СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИКЕЛЯ И КОБАЛЬТА ИЗ РУД И МАТЕРИАЛОВ
METHOD OF NICKEL AND COBALT EXTRACTION FROM ORES AND MATERIALS

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам получения никеля и кобальта.
В качестве прототипа выбран способ извлечения никеля и кобальта из руд и материалов, включающий сульфатизацию, выщелачивание металлов водой, сорбцию на ионит никеля и кобальта или регенерацию ионита (RU 2287597).
Недостатком способа является недостаточно высокая степень извлечения металлов и большой расход химреактивов.
Задачами, на решение которых направлено заявленное изобретение, являются повышение степени извлечения металлов и снижение расхода химреактивов.
Указанные задачи решаются тем, что в способе извлечения никеля и кобальта из руд и материалов, включающем выщелачивание металлов, сорбцию на ионит никеля и кобальта и регенерацию ионита, что выщелачивание ведут раствором серной кислоты в присутствии ионита при рН менее 1,8, полученную пульпу отделяют от ионита, нейтрализуют ее до рН 1,8-4,0 и контактируют с отрегенерированным ионитом, который после контакта с пульпой при рН 1,8-4,0 направляют на выщелачивание при рН менее 1,8.
То, что выщелачивание никеля и кобальта ведут в присутствии ионита при рН менее 1,8, позволяет, с одной стороны, добиться повышения извлечения металлов в жидкую фазу пульпы, а с другой, - получить приемлемые показатели по сорбционной емкости ионита.
Нейтрализация пульпы до рН 1,8-4,0 позволяет максимально извлечь никель и кобальт из жидкой фазы пульпы, то есть уменьшить потери металлов при перекачке пульпы на хвостохранилище.
Наилучший результат достигается при контакте пульпы при рН 1,8-4,0 с ионитом после регенерации, а затем использованием этого частично насыщенного ионита на операции выщелачивания никеля при рН менее 1,8.
Способ осуществляли следующим образом.
При содержании никеля в руде 0,7%, кобальта - 0,03% руда содержала, %: Fe - 6,00, Mg - 20,2, Al - 0,48, Ca - 0,85, Mn - 0,1.
Руду выщелачивали в стеклянных стаканах объемом 1 л раствором серной кислоты 100 г/л. Процесс выщелачивания вели в присутствии ионита Dowex M - 4195 при поддержании рН пульпы менее 1,8 в последовательно работающих 5 стаканах в течение 1 часа в каждом.
После контакта в течение 1 часа перемешивание останавливали, ионит и пульпу разделяли, ионит передвигали в цепочке стаканов от 5 к 1, пульпу - от 1 к 5 стакану.
После 5 стакана пульпу нейтрализовали до рН 1,8; 2,9; 4,0 и контактировали еще в 4 стаканах по одному литру с отрегенерированным ионитом по цепочке 1→4, ионит передвигали по цепочке 4-1, а затем направляли на выщелачивание при рН менее 1, 8 в 5 стакан.
Контактирование в 4 стаканах осуществляли в течение 1 часа. Температуру в первых 5 стаканах поддерживали на уровне 75-85°С, в 4 стаканах при рН 1,8-4,0 - 50-60°С.
В стаканы 1-5 постоянно подавали серную кислоту для поддержания рН менее 1,8. С учетом получения оптимального извлечения никеля и кобальта из руды, а также обеспечения приемлемых показателей по сорбционному извлечению никеля и кобальта на ионит Dowex М - 4195 наиболее эффективно поддерживать рН на выщелачивании в 5 стаканах на уровне 1,2-1,5. При рН более 1,8 уменьшается извлечение никеля и кобальта. Сдвиг в более кислую область, то есть рН ниже 1,0, возможен при условии использования ионита, работающего в сильно кислой среде.
Результаты исследований по сравнению с прототипом, а также при запредельных значениях параметров приведены в таблице 1.
Из таблицы 1 видно, что получение никеля и кобальта из руд и материалов по заявленному способу позволяет повысить извлечение металлов и сократить расход химреагентов - серной кислоты, при десорбции никеля и кобальта с ионита, имеющего более высокую емкость по данным металлам.