СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НИКЕЛЯ И СОПУТСТВУЮЩИХ МЕТАЛЛОВ

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НИКЕЛЯ И СОПУТСТВУЮЩИХ МЕТАЛЛОВ


RU (11) 2311467 (13) C2

(51) МПК
C22B 23/00 (2006.01)
C22B 3/20 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - нет данных 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2006100077/02 
(22) Дата подачи заявки: 2006.01.11 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2006.01.11 
(43) Дата публикации заявки: 2007.07.20 
(45) Опубликовано: 2007.11.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2182188 С1, 10.05.2002. FR 2459245 A1, 09.01.1981. CA 2395457 A1, 05.07.2001. WO 2005/116279 A1, 08.12.2005. JP 2005350766 A1, 22.12.2005. US 2006002835 A, 05.01.2006. 
(72) Автор(ы): Синегрибов Виктор Андреевич (RU); Кольцов Василий Юрьевич (RU); Логвиненко Изабелла Алексеевна (RU); Мельник Дмитрий Викторович (RU); Батшев Василий Иванович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Общество с ограниченной ответственностью "Геовест" (RU) 
Адрес для переписки: 125004, Москва, ул. Тверская, 7, а/я 62, ООО "Геовест", ген. директору Д.В. Мельнику 

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НИКЕЛЯ И СОПУТСТВУЮЩИХ МЕТАЛЛОВ
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам извлечения никеля, кобальта и сопутствующих металлов из растворов, полученных при кислотном выщелачивании окисленных (латеритовых) руд, и может быть использовано при получении никеля, кобальта, марганца и магния из указанных растворов. Исходный раствор нейтрализуют до рН 5,0-5,5 карбонатом или оксидом магния для осаждения железа и алюминия и полученную пульпу сгущают. Из верхнего слива сгустителя и сгущенной пульпы сорбируют никель и кобальт, отделяют раствор от осадка в сгущенной части пульпы и объединяют его с очищенным от никеля и кобальта верхним сливом сгустителя, после чего выделяют из объединенного раствора марганец и магний. Техническим результатом является снижение потерь смолы и упрощение извлечения марганца и магния. 2 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к способам извлечения никеля, кобальта и сопутствующих металлов из растворов, полученных при кислотном выщелачивании окисленных руд, и может быть использовано при получении никеля, кобальта, марганца и магния из указанных растворов.

Известен способ выделения никеля и кобальта из растворов, полученных в результате автоклавного сернокислотного выщелачивания металлов из окисленных руд [1]. По этому способу на заводе Моа Бей товарный сернокислый раствор для доочистки от примесей железа, алюминия и хрома нейтрализуют известняком до рН˜2,5 и из нейтрализованного раствора в горизонтальных цилиндрических автоклавах с мешалками при температуре 120-135°С газообразным сероводородом под давлением около 1,0 МПа выделяют смешанный никелькобальтовый сульфид (товарная продукция). Недостатки процесса - высокая токсичность сероводорода и сложность получения удовлетворительно фильтрующегося осадка.

Наиболее близок к предлагаемому техническому решению способ получения никеля и кобальта из сернокислого раствора, включающий осаждение железа и, частично, никеля и кобальта из раствора при изменении водородного показателя раствора с последующим отделением осадка от раствора, осаждение из оставшегося раствора марганца переводом его в диоксид и отделением диоксида от раствора, промывка осадков растворами аммиака, объединение всех растворов и осаждение из объединенного раствора никеля путем добавления в него сульфида натрия или аммония [2]. Недостатки способа - сложная многостадийная схема получения конечного никелевого раствора, приводящая к его существенному разбавлению и соответственно увеличению количества и объема оборудования, использование для осаждения никеля сильно токсичных сульфидов.

Технический результат предлагаемого решения заключается в снижении потерь смолы при раздельной сорбции никеля и кобальта из сгущенного продукта и раствора после нейтрализации раствора оксидом или карбонатом магния и разделении полученной пульпы на указанные продукты; упрощается извлечение из отработанных растворов марганца и магния.

Технический результат достигается тем, что согласно предлагаемому способу для осаждения железа и алюминия раствор нейтрализуют до рН 5,0-5,5 карбонатом магния, полученную пульпу сгущают, из верхнего слива сгустителя и сгущенной пульпы сорбируют никель и кобальт, отделяют раствор от осадка в сгущенной части пульпы и объединяют его с очищенным от никеля и кобальта верхним сливом сгустителя, после чего известными способами выделяют из объединенного раствора марганец и магний.

Перед извлечением никеля и кобальта из растворов необходимо перевести в осадок содержащееся в растворе железо. Для этого можно нейтрализовать раствор, например, известняком или оксидом кальция до рН 3,5-4,0. При последующем извлечении из раствора магния очистку раствора от железа целесообразно совместить с его очисткой от алюминия, но для этого надо довести рН раствора до 5,0-5,5. Осаждение железа и алюминия, а также хрома при нейтрализации раствора сопровождается частичным осаждением никеля и кобальта, причем с увеличением рН выше 3,5 количество переходящих в осадок никеля и кобальта резко возрастает (табл.1).

Осаждение гидроксида железа оксидом кальция.

Таблица 1 
N п/п pH раствора Содерж. в р-ре, г/дм3 Перешло в осадок, % 
Fe Ni Al Fe Ni Al 
1 Исходный 10,5 1,70 2,15 
2 3,5-3,7 1,95 1,61 0,077 81,4 5,3 96,4 
3 5,0 0,38 1,38 0,006 96,4 18,8 99,7 


Извлечь никель и кобальт как из раствора, так и перешедшие в осадок, позволяет использование процесса сорбции этих металлов из пульпы, для чего полученную после нейтрализации пульпу при постоянных рН и температуре контактируют с ионитом в противоточном режиме. Однако перед сорбцией следует разделить пульпу на две части: сгущенную пульпу и осветленный раствор. Сорбцию металлов из пульпы ведут в пачуках при перемешивании, из растворов - в колоннах с плотным слоем ионита. Потери смолы за счет истирания составляют соответственно 55 и 13% в год. Таким образом, раздельная сорбция из пульпы и раствора позволяет снизить потери смолы и существенно улучшить экономичность процесса (табл. 2).

Очистку раствора от железа и алюминия при последующих сорбционном извлечении никеля и кобальта из пульпы и утилизации магния следует проводить карбонатом (предпочтительно природным) магния, что позволит уменьшить количество осадка и повысит содержание магния в растворе, а следовательно, экономичность его утилизации.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходный раствор выщелачивания, содержащий, г/дм3: 4,8 Ni; 0,13 Со; 6,0 Fe; 1,4 Mn; 4,5 Al; 13 Mg и 50 H 2SO4 нейтрализовали карбонатом магния до рН 5,5, переведя в осадок железо (III) и алюминий. Полученную пульпу сгустили и разделили на осветленный раствор и сгущенную пульпу.

После сорбционного извлечения никеля и кобальта из сульфатного раствора насыщенный металлами ионит отмыли водой и обработали при 40-45°С водным раствором минеральной кислоты серной с концентрацией не более 3 н. Из товарного десорбата осадили карбонатный концентрат 15%-ным раствором кальцинированной соды при температуре 70-80°С, который затем отфильтровали, промыли и высушили. В расчете на вес сухого продукта он содержал, %: 38-45 Ni; 0,08-0,1 Со; 2,0-2,8 Fe; 1,0-1,1 Al; 0,4-0,5 Mg.

В таблице приведены основные расходные показатели для трех вариантов переработки раствора:

1. переработка раствора по предлагаемому решению,

2. осаждение железа и алюминия известняком и сорбция никеля из полученной пульпы,

3. осаждение железа и алюминия известняком, сгущение пульпы и раздельная сорбция никеля из раствора и сгущенной пульпы.

Расход реагентов и сорбента при переработке раствора выщелачивания

Таблица 2 
Показатель Варианты 
1 2 3 
Осаждение железа. Расход, г/дм 3: 
MgCO 3 78,5 
СаСО3 95 95 
Концентрация Mg в растворе после осаждения Fe, г/дм3 35,5 13 13 
Выход после сгущения, %: 
осветленного раствора, 92,4 73,7 
сгущенной пульпы 7,6 100 26,3 
Потери сорбента за счет истирания, кг/т руды, при сорбции никеля из: 
раствора, 0,029 0,024 
пульпы. 0,023 0,163 0,109 
Всего 0,052 0,163 0,133 


Как видно из данных табл.2, раздельная сорбция никеля и кобальта из сгущенной пульпы и осветленного раствора позволяет снизить потери сорбента по сравнению с их сорбцией из исходной пульпы с 0,163 до 0,133 кг/т руды, а уменьшение объема осадка при осаждении железа и алюминия карбонатом магния вместо карбоната кальция - до 0,052 кг/т руды.

После извлечения никеля и кобальта пульпу фильтровали для отделения твердой компоненты, представляющей собой смесь гидроксидов железа, хрома и алюминия, и фильтрат объединяли с осветленным раствором. Для повышения эффективности извлечения из объединенного раствора содержащихся в нем марганца и магния концентрацию магния в растворе доводили до предела растворимости, используя часть раствора для выщелачивания сульфатизированной руды. Затем из концентрированного раствора известными методами последовательно выделяют марганец и магний.

Техническая эффективность предлагаемого способа извлечения никеля и сопутствующих металлов заключается в следующем:

- извлечение в первую очередь никеля (и кобальта) методом их сорбции из пульпы, полученной в результате осаждения железа (III) и алюминия, позволяет в отличие от прототипа избежать на этом этапе операции фильтрования и необходимости аммиачной промывки осадка для снижения потерь никеля с осадком;

- разделение пульпы на чистый раствор и сгущенную пульпу и проведение процесса сорбции никеля по отдельности из каждого полученного продукта позволяет снизить потери сорбента за счет истирания;

- способ обеспечивает возможность снизить затраты на извлечение магния в товарную продукцию.

Источники информации

1.Резник И.Д., Ермаков Г.П., Шнеерсон Я.М. Никель. М.: ООО "Наука и технологии", 2001. Т.2: Окисленные никелевые руды, с.385-388.

2.Пат. 2182188 РФ, 7 С22В 23/00. Способ получения никеля / Д.Б.Басков, С.В.Плеханов, С.Л.Орлов, Г.А.Середа // 2002. Бюл. № 13.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ извлечения никеля и сопутствующих металлов из раствора выщелачивания окисленных руд, включающий осаждение железа при нейтрализации и выделение никеля, кобальта и марганца, отличающийся тем, что осаждение железа ведут совместно с алюминием при нейтрализации раствора карбонатом или оксидом магния до рН 5,0-5,5 с последующим сгущением полученной пульпы, выделение никеля и кобальта ведут из верхнего слива сгустителя и сгущенной пульпы сорбцией, отделяют раствор от осадка в сгущенной части пульпы и объединяют его с очищенным от никеля и кобальта сорбцией верхним сливом сгустителя, и из объединенного раствора выделяют последовательно марганец и магний.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru