SU749925A1 - Способ переработки окисленных никелевых руд - Google Patents

Description

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к процессам переработки окисленных никелевых руд методом сегрегации, который, являясь комбинированным процессом, включает хлорируюше-восстановительный обжиг ( с целью ⁵ перевода и кобальта руды в металлическую форму) и обогащение огарка с получением богатого никелевого концентрата.

Извлечение никеля методом сегрегации ¹⁰ существенно зависит от минералогического состава исходной руды и колеблется в пределах 60—85%.

Известен способ переработки окислен- ₁₅ ных никелевых руд, по которому обжигают руду в смеси с твердым хлоринатором и сернистым нефгекоксом при отношении серы восстановителя к никелю в шихте 0,05 - 0,14) : 1 Щ . . _χ

Основным недостатком указанного способа является недостаточно высокое (1012?4 Ν) ) качество никелевого концентрата после обогащения огарка методами фло2 тации или магнитной сепарации, что удорожает последующую его переработку. I Цель изобретения — повышение технико-экономических показателей процесса, состоящее в повышении качества концентрации без снижения извлечения никеля и кобальта, снижении температуры, длительности обжига и расхода реагентов.

Это достигается тем, что обжиг ведут в присутствии одного или нескольких веществ, выбранных из группы, содержащей алюминий, магний, сульфитно-целлюлозный щелок и твердый углеродсодержащий восстановитель, предварительно пропитанный солями металлов восьмой группы периодической системы элементов.

Способ позволяет улучшить техникоэкономические показатели процесса за счет повышения качества никелевого концентрата в 1,25-2,2 раза, улучшения селективности отделения никеля и кобальта от желаза без снижения извлечения никеля и кобальта, а для силикатных руд серпентинитового типа и повысить извлечение ^^^:······ ·'.·' 3 ...... 749925 в концентрат на 6,9% никеля и на 19,9% кобальта, i

Основная положительная роль добавки в шихту 0,1-1,5% от веса руды тонкого металлического порошка алюминия (или ' магния) состоит в том, что при температуре 658®С он плавится и образует жидкую пленку, которая способствует образованию и интенсивному росту металлических зерен никеля и улучшает селекцию его от железа. Вследствие этого уже при грубой’ флотации получаются богатые концентраты, содержащие 22-27% никеля (см. призер. 1).^! 6 патентной литературе не удалось обнаружить примеров получения богатых (>20% Ni) концентратов с извлечением никеля л. 85% из бедных железистых руд, . содержащих менее 1,0% никеля.

Применение 0,1 - 5% от веса руды сульфитно-целлюлозного щёлока в качестве активирующей добавки позволяет повысить качество никелевого концентрата в 1,25 раза, а также повысить извлечение из серпентинитовых руд никеля на 6,9% и кобальта на 19,9% (см. пример 2).

Осуществление способа с добавкой предварительно активированного твердого углеродсодержащего восстановителя достигается путем нагрева руды в смеси с .хлоридом щелочного или щелочноземельного металла, флюсами и твердым углеродсодержащим восстановителем или окатанной смеси, причем часть твердого восстановителя предварительно обрабатывается водным раствором сопи металлов восьмой группы периодической системы элементов (например, .хлористого никеля). На шихтовку подается обработанный восстановитель с весовым отношением металла соли к восстановителю (0,025 - 0,005):1. При более высоких соотношениях селективность процесса снижается за счет повышения степени металлизации железа и перехода его в никелевый концентрат.

По этому способу в процессе нагрева руды соль хлорида никеля восстанавливается на поверхности кокса до металла, при этом образуются активные металлические центры кристаллизации, тесно связанные с подложкой (поверхностью кокса). В процессе .хлорирующе—восстановительного обжига эти центры кристаллизации обеспечивают интенсификацию процесса вое- i становления хлоридов никеля и укрупнение металлических зерен, что обеспечивает улучшение селекции никеля от · железа и повышение качества никелевого концентрата по сравнению с известным способом в 1,25 раза.

Пример!. Для опытов использовали железистую окисленную никелевую руду, измельченную до 80-90% класса 0,074 мм, содержащую,%: никель 0,96; железо 28,0, кремнезема 27,4. К руде добавляют 5% .хлористого кальция, 2% кокса, 4% кремнезема и 0,5% алюминия. Опыты проводились с навеской шихты 200 г. Обжиг ведут со скоростью нагрева 18 град/мин. с выдержкой в .течение часа при 750 Сив течение часа при 950°С. Охлаждение медленное. Далее · флотация огарка.

Предлагаемый способ позволил получить из указанных руд концентрат, содержащий 26,6% никеля, т.е» в 2,2 раза выше , чем по известному способу при одинаковом извлечении никеля. *

П р и м е р 2. Опыты проводились с окисленной никелевой рудой, содержащей 0,9% никеля и 30—32% железа (по сухому feecy). Руду перед обжигом шихтуют с 5% Cot се ·χ , 4%5i02 и 2% кокса. Предварительно часть кокса (не более 1 вес.%) пропитывают 1 - 5%-ным раствором .хлористого никеля при весовом соотношении металла соли к восстановителю в пределах (0,025 - 0,005):!. Затем обработанный солью кокс высушивают и подают в шихту. После флотационного обогащения никеля из огарка получен никелевый концентрат, содержащий в 1,25 раза выше никеля, чем по известному способу.

ПримерЗ, Для опытов использовалась серпентинитовая фракция руды, предварительно измельченная до 0,074 мм. К руде добавляют, %:СаС% 5; нефтекокс 1,5; кремнезем 4 и сульфитный щелок 1. Смесь окатывают до крупности окатышей 3—1 мм. Обжиг проводят по следующему режиму: нагрев до 700-750 С со скоростью ~18 град/мин, далее до 950°С со скоростью 2 град/мин и затем выдержка при 950°С в течение 30 мин и медленное охлаждение. Огарок подвергают флотационному обогащению. Применение щелока в качестве активирующей добавки позволило по сравнению с известным способом повысить качество никелевого концентрата в 1,25 раза при повышении извлечения никеля на 6,9% и кобальта на 19,9%. Таким образом, преимуществами предлагаемого способа по сравнению с известным являются: повышение Качества никелевого концентрата за счет улучшения селекции никеля от. железа без снижения извлечения никеля и при минимальных дополнительных затратах; для трудновскрьь—

749925 спо-^; ваемых руд (серпентинитового типа) cob, кроме того, обеспечивает повышение извлечения никеля и кобальта в концентрат; снижение выхода готового концентрата без снижения извлечения существенно удешевляет процессы последующей его переработки и, тем самым, улучшает технико-экономические показатели способа. Применение указанных активирующих добавок или их смесей позволяет эффективно перерабатывать методом сегрегации окисленные никелевые руды различного минералогического состава.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к области цветной металлургии, в частности к процессам переработки окисленных никелевых руд методом сегрегации, который,  вл  сь комбинированным процессом, включает .хлори- рующе-зосстановительный обжиг ( с целью перевода и кобальта руды в металлическую форму) и обогащение огарка с получением .богатого никелевого концентрата. Извлечение никел  методом сегрегации существенно зависит от минералогического состава исходной руды и колеблетс  в пределах 6О-.85%. Известен способ переработки окисленных никелевых руд, по которому обжигают руду в смеси с твердым .хлоринатором и сернистым нефтекоксом при отношении серы восстановител  к никелю в шихте 0,05 - 0,14) : 1 . Основным недостатком указанного способа  вл етс  недостаточно высокое (101294 N ) качество никелевого концентрата после обогащени  огарка методами флотации или магнитной сепарации, что удорожает последующую его переработку. Цель изобретени  - повышение технико-экономических показателей процесса, состо щее в повышении качества концентрации без снижени  извлечени  никел  и кобальта, снижении температуры, длительности обжига и расхода реагентов. Это достигаетс  тем, что обжиг ведут в присутствии одного или нескольких веществ , выбранных из группы, содержащей алюминий, магний, сульфитно-целлюлозный щелок и твердый углеродсодержащий восстановитель , предварительно пропитанный ссхл ми металлов восьмой группы периодической системы элементов. Способ позвол ет улучшить техникоэкономические показатели процесса за счет повьщ1ений качества никелевого ко№- . центрата в 1,25-2,2 раза, улучшени  селективности отделени  никел  и кобальта . от желаза без снижени  извлечени  никел  и кобальта, а дл  силикатных руд серентинитового типа и повысить извлечение В концентрат на 6,9% никел  и на 19,9% кобальта,. Основна  положительна  роль добавки в шихту 0,1-1,5% от веса руды тонкого металлического порошка алюмини  (или магни ) состоит в том, что при температура 658 С он плавитс  и образует жидкую .пленку, котора  способствует образсь. ванию и интенсивному росту металлических зерен никел  и улучшает селекцию его от железа. Вследствие этого уже при грубой флотации получаютс  богатые концентраты, содержащие 22-27% никел  (см. . 1) 6 патентной литературе не удалось обнаружить примеров получени  богатых (20%N) концентратов с извлечением никел  л85% из бедных железистык руд, . содержащих менее 1,0% никел . Применение 0,1 - 5% от веса руды сульфитно-целлюлозногхэ щёлока в качестве активирующей добавки позвол ет повььеить качество никелевого концентрата в 1,25 раза, а также повысить извлечение нз серпентинитовых руд никел  на 6,9% и кобальта на 19,9% (см. пример 2). Осуществление способа с добавкой предварительно активированного твердого углеродеодержащего восстановител  достигаетс  путем нагрева руды в смеси с .хло ридом щелочного или щелочноземельного металла, флюсами и твердым углеродсодер жащим восстановителем или окатанной смеси, причем часть твердого восстановител  предварительно обрабатьюаетс  водным раствором сопи металлов восьмой группы периодической системы элементов (например, .хлористого никел ). На шихтовку подаетс  обработанный восстановитель с весовым отношением металла соли к восстановителю (О,025 - 0,005):1, При более вьюоки.х соотношени х селективность процесса снижаетс  за счет повышени  степени металлизации железа и перехода его в никелевый концентрат, По этому способу в процессе нагрева руды соль хлорида никел  восстанавливаетс  на поверхности кокса до металла, при этом образуютс  активные металлические центры кристаллизации, тесно св занные с подложкой (поверхностью кокса) В процессе хлорирующе-восстановитапьного обжига эти центры кристаллизации обе спечивают интенсификацию процесса воестановлени  хпоридов никел  и укрупнейие металлических зерен, что обеспечивает улучшение селекции никел  от железа и повьщение качества никелевого концентра та по сравнению с известным способом в 1,25 раза. Пример, Дл  опытов использоали железистую окисленную никелевую руду, измельченную до 80-90% класса0 ,074 мм, содержашую,%: никель 0,96} железо 28,0, кремнезема 27,4. К руде добавл ют 5% .хлористого кальци , 2% кокса, 4% кремнезема и 0,5% алюмини . пыты проводились с навеской шихты 200 г . Обжиг ведут со скоростью нагрева 18 град/мин, с выдержкой в .течение часа при 750 Сив течение часа при , Охлаждение медленное. Далее флотаци  огарка. Предлагаемый способ позволил получить из указанных руд концентрат, содержащий 26,6% никел , т,е, в 2,2 раза выше f чем по . известному способу при одинаковом извлечении никел , П р и м е р
2. 2. Опыты проводились с окисленной никелевой рудой, содержащей 0,9% никел  и 30-32% железа (по су .хому Ьесу). Руду перед обжигом шахтуют с 5% С а СВ , 4%6i02 и 2% кокса . Предварительно часть кокса (не более 1 вес.%) пропитывают 1 - 5%-ным раствором .хлористого никел  при весовом Соотношении металла соли к восстановителю в пределах (0,025 - О,005):1, Затем обработанный солью кокс высушивают и подают в шихту. После флотационного обогащени  никел  из огарка получен никелевый концентрат, содержащий в 1,25 раза выше никел , чем по известному способу . П р и .м е р 3, Дл  опытов использовалась серпентинитова  фракци  руды, предварительно измельченна  до 0,074мм, К руде добавл ют, %;СаСб2 5; нефтекокс 1,5; кремнезем 4 и сульфитный щелок 1, Смесь окатывают до крупности окатьщхей 3-1 мм. Обжиг провод т по следующему режиму: нагрев до 7ОО-75О С со скоростью 18 град/мин, далее до 95О С со скоростью 2 град/мин и затем выдержка при в течение ЗО мин и медленное ахланодение. Огарок подвергают флотационному обогащению. Применение щелока в качестве активирующей добавки позволило по сравнению с известным способом повысить качество никелевого концентрата в 1,25 раза при повышении извлечени  никел  на 6,9% и кобальта на 19,9%. Таким образом, преимуществами предлагаемого способа по сравнению с известным  вл ютс : повышение Качества никелевого концентрата за счет улучшени  селекции никел  от.железа без снижени  извлечени  никел  и при минимальных дополнительных затратах; дл  трудновскрьь574 ваемых руд (серпентинитового типа) спбcob , кроме того, обеспечивает повышение извлечени  никел  и кобальта в KOHuetnv рат; снижение выхода готового концентрата без снижени  извлечени  существенно удешевл ет процессы последующей его переработки и, тем самым, улучшает технико-экономические показатели способа. Применение указанных активирующих добавок или их смесей позвол ет эффектив но перерабатьтать методом сегрегации окисленные никелевые руды различного минералогического состава. Формула изобретени  Способ переработки окисЛенньгх никелевых руд обжигом в присутствии твердо5 го углеродсодержащего восста;1Ьвитёл  и хлоринатора, отличающийс  тем, что, с це ью повышени  техникоэкономическкх показателей процесса, об- жиг ведут в присутствии одного или й скольких веществ, выбранных из группы, :содёржащбй алюминий, магний, сульфитноцеллкхлозный щелок и твердый углеродсо:держащий восстановитель, предварительно пропитанный сол мц металлов восьмой группы периодической системы элементов. Источники информации, пришггые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 1№ 2141290/02, кл. С 22 В 23/02, 105.06.75.