Обогащение никелевых руд

⇐ ПредыдущаяСтр 69 из 75Следующая ⇒

В природе собственных никелевых минералов известно около 50 и несколько десятком минералов, содержащих двухвалентное железо и магний, в которые никель ваходит в виде изоморфной примеси. Основная масса никеля извлекается из руд в виде сульфидных и силикатных минералов, характеристика которых приведена в табл. 84

Таблица 84. Характеристика основных никельсодержащих минералов

Минерал	Формула	Содержание никеля,%	Плотность, кг/м³	Твердость
Пентландит	(Fe, Ni)₉S₈	31,22	4500…5000	3…4
Пирротин	от Fe₆S₉ до Fe₁₁S₁₂	от 0,25 до 14,22	4500…4700	3,5…4,5
Миллерит	NiS	64,67	5200…5600	3 …3,5
Никелин	NiAs	43,9	760…7900	5,0…5,5
Гарниерит	(Ni,Mg)OsiO₂·H₂O	40…46,6	2,27…2,93	2,0…3,5

Основное количество никеля добывается в месторождениях магматических сульфидных медно-никелевых руд, которые добываются в Норильске, на Кольском полуострове, в Канаде, Норвегии, Швеции, США. Содержание никеля в этих рудах колеблется от 0,3 до 4%, а соотношение меди и никеля в маломедистых рудах составляет от 0,5 до 0,8 и в высокомедистых – от 2 до 4.

Основные минералы в рудах этих месторождений – никеленосный пирротин, пентландит, халькопирит, магнетит, встречаются никелин, миллерит, пирит, кубанит, а также минералы платиновой группы.

В зависимости от вещественного состава и текстурных лособенностей никелевые руды подразделяются на следующие типы:

- вкрапленные при содержании никеля от 0,25 до 0,5% никеля и соотношении никеля, меди и кобальта 55…50: 28…23: 1;

- брекчиевидные руды (содержание никеля 2…4% и меди 0,8…2,5%) при соотношении никеля, меди и кобальта 56: 22: 1;

- сплошные сульфидные, состоящие в основном из пирротина (60…80%), пентландита и халькопирита при соотношении никеля, меди и кобальта 25…35: 14: 1.

Силикатные никелевые руды характеризуются невысоким содержанием никеля (до 1%) при соотношении никеля и кобальта 20…30: 1. Добыча никеля из силикатных руд в общем производствеиникеля составляет не более 15…20%, причем перерабатываются эти руды без предварительного обогащения.

По своим флотационным свойствам никелевые минералы – сульфиды и арсениды близки к халькопириту и пириту. Пентландит флотируется значительно лучше пирритина, причем флотируемость этих минералов сильно зависит от степени изоморфного замещения никеля железом и кобальтом, а также от степени окисленности. Эти минералы, особенно пирритин, окисляются значительно быстрее других сульфидов, что используется при их селективной флотации из медно-никелевых руд. Флотируемость этих минералов значительно улучшается при активации медным купоросом, а введение сернистого натрия перед активацией медным купоросом повышает сорбцию ксантогената на поверхности пирротина и пентландита и их флотируемость.

В настоящее время обогащаются практическитолько сульфидные медно-никелевые руды, которые при содержании никеля более 2% могут направляться непосредственно в плавку без предварительного обогащения.

Выбор метода обогащения медно-никелевых руд зависит от содержания меди и никеля в руде и от их соотношения в получаемом коллективном концентрате.

Основные трудности обогащения сульфидных медно-никелевых руд связаны с разделением сульфидов меди и никеля. Это объясняется прежде всего изменением флотационных свойств сульфидов никеля в зависимости от содержания в них железа, тонкой взаимной вкрапленностью сульфидов, трудностью депрессии сульфидов никеля при их активации медным купоросом и сложным составом минералов вмещающих пород, особенно алюмосиликатов. Для депрессии таких флотоактивных силикатов, как тальк, хлорит, серицит, применяется карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) при рН 7,5…9,5, иногда в сочетании с жидким стеклом.

Вкрапленные медно – никелевые руды обогащаются по схеме коллективной флотации с получением коллективного медно-никелевого концентрата, который в зависимости от соотношения меди и никеля селективно разделяют на медный и никелевый (при соотношении больше 2) или подвергают плавке с получением файнштейна (при соотношении меньше 2), который затем разделяется флотацией на медный и никелевый (метод И.Н. Масляницкого).

По схеме коллективной флотации (рис.208) обогащаются руды на обогатительной фабрике комбината «Печенганикель», где перерабатываются бедные медно-никелевые руды, отличающиеся весьма тонкой и неравномерной вкрапленностью рудных минералов, повышенным содержанием неизвлекаемого никеля, связанного как с эмульсионной вкрапленностью сульфидов, так и с наличием силикатных форм никеля. Наиболее труднообогатимыми рудами являются оталькованные. Рудные минералы представлены пентландитом, пирротином, халькопиритом, магненитом. Никельна 74…89% связан с пентландитом и на 11…26% с пирротином. Породообразующие минералы представлены оливином, пироксеном, серпентином, серицитом, тальком, хлоритом.

После измельчения в шаровых мельницах до крупности 45…50% класса минус 0,074 мм пульпа поступает на межцикловую флотацию, куда подается медный купорос бутиловый ксантогенат и дитиофосфат. Хвосты межцикловой флотации доизмельчаются в мельницах в присутствии ксантогената до крупности 80…85% класса минус 0,074 мм при подаче медного купороса и бутилового дитиофосфата. Концентраты перечищаются в присутствии КМЦ (400…560 г/т) для депрессии минералов вмещающих пород. Получаемый коллективный медно-никелевый концентрат содержит 5,8…6% никеля, 2,3…2,75% меди при извлечении меди и никеля по 75%.

Готовый медно-никелевый концентрат после сгущения и обжига направляется на плавку с получением файнштейна. При медленном охлаждении файнштена в течение 36…40 часов выделяются крупнозернистые соединения халькозина Cu₂S и хизлевудита Ni₃S₂, а также металлического медно-никелевого сплава. После измельчения файнштейн флотируют в сильнощелочной среде при рН 12 при подаче едкого натрия и соды. При подаче бутилового ксантогената в пенный продукт извлекаются сульфиды меди, а в камерном продукте остаются сульфиды никеля и медно-никелевый сплав. Медный концентрат содержит до 68…69% меди и до 8…9% никеля, а никелевый концентрат – 64…67% никеля и 4…8% меди, при извлечении никеля 96% и меди 92%.

По схеме селективной флотации (рис.209) перерабатываются сплошные богатые руды месторождения Талнах на Талнахской обогатительной фабрике ОАО «ГМК «Норильский никель». Эти руды характеризуются различной флотационной активностью сульфидных минералов, которые можно расположить по уменьшению флотируемости в следующей последовательности: халькопирит (талнахит, моихукит, кубанит), пентландит и никеленосный пирротин, пирротин. Селективная флотация медных и никелевых минералов происходит прежде всего за счет различной скорости окисления сульфидной поверхности. Никелевые сульфидные минералы хорошо и быстро окисляются, в то время как халькопирит окисляется значительно медленнее. В известковой среде при рН 10,5 сначала флотируются медные сульфидные концентраты, сожержащие 27,5% меди и 1% никеля, а затем пентдадит с пирротином в коллективный концентрат. Этот концентрат затем направляется на никелевую флотацию, где в пенный продукт извлекается никелевый концентрат, содержащий 9,2% никеля и 4,5% меди. Получаемый пирротиновый концентрат, в котором содержится 2,2% никеля и 1,5% меди, направляется на гидрометаллургическое производство, где концентрат подвергается автоклавно-окислительному выщелачиванию при Т:Ж=1:1. температуре 108°С, давлении 150 кПа в присутствии воздуха обогащенным кислородом. При этом все сульфидные минералы окисляются и выщелачиваются. С образованием элементной серы и сульфаьлв меди и железа.. После агрегации серы при температуре 135…140°С, давлении 40…50 кПа и рН 3 осаждаются сульфиды меди медными гранулами и металлизованными железными окатышами. При последующей серосульфидной флотации выделяется серосульфидный концентрат, который после дезинтеграции в присутствии ПАВ, направляется на серную флотацию, которая проводится в присутствии ДП-4 (). Полученный сульфидный концентрат, содержащий 8% никеля, 3…5% меди и не более 5% элементной серы, направляется на плавку. Серный концентрат с содержанием элементной серы более 70% направляется на автоклавную выплавку серы, которая также проводится в присутствии ПАВ.

Дата добавления: 2015-12-20; просмотров: 129; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 64 65 66 67 686970 71 72 73 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!