Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

Измельчение файнштейна сопровождается образованием песков второй стадии, которые представляют собой металлизированный промпродукт с содержанием никеля ~58%, серы ~10%. Лабораторные и промышленные исследования по хлорному выщелачиванию данного материала показали высокую степень извлечения никеля в раствор (~98%). Основу фазового состава остатка выщелачивания составляют: элементарная сера, CuS (ковеллин), Ni3S4 (полидимит) и y-NiS (у-миллерит), в меньшей степени присутствуют тенорит (CuO), оксид (Cu0.2Ni08)O и сульфаты: CuSO4 и Cu2O(SO4). Химический состав остатка, %: S элем. - ~45-55; Pd - 0.6-1; Cu - 14-18; Ni - 11-15; Fe - 1.4-1.8; SiO2 - ~0.5%. Основную трудность при переработке данного кека методом жидкофазной сульфатизации представляет поведение элементарной серы вследствие образования обильных возгонов, выраженного гарнисажа из-за агломерации и вскипания реакционной массы при взаимодействии серы с концентрированной серной кислотой. Данные процессы также сопровождаются повышенным расходом серной кислоты и увеличением объема оборотных растворов. Предварительные опыты по пирометаллургическому удалению серы путем обжига или выплавки серы показали, что данное направление малоперспективно вследствие образования монолитных спеков. С целью удаления серы из остатка были опробованы гидрохимические способы ее растворения с использованием растворов серосодержащих неорганических реагентов и органических растворителей. Контроль за содержанием благородных и других металлов осуществляли методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Твердые остатки вскрывали автоклавным способом с привлечением микроволновой системы. Определение серы проводили на элементном анализаторе. Эксперименты показали, что при использовании всех представленных в таблице реагентов достигается растворением основной массы элементарной серы. При этом в нерастворимом остатке остаются сульфидные, оксидные и металлизированные фазы. Однако кроме растворения серы наблюдали переход в раствор и других элементов. Наибольшая концентрация в растворах выщелачивания зафиксирована для селена. Переход благородных металлов для всех реагентов за исключением раствора гидроксида натрия был незначителен. С учетом перехода благородных металлов в раствор и доступности реагента в дальнейшем для выщелачивания серы использовали растворы сульфита натрия. Исследования показали, что концентрация сульфита 220-240 г/л в исходном растворе выщелачивания является оптимальной, так как при хорошем извлечении элементарной серы в жидкую фазу (65-70% от общего исходного содержания) обеспечивается минимальный переход драгметаллов в раствор. Повышение концентрации сульфита относительно указанных пределов приводит к увеличению степени перехода в раствор драгметаллов, снижение концентрации сульфита приводит к резкому падению извлечения серы в раствор. Однако при выщелачивании серы возникает проблема последующей утилизации серосодержащих растворов. Одним из возможных способов решения данной проблемы, опробованный в промышленных условиях, является оборот (в случае сульфита натрия) раствора на передел сгущения никелевого концентрата для осаждения переходящих в раствор драгметаллов. В случае перхлорэтилена проблема утилизации решается довольно просто, так как растворимость серы в органическом растворителе очень сильно зависит от температуры и после охлаждения сера выпадает в осадок в элементарном виде. Ранее было показано, что эффективным способом утилизации серы может быть также использование ее щелочных растворов в процессах рудной и селективной флотации [1, 2]. В данной работе раствор выщелачивания с целью вовлечения в производственный цикл растворенных драгметаллов и оптимизации рН пульпы гидротранспорта никелевого производства предложено направлять в процесс сгущения пульпы никелевого концентрата, что позволяет исключить потери даже микроколичеств благородных металлов. Влияние природы выщелачивающего агента на переход элементов в раствор при Т=80оС и Т:Ж=1:5 Элемент Концентрация элементов в растворах выщелачивания в зависимости от природы реагента, мг/л Na 2 S, 150 г/л NaOH, 200 г/л Na2SO3, 240 г/л C2Cl4(100%) Ni 0.40 32.9 3.9 10 Cu 0.64 7.7 35.6 1.4 Se 273 757 712 3400 Te 12.1 110 0.75 1.8 Ag 0. 01 6.7 0. 01 4.4 Au 0.03 15.7 10.6 0.1 Pd 0.74 188.2 8.9 0.1 Pt 0.51 37.4 3.3 0.02 Rh 0.001 5.1 0.002 0.06 Ru 0.02 1.6 0.06 0.03 Ir 0.087 0.72 0.031 0.01 118