Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 113-119. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 113-119. Было проведено 3 эксперимента при О:В = 2 с различным значением рН: 5,5; 6,0 и 6,5. При повышении рН наблюдался рост коэффициента распределения (D) никеля с 1,49 до 10,10. Однако при рН 6,5 возникала третья фаза в виде студенистого осадка на границе раздела фаз (рис. 2). Значение рН 5,8-6,0 было признано оптимальным для последующего проведения пилотных испытаний. При данных значениях кислотности рафината коэффициент распределения (DNi) никеля составляет 7, степень экстракции — 87,58 %. Также при данных параметрах наблюдается высокий коэффициент разделения P(Ni/(Ca + Mg)) = 118. Концентрация Ca и Mg в экстракте составила 0,003 г/дм3. Концентрация натрия в экстракте была на порядок выше и составила 0,042 г/дм3. Рис 1. Экстракционная установка для конверсии Рис. 2. Третья фаза на границе раздела хлорид-сульфатного никелевого раствора фаз при экстракции никеля при pH = 6,5 На следующем этапе подбирали параметры промывки экстракта от Ca, Mg и Na. Промывку экстракта проводили серной кислотой. Расчетное значение О:В для удаления примесных металлов составило 40. рН водной фазы варьировали в диапазоне от 4 до 6 . Оптимальный диапазон значений рН, обеспечивающий глубокую очистку экстракта от примесей, — 5,2-5,6. При данных параметрах концентрация Na, Mg в экстракте составила <0,001 г/дм3, а концентрация Ca — 0,003 г/дм3. Реэкстракцию никеля из промытого экстракта проводили растворами серной кислоты с концентрацией 1,75-1,83 моль/дм 3 при О:В = 4,8-5,0. рН реэкстракта варьировали в диапазоне от 3 до 4,5. Оптимальное значение рН лежит в диапазоне 4,2-4,40, концентрация примесей Fe, Cu, Co в реэкстракте при данных параметрах минимальна. При этом более 95 % никеля было извлечено из органической фазы. Для регенерации экстрагента использовали соляную кислоту при значении О:В = 10. Пилотные испытания. Разработана схема экстракционной конверсии никеля (рис. 3). По данной схеме отрабатывались параметры экстракционной конверсии никеля на каскаде экстракторов (см. рис. 1 ), а также была наработана партия никелевого реэкстракта для получения кристаллического сульфата никеля. Экстракционный каскад включает в себя 5 основных узлов: омыление экстрагента (колба Бунзена), экстракция никеля, кислотная промывка экстракта, реэкстракция никеля и регенерация экстрагента. При запуске каскада экстракции отношение О:В было установлено на уровне 1,3 и по мере выхода каскада на рабочий режим повышалось до требуемого значения рН. Значение рН рабочего режима составило 5,6-5,8. При более высоком значении рН выпадала третья фаза, которая препятствовала разделению водной и органической фаз, что приводило к уносу органической фазы с рафинатом. Значение О:В вышло на уровень 1,5-1,6. Промывку экстракта осуществляли серной кислотой 2,5 моль/дм3. О:В при запуске было установлено на уровне 40. рН промывной кислоты после выхода на рабочий режим составил 5,75-5,86. © Олязаев А. Э., Пешков А. М., Махов С. В., 2025 116