RU2333972C2 - Способ извлечения никеля и кобальта из латеритных руд - Google Patents
Способ извлечения никеля и кобальта из латеритных руд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2333972C2 RU2333972C2 RU2005127198/02A RU2005127198A RU2333972C2 RU 2333972 C2 RU2333972 C2 RU 2333972C2 RU 2005127198/02 A RU2005127198/02 A RU 2005127198/02A RU 2005127198 A RU2005127198 A RU 2005127198A RU 2333972 C2 RU2333972 C2 RU 2333972C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- cobalt
- ore
- kiln
- ammonia
- Prior art date
Links
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 157
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 81
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 71
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 title claims abstract description 71
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 71
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 229910001710 laterite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 239000011504 laterite Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 50
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 27
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 claims abstract description 26
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims abstract description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 26
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 19
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims description 18
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 12
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 9
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 8
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000002923 oximes Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 claims 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 2
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229940095054 ammoniac Drugs 0.000 abstract 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- CNJLMVZFWLNOEP-UHFFFAOYSA-N 4,7,7-trimethylbicyclo[4.1.0]heptan-5-one Chemical class O=C1C(C)CCC2C(C)(C)C12 CNJLMVZFWLNOEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-L thiosulfate(2-) Chemical compound [O-]S([S-])(=O)=O DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000863 Ferronickel Inorganic materials 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- SQCMRICALLTQKT-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni].[Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni].[Co].[Ni] SQCMRICALLTQKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCNTVOFOCCAUQI-UHFFFAOYSA-M [NH4+].C([O-])([O-])=O.[Ni+] Chemical compound [NH4+].C([O-])([O-])=O.[Ni+] MCNTVOFOCCAUQI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 description 1
- NVIVJPRCKQTWLY-UHFFFAOYSA-N cobalt nickel Chemical compound [Co][Ni][Co] NVIVJPRCKQTWLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- FWABRVJYGBOLEM-UHFFFAOYSA-N diazanium;azane;carbonate Chemical compound N.[NH4+].[NH4+].[O-]C([O-])=O FWABRVJYGBOLEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- -1 liquid extraction Chemical compound 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000008 nickel(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) carbonate Chemical compound [Ni+2].[O-]C([O-])=O ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052609 olivine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010450 olivine Substances 0.000 description 1
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000001256 steam distillation Methods 0.000 description 1
- 150000004764 thiosulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0453—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
- B01D11/0492—Applications, solvents used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/005—Preliminary treatment of ores, e.g. by roasting or by the Krupp-Renn process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0407—Leaching processes
- C22B23/0446—Leaching processes with an ammoniacal liquor or with a hydroxide of an alkali or alkaline-earth metal
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности к извлечению никеля и кобальта. Способ извлечения никеля и кобальта из никель- и кобальтсодержащих латеритных руд включает обжиг исходной руды в восстановительной атмосфере во вращающейся обжиговой печи для селективного восстановления никеля и кобальта, причем перед обжигом к исходной руде восстановитель либо не добавляют совсем, либо добавляют в количестве менее 2,5 мас.% и проводят выщелачивание восстановленной руды аэрированным аммиачным раствором карбоната аммония для выделения никеля и кобальта в выщелачивающий раствор. Затем отделяют выщелачивающий раствор от рудных хвостов и извлекают никель и кобальт жидкостной экстракцией органическим реагентом, осаждением или ионным обменом. Техническим результатом изобретения является повышение энергетического КПД с достаточной степенью извлечения никеля и кобальта. 15 з.п. ф-лы, 5 табл.
Description
Область техники
В целом настоящее изобретение относится к усовершенствованному способу извлечения никеля и кобальта из латеритных руд. В частности, в настоящем изобретении предложен усовершенствованный способ извлечения никеля и кобальта из никель- и кобальтсодержащих латеритных руд путем селективного восстановительного обжига руды во вращающейся обжиговой печи с последующим выщелачиванием этих металлов аэрированным аммиачным раствором карбоната аммония.
Уровень техники
Латеритные месторождения никелевых и кобальтовых руд обычно содержат руды оксидного типа, лимониты и руды силикатного типа, сапролиты, в одном и том же месторождении. Сапролиты с более высоким содержанием никеля удобнее обрабатывать методом электроплавки с получением ферроникеля. Большие расходы энергии для лимонита и смесей лимонита/сапролита с более низким содержанием никеля делает этот способ обработки слишком дорогостоящим, и такие руды обычно обрабатывают с использованием сочетания пирометаллургических и гидрометаллургических способов.
Известен способ восстановительного обжига и выщелачивания карбонатом аммония, впервые описанный Кэроном (М.Н.Caron) в 1924 г. Промышленные установки, в которых применяется данный способ, работают в Австралии, Бразилии и на Кубе. Способ был усовершенствован, однако обычно он включает в себя стадии сушки руды для удаления свободной влаги, измельчения руды, обжига руды в восстанавливающей атмосфере, охлаждения руды и выщелачивания восстановленной руды в аэрированном аммиачном растворе карбоната аммония, растворяющем никель и кобальт в виде аммиакатных комплексов. Затем никель и кобальт могут быть выделены из раствора различными способами, которые могут включать в себя жидкостную экстракцию, осаждение сульфида, осаждение смешанного карбоната путем отгонки паром аммиака и диоксида углерода или ионный обмен. В модифицированном способе Кэрона, применяемом компанией QNI в Австралии, используется процесс жидкостной экстракции из аммиачных растворов (ASX) с целью разделения никеля и кобальта для дальнейшей очистки, и этот способ описан в Австралийском патенте 605867.
Восстановительный обжиг латерита обычно осуществляют при температуре около 750°С в атмосфере, богатой водородом и монооксидом углерода и создаваемой путем субстехиометрического сжигания топлива, которая восстанавливает соединения никеля и кобальта в руде до металлического никеля и кобальта. Важный признак этой стадии восстановления заключается в том, что выбранные условия таковы, что восстановление является селективным для никеля и кобальта, при этом сводя к минимуму восстановление содержащегося в руде оксида железа. Избыточное образование металлического железа может привести к нежелательным воздействиям на стадию выщелачивания и конечное извлечение никеля и кобальта. Стадию селективного восстановительного обжига осуществляют на промышленных установках типа Кэрона в многоподовых обжиговых печах типа Херрешоффа (Herreschoff). Для достижения приемлемой степени извлечения никеля и кобальта помимо создания восстанавливающей атмосферы с измельченной рудой перед стадией обжига смешивают восстановитель, как правило, в виде тяжелого нефтяного топлива (мазута), создавая дополнительные восстанавливающие условия, максимально способствующие превращению никеля и кобальта в металлическую форму. К сожалению, доступные с экономической точки зрения виды тяжелого нефтяного топлива содержат большие количества серы, и при этом, хотя основы способа Кэрона и его более современные модификации известны из патента 605867 и научно-технической литературы, влияние соединений серы на химию раствора во время стадий выщелачивания и жидкостной экстракции описано в значительно меньшей степени.
Сера, присутствующая в виде сероорганических соединений в нефтяном топливе, используемом как для добавления перед восстановлением, так и сжигания в камере сгорания, во время аэрационного выщелачивания переходит, в основном, в аммиачный раствор карбоната аммония, в то время как остаток в виде металлических сульфидов сопутствует твердой фракции руды, выгружаемой в отвал после противоточной декантирующей промывки и отгонки паром с целью извлечения аммиака. Такие содержащие сульфиды твердые вещества могут со временем привести к подкислению грунтовых вод, что является нежелательным с экологической точки зрения. Свидетельством влияния серы в нефтяном топливе на этот процесс является то, что никелевая латеритная руда обычно содержит от 0,1 до 0,2% серы, однако после восстановительного обжига с использованием тяжелой нефти как для предварительного восстановления, так и для сжигания в камере сгорания, охлажденная обоженная руда может содержать от 0,3 до 0,35% серы. Обычно 60% такой содержащейся серы будет растворяться в аммиачном выщелачивающем растворе карбоната аммония.
В способе Кэрона для извлечения никеля из аммиачного раствора карбоната аммония этот раствор подвергают паровой дистилляции для удаления аммиака и диоксида углерода. Присутствующие соединения серы выпадают в осадок вместе с никелем, образуя смесь основного сульфата никеля/основного карбоната никеля. Для извлечения свободного от серы никелевого продукта данную смесь кальцинируют при высоких температурах для удаления серы в виде диоксида серы в дымовом газе, что также является нежелательной стадией с экологической точки зрения.
В модифицированном способе Кэрона, используемом QNI на его рафинировочном заводе Yabulu и описанном в патенте AU 605867, согласно которому в результате жидкостной экстракции никель извлекают из аммиачного выщелачивающего раствора карбоната аммония в виде неионного комплекса, анионные частицы серы остаются в растворе в основном в виде сульфата аммония. Этот раствор после обработки с целью извлечения летучего аммиака и диоксида углерода для повторного использования в данном процессе, либо направляют в сборники, либо обрабатывают при помощи обратного осмоса, делая его менее вредным для окружающей среды. Аммиак, дорогостоящий исходный материал, расходуется в этом процессе в количестве, эквивалентном содержанию анионных частиц серы в растворе.
Существует ряд других видов воздействия, которое оказывает присутствие в растворе частиц серы на извлечение никеля из выщелачивающих растворов жидкостной экстракцией в модифицированном способе Кэрона.
Если боковые смесители-отстойники жидкостной экстракции не работают с высокой эффективностью, то захват частиц серы в нагруженный органический реагент способен перенести серу в никель, извлекаемый во время отгонки, таким образом загрязняя конечный никелевый продукт серой.
Некоторое количество серы в виде тиосульфатов переходит со стадии обжига в выщелачивающий раствор. Уровень содержания тиосульфата, присутствующего в аммиачном растворе карбоната аммония, влияет на валентное состояние кобальта в растворе, способствуя образованию двухвалентного кобальта, а не предпочтительного трехвалентного кобальта. В модифицированном способе Кэрона с использованием стадии разделения никеля и кобальта путем жидкостной экстракции это приводит к эффекту повышения потребностей по использованию пероксида водорода, который добавляют к раствору, подаваемому на стадию жидкостной экстракции и содержащему никель и кобальт, с целью перевода основного количества кобальта в трехвалентное состояние. Тиосульфат также повышает потери кобальта в виде осадка на стадии предварительной дистилляции подаваемого раствора, и, предотвращая полное окисление двухвалентного кобальта на стадии жидкостной экстракции, снижает производительность участка жидкостной экстракции, позволяя двухвалентному кобальту фактически отравлять органический экстрагент, используемый для экстракции никеля из подаваемого раствора, вызывая необходимость непрерывной реабилитации органического реагента путем очистки кислотой и повторной оксимации, как описано в Австралийском патенте AU 612528.
Несмотря на то, что добавление серы к сапролитной руде является предпочтительным для стадии восстановительного обжига (хотя и необязательным при обжиге лимонита), ее присутствие в мазуте-восстановителе необязательно является полезным, поскольку оно мешает оптимальному управлению отношением серы к руде.
Следующее ограничение промышленных установок типа Кэрона заключается в том, что многоподовые обжиговые печи не обеспечивают той эффективности превращения никеля и кобальта, которая может быть получена в лаборатории, из-за плохого контакта газа и твердых веществ, внутреннего «проскакивания» твердых веществ и восстанавливающего газа, а также из-за плохого контроля температуры. Последнее может привести к недостаточному восстановлению из-за низкой температуры обжиговой печи или к перегреванию руды, что приводит к необратимым потерям никеля в результате образования оливиновой фазы, т.е. соединения никеля, магния и кремния вида ((Ni, Mg)2SO4). Для каждого предприятия по производству никеля и кобальта требуется большое количество многоподовых обжиговых печей. Обычно одна многоподовая обжиговая печь способна обрабатывать 25-30 тонн латеритной руды в час, что требует использования от 12 до 24 таких установок для обеспечения годовой производительности по никелю в 30000 тонн и делает эту часть процесса весьма высокозатратной. Такие печи также требуют больших расходов на ремонт и эксплуатацию из-за большого потребления энергии, происходящего по причине плохого термического кпд и предварительного смешивания восстановителя в виде тяжелой нефти с рудой.
Главное усовершенствование способа восстановительного обжига-выщелачивания аммиачным раствором карбоната аммония заключалось бы в том, если бы стадия обжига могла быть осуществлена с использованием меньшего количество единиц оборудования, предпочтительно - одной обжиговой установки, для снижения капитальных затрат, и если бы можно было обеспечить степени извлечения никеля и кобальта, приближающиеся к достигнутым в лаборатории, при этом сводя к минимуму непосредственное добавление восстановителя и, следовательно, серы, что привело бы к существенному снижению расхода энергии. Поэтому была бы желательной разработка усовершенствованного способа такого типа.
В действительности, предпринималось множество описанных попыток по разработке усовершенствованных способов, направленных на преодоление одного или более из вышеупомянутых недостатков.
Например, Моханти с соавторами (Mohanty et al.) провели лабораторные испытания с псевдоожиженным слоем на индийском лимоните и сообщают о степенях извлечения никеля и кобальта соответственно 90 и 70%. Во внутренних сообщениях об исследованиях, проведенных заявителем, описываются испытания по обжигу с псевдоожиженным слоем, обеспечивающие удовлетворительную степень извлечения никеля и кобальта, но приводящие к образованию рудных настылей, что исключает дальнейшую разработку.
Вращающиеся обжиговые печи используют для неселективного частичного восстановления руд сапролитного типа при производстве ферроникеля, целью которого является восстановление как железа, так и никеля, содержащихся в руде, перед конечной стадией электроплавки для получения металлов. В этом способе исходную руду не измельчают, и при этом полное восстановление не является целью. Уголь или кокс в качестве восстановителя обычно добавляют вместе с исходной рудой в количестве пять частей восстановителя на девяносто пять частей руды.
В патенте UK 1348031 на основании лабораторных испытаний описано селективное восстановление индийской латеритной руды с последующим выщелачиванием никеля и кобальта в растворе аммиака-карбоната аммония. Заявлено, что восстановление может быть осуществлено либо в вертикальной обжиговой печи (печь с псевдоожиженным слоем или многоподовая печь), либо в горизонтальной вращающейся обжиговой печи путем опосредованного или прямого нагрева, но с добавлением больших долей восстановителя - от 3 до 6 частей нефтяного топлива на 100 частей сухой кальцинированной руды, при этом пример иллюстрирует использование 4,5 частей нефтяного топлива. При таких расходах добавки способ является экономически невыгодным.
Обычной чертой испытаний по обжигу латерита является то, что испытания в лабораторном масштабе дают более высокие предсказываемые степени извлечения металлов, чем те, которые достигаются на полузаводском оборудовании среднего масштаба или на работающей промышленной установке. Этой проблемы касается патент США 3656934, который описывает селективное восстановление лимонитной руды, содержащей от 38 до 46% железа и примерно 1,5% никеля, во вращающейся обжиговой печи длиной 50 футов и диаметром 3 фута при подготовке к последующему аммиачному выщелачиванию, что обеспечивает достижение степеней извлечения никеля более 80%. В этом патенте США описана сложная модификация с добавлением восстанавливающего газа в нескольких местах вдоль обжиговой печи и указано, что к исходной руде может быть добавлено вплоть до 5% угля и 1% сульфида, такого как пириты.
Отсутствие серы в технологических схемах типа Кэрона и, в частности, в модифицированной технологической схеме Кэрона, которая включает в себя стадию жидкостной экстракции, оказало бы очень существенные положительные воздействия с экономической и экологической точек зрения, и поэтому любой «безсерный» способ, обеспечивающий подобные или улучшенные степени извлечения металлов по сравнению с достигнутыми в настоящее время, стал бы очень выгодным.
Вышеприведенное обсуждение документов, статей и т.п. включено в данное описание всего лишь с целью создания контекста для настоящего изобретения. Это не предполагает или не означает, что какой-либо или все эти документы представляют собой часть основополагающего уровня техники или являются общеизвестными в данной области техники, к которой относится настоящее изобретение, по состоянию в Австралии до даты приоритета каждого пункта формулы данной заявки.
Целью настоящего изобретения является преодоление или по меньшей мере частичное решение одной или более проблем, связанных с предшествующим уровнем техники.
Настоящее изобретение касается способа извлечения никеля и кобальта из никель- и кобальтсодержащих латеритных руд, включающего в себя:
a) обжиг исходной руды в восстановительной атмосфере во вращающейся обжиговой печи для селективного восстановления никеля и кобальта, причем перед обжигом к исходной руде восстановитель добавляют в количестве менее 2,5 мас.% или не добавляют совсем;
b) выщелачивание восстановленной руды аэрированным аммиачным раствором карбоната аммония для выделения никеля и кобальта в выщелачивающий раствор; и
c) отделение выщелачивающего раствора от рудных хвостов и извлечение никеля и кобальта жидкостной экстракцией органическим реагентом, осаждением или ионным обменом.
Заявители неожиданно обнаружили, что эффективное выделение никеля и кобальта может быть достигнуто с использованием вращающейся обжиговой печи для восстановительного обжига измельченной исходной руды перед выщелачиванием аммиачным раствором карбоната аммония. Что наиболее выгодно, заявители обнаружили, что при использовании вращающейся обжиговой печи практически отпадает необходимость в добавлении восстановителя к исходной руде, или же, самое большее, необходимо добавлять всего лишь 2,5 мас./мас.% тяжелой нефти в качестве восстановителя. Предпочтительно, добавляют менее 1 мас./мас.% восстановителя, однако наиболее предпочтительно - восстановитель не добавляют совсем.
Преимущество использования вращающейся обжиговой печи с добавлением небольшого количества или без добавления восстановителя совсем заключается в том, что добавляемые восстановители, такие как тяжелая нефть, содержат большие количества серы, которая обычно растворяется в аммиачном выщелачивающем растворе карбоната аммония во время стадии выщелачивания в виде тиосульфата или сульфата. Это приводит к повышенным потерям аммиака.
Кроме того, в предпочтительном варианте способа, когда никель и кобальт последовательно извлекают путем жидкостной экстракции, кобальт должен присутствовать в трехвалентном состоянии с тем, чтобы обеспечить адекватное разделение никеля и кобальта. Присутствие тиосульфата, образующегося из серы, присутствующей в тяжелых сортах нефти, используемых в качестве восстановителей, способствует образованию двухвалентного, а не трехвалентного кобальта. В случае способа, включающего в себя стадию жидкостной экстракции, к выщелачивающему раствору добавляют пероксид водорода для превращения двухвалентного кобальта в трехвалентный кобальт. Минимизация количества серы, растворяемой в выщелачивающем растворе, путем полного устранения или снижения количества содержащего серу восстановителя, используемого при восстановительном обжиге, уменьшает необходимость в использовании избытка пероксида водорода для обеспечения превращения кобальта в трехвалентное состояние.
Соответственно, в предпочтительном варианте осуществления изобретения никель и кобальт выделяют из аммиачного выщелачивающего раствора путем жидкостной экстракции. Предпочтительным органическим реагентом для жидкостной экстракции является 2-гидрокси-5-т-нонилацетофеноноксим, растворенный в носителе типа керосина. Альтернативные реагенты могут включать другие оксимовые реагенты или замещенные бета-дикетоновые реагенты. Пониженные уровни серы в способе по настоящему изобретению приводят к снижению потерь кобальта, уменьшению количества используемого пероксида водорода и повышению производительности (емкости) стадии жидкостной экстракции в данном способе.
Также может быть достигнуто существенное снижение затрат, поскольку вращающаяся обжиговая печь, которая может заменить 12 или более многоподовых печей, требует меньших капитальных затрат, а сами восстановители являются дорогостоящими и составляют основную часть технологических расходов.
В способе по изобретению высушенную и измельченную латеритную руду, которая может быть лимонитной, сапролитной или смесью двух этих руд, подают во вращающуюся обжиговую печь типа, хорошо известного в данной области техники, которая обогревается субстехиометрическим образом на конце выгрузки руды для создания в печи восстановительной атмосферы. Восстановительную атмосферу во вращающейся обжиговой печи поддерживают путем регулирования содержания водорода и монооксида углерода в атмосфере печи. Было установлено, что это является достаточным для того, чтобы обеспечить селективное восстановление никеля и кобальта и сделать восстановленную руду пригодной для выщелачивания аэрированным аммиачным раствором карбоната аммония. Альтернативно, к измельченной руде перед обжигом может быть добавлено всего лишь вплоть до 2,5 мас./мас.% восстановителя, такого как тяжелая нефть, что может оказаться желательным для максимизации восстановления присутствующих никеля и кобальта.
Температура в восстановительной зоне обжиговой печи может обычно варьироваться от 600 до 850°С, однако предпочтительно она будет составлять от 700 до 810°C. Обжиговая печь может обогреваться любым видом нефтяного топлива или газа, предпочтительно - нефтяным топливом или газом с низким содержанием серы, наиболее предпочтительно - газом, при этом количество воздуха для горения регулируют для достижения необходимых уровней содержания восстанавливающих водорода и монооксида углерода в атмосфере печи.
Общее время пребывания руды во вращающейся обжиговой печи может варьироваться от 65 до 260 минут путем регулирования скорости (вращения) печи, при этом время пребывания руды в восстановительной зоне печи, где температура составляет выше 600°С, может варьироваться от 13 до 52 минут.
Восстановленная руда, выгруженная из обжиговой печи, уже непосредственно готова к традиционному выщелачиванию при помощи аммиака/карбоната аммония для извлечения ценных никеля и кобальта. В способе по изобретению восстановленную руду обычно непрямым способом (опосредованно) охлаждают до температуры от 150 до 300°С в неокисляющей атмосфере и смешивают с аммиачным раствором карбоната аммония, содержащего от примерно 70 грамм на литр до примерно 150 грамм на литр аммиака и от примерно 50 грамм на литр до примерно 100 грамм на литр диоксида углерода. Шлам, образуемый в результате смешивания восстановленной руды с аммиачным раствором карбоната аммония, перемешивают и аэрируют для достижения растворения никеля и кобальта в виде аммиакатных комплексов. Шлам может быть охлажден при помощи холодильника либо сочетания холодильника и традиционного способа охлаждения шлама. Выщелачивание обычно происходит при температурах от 35 до 60°С и при атмосферном давлении. Богатый раствор, содержащий ценные никель и кобальт, отделяют от рудных хвостов, и далее он может быть обработан множеством известных способов для извлечения никеля и кобальта, таких как жидкостная экстракция, методы осаждения или ионный обмен, но предпочтительно - при помощи жидкостной экстракции.
ПРИМЕРЫ
В качестве примера три образца латеритной руды, т.е. лимонит, сапролит и смесь лимонита/сапролита в массовом соотношении 7:3, сушили, мелко измельчали и подвергали селективному восстановительному обжигу во вращающейся обжиговой печи, которая имела длину 10 метров и диаметр 0,4 метра. Обжиговая печь работала непрерывно с пропускной способностью 45 кг руды в час, при этом восстановительную атмосферу обеспечивали путем субстехиометрического сжигания газа в камере сгорания, расположенной на конце выгрузки руды из печи. Температуры в обжиговой печи варьировались от 700 до 780°С. Были проведены испытания без добавления и с добавлением к исходной руде тяжелого нефтяного топлива (мазута) в качестве восстановителя. Скорость вращения обжиговой печи регулировали для варьирования времени пребывания в ней руды. Обожженную руду, выходящую из печи, охлаждали непрямым способом до температуры менее 100°С в атмосфере инертного газа и выщелачивали в аэрированном аммиачном растворе карбоната аммония, содержащем 100 г/л NH3 и 80 г/л СО2.
Проанализированный состав образцов первоначальной сухой руды представлен в таблице 1.
| Таблица 1 Содержание Fe, Ni, Со в рудах |
|||
| Образец | % Fe | % Ni | % Со |
| Сапролит | 14,19 | 1,73 | 0,06 |
| Смесь | 33,92 | 1,69 | 0,13 |
| Лимонит | 43,20 | 1,57 | 0,22 |
Пример 1
(с добавлением восстановителя в виде тяжелой нефти)
В таблице 2 представлены максимальная и средняя степени извлечения, полученные после проведения полной серии испытаний для каждой руды, в сравнении с теми степенями извлечения, которые могут быть получены в хорошо работающей многоподовой печи Херрешоффа. Как следует из таблицы 2, достигнутые извлечения демонстрируют значительное улучшение по сравнению с типичными извлечениями в многоподовой обжиговой печи, причем они намного ближе тех, которые получены в лабораторных испытаниях.
| Таблица 2 Извлечение Ni и Со |
||||
| % извлечения во вращающейся обжиговой печи | % извлечения в хорошо работающей многоподовой печи | |||
| Никель | Кобальт | Никель | Кобальт | |
| Лимонит макс. | 96,4 | 95,6 | ||
| средн. | 94,3 | 91,7 | 84,5 | 76,0 |
| Сапролит макс. | 97,6 | 89,1 | ||
| средн. | 82,9 | 83,6 | 75,0 | 70,0 |
| Смесь макс. | 95,2 | 96,0 | ||
| средн. | 92,4 | 92,6 | 84,0 | 75,0 |
Большая часть результатов, которые были учтены в представленных в таблице 2 средних значениях, была получена при добавлении к рудному сырью восстановителя в виде тяжелой нефти в количестве 2,5% по массе, что эквивалентно типичной доле восстановителя, используемой в промышленных многоподовых печах, но существенно ниже того количества, которое предусматривается в известных из уровня техники документах для вращающихся обжиговых печей.
Пример 2
(без добавления восстановителя в виде тяжелой нефти)
Однако большую важность имел восстановительный обжиг лимонита без добавления к руде восстановителя в виде тяжелой нефти. Как показано в таблице 3, степени извлечения никеля и кобальта были прекрасными, и при этом не наблюдается заметного снижения извлечения по сравнению с использованием 2,5% восстановителя. В таблицу включены также смоделированные результаты выщелачивания аммиачным раствором карбоната аммония с тем, чтобы продемонстрировать суммарный эффект селективного восстановительного обжига во вращающейся обжиговой печи без добавления тяжелой нефти в сочетании с аэробным выщелачиванием, и анаэробного выщелачивания, которое имеет место во время противоточного промывания хвостов в обычном способе.
| Таблица 3 Извлечение Ni и Со, полученное без добавления восстановителя |
||||
| % извлечения при обжиге во вращающейся обжиговой печи | % извлечения при сочетании восстановительного обжига во вращающейся обжиговой печи и аммиачного выщелачивания карбонатом аммония | |||
| Никель | Кобальт | Никель | Кобальт | |
| Лимонит макс. | 93 | 93,2 | 93,2 | 69,1 |
| средн. | 92 | 85 | 92,7 | 66,5 |
Пример 3
Восстановление смеси лимонита/сапролита при различных условиях
Вторую смесь лимонита и сапролита в массовом соотношении 7:3 подвергали серии селективных восстановительных обжигов во вращающейся обжиговой печи, используемой в примерах 1 и 2. Температуру в обжиговой печи и скорость вращения печи варьировали.
Анализ исследуемой смеси руд показал, что она содержит 1,86% Ni, 0,17% Со, 35,5% Fe и 0,13% С. Как показывают данные, указанные в колонках 2-7 таблицы 4, без использования тяжелой нефти в качестве восстановителя были достигнуты эффективности восстановления никеля вплоть до 90,8% и эффективности восстановления кобальта 89,4%, которые сравнимы с теми эффективностями, которые достигаются при добавлении 2,5% восстановителя (колонка 1).
| Таблица 4 | ||||||||
| Период испытания | Колонка | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Длительность периода | часы | 13 | 22 | 14 | 10 | 10 | 7 | 43,5 |
| Температура восстановления | °С | 809 | 801 | 761 | 848 | 803 | 802 | 802 |
| Связанный углерод | % | 1,4 | 0,4 | 0,4 | 0,3 | 0,5 | 0,4 | 0,6 |
| Водород на выходе из печи | % об. сухой вес | 15,3 | 15,1 | 14,1 | 15,3 | 14,8 | 14,7 | 15,6 |
| Монооксид углерода на выходе из печи | % об. сухой вес | 7,1 | 7,4 | 7,0 | 9,0 | 8,5 | 8,3 | 8,1 |
| Время пребывания в печи | мин | 260 | 260 | 260 | 260 | 65,5 | 130 | 260 |
| Время пребывания в горячей восстановительной зоне | мин | 51 | 51 | 51 | 51 | 13 | 26 | 51 |
| Расход нефти | % мас. к руде | 2,5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Эффективность извлечения никеля | % | 92,0 | 88,7 | 88,7 | 87, 7 | 89,2 | 88,6 | 90,8 |
| Эффективность извлечения кобальта | % | 92,4 | 81,2 | 89,0 | 86, 9 | 89,3 | 85,4 | 89,4 |
Пример 4
Подготовленную (обогащенную) лимонитную руду состава 1,96% никеля, 0,1% кобальта и 20,8% железа сушили, мелко измельчали и подвергали селективному восстановительному обжигу во вращающейся обжиговой печи, описанной в предыдущих примерах. Испытания проводили с восстановителем (колонка 1 таблицы 5) и без него (колонки 2 и 3) и с варьируемым временем пребывания в печи. Обожженную руду, выходящую из печи, охлаждали непрямым способом до температуры менее 100°С в атмосфере инертного газа и выщелачивали в аэрированном аммиачном растворе карбоната аммония, содержащем 100 г/л NH3 и 80 г/л СО2.
Эти испытания продемонстрировали, что даже без восстановителя и с относительно коротким периодом пребывания в восстановительной зоне выделение никеля и кобальта было существенно лучше, чем достигаемое в многоподовых обжиговых печах.
| Таблица 5 | ||||
| Период испытания | Колонка | 1 | 2 | 3 |
| Длительность периода | часы | 17 | 20 | 20 |
| Температура восстановления | °С | 803 | 799 | 805 |
| Связанный углерод | % | 1,6 | 0,5 | 0,9 |
| Водород на выходе из печи | % об. сухой вес | 16,4 | 17,9 | 16,2 |
| Монооксид углерода на выходе из печи | % об. сухой вес | 7,2 | 8,1 | 7,5 |
| Время пребывания в печи | мин | 260 | 260 | 65 |
| Время пребывания в горячей восстановительной зоне | мин | 51 | 51 | 13 |
| Расход нефти | % мас. к руде | 2,5 | 0 | 0 |
| Эффективность извлечения никеля | % | 92,0 | 88,1 | 89,5 |
| Эффективность извлечения кобальта | % | 75,4 | 67,3 | 75,9 |
Вышеприведенные примеры 2-4 показывают, что сочетание восстановительного обжига во вращающейся обжиговой печи без использования восстановителя с последующим аммиачным выщелачиванием карбонатом аммония для выделения никеля и кобальта из латеритных руд, описанное в данном изобретении, может обеспечить степени извлечения, равные или даже лучшие, чем достигаемые в самых эффективных многоподовых печах. Данное изобретение обеспечивает такие усовершенствования способа, которые позволят одной вращающейся обжиговой печи заменить несколько многоподовых установок и улучшить извлечение никеля и кобальта. Снижение количества или полное устранение обычно используемого серосодержащего восстановителя в виде тяжелого нефтяного топлива существенно улучшит энергетический кпд и обеспечит достижение важных положительных результатов при извлечении никеля и кобальта восстановительным обжигом с последующим аммиачным выщелачиванием карбонатом аммония, особенно при использовании для выделения никеля и кобальта из выщелачивающего раствора способа жидкостной экстракции.
Вышеприведенное описание предназначено для иллюстрации предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что в настоящее изобретение может быть внесено множество вариаций или изменений без отклонения от его сущности.
Claims (16)
1. Способ извлечения никеля и кобальта из никель- и кобальтсодержащих латеритных руд, включающий:
a) обжиг исходной руды в восстановительной атмосфере во вращающейся обжиговой печи для селективного восстановления никеля и кобальта, причем перед обжигом к исходной руде добавляют восстановитель в количестве менее 2,5 мас.%, или не добавляют совсем;
b) выщелачивание восстановленной руды аэрированным аммиачным раствором карбоната аммония для выделения никеля и кобальта в выщелачивающий раствор; и
c) отделение выщелачивающего раствора от рудных хвостов и извлечение никеля и кобальта жидкостной экстракцией органическим реагентом, осаждением или ионным обменом.
2. Способ по п,1, в котором добавляют менее 1 мас.%, восстановителя.
3. Способ по п.1 или 2, в котором восстановитель представляет собой тяжелую нефть.
4. Способ по п.1, в котором органический реагент для жидкостной экстракции выбран из оксимового реагента или замещенного бета-дикетонового реагента.
5. Способ по п.4, в котором органический реагент представляет собой 2-гидрокси-5-т-нонилацетофеноноксим, растворенный в носителе типа керосина.
6. Способ по п.1, в котором восстановительную атмосферу создают в обжиговой печи путем обогрева печи субстехиометрическим образом на конце выгрузки руды нефтяным топливом или газом любого типа и поддерживают восстановительную атмосферу за счет регулирования уровней водорода и монооксида углерода в атмосфере обжиговой печи.
7. Способ по п.6, в котором нефтяное топливо или газ представляют собой содержащие небольшое количество серы нефтяное топливо или газ.
8. Способ по п.1 или 2, в котором восстановитель, в случае его использования, перед обжигом добавляют к измельченной руде.
9. Способ по п.1, в котором температура в восстановительной зоне обжиговой печи составляет от 600 до 850°С.
10. Способ по п.9, в котором температура в восстановительной зоне обжиговой печи составляет от 700 до 810°С.
11. Способ по п.1, в котором время пребывания руды в восстановительной зоне вращающейся обжиговой печи составляет от 13 до 51 мин.
12. Способ по п.1, в котором восстановленную руду перед смешиванием с аммиачным раствором карбоната аммония охлаждают непрямым образом до температуры от 150 до 300°С в неокисляющей атмосфере.
13. Способ по п.1, в котором аммиачный раствор карбоната аммония содержит примерно от 70 до 150 г/л аммиака и примерно от 50 до 100 г/л диоксида углерода.
14. Способ по п.1, в котором при смешивании восстановленной руды с аммиачным раствором карбоната аммония получают шлам, который перемешивают и аэрируют для растворения никеля и кобальта в виде аммиакатных комплексов в выщелачивающем растворе.
15. Способ по п.14, в котором шлам охлаждают, и выщелачивание происходит при температуре от 35 до 60°С при атмосферном давлении.
16. Способ по п.15, в котором шлам охлаждают при помощи холодильника или сочетания холодильника и традиционного охлаждения.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU2003900387A AU2003900387A0 (en) | 2003-01-30 | 2003-01-30 | Process for nickel and cobalt extraction from laterite ores |
| AU2003900387 | 2003-01-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005127198A RU2005127198A (ru) | 2006-04-10 |
| RU2333972C2 true RU2333972C2 (ru) | 2008-09-20 |
Family
ID=30005088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005127198/02A RU2333972C2 (ru) | 2003-01-30 | 2004-01-30 | Способ извлечения никеля и кобальта из латеритных руд |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20060263282A1 (ru) |
| EP (1) | EP1587964B1 (ru) |
| JP (1) | JP2006516679A (ru) |
| CN (1) | CN1332047C (ru) |
| AT (1) | ATE405681T1 (ru) |
| AU (1) | AU2003900387A0 (ru) |
| BR (1) | BRPI0406988A (ru) |
| CA (1) | CA2512865A1 (ru) |
| DE (1) | DE602004015934D1 (ru) |
| ES (1) | ES2311797T3 (ru) |
| RU (1) | RU2333972C2 (ru) |
| WO (1) | WO2004067787A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA200505144B (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013096070A1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-27 | Freeport-Mcmoran Corporation | Systems and methods for metal recovery |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2003901727A0 (en) * | 2003-04-11 | 2003-05-01 | Qni Technology Pty Ltd | Reductive ammoniacal leaching of nickel and cobalt bearing materials |
| KR20070060120A (ko) * | 2004-09-17 | 2007-06-12 | 비에이치피 빌리톤 에스에스엠 테크놀로지 피티와이 엘티디 | 습식 야금 공정 및 건식 야금 공정의 조합에 의한 페로-니켈 또는 니켈 매트 제조 |
| AU2005284665B2 (en) * | 2004-09-17 | 2009-09-03 | Bhp Billiton Ssm Development Pty Ltd | Production of ferro-nickel or nickel matte by a combined hydrometallurgical and pyrometallurgical process |
| CN100374593C (zh) * | 2005-05-13 | 2008-03-12 | 河南科技大学 | 从磁铁矿尾渣中提取金属钴的工艺 |
| WO2008022381A1 (en) * | 2006-08-23 | 2008-02-28 | Bhp Billiton Ssm Development Pty Ltd | Production of metallic nickel with low iron content |
| WO2008138039A1 (en) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Bhp Billiton Ssm Development Pty Ltd | Nickel recovery from a high ferrous content laterite ore |
| CL2008002033A1 (es) | 2007-07-13 | 2009-01-02 | Metaleach Ltd British Virgin Islands Company | Metodo para la lixiviacion de uno o mas metales objetivo de una mena que comprende los pasos de curar la mena mediante una solucion acuosa de un agente de curacion, lixiviar la mena curada a presion atmosferica mediante una solucion de carbonato de amonio que contiene amoniaco libre y recuperar los metales de la lixiviacion cargada. |
| RU2352651C1 (ru) * | 2007-10-09 | 2009-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Способ хлороаммонийного выделения оксидов меди и никеля из сырья с последующим их разделением |
| FI126175B (en) | 2013-11-15 | 2016-07-29 | Outotec Finland Oy | Method and System for Separation of Nickel and Cobalt from Nickel Laterites and Nickel Laterite Extraction Solutions |
| CN106521164A (zh) * | 2016-11-07 | 2017-03-22 | 清华大学 | 一种复合萃取剂及其从化学镀镍废液中回收镍的方法 |
| CN107983764B (zh) * | 2017-12-19 | 2022-09-06 | 湖南华麒资源环境科技发展有限公司 | 一种铬污染土壤修复提质的方法 |
| WO2019203680A1 (en) * | 2018-04-20 | 2019-10-24 | Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostyu "Vi Kholding" | Method of recovery of nickel and cobalt from ferruginous laterite ores |
| EP4229225A4 (en) * | 2020-10-14 | 2025-07-16 | Univ British Columbia | CONCERTED MINERAL CARBONATION AND SELECTIVE LEACHING OF LATERITES |
| CN112941313A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-11 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种粗制镍铁合金的回收方法和应用 |
| CN116179871B (zh) * | 2022-12-20 | 2025-08-08 | 中南大学 | 一种红土镍矿低碳还原硫化焙烧富集镍钴的方法 |
| CN115838863B (zh) * | 2023-02-22 | 2023-04-28 | 中国科学院过程工程研究所 | 协同提取褐铁型红土镍矿和腐泥土型红土镍矿中镍钴的方法 |
| CN117066519A (zh) * | 2023-04-20 | 2023-11-17 | 浙江华友钴业股份有限公司 | 从红土镍矿湿法冶炼尾渣中回收铁的工艺方法 |
| CN116426768A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-07-14 | 东北大学 | 一种氧化钴矿钴铁同步还原干法协同回收的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3656934A (en) * | 1969-03-28 | 1972-04-18 | Int Nickel Co | Rotary kiln reduction of limonitic ores |
| RU2182187C1 (ru) * | 2001-05-10 | 2002-05-10 | Басков Дмитрий Борисович | Способ получения никеля и кобальта |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA851655A (en) * | 1967-03-06 | 1970-09-15 | A. Bell James | Beneficiation of nickel-containing lateritic ores |
| US3644114A (en) * | 1970-01-26 | 1972-02-22 | Sherritt Gordon Mines Ltd | Method for leaching reduced laterite ores |
| GB1348031A (en) * | 1971-05-13 | 1974-03-13 | Roy T K | Process for recovery of nickel and cobalt |
| US3768993A (en) * | 1971-06-11 | 1973-10-30 | Sherritt Gordon Mines Ltd | Method for reduction roasting nickeliferous laterite ores |
| US3907966A (en) * | 1972-06-28 | 1975-09-23 | Kennecott Copper Corp | Nickel extraction and stripping using oximes and ammoniacal carbonate solutions |
| GB1482151A (en) * | 1973-07-19 | 1977-08-10 | Kennecott Copper Corp | Processes for selectively recovering nickel valves |
| US3981968A (en) * | 1973-10-19 | 1976-09-21 | Freeport Minerals Company | Solvent extraction of nickel from ammoniacal solutions |
| CA1002762A (en) * | 1973-10-29 | 1977-01-04 | Donald R. Weir | Process for treating nickeliferous laterite ore containing limonite and serpentine fractions |
| CA1131916A (en) * | 1974-03-04 | 1982-09-21 | Verner B. Sefton | Activated roasting of high magnesium nickeliferous laterites and garnierites |
| US4187281A (en) * | 1978-08-07 | 1980-02-05 | Uop Inc. | Hydrometallurgical recovery of cobalt and nickel |
| US4985216A (en) * | 1985-02-14 | 1991-01-15 | Asarco Incorporated | Reduction roasting of metal ores |
| ID827B (id) * | 1987-05-20 | 1996-07-25 | Meq Nickel Pty Ltd | Pemisahan dan perolehan kembali nikel dan kobal dalam sistem-sistem amoniak |
| US5855858A (en) * | 1993-07-29 | 1999-01-05 | Cominco Engineering Services Ltd. | Process for the recovery of nickel and/or cobalt from an ore or concentrate |
| CN1113520A (zh) * | 1994-06-13 | 1995-12-20 | 北京矿冶研究总院 | 从铜锌物料中回收铜和锌的湿法冶金方法 |
-
2003
- 2003-01-30 AU AU2003900387A patent/AU2003900387A0/en not_active Abandoned
-
2004
- 2004-01-30 WO PCT/AU2004/000113 patent/WO2004067787A1/en not_active Ceased
- 2004-01-30 BR BR0406988-9A patent/BRPI0406988A/pt not_active IP Right Cessation
- 2004-01-30 RU RU2005127198/02A patent/RU2333972C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2004-01-30 AT AT04706573T patent/ATE405681T1/de not_active IP Right Cessation
- 2004-01-30 CN CNB2004800023351A patent/CN1332047C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-01-30 CA CA002512865A patent/CA2512865A1/en not_active Abandoned
- 2004-01-30 ES ES04706573T patent/ES2311797T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-30 US US10/543,615 patent/US20060263282A1/en not_active Abandoned
- 2004-01-30 EP EP04706573A patent/EP1587964B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-30 DE DE602004015934T patent/DE602004015934D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2004-01-30 ZA ZA200505144A patent/ZA200505144B/xx unknown
- 2004-01-30 JP JP2006501344A patent/JP2006516679A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3656934A (en) * | 1969-03-28 | 1972-04-18 | Int Nickel Co | Rotary kiln reduction of limonitic ores |
| RU2182187C1 (ru) * | 2001-05-10 | 2002-05-10 | Басков Дмитрий Борисович | Способ получения никеля и кобальта |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013096070A1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-27 | Freeport-Mcmoran Corporation | Systems and methods for metal recovery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2004067787A1 (en) | 2004-08-12 |
| CN1332047C (zh) | 2007-08-15 |
| DE602004015934D1 (de) | 2008-10-02 |
| EP1587964A4 (en) | 2006-08-02 |
| EP1587964B1 (en) | 2008-08-20 |
| ZA200505144B (en) | 2006-09-27 |
| ATE405681T1 (de) | 2008-09-15 |
| BRPI0406988A (pt) | 2006-01-10 |
| RU2005127198A (ru) | 2006-04-10 |
| US20060263282A1 (en) | 2006-11-23 |
| CN1738917A (zh) | 2006-02-22 |
| CA2512865A1 (en) | 2004-08-12 |
| ES2311797T3 (es) | 2009-02-16 |
| AU2003900387A0 (en) | 2003-02-27 |
| JP2006516679A (ja) | 2006-07-06 |
| EP1587964A1 (en) | 2005-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2333972C2 (ru) | Способ извлечения никеля и кобальта из латеритных руд | |
| CN104178642B (zh) | 一种分离锌浸出渣中锌和铁的方法 | |
| CN101323915A (zh) | 一种钼镍矿全湿法提取钼镍方法 | |
| KR20110104116A (ko) | 니켈 함유 합금철의 제조 방법 | |
| CN101049968A (zh) | 辉钼矿与软锰矿共同焙烧联产钼酸铵和硫酸锰的方法 | |
| CN102345018B (zh) | 一种处理氧化镍矿的方法 | |
| CN103555933A (zh) | 一种从镍钼矿中提取钼和镍及富集贵金属的方法 | |
| CN101215633B (zh) | 载氯体氯化法对含金银多金属矿综合利用的选冶工艺 | |
| Khasanov et al. | Technology for the Reduction of Iron Oxides in Fluidized Bed Furnaces | |
| US3450523A (en) | Procedure for the extraction of manganese,iron and other metals from silicates,metallurgical wastes and complex mining products | |
| NO155914B (no) | Fortykket haarblekepreparat. | |
| Monhemius | Treatment of laterite ores of nickel to produce ferronickel, matte or precipitated sulphide | |
| CN107541607A (zh) | 一种高砷金矿两段焙烧‑转化处理‑氰化浸金的方法 | |
| CN106755961A (zh) | 一种难处理氧化锌物料梯级硫化焙烧‑浮选回收铅锌方法 | |
| CN107119195B (zh) | 基于高S高Fe金矿与含铜废料直接熔炼回收金和铜的方法 | |
| Xu et al. | Enrichment of valuable metals from the sulfuric acid leach liquors of nickeliferous oxide ores | |
| CN215757552U (zh) | 锌精矿冶炼装置 | |
| US4326884A (en) | Process for obtaining metal values from ores containing such metals as oxides or convertible into such oxides | |
| AU2008316326B2 (en) | Production of nickel | |
| Doniyor et al. | The results of laboratory research processing of zinc cake zinc plant JSC" Almalyk MMC" | |
| CN101086034A (zh) | 湿法分解镍钼矿提取钼的工艺 | |
| WO2019203680A1 (en) | Method of recovery of nickel and cobalt from ferruginous laterite ores | |
| Queneau et al. | High-grade iron ore at copper cliff, Ontario | |
| AU2004207148B2 (en) | Process for nickel and cobalt extraction from laterite ores | |
| CN1216160C (zh) | 黄金难选原生矿直接焙烧提金工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100131 |