Способ обработки никелевых руд Советский патент 1937 года по МПК C22B3/14 C22B23/04 

Существующие мокрые способы обработки никелевых руд, концентратов и отходов с целью извлечения заключенного в них никеля в основном могут быть сведены к .следующим:

1.Обработка измельченной руды концентрированной (56-66 Вё) серной кислотой.

2.Хлорирование руды с последующим обжигом при температуре ниже температуры разложения хлоридов никеля и выше температуры разложения остальных хлоридов.

3.Извлечение никеля из восстановленной руды слабой серной кислотой.

4.Выщелачивание никеля из руды избыточным количеством раствора (NH4)2S04, содержащего некоторое количество свободного аммиака, и другие методы.

Однако эти методы обработки не всегда рентабельны, а в некоторых случаях вообще неприменимы.

Так, способ обработки никелевых руд с серной кислотой и последующим выщелачиванием никеля водою непригоден для переработки руд с высоким содержаппем магния вследствие неразлагаемости сульфата магния при температурах процесса,

т. е. ниже температуры разложения сульфата никеля.

Гидрометаллическая обработка руд или горных пород с содержанием никеля 0,5-1,0% и ниже требует очень высокого расхода кислоты, так как в виду чрезвычайно легкой разлагаемости силикатов пустой породы (змеевики в уральских рудах, сливиниты в рудах Мончетундры и норильских и пр.) в раствор переходит до 70% руды.

Недостатком способа выщелачивания никеля избыточным количеством раствора (NH4)2S04, содержащего некоторое количество свободного аммиака, является незначительная скорость реакции при действии этого реагента. Предлагаемый способ обработки никелевых руд позволяет почти полностью извлекать никель из руд концентратов и отходов (хвостов), которые не могут быть рентабельно обработаны ни одним из вышеуказанных способов.

Сущность предлагаемого способа заключается в нагревании смеси руды с сухими аммонийными солями -

хлористыми, сернокислыми и г. п.

при температуре, не превышаюпдей

температуры возгонки аммопп1 1ных

солей.

При никель дает комплексные аммиачные соли, не переводя магниевые, кальциевые и другие силикаты, находящиеся в пустой породе в растворимые в воде соединения. После нагревания смеси руды (80-70% руды и 30-20% хлористого аммония) концентратов или хвостов с аммонийными солями в течение 2-3 часов и отгонки аммонийных солей горячий сплав на холоду выщелачивается водой. В раствор при этом переходят соли никеля, меди, незначительное количество железа и окиси магния. Из раствора никель осаждается обычным путем: сернистым натром или (после соответствующей очистки раствора) электролизом. Отогнанные аммонийные соли поступают на смешение с новыми порциями руды. Происходящие при спекании руды с аммонийными солями химические реакции целиком зависят от состава руды, температуры спекания и пр.

Так, например, при спекании окисленной никелевой руды с NH.iCl взаимодействие между продуктами спекания идет по следующим реакциям:

I. При температуре возгонки NH.iCl диссоциирует по уравнению

NH, + HC1(1)

получающаяся в результате разложения хлористого аммония НС1 вступает в реакцию с NiO с образованием NiCl2

NiO + SHCl NiClH-H.O (2)

Выделивщийся по уравнению (2) NiClj образует NH, и НдО сложное химическое соединение по реакции (3)

NiCU -j- nNHs + /иНзО NiCl, rt.NHa ,,О(3)

при избытке же NH4C1 имеет место реакция (4)

NiCl3 + nNH4Cl NiCU (4).

Наличие этих соединений установлено опытом.

П. Если температура спекания будет выше 300°, то реакция идет с разложением NHj и восстановлением Ni 4МО + 2NH4C1 MCI, + ЗМ +

+ N, + 4H.O (5)

где МО-окись металла, а М-металл (Ni, Си).

III. Окислы железа, содержащиеся в руде, также подвергаются хлорированию, но в результате взаимодействия с HgO-f-NHs хлорное железо нереходит обратно в окись.

Магнезия в первой стадии процесса при температуре 200 хлорируется, а при повышении температуры хлористый магний переходит в MgO или хлорокись магния.

Рядом опытом, проведенных в ГИПХе и Горном Институте установлено, что при выщелачивании продуктов С 1екания в водный раствор переходят почти 100% хлора, следы рех- и двухвалентного железа и незначительное количество магния ( общего содержания магния в руде). Степень извлечения никеля достигает 96%. Содержание NH;. в водной вытяжке может изменяться от 100% и случае спекания при температуре о 300, до 75% при 500.

Предмет изобретения.

Способ обработки никелевых руд, концентратов и отходов с целью переведения заключенного в них никеля в растворимые в воде соединения для последующей металлургической переработки, отличающийся тем, что перерабатываемую никелевую руду нагревают с аммонийными солями при температуре не выше возгонки аммонийных солей, после чего производят обычным способом выщелачивание.