Skip to content

Изучен новый метод обогащения руд для более полного извлечения цветных металлов

3 мин.

Опубликованно: 2 июня 2021

Цветная металлургия

Ученые Кольского научного центра РАН и Южно-уральского федерального научного центра минералогии и геоэкологии Уральского отделения РАН исследовали возможность применения метода спекания и последующего выщелачивания чернового концентрата медно-никелевой руды для более полного извлечения цветных металлов.

Исследование на стыке минералогии, химии и экологии было выполнено в рамках программы приграничного сотрудничества Коларктик Supporting Environmental Economic and Social Impacts of Mining Activity (SEESIMA), направленной на поиск оптимальных технологических решений в области горнодобывающей промышленности с целью снижения воздействия на окружающую среду и повышения экономической отдачи.

Сегодня в мире открыто более 400 месторождений медно-никелевых руд, а суммарные запасы меди и никеля в мире в настоящее время оцениваются в 1,6 миллиардов тонн и 210 миллионов тонн соответственно. На долю месторождений сульфидных медно-никелевых руд приходится около 65 процентов общемирового производства никеля, составляющего более двух миллионов тонн в год. Кроме того, из этих руд ежегодно производят около 700 тысяч тонн меди, а также металлов платиновой группы.

Качество сырья, поступающего на обогащение, постепенно снижается и предприятия вынуждены вовлекать в переработку более труднообогатимое сырье. Руды характеризуются низким содержанием полезных компонентов, наличием окисленных форм, значительным количеством тонкой сульфидной вкрапленности.

Так, многолетняя эксплуатация месторождений медно-никелевых руд Печенгского рудного поля привела к необходимости вовлечения в переработку руд с усложненной морфологией вкрапленности сульфидных минералов. При этом традиционно используемые технологические схемы и реагентные режимы не обеспечивают получение необходимых показателей обогащения. Преобладающий тип руд в настоящее время – вкрапленные руды в серпентинитах, они составляют около 80 процентов объема руд, поступающих на флотацию.

Главные породообразующие минералы руд – серпентин, оливин, хлорит, пироксен и амфибол. Рудные минералы представлены преимущественно пирротином, пентландитом, халькопиритом и магнетитом. Сульфидная вкрапленность в основном имеет размеры менее одного миллиметра. Схема обогащения вкрапленных медно-никелевых руд представлена двухстадиальным измельчением и широким фронтом флотации, включающим межцикловую, основную, контрольную, перечистные операции и дофлотацию промпродуктов. Потери никеля с хвостами обогащения составляют около 25-27 процентов от содержания в руде и могут повышаться до 30-35 процентов при вовлечении в переработку труднообогатимых тонковкрапленных руд.

Таким образом, необходим поиск экономически и экологически обоснованных способов извлечения цветных металлов из труднообогатимых руд. Низкотемпературный обжиг смеси низкосортных латеритных и смешанных никелевых руд с сульфатом аммония с последующим водным выщелачиванием клинкера считается перспективным и экологически чистым процессом. Он характеризуется высокой степенью извлечения металлов, селективностью реакций, энергетической эффективностью и низкой стоимостью.

Российские исследователи решили изучить перспективы применения этого метода для некондиционных сульфидных медно-никелевых материалов. Использование метода спекания и последующего выщелачивания чернового концентрата, полученного в результате проведения основных операций (основной и контрольной флотаций), в которых максимально концентрируются сульфиды, позволяет добиться более полного извлечения цветных металлов.

Это подтверждается технологическими показателями обогащения по флотационной схеме – извлечение никеля в черновой концентрат (в пенные продукты основных флотационных операций) примерно на 10 процентов выше его извлечения в готовый концентрат (в пенные продукты перечистных операций). Спекание измельченного до -40 мкм чернового флотационного медно-никелевого концентрата (Ni 2,44%, Cu 1,20%) с сульфатом аммония в соотношении 1:7 при 400 градусах Цельсия приводит к извлечению при последующем водном выщелачивании в продуктивный раствор никеля – 95,3 процентов и меди – 92,1 процента.

Сквозное извлечение никеля в комбинированном обогатительном и металлургическом способе составило 81,42 процента, меди – 82,81 процента. Полученные продуктивные растворы могут быть переработаны известными гидрометаллургическим способами. Температура обжига 400 градусов Цельсия значительно ниже, чем при обычных пирометаллургических процессах, а возможность сбора отходящих газов позволяет регенерировать реагент и делает процесс более экономичным. Эксперименты по оптимизации параметров процесса будут продолжены.

Источник:  Naked Science

Наверх

Мероприятие

с 30 сентября, 2021 по 2 октября, 2021


Время начала - 09:00
Время завершения - 18:00

Цель мероприятия- объединить на региональной отраслевой площадке  представителей власти, бизнес-сообщества, поставщиков услуг и технологий, иностранных и российских экспертов для решения  практических задач повышения эффективности деятельности по обращению с ломом и отходами металлов для  обеспечения металлургии сырьем и содействия в поддержании экологического, экономического и социального благополучия в стране.

Подробнее ...