Гидрометаллургические пути переработки файнштейна

Разработаны два варианта гидрометаллургической переработки файнштейнов – сернокислотное и солянокислотное выщелачивание.

Сернокислотная схема. Схема сернокислотного выщелачивания осуществлена на заводе «Харьявалта» в Финляедии.

Передутые файнштейны, содержащие 7 – 8% S подвергают сернокислотному выщелачиванию. При таком содержании серы в файнштейне никель на 78%, а медь на 62% представлены металлической фазой, остальное количество этих металлов находится в форме низших сульфидов. Они реагируют с H₂SO₄, поэтому файнштейн можно выщелачивать отработанным электролитом. При выщелачивании стремяться селективно и достаточно полно перевести никель в раствор. Чтобы исключить возможное образование водорода при растворении никеля в серной кислоте и ускорить растворение меди, раствор интенсивно аэрируют воздухом (рисунок 18). При выщелачивании происходят следующие реакции:

2Ni + 2H₂SO₄ + O₂ = 2NiSO₄ + 2H₂O (200)

2Cu + 2H₂SO₄ + O₂ = 2CuSO₄ + 2H₂O (201)

Ni + CuSO₄ = NiSO₄ + Cu (202)

2Ni₃S₂ + 2H₂SO₄ + O₂ = 2NiSO₄ + 4NiS + 2H₂O (203)

Рисунок 18. Сернокислотная схема переработки файнштейна.

NiS + H₂SO₄ = NiSO₄ + H₂S (204)

То есть происходит растворение никеля и цементация меди, получают практически чистый никелевый раствор. Вместе с никелем в раствор переходят Fe и Co, от них производят очистку так же, как и в процессе Хибинетта. Никель выделяют электролитически. Остаток от выщелачивания обрабатывают отработанным электролитом, при этом медь переходит в раствор, который электрообезмеживают в ваннах со свинцовыми анодами. Раствор после обезмеживания возвращают на окисление, а медный кек в плавильное отделение. Недостаток схемы – трудно выделить платиновые металлы, они размазываются по схеме.

Солянокислотная схема. Фирма «Фальконбридж» (Норвегия) разработала технологию переработки медно-никелевого файнштейна с использованием для выщелачивания соляной кислоты (рисунок 19).

Рисунок 19. Солянокислотная схема переработки файнштейна

Исходным сырьем является медно-никелевый файнштейн, который после измельчения обрабатывают концентрированной соляной кислотой при 65 - 70°С с получением раствора хлоридов никеля и кобальта. При этом Ni₃S₂ взаимодействует с HCl, а Cu₂S нет, поэтому медь в виде сульфидов и платиновые металлы остаются в кеке, который направляют в медное производство. Раствор, содержащий: Ni – 120 г/л, HCl – 160 г/л и Fe, Cu и Co по 2 г/л, окисляют воздухом для перевода Fe (II) в Fe (III) и получения из сероводорода элементарной серы. После этого раствор очищают от Fe экстракцией 40%-ным раствором ТБФ, а от Cu и Co – 11%-ным раствором триизооктиламина. В обоих случаях реэкстракцию проводят водой (Fe в три ступени, Co – в шесть). Применение экстракции в данном случае позволило исключить операции нейтрализации при очистке раствора и осаждении никеля и осуществить регенерацию соляной кислоты. Рафинат после экстракции дополнительно подкисляют концентрированной HCl и кристаллизуют из него никель в виде NiCl₂^.6H₂O. Если необходимо получить металл, то хлорид обжигают до NiO и HCl, а затем NiO восстанавливают до металла.

Издание учебное

БУКИН В.И.

ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРЕКУРСОРОВ НА ОСНОВЕ МАЛЫХ МЕТАЛЛОВ И РАССЕЯННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

(часть 3)

Курс лекций

Подписано в печать Формат 60х84/16. Бумага писчая.

Отпечатано на ризографе. Уч.изд.листов Тираж 100 экз.

Заказ №___

ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет тонких химических технологий им. М.В.Ломоносова»

Издательско-полиграфический центр.

119571, Москва, пр. Вернадского,86

Дата добавления: 2014-11-06; просмотров: 338; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!