значно ускладнює подальше вилучення нікелю і кобальту. Тому на практиці використовується автоклавного сернокислотное вилуговування окислених нікелевих руд. У промисловому масштабі цей метод реалізований на заводах «Команданте Педро Сото Альба» на Кубі.
На заводі «Команданте Педро Сото Альба» на переробку надходить окислена нікелева руда наступного складу: 1,35% Ni; 0,14% Co; 46,0% Fe; 0,04% Zn; 0,024% Cu; 3,0% SiO2; 1,0% Mg; 2,5% Cr2O3; 8,0% Al2O3.
Технологічна схема переробки включає наступні основні стадії:
підготовка руди;
автоклавного вилуговування нікелю і кобальту;
нейтралізація розчину;
промивка кеку та очистка нікелевмісну розчину від домішок;
автоклавного осадження колективного концентрату;
Руду без подрібнення перетворюють на водну пульпу, відокремлюють від пульпи велику фракцію, а решту пульпу з вмістом 25% твердого по трубопроводу направляють на завод.
На заводі пульпу згущують до 45-48% твердого і прямує в цех вилуговування, де пульпу підігрівають до температури 70-90оС. Підігріту пульпу за допомогою насосів високого тиску подають у вежу - підігрівач, де вона нагрівається гострою парою до температури 230-250оС.
З підігрівача пульпа надходить на вилуговування в чотири паралельних батареї, в кожній з яких послідовно встановлено чотири автоклава. Діаметр автоклава 3,05м, висота 15,85м. Ємність одного автоклава становить 62м3. У перший автоклав кожної батареї за допомогою триступінчатої насоса подають 98% сірчану кислоту. Вилуговування в автоклавах проводиться при температурі 240-245оС і тиску майже 3,8-4,6 МН/м2 (38-46 атм). Тривалість вилуговування близько півтори години .. Автоклав виготовлений з листової сталі, покритий зсередини свинцевою оболонкою, а потім футерован кислототривким цеглою і далі графітовими блоками.
Після вилуговування пульпа з четвертого автоклава надходить у теплообмінник, де охолоджується до 120-125оС, і потім надходить у випарні баки, де тиск знижується до атмосферного. З баків - випарників пульпа, що містить 35% твердого і розчин, в якому крім нікелю і кобальту перебуває порядку 25г/л H2SO4, а також невеликі кількості заліза, магнію та хрому, надходить на відмивання.
Після відділення твердого і шестістадіальной противоточной відмивання в згущувачах, що працюють за принципом противоточной декантування, твердий залишок направляється у відвал, розчин надходить на нейтралізацію. Вихід твердого залишку становить порядку 93% від маси руди. Твердий залишок має наступний хімічний склад; 0,06% Ni, 0,0008% Co, 51,0% Fe, 4,3% Al, 0,43% Mn, 2,1% Cr, 3,5% SiO2, до3% S.
У процесі вилуговуванні в розчин витягується 95-96% нікелю і кобальту, 0.36% Fe, до 11% Al, 57-60% Mg і Mn, 3,2% Cr і повністю цинк і мідь. Отриманий розчин має наступний склад: 6,0 г/л Ni, 0,64 г/л Co, 0,11 г/л Сu, 0,8 г/л Fe, 2,3 г/л Al, 0,18 г/л Zn, 1,98 г/л Mn, 2,76 г/л Mg і 28 г/л H2SO4.
Таким чином, цей спосіб забезпечує високе вилучення з окисленої нікелевої руди кольорових металів, а також високу селективність.
Перед нейтралізацією розчин обробляють сірководнем для відновлення тривалентного заліза до двовалентного і шестивалентного хрому до тривалентного. Ця операція запобігає осадження гідрооксидів цих металів при нейтралізації.
Нейтралізація здійснюється пульпою, приготовленої з коралових рифів, що добуваються із дна морського затоки. Коралові рифи містять близько 95% СaCO3. Коралову пульпу ретельно промивають і подають в реактори з механічним перемішуванням. У процесі нейтралізації кислотність знижується до 2,5-2,8 г/л H2SO4 (pH 2,6).
Нейтралізована пульпа піддається процесу згущення. Гіпсовий осад направляють в цикл промивки хвостів від вилуговування.
освітленої розчин підігрівається гострою парою до 120-130оС і перекачується в горизонтальні циліндричні автоклави. Автоклави футеровані зсередини кислототривким цеглою і розділені перегородками на три відділення. Кожне відділення забезпечене мішалкою турбінного типу з двома Імпелери. У автоклавах розчин обробляється сірководнем під тиском 1МН/м2 (10атм). Тривалість перебування розчину в автоклаві 20-25 хвилин. В якості затравки використовують оборотний сульфідний концентрат. У цих умовах відбувається осадження 99% Ni, 98% Co, 4% Fe, 13% Cr, повне осадження цинку і міді. Алюміній, магній і марганець практично повністю залишаються в розчині.
Пульпа з автоклава надходить у сепаратор, звідки невикористаний сірководень повертається в процес, а пульпа надходить на згущення. Верхній слив згущувачів скидають у відвал. Тверда частина нижнього зливу згущувачів являє собою колективну нікель-кобальтові концентрат, який є готовою продукцією заводу. Сульфідний концентрат має наступний склад: 55-60% Ni, 5-6% Co, 0,4-05% Fe, 0,3-0,4% Cr, 0,2-0,3% Cu, 1,0-1,1% Zn, 35-36% S.
На заводі «Порт-Нікель» в США здійснювалася переробка мідно-нікелевого су...
