Основы металлургии (стр. 8 )

2) крист-ция сульфида меди при нагреве р-ра до 110 0С.

3) последоват-е автоклавное восст-ие водородом никеля и осаждение Со сероводородом.

4) крист-ция сульфата аммония из отработанного р-ра.

По такой технологии извлекают, % Ni 90, Co 45, Cu 89, S 75. Продукты: сульфид меди (70% Cu), Ni-й порошок (99,8-99,9 Ni), Со-й порошок и сульфат аммония.

Переработка пирротиновых конц-тов, сод-щих, %: Ni 3,5-3,9, Cu 3,2-3,6, Co 0,13, Fe 47-54, S 28-32, осущ-ся по технологии автоклавного окислит-го выщ-ния. Его проводят в гориз-х автоклавах с раб. емкостью 100 м3 при 108 0С и давлении 1,5 МПа. Цель процесса – разложенипе пирротина с обр-нием гидроксида Fe и элемент. серы; при этом в р-р частично переходят цв. ме-лы в форме сульфатов. Продуктом процесса яв-ся окисл-ная пульпа, в тв. фазе кот-й сод-ся неокислившиеся сульфиды, гидрооксид железа, элем. сера и пустая порода, а в водной – раств. цв. Ме.

Для осаждения цв. Ме-в пульпу в мешалках обраб-ют железорудными окатышами. В рез-те р-ции MeSO4 + Fe + S = MeS + FeSO4, Ni, Cu, Co выпадают в осадок в виде сульфидов.

Серосульфидная флотация имеет своей целью флотац-е отделение сульфидов и элемент. серы от оксидов (Fe2O3∙H2O) и пустой породы, кот-рые направл-ся в отвал. Флотац-ый серосульфидный конц-т направляют на разделение серы и сульфидов флотацией с получением сульфидного и серного конц-тов.

Автоклавный сульфидный к-т плавят в составе шихты плавки на Cu-Ni - й штейн.

пирротиновый конц-т

О2 H2SO4

автоклавное выщ-ие

 

окисленная пульпа

железорудные окатыши

осаждение цв. ме-в

 

серосульфидная флотация

конц-т хвосты

серная флотация в отвал

 

серный конц-т сульфид. к-т

 

выплавка серы в пиромет-кую переработку

 

техн. сера потребителю

2.9 Привести и охарактеризовать схему извлечения Со из оксидных Ni-х руд.

Со из оксидных Ni-х руд при восст-но – сульфидирующей шахтной плавке извлек-ся в штейн на 40-50 %, при конвертировании переходит в шлак на 80-85%. После обеднения шлака в конвертерах или э/печах получают Со, сод-щий штейн, кот-ый раф-ют продувкой в конвертере и получают обогащенную массу (4-5% Со, 60-65% Ni, 20-22% S, 6-10% Fe), кот-ую измельчают и направляют на гидромет-ую переработку (выщ-ие в автоклавах, очистка от примесей).

Из Со-го кон-та (после фильтрации) проводят осаждение оксида Со, кот-ый подвергают э/плавке с целью получения мет-го Со. Черн. Со подвергают раф-нию.

При восст-нии СоО до Со э/плавкой сера, О2 и некоторые ме-лы переходят в шлак при введении раскислителей Al и Si.

Степень извлечения Со в ме-л 96-97%, в оборотные шлаки 1,5-2%, остальное в пыль и неучтенные потери.

Р-ры, получаемые после осаждения Со-го конц-та на стадии разделения Ni и Co перерабатывают с получением Ni-го купороса и гидроксида Ni (II).

Ni руды окисл.

 

восст-сульф. шахтн. плавка

 

штейн шлак газы пыль

 

конвертирование

 

файнштейн газы шлак

в перераб-ку на пр. H2SO4 обеднение

Со штейн отв. шлак

конверт-ние

обогащенная масса

выщ-ние, очистка, сгущение, фильтрация

Со конц-т р-р

 

осаждение СоО получение Ni купороса и Ni(ОН)2

 

э/плавка

 

мет-кий Со раф-ие гот Ме

При э/плавке окисл-х Ni-х руд на ферроникель 80-85% Со переходит в мет-кую фазу, на стадии РАФ-ния не извл-ся.

2.10 Использование процесса флотации в технологической схеме получения Ni из сульфидных Ni-Cu-х руд.

Флотацию используют для разделения Cu и Ni в Cu-Ni-м файнштейне, т. к. если такой файнштейн сразу подвергнуть окислит-му обжигу с послед-щей восст-ной плавкой огарка на ме-л, то это приведет к получению очень сложного по составу мет-го сплава, разделение коорого на самост-е ме-лы технич-ки не возможно.

Перед флотац-м разделением файнштейн необходимо медленно охладить в течении 40-80 ч с тем, чтобы обеспечить получение достаточно крупных кристаллов и хорошее мех-ое вскрытие крист-х фаз при послед-щем его дроблении и измельчении.

Медленно охлажденный файнштейн состоит из обособленных кристаллов 3-х видов: сульфидов Cu и Ni и мет-го сплава. Последний представляет собой ТВ. р-р Ni и Cu переменного состава. В нем конц-ся до 80% Pt-х ме-в, сод-ся в файнштейне. Мет-кий сплав можно перед флотацией выделить магн. сепарацией и направить на самост. переработку. Если ее не проводить, то магн. фракция полностью переходит в Ni-й к-т.

Флотацию ведут в сильнощелочной среде. Пенный продукт – богатый Cu-й конц-т – после перечисток направляют в Cu – е произв-во, где его расплавляют в отраж-х или эл-х печах, а расплав конвертируют до получения черн. Cu в Cu-м конц-те содерж-ся 68-73% Cu и до 5% Ni.

Вторым продуктом флотац-го разделения является богатый Ni-й к-т (“хвосты флотации”), кот-й сод-т, %: Ni 68-72, Cu 3-4, Co до 1, Fe 2-3, S 22-23,5, а также большую часть Pt-х Ме-в.

2.11 Сущность шахтной восст-но-сульфидирующей плавки окисленных Ni-х руд.

Плавка на штейн окисл-х Ni –х руд повсеместно проводится в шахтных печах, которые требуют прочной кусковой, желательно пористой шихты. Этим требованиям природные окисл-ые Ni-е руды не удовл-т, и перед плавкой их подвергают окускованию методом брикетирования или агломерации.

Цель шахтной плавки – max-е извлечение Ni и Со в штейн и шлакование пустой породы. Обр-ние штейна из оксидного мат-ла происх-т в рез-те восст-ния и сульфидир-я Ni, Со и частично Fe.

Шихта состоит из брикетов или агломерата, оборотов, флюсов и сульфидизатора. Т. к. окисл. Ni руды силикатные, в качестве флюса использ-ся известняк. Сульфидизаторами Fe и Ni служат гипс или пирит, а топливом – кокс. Гипс при плавке в отличие от пирита одновременно явл-ся и флюсом, т. к. в конечном итоге почти полностью переходит в шлак – (CaO).

Плавка провод-ся в восст-ной атм-ре, что необходимо для восст-ния высших оксида Fe и гипса. При этом часть оксидов Fe и Ni могут восст-ся до своб. Ме-в, которые раств-ся в штейне. Процессы восст-я при плавке сопровожд-ся одновременным образ-м сульфидов.