[go: up one dir, main page]

RU2078841C1 - Method of oxidized nickel ores processing to produce nickel and cobalt - Google Patents

Method of oxidized nickel ores processing to produce nickel and cobalt Download PDF

Info

Publication number
RU2078841C1
RU2078841C1 RU93002056A RU93002056A RU2078841C1 RU 2078841 C1 RU2078841 C1 RU 2078841C1 RU 93002056 A RU93002056 A RU 93002056A RU 93002056 A RU93002056 A RU 93002056A RU 2078841 C1 RU2078841 C1 RU 2078841C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nickel
matte
cobalt
oxidized
subjected
Prior art date
Application number
RU93002056A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93002056A (en
Inventor
Ю.М. Смирнов
А.А. Пашковский
И.Ю. Рединин
А.Ю. Смирнов
Original Assignee
Санкт-Петербургский горный институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Санкт-Петербургский горный институт filed Critical Санкт-Петербургский горный институт
Priority to RU93002056A priority Critical patent/RU2078841C1/en
Publication of RU93002056A publication Critical patent/RU93002056A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2078841C1 publication Critical patent/RU2078841C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: non-ferrous metallurgy, method is used in works, that process oxidized nickel ores. SUBSTANCE: process of oxidized nickel ores provides for reduction-sulfidized heat of sinter cake to produce nickel matte, conversion of matte to produce finematte, oxidizing calcining of nickel finematte, reduction calcining, reducing heat of calcine. In the case conversion of matte is finished as iron concentration in matte achieves 2 - 10%. Before oxidation calcining of nickel finematte its finishing is exercised by industrial nickel oxide and sinter cake is smelted for anodes, that are subjected to electrochemical refining with production of anionite, that is subjected to hydrolytic refining according to known process, during which cobalt is extracted. EFFECT: improved process. 5 tbl

Description

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано на предприятиях, перерабатывающих окисленные никелевые руды. The invention relates to ferrous metallurgy and can be used at enterprises processing oxidized nickel ores.

Изобретение направлено на комплексное использование окисленных никелевых руд, повышение извлечения никеля и кобальта, повышение качества (сортности) никеля, ликвидации таких переделов, как: конвертерное обледенение шлаков, сульфат-хлорирующий обжиг никелевого огарка, автоклавное растворение кобальтовой массы и обеспечение условий извлечения платиноидов. The invention is directed to the integrated use of oxidized nickel ores, increasing the extraction of nickel and cobalt, improving the quality (grade) of nickel, eliminating such processes as: converter icing of slags, sulfate-chlorinating roasting of nickel cinder, autoclave dissolution of cobalt mass and providing conditions for the extraction of platinum.

Известен способ переработки окисленных никелевых руд: (Основы металлургии, т. 2,с. 672 680,под ред.Н.С. Грейвера, Д.Н. Клушина, И.А. Стригина, А. В. Троицкого. -М.1962), по которому окисленные руды после предварительного восстановления подвергают восстановительной плавке на ферроникель. После огневого рафинирования в вертикальных конвертерах от кремния, марганца, хрома, углерода, серы и других элементов ферроникель считается готовой продукцией. A known method of processing oxidized nickel ores: (Fundamentals of metallurgy, vol. 2, p. 672 680, edited by N.S. Graver, D.N. Klushin, I.A. Strigin, A.V. Troitsky. -M. 1962), in which oxidized ores after preliminary reduction are subjected to reduction smelting on ferronickel. After fire refining in vertical converters from silicon, manganese, chromium, carbon, sulfur and other elements, ferronickel is considered a finished product.

Недостатками этого способа являются:
концентрация никеля и кобальта в железе, из которого цветные металлы извлекать нецелесообразно;
чрезвычайно ограничивается сфера использования никеля и кобальта,содержащихся в ферроникеле.
The disadvantages of this method are:
the concentration of nickel and cobalt in iron, from which non-ferrous metals to extract is impractical;
the use of nickel and cobalt contained in ferronickel is extremely limited.

Известен способ (Основы металлургии,т.2,683-687), по которому руду после восстановительного обжига с обязательно высокой степенью восстановлении (более 90% ) подвергают выщелачиванию в аммиачно-карбонатных растворах. Из растворов, в основном никель выделяют в виде гидроокиси, которую прокаливают до закиси и подвергают восстановительному агломерирующему обжигу, получая частично восстановительный продукт невысокого качества синтер. There is a known method (Fundamentals of Metallurgy, T. 2.683-687), in which the ore after reductive roasting with a necessarily high degree of reduction (more than 90%) is leached in ammonia-carbonate solutions. Of the solutions, mainly nickel is isolated in the form of hydroxide, which is calcined prior to nitrous oxide and subjected to a sintering reduction reduction firing to obtain a partially low-quality sinter reducing product.

Недостатками способа являются:
крайне низкое извлечение кобальта;
никель извлекается в товарный продукт низкого качества;
низкие стоимости получаемых товарных металлов.
The disadvantages of the method are:
extremely low cobalt recovery;
nickel is recovered in a low-quality commercial product;
low cost of obtained commodity metals.

Известен способ (там же,с. 687 692), по которому восстановленную окисленную никелевую руду подвергают растворению в автоклавах раствором серной кислоты. Из растворов никель и кобальт в виде сульфидов выделяют сероводородом. A known method (ibid., P. 687 692), in which the reduced oxidized Nickel ore is subjected to dissolution in autoclaves with a solution of sulfuric acid. Nickel and cobalt in the form of sulfides are isolated from hydrogen sulfide solutions.

Недостатками способа являются:
использование экологически опасного реагента сероводорода;
низкое извлечение никеля и кобальта;
неудовлетворительная селекция металлов.
The disadvantages of the method are:
use of environmentally hazardous hydrogen sulfide reagent;
low nickel and cobalt recovery;
poor metal selection.

Прототипом является способ (там же, с.516- 563), по которому никелевый штейн, полученный в шахтной печи при восстановительно-сульфидирующей плавке агломерата,подвергают конвертированию в горизонтальных конвертерах, при этом более 90% кобальта переокисляют и концентрируют в шлаки, а никелевый файнштейн, содержащий 0,3 0,2% железа и 0,4 0,2% кобальта,подвергают после охлаждения, дробления и измельчения окислительному и восстановительному обжигам, и восстановительной плавке на гранулированный никель марки H3 или H4. The prototype is the method (ibid., P. 516-563), in which nickel matte obtained in a shaft furnace during sulphide reduction sintering is converted in horizontal converters, more than 90% of cobalt is oxidized and concentrated to slag, and nickel Feinstein, containing 0.3 0.2% iron and 0.4 0.2% cobalt, is subjected to oxidation and reduction firing, and reduction smelting on granular nickel of the H3 or H4 grade after cooling, crushing and grinding.

Шлак подвергают 3-4-кратной переплавке в конвертерах с сульфидной массой или бедным штейном с целью сульфидирования окисленного кобальта и концентрации его в богатой сульфидной массе, которую называют автоклавной. Эту массу подвергают сернокислотному растворению в автоклавах при повышенных давлениях кислорода. Полученный никель-кобальтовый раствор подвергают гидролитической очистке от железа и других элементов примесей, а затем выделяют гидроокись кобальта. Последовательная прокалка гидроокиси и восстановительная плавка окись-закиси кобальта позволяет получить металлический кобальт. The slag is subjected to 3-4 times smelting in converters with a sulfide mass or poor matte in order to sulfide oxidized cobalt and concentrate it in a rich sulfide mass, which is called an autoclave. This mass is subjected to sulfuric acid dissolution in autoclaves at elevated oxygen pressures. The resulting nickel-cobalt solution is subjected to hydrolytic purification from iron and other elements of impurities, and then cobalt hydroxide is isolated. The sequential calcination of hydroxide and the reduction smelting of cobalt oxide-nitrous oxide makes it possible to obtain metallic cobalt.

Недостатками способа являются:
низкая сортность никеля;
многоступенчатая переплавка кобальтсодержащих промпродуктов;
использование автоклавов с высокими параметрами по давлению и кислороду;
низкое извлечение кобальта;
большое количество внутрицеховых оборотов.
The disadvantages of the method are:
low grade nickel;
multistage remelting of cobalt-containing intermediate products;
the use of autoclaves with high pressure and oxygen parameters;
low cobalt recovery;
a large number of internal workshop revolutions.

Целью изобретения являются комплексное использование окисленных никелевых руд, повышение извлечения никеля и кобальта, повышение качества (сортности) этих металлов, попутное извлечение платиноидов и малых металлов, ликвидация нескольких операций конвертирования,получающих автоклавную кобальтовую массу, ликвидация автоклавного передела, ликвидация сульфатхлорирующего обжига никелевого огарка. The aim of the invention is the integrated use of oxidized nickel ores, increasing the extraction of nickel and cobalt, improving the quality (grade) of these metals, the associated extraction of platinum and small metals, eliminating several conversion operations that receive cobalt autoclave mass, eliminating autoclave redistribution, eliminating sulfate-chlorinating roasting of nickel cinder.

Поставленная цель достигается тем, что никелевый штейн,получаемый при восстановительно-сульфидирующей плавке агломерата и/или брикетов подвергают конвертированию до остаточных содержаний железа более 2 3% и менее 8 10% проводя качественную доводку никелевого файнштейна технической закисью никеля с последующим окислительным обжигом никелевого файнштейна, восстановительным обжигом основной части технической закиси никеля, восстановительной плавкой огарка на никелевые аноды и получением электролитного никеля марок H-O, H-1, извлекая кобальт из анолита при его очистке по обычной технологии. This goal is achieved in that the nickel matte obtained by sulphurization reduction sintering and / or briquettes is subjected to conversion to residual iron contents of more than 2 3% and less than 8 10% by high-quality refinement of nickel matte with nickel nitrous oxide followed by oxidative roasting of nickel matte, reduction firing of the main part of technical nickel oxide, reduction smelting on nickel anodes and obtaining electrolyte nickel of HO, H-1 grades, removing cobal It is made from anolyte when it is cleaned using conventional technology.

Верхнее предельное содержание железа,равное 8 -10%является максимальной способностью железа предохранять кобальт от окисления и шлакования, обеспечивая тем самым максимальную концентрацию кобальта в сульфидном расплаве. Нижний предел 2 3% железа определяется минимальной способностью железа предохранять кобальт от окисления, после чего окисление сульфида кобальта и его переход в шлак протекает беспрепятственно и достаточно глубоко. Селективный вывод железа осуществляется расчетным количеством технической закиси никеля по следующим главным реакциям:

Figure 00000001

Figure 00000002

Закись никеля получают в печах кипящего слоя при окислительном обжиге никелевого файнштейна. Остаточное количество железа в никелевом файнштейне определяется требованиями последующего основного передела, каким является электролиз. Однако, возможности селективного воздействия технической закиси никеля на железо недодутого файнштейна столь велики, что позволяют выводить железо практически до любых остаточных концентраций, гарантированно не воздействуя на сульфидный кобальт в ней. Кобальт на 75-85% от исходного содержания в никелевом штейне может быть оставлен в никелевом файнштейне, последующая переработка которого включает последовательно следующие операции: охлаждение-кристаллизацию; дробление, измельчение; окислительный обжиг до закиси никеля; восстановительный обжиг в трубчатых печах; восстановительную электроплавку на аноды. Электролиз в диафрагмах позволит получить электролитный никель марок H-O, H-1,стоимость которых на отечественном и зарубежном рынках намного превышает таковую для никеля марок H-3 и H-4, которую на зарубежных рынках либо не берут, либо готовы брать за бесценок.An upper limit of iron content of 8-10% is the maximum ability of iron to protect cobalt from oxidation and slag, thereby ensuring the maximum concentration of cobalt in the sulfide melt. The lower limit of 2 3% iron is determined by the minimum ability of iron to protect cobalt from oxidation, after which the oxidation of cobalt sulfide and its transition into slag proceeds unhindered and quite deep. The selective withdrawal of iron is carried out by the estimated amount of technical nickel oxide for the following main reactions:
Figure 00000001

Figure 00000002

Nickel oxide is produced in fluidized bed furnaces during oxidative roasting of nickel matte. The residual amount of iron in the nickel matte is determined by the requirements of the subsequent main redistribution, which is electrolysis. However, the possibilities of the selective effect of technical nickel oxide on the iron of the unfinished Feinstein are so great that they allow iron to be removed to almost any residual concentration, without guaranteeing the effect on cobalt sulfide in it. Cobalt at 75-85% of the initial content in nickel matte can be left in nickel matte, the subsequent processing of which includes the following operations in succession: cooling-crystallization; crushing, grinding; oxidative firing to nickel oxide; regenerative firing in tube furnaces; regenerative electrofusion to anodes. Electrolysis in diaphragms will make it possible to obtain electrolyte nickel of the HO, H-1 grades, the cost of which in the domestic and foreign markets is much higher than that for nickels of the H-3 and H-4 grades, which they either do not take in foreign markets or are ready to take for nothing.

При очистке анолита от примесей кобальт выводится в виде гидроокиси, которую подвергают рафинировочным операциям,освоенным и используемым в настоящее время при переработке автоклавных растворов. When cleaning the anolyte from impurities, cobalt is removed in the form of hydroxide, which is subjected to refining operations, mastered and currently used in the processing of autoclave solutions.

Примеры. Examples.

1. Конвертирование 40 т штейна шахтных печей до различного остаточного соединения железа при условно одинаковом выходе массы 25 т представлено в табл. 1. 1. The conversion of 40 tons of matte mine furnaces to different residual iron compounds with a conditionally identical mass yield of 25 tons is presented in table. one.

2. Качественная доводка файнштейна до содержаний железа,принятых на ГМК, практикующих электрохимическое рафинирование никелевых анодов и равных 2 - 3%осуществляется технической закисью следующего состава, никель 73,5; кобальт 2,5; железо 3. Результаты качественной доводки 25-тонной массы файнштейна представлены в табл. 2. 2. High-quality fine-tuning of Feinstein to the iron content adopted at the mining and metallurgical complex, practicing electrochemical refining of nickel anodes and equal to 2–3%, is carried out with the technical nitrous oxide of the following composition, nickel 73.5; cobalt 2.5; iron 3. The results of high-quality refinement of the 25-ton mass of Feinstein are presented in table. 2.

Процесс качественной доводки обеспечивает сохранность кобальта в файнштейне (извлечение) на уровне 80-90% При среднем извлечении,равном 85% от суммарного содержания кобальта, будет иметь файнштейн следующего состава (табл. 3). The process of high-quality refinement ensures the preservation of cobalt in the matte (extraction) at the level of 80-90%. With an average extraction equal to 85% of the total cobalt content, the matte will have the following composition (Table 3).

3. Окислительный обжиг "намертво" позволит получить огарок следующего состава (табл. 4). 3. Oxidative firing "tightly" will allow to obtain a cinder of the following composition (table. 4).

4. Восстановительный обжиг и анодная плавка могут дать аноды следующего состава (табл. 5). 4. Restorative firing and anode melting can give the anodes of the following composition (table. 5).

Технический эффект от предлагаемого способа состоит в том, что:
ликвидируется несколько конвертных переделов, занятых сульфидированием окисленного и ошлакованного кобальта и формированием автоклавной кобальтовой массы;
ликвидируется передел сульфат-хлорирующего обжига;
ликвидируется передел автоклавного растворения кобальтовой массы;
электрохимическое рафинирование анодного никеля практически совмещено с растворением кобальта;
катодный никель марок H-O и H-1 оценивается дороже марок никеля H-3 и H-4, что благоприятно должно отразиться на экономике предприятия;
только электролиз всего анодного никеля позволит прояснить проблему платиноидов в окисленных никелевых рудах, концентрируя их в шламах и при их наличии, конечно обеспечит существенный экономический эффект.
The technical effect of the proposed method is that:
several envelope redistributions involved in the sulfidation of oxidized and slagged cobalt and the formation of an autoclave cobalt mass are eliminated;
redistribution of sulfate-chlorinating firing is eliminated;
the redistribution of the autoclave dissolution of the cobalt mass is eliminated;
electrochemical refining of anode nickel is practically combined with the dissolution of cobalt;
cathode nickel of HO and H-1 grades is estimated to be more expensive than nickel grades H-3 and H-4, which should favorably affect the enterprise’s economy;
only the electrolysis of the entire anode nickel will clarify the problem of platinoids in oxidized nickel ores, concentrating them in the sludge and, if any, will certainly provide a significant economic effect.

Экономический эффект определяется:
упрощением технологической схемы и ликвидацией многих переделов используемых сегодня;
повышением сортности товарной продувки;
возможностью концентрации в шламах платиноидов и естественным извлечением их из шламов.
The economic effect is determined by:
simplification of the technological scheme and the elimination of many redistributions used today;
increasing the grade of commodity purging;
the possibility of concentration in the sludge of platinoids and their natural extraction from the sludge.

Claims (1)

Способ переработки окисленных никелевых руд для получения никеля и кобальта, включающий восстановительно-сульфидирующую плавку агломерата на никелевый штейн, конвертирование штейна с получением никелевого файнштейна, окислительный обжиг никелевого файнштейна, восстановительный обжиг, восстановительную плавку огарка, отличающийся тем, что конвертирование заканчивают при содержании железа в штейне 2 10% перед окислительным обжигом никелевого файнштейна осуществляют его доводку технической закисью никеля, а огарок плавят на аноды, которые подвергают электрохимическому рафинированию с получением анолита, подвергаемого гидролитической очистке. A method of processing oxidized nickel ores to produce nickel and cobalt, including reductive-sulphiding sintering of sinter to nickel matte, converting matte to nickel matte, oxidizing roasting of nickel matte, reducing roasting, reduction smelting, characterized in that the conversion is completed when the iron content in matte 2 10% before oxidizing roasting of nickel Feinstein carry out its refinement with technical nitrous oxide, and the cinder is melted on the anodes, cat Some are subjected to electrochemical refining to obtain anolyte subjected to hydrolytic purification.
RU93002056A 1993-01-11 1993-01-11 Method of oxidized nickel ores processing to produce nickel and cobalt RU2078841C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93002056A RU2078841C1 (en) 1993-01-11 1993-01-11 Method of oxidized nickel ores processing to produce nickel and cobalt

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93002056A RU2078841C1 (en) 1993-01-11 1993-01-11 Method of oxidized nickel ores processing to produce nickel and cobalt

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93002056A RU93002056A (en) 1996-09-27
RU2078841C1 true RU2078841C1 (en) 1997-05-10

Family

ID=20135595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93002056A RU2078841C1 (en) 1993-01-11 1993-01-11 Method of oxidized nickel ores processing to produce nickel and cobalt

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2078841C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2381285C1 (en) * 2008-06-30 2010-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Фторидные технологии" Method of processing oxidised nickel ore
CN103710534A (en) * 2013-12-27 2014-04-09 贵州华桂钼镍股份有限公司 Oxidative decomposition method of nickel-molybdenum ores

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Основы металлургии / Под ред. А.С. Грейвера и др. Т. 2.- М.: Металлургия, 1962, с.516 - 563. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2381285C1 (en) * 2008-06-30 2010-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Фторидные технологии" Method of processing oxidised nickel ore
CN103710534A (en) * 2013-12-27 2014-04-09 贵州华桂钼镍股份有限公司 Oxidative decomposition method of nickel-molybdenum ores

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Antuñano et al. Hydrometallurgical processes for Waelz oxide valorisation–An overview
CN107630146B (en) Nickel recovery process
CN109110826B (en) Production method of battery-grade nickel sulfate
US3775099A (en) Method of winning copper, nickel, and other metals
US7951282B2 (en) Hydrometallurgical processing of manganese containing materials
US4322390A (en) Hydrometallurgical recovery of copper, cobalt nickel with reductive and oxidative leaching
CN112359227A (en) Method for extracting cobalt from pyrometallurgical nickel smelting process
CN108823425A (en) A kind of difficult-treating gold mine fused-extracting enrichment Method for extracting gold
US4135918A (en) Roast-reductive leach process for copper recovery
CN112458280A (en) Method for extracting valuable metals by leaching low grade nickel matte with acidic etching solution
CA2363969C (en) Process for the recovery of residual metal values from smelter waste slags, and from converter slags
CN1237641A (en) Technological process for extracting Ni, Cu, Co and Mg from nickel sulfide preparation concentrate and making nickelferrite
CN113735199A (en) Method for preparing nickel sulfate from nickel iron
RU2078841C1 (en) Method of oxidized nickel ores processing to produce nickel and cobalt
CA2867239C (en) Method for producing hematite for ironmaking
US3615361A (en) Fire refining of copper
US3802870A (en) Purification of nickel matte with regenerated molten halide extractant
US3857699A (en) Process for recovering non-ferrous metal values from reverberatory furnace slags
US4049438A (en) Non-ferrous metal recovery from deep sea nodules
RU2171856C1 (en) Method of processing of copper sulfide concentrates containing nickel, cobalt and iron
US3954448A (en) Process for recovering cobalt, copper, iron, nickel and arsenic
US1388086A (en) Ckoft
CN114438340A (en) Wet zinc smelting leaching process
US4016055A (en) Method of extracting constituent metal values from polymetallic nodules from the sea
US2261946A (en) Process for smelting ores