Способ переработки никельсодержащих пирротиновых концентратов Советский патент 1984 года по МПК C22B23/04 C22B3/00 

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано при расширении сырьевой базы и вовлечении дополнительных объемов неиспользуемого в настоящее время сырья в производство цветных металлов. Известен способ переработки никельсодержащюс пирротиновых концент ратов, включающий автоклавное окисление пирротина и флотацию окисление пульпы для отделения элементарной серы и сульфидного .материала от желе зистого кека. Окисление пирротина в данном способе осуществляется при 90-1 , давлении кислорода, равном 7 атм и рН пульпы 1,8-2,6, кото рое регулируется в течение процесса соотношением между производительностью и парциальным давлением кисло рода, а также введением в пульпу пир ротинового концентрата сульфатсодержащих добавок. В качестве добавок используется серная кислота, сульфат железа, а также соляная, азотная кис лоты, их соли и смеси последних с сульфатсодержащими соединениями Процесс окисления пирротина в автоклаве протекает при температурах ниже плавления серы, прикоторых образуется пульпа окислов железа повьппенной .вязкости, отрицательно влияющей на формирование флотационнык свойств пульпы и способствующей повышенным потерян никеля с хвостами флотации. Для уменьшения невосполнимых потерь никеля с -окислами железа, т.е. для обеспечения при окислении рН пульпы 1,80-2,60, необходим расход дополнительных реагентов, отдельные из которых, например серная, азотная и соляная кислоты, являются коррозионно-активными, что затрудняет их подачу в автоклав и уменьшает коррозионную стойкость оборудования Кроме того, указанный температурный интервал для окисления никельсодержа щего пирротинобого материала не обеспечивает вскрытия так называемых лежалых пирротиновых концентратов, отличающихся низкой реакционной способностью, для переработки которых требуется более жесткий температурный режим окисления, . Наиболее близким к предлагаемому .по технической сущности и достигаемо му результату является способ переработки никельсодержащих пирр91%11овы концентратов, включающий окислительное автоклавное выщелачивание при температуре вьш1е точки плавления серы в присутствии поверхностно-активного вещества и пенную флотацию с выделением в отвальные хвосты окисленного железа Г23. Процесс окисления сульфидных мате.риалов осуществляется при низком пархдаальном давлении кислорода (2,55,0 атм), при котором не достигаются в начальной стадии процесса низкие значения рН, не способствует формированию флотационных свойств пульпы и приводит к потерям никеля с хвостами Bbmie проектных (0,25%) . Целью изобретения является уменьшение безвозвратных потерь никеля с хвостами серосульфидной флотации. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки никельсодержащих пирротиновьк концентратов, включающему окислительное автоклавное вьш елачивание при температуре вьш1е точки плавления серы в присутствии поверхностно-активного вещества и пенную флотацию с вьщелением в отвальные хвосты окисленного железа, в первые 10-30% времени окислительного вшцелачивания. концентрата процесс ведут при рН 1,0-1,6 при поддерживании парциального давления кислорода 7,2-13,0 атм. Стабильное поддержание низких значений рН пульпы в начальный период протекания процесса окисления способствует формированию флотационных свойств окисленной пульпы, что проявляется в получении отвальных хвостов пенной флотации с содержанием никеля ria уровне или ниже проектной величины (0,25%). При непрерьшном режиме процесса окисления нулевая точка отсчета времени протекания процесса практически отсутствует, поэтому первые 10% времени являются таким отрезком време.ни осуществления процесса, при уменьшении которого в окислительном процессе в непрерывном режиме не представяется возможным уловить какие-либо изменения. Замедление процесса таким образом, чтобы на начальный период приходилось сверх 30% времени окисления концентрата, приводит к ухудшению флотационных свойств пульпы, что в свою очередь повышает потери нике-. я с хвостами. При поддержании в первые 10-30% времени окислительного выщелачивания концентра та в автоклаве значения рН пулбпы вьппе 1,6 образуются Хвосты флотации с содержанием никеля выше 0,25% (фиг. 3). -. При понижении величин рН пульпы ниже 1,0 в автоклаве создается коррозионно-агрессивная среда, что приводит к сокращению срока эксплуатации оборудования. Уменьшение парциального давления кислорода в газовом откислителе ниже 7,2 атм (фиг. 2) резко повьшает рН пульпы в автоклаве до 1,8-1,9, а содержание никеля в хвостах флотации до 0,5-0,65% (фиг. 3). Увеличение парциального давления кислорода выше 13 атм не оказывает существенного влияния на изменение рН пульпы в автоклаве в первые 10-30% времени процесса окисления концентрата (фиг. 2) На фиг. 1 представлена зависимост степени разложения пирротина (tp) от парциального давления кислорода ( кривые 1 и 2 - изменение Ipo соответственно в первые 10 и 30% вре мени протекания процесса окисления; на фиг. 2 - зависимость изменения .значения рН в автоклаве от парциального давления кислорода (Ро,,) кривые 3 и 4 - изменение значения рН соответственно в первые. 10 и 30% вре .мени протекания процесса; на фиг.З зависимость содержания никеля в отвальных хвостах пенной флотации от величины рН пульпы в автоклаве в первые 10-30% времени протекания процесса. Пример 1. По известному способу окисление никельсодержащего пир ротинового крнцентрата проводили в лабораторном автоклаве емкостью 1 л при температуревыше точки плавления среды (вьше 120°С) и парциальном давлении кислорода 2,5-5,0 атм. Массовое отношение. Ж:Т в исходной пульпе пирротиновогр концентрата составляло 1,5-2,0. В опытах использован концентрат следующего состава, мас;..%: никель 3,36-4,58; железо 47,1 49,1; сера 27,2-29,9; пирротин 65-68 Крупность концентрата : 100% фрак ции (-0,04 мм.). Общая продолжительность лаборатор ного опыта 40 мин. . Как видно из фиг. 1, степень окис ления пирротина в первые 1О (фиг. 1, Р() 5,0 атм, кривая 1, построенная по данным отбора проб через 4 мин от начала опыта) - 30% времени (фиг. 1, кривая 2, построенная по данным отбора проб через 13 мин от начала опыта не превышает 50%. При этом рН окисленной пульпы не достигается ниже 1,8 (фиг. 2, при атм). Такая кислотность пульпы не обеспечивает оптимальных условий для формирования флотационных свойств окисленной пульпы, в результате чего на стадии пенной флотации получаются хвосты с содержанием никеля 0,5% и вьше (фиг.З, рН 1,8). Пример 2. По предлагаемому способу окисление никельсодержащего пирротинового концентрата проводили в лабораторном автоклаве емкостью 1 л при , отношении Ж:Т в исход. ной пульпе 1,5-2,0. В опытах использован концентрат следующего состава, мас.%: никель 4,2; железо 44,8; сера 27,80; пирротин 56,4. Крупность концентрата :100% фракции (-0,08 мм) Продолжительность опыта 40 мин. В процессе окислительного вьш1елачивания при парциальном давлении кислорода 7,2 атм степень окисления пирротина в первые 10-30% времени окисления составляет 70-77% (фиг. 1, соответственно кривые 1 и 2), при этом значения рН окисленной пульпы понижаются до 1,12-1,16 (фиг. 2, при РО 7,2 атм). При флотации окисленной пульпы с рН 1,12-1.16 образуются железистые., хвосты, содержащие 0,23-0,21% никеля, т.е. на уровне проектного содержания никеля в хвостах серосуль- фидной флотации (фиг. 3). Повышение парциального давления кислорода до 13 атм интенсифицирует процесс; степень окисления пирротина в первые 10-30% времени окисления достигает 88-94% (фиг. 1, соответственно кривые 1 и 2), значения рН окисленной пульпы понижаются до 1,061,0 (фиг. 2, соответственно кривые 3 и 4), и содержание никеля в хвостах флотации составляет 0,20-0,17, что ниже проектного уровня на 0,05-0,08%, Использование данного способа позволяет уменьшить безвозвратные потери никеля с отвальными хвостами пенной флотации. Ожидаемый зкономический эффект И35 тыс, руб. в год.

РН 2.5

2.01,51.0

СПОСОБ ПЕРЕРАБО.ТКИ НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩИХ ПИРРОТИНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ, включаннций окислительное автоклавное выщелачивание при температуре выше точки плавления серы в присутствии поверхностно-активного вещества и пенную флотацию с выделением в отвальные хвосты окисленного железа, отличающийся тем, что, с целью З1 еньшения безвозвратных потерь никеля с хвостами серосульфидной флотации, в первые 10-30% времени окислительного вьяцелачивания концентрата процесс ведут при рН 1,0-1,6 при поддерживании парциального давления кислорода 7,2-13,0 атм.

Q 1-ТГ-ГГ-Т I

2 6 S 10 П /« 16 РогОтм