity nickel sulfate
AU2017218246B2 (en) Sulfuration treatment method, sulfide production method, and hydrometallurgical process for nickel oxide ore
AU2015389766B2 (en) Method for manufacturing nickel and cobalt mixed sulfide and nickel oxide ore hydrometallurgical method
JP4316582B2 (ja) 粗製硫酸ニッケルからの金属ニッケル製造方法
JP5892301B2 (ja) ニッケル酸化鉱石の湿式製錬における中和方法
AU2015384689B2 (en) Wet smelting method for nickel oxide ore
RU2674538C1 (ru) Способ переработки сульфатных никельсодержащих растворов
JP2020114936A (ja) 湿式製錬法によるニッケル酸化鉱石からのニッケルコバルト混合硫化物の製造方法
WO2013187367A1 (ja) 中和処理方法
CN114058847A (zh) 一种镍精矿氯气浸出液的除铁方法
RU2281978C1 (ru) Способ осаждения сульфидного концентрата никеля и кобальта из сернокислотных растворов
JP5637294B1 (ja) 中和処理方法
Xu et al. Enrichment of valuable metals from the sulfuric acid leach liquors of nickeliferous oxide ores
JP2020180314A (ja) 水硫化ナトリウム溶液の製造方法、硫化処理方法、ニッケル硫化物の製造方法、及びニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法
RU2797855C2 (ru) Способ получения высокочистого гидратированного сульфата никеля
RU2621548C1 (ru) Способ переработки никельсодержащих растворов
RU2492253C1 (ru) Способ получения никеля из рудного сульфидного сырья
JP5637293B1 (ja) 中和処理方法
JP2019077928A (ja) 中和処理方法およびニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法