Способ получения никеля из бедных руд Советский патент 1934 года по МПК C22B23/04 

При условиях применения лирометал- , Лургического метода, в настоящий мо- мент не могут быть использованы имеющиеся на Урале весьма значительные запасы бедных никелевых руд, так как возможности этого метода ограничены низшим пределом содержания никеля в руде около 2%.

Все известные до сих пор методы Гидрометаллургической переработки бед-, ных никелевых руд на практике являются нерентабельными главным образом из-за огромного расхода кислоты, употребляемой для выщелачивания, которая бесполезно расходуется на растворение побочных примесей в руде.

Предлагаемый способ переработки никелевых руд имеет в виду устранить &ТОТ основно й недостаток всех гидрометаллургических методов.

По одному из возможных вариантов нового способа переработка бедных силикатных магнезиально-никелевых руд заключается в нижеследующих процессах: 1) выщелачивание руды растворами слабой соляной кислоты; 2) удаление железа из щелоков осаждением магнезитом (MgCO:j) или мрамором (СаСОз) из слабокислых растворов; 3) выпаривание щелоков и разделение MiCl, и MgClj Методом высаливания; 4) гидролиз NiCIa перегретым паром для получения NiO и HCi; 5) регенерирование соляной кислоты путем гидролиза MgCia перегретым паром на МдО и НС (по методу

В. П. Ильинского); 6) получение из ISiO кубикового никеля высокого качества методом замешивания с мукой с последующим кальцинирующим обжигом, или гранулированного никеля посредством восстановительной плавки.

Описанный метод имеет в виду полную регенерацию соляной кислоты, что дает большое преимущество, так как соляная кислота является наиболее дорогой из кислот, применяющихся в гидрометаллургии.

Условие полной регенерации соляной кислоты дает возможность вести выщелачивание руд до 100% извлекаемого никеля, не опасаясь излищнего расхода кислоты, тогда как при извлечении, например, серной кислотой, чтобы избежать чрезмерного расхода ее, приходится ограничиваться извлечением не выше 70-75% никеля.

В случае применения метода В. П. Ильинского для переработки Соликамского карналлита путем гидролитического разложения последнего, гидрометаллургия никеля будет обеспечена большими количествами дешевой соляной кислоты. Так как предлагаемый метод является гидрометаллургическим, то он совершенно исключает все самые дорогие операции гидрометаллургической переработки руд, как то: плавку в ватер-жакетах на бедный щтейн (наиболее дорогая операция) и все последующие стадии дробления и обжига щтейна и

нлавки последнего в конверторах на богатый штейн. Из термических, операций гораздо более дешевыми являются выпарка щелоков, гидролиз перегретым паром и заключительная восстановительная плавка или кальцинирующий обжиг.

Электролиз, как очень дорогая и мало желательная операция в условиях Урала, полностью исключен. Кроме того, электролиз солянокислых растворов требует более дорогой аппаратуры.

В основном схема производства очень проста, так как состоит из малого числа операций, не требующих особо сложной аппаратуры. Последняя целиком может быть изготовлена средствами СССР из своих материалов. При новом способе полностью отсутствуют отбросы производства, так как МдО, получающийся в результате гидролиза, при регенерации соляной кислоты идет на изготовлеHj e цементов; получающийся железный шлам можно брикетировать и передавать в плавку на местные железоплавильные заводы.

По сравнению с электролизом, гидролитическое разложение NiClg представляет собой более простую и дешевую операцию, не требующую сложной аппаратуры.

Следует ожидать, что получающийся по этому методу металлический никеЛь должен быть высокой чистоты, не ниже электролитического.

По другому варианту переработка бедных силикатных магнезиально-никелевых руд состоит е нижеследующем: 1) выщелачивание руды растворами слабой соляной кислоты; 2) удаление железа из щелоков осаждением магнезитом (MgCOg) или мрамором (СаСОз) из слабо кислых растворов; 3) выпаривание очищенных от железа щелоков досуха; 4) гидролитическое разложение смеси получающихся солей SiCl2, MgCl2 (СаСЬ) на смесь окислов МЮ, МдО (и СаС) и HCI. При этом полностью регенерируется соляная кислота; 5) восстановительная плавка полученных окислов с добавкой флюса для перевода МдО (и СаО) в шлак. В результате плавки получается чистый никель.

Этот вариант предлагается на случай возникновения затруднений в достижении максимальной полноты и чистоты разделения ХлбрИдоЁ NiCls, MgClz (и СаСЬ) методом кристаллизации (высаливания) в заводском масштабе.

Сохраняя за собой все преимущества первого варианта и в качестве главного из них полную регенерацию соляной кислоты, второй вариант имеет также и некоторые свои достоинства.

По сравнению с первым вариантом он дает существенное упрощение всего процесса за счет сокращения общего числа операций. В нем полностью исключено разделение смеси имеющихся хлоридов методом кристаллизации (высаливания), и гидролиз не разбит по частям, а представляет собой одну цельную операцию.

Во втором варианте, правда, теряется магний, так как он переходит в шлак в результате восстановительной плавки, но точная калькуляция обоих процессов должна будет ;решить, что выгоднее- потерять магний или делать все лишние операции.

Кроме того в перспективе имеется возможность так разработать способ ведения восстановительной плавки смеси окислов NiO MgO (без добавки флюса), чтобы непосредственно получить высокосортный легкий сплав никеля с магнием, подобно тому, как непосредственной плавкой из руды получается модель-металл. В этом случае магний найдет себе полное использование.

Можно предполагать, что полученный по новому способу никель окажется наиболее дешевым благодаря указанным моментам, введенным в методику гидрометаллургической переработки бедных никелевых руд.

При благоприятном разрешении всех экспериментальных деталей предлагае мого метода, последний при внедрении в промышленность должен дать решительный толчок к мощному развитию последней на Урале, так как смогут быть использованы все бедные руды среднего и южного Урала.

Предмет изобретения.

1. Способ извлечения никеля из бедных руд при помощи выщелачивания их

боЛйной кислотой с последующей очисткой растворов от железа известными методами, например обработкой МдСОз, CaCOj и др., отличающийся тем, что выпаренные досуха соли, содержащие никель, подвергают гидролизу воздействием пара, нагретого до 350 - 400°, после чего из смеси полученных окислов извлекают никель обычными металлургическими методами, а выделяющиеся

пары соляной кислоты используют ДЛЯ выщелачивания свежих порций руды. 2. Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что в процессе выпаривания растворов ведут разделение солей никеля и магния методом дробной кристаллизации, а затем полученные хлористые соли никеля и магния подвергают гидролизу отдельно друг от друга для получения чистой окиси никеля.