Вестник Кольского научного центра РАН. 2015, №3.

Исследования и разработки ИХТРЭМС КНЦ РАН в области химии и технологии кобальта Исследования ИХТРЭМС КНЦ РАН в области производства кобальта из минерального сырья Вопросами химии и технологии кобальта в ИХТРЭМС КНЦ РАН занимаются около 50 лет. Первые работы по выщелачиванию элемента из медно-никелевых руд относятся к середине 1960-х гг. В этот период в институте создается лаборатория проблем комплексной переработки руд легких и цветных металлов [4]. Результатом первых работ, которые институт проводил совместно с Горным институтом КФАН, стало изучение выщелачивания цветных металлов из бедных медно-никелевых руд Кольского п-ова [5]. Однако выделением кобальта и его соединений в тот период еще не занимались. Извлечь кобальт из растворов выщелачивания кобальтсодержащих материалов стало возможным после применения на практике метода жидкостной экстракции. В частности, в работе Л.В. Дьяковой изучена экстракция кобальта смесями на основе третичных алкиламинов из концентрированных хлоридных растворов от солянокислотного выщелачивания шлаков комбината «Североникель» [6]. Важность этой работы обусловлена тем, что кобальт при пирометаллургической переработке медно-никелевого сырья на 50 % переходит в шлаки, поэтому они являются достаточно богатым его источником и служили источником кобальта в первых технологиях его производства из сульфидных медно-никелевых и окисленных никелевых руд [1]. В настоящее время работы, направленные на извлечение кобальта из металлургических шлаков, в ИХТРЭМС продолжаются, в том числе и для шлаков комбината «Южуралникель» [7]. При этом упор делается не только на выщелачивание из шлаков цветных металлов, но и на производство железосодержащей продукции и утилизацию диоксида кремния в стройиндустрии [8-10]. Применение жидкостной экстракции позволило в дальнейшем выделить кобальт из растворов автоклавного выщелачивания дополнительных концентратов, которые получали по новой технологии обогащения бедных сульфидных медно-никелевых руд Печенги [11]. Следует отметить, что исследования по переработке бедных руд проводились несколькими институтами КНЦ РАН совместно с фирмой «Оутокумпу» [12]. Для переработки дополнительных концентратов их подвергали двухстадийному выщелачиванию. На первой стадии выполняли атмосферную сернокислотную обработку концентратов, а затем пульпу подавали на автоклавное выщелачивание [13]. Фильтраты автоклавного выщелачивания далее нейтрализовали и направляли на разделение цветных металлов и железа методом жидкостной экстракции [14]. Для совместной экстракции никеля и кобальта и отделения от магния применяли органическую смесь на основе Д2ЭГФК и Kelex-100. В результате была создана технологическая схема переработки сульфатных магниевых растворов [14]. В 1990-х гг. в ИХТРЭМС проводились также работы, направленные на усовершенствование технологии гидратных кобальтовых концентратов комбината «Североникель». В тот период концентраты перерабатывали по многостадийной устаревшей технологии, основанной на сернокислотном выщелачивании и очистке растворов от железа, меди и марганца с помощью осадительных методов, что приводило к большому расходу реагентов и значительным потерям кобальта. Из-за невысокой эффективности производства и износа основного оборудования в 1996 г. производить огневой кобальт на комбинате «Североникель» перестали и начали отправлять кобальтовые концентраты на Урал [15]. Усовершенствовать технологию переработки кобальтовых концентратов удалось благодаря внедрению в производство безопасного способа вскрытия кобальтовых концентратов соляной кислотой в присутствии твердофазного восстановителя [16] и экстракционного способа извлечения кобальта из хлоридных никелевых растворов с применением смесей на основе третичных аминов [17]. Реализовать экстракционный способ во многом стало возможным благодаря тому, что в ИХТРЭМС проводили не только научные изыскания, но и изготавливали экстракционное оборудование. На рис. 1 показан каскад лабораторных экстракторов, установленный в «экстракционной комнате» лаборатории «Разработки и ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 3/2015(22) 55