Исследование извлечения никеля и кобальта из хвостов магнитного обогащения

Аннотация

Проблема переработки лежалых хвостов является мировой, и основная задача – это извлечение экономически ценных металлов. В Казахстане рынок извлечения никеля и кобальта из лежалых хвостов практически не развит. А потребности в никеле и кобальте ежегодно возрастает в связи с высоким спросом на никель-кобальтовые батареи для изготовления электромобилей, специальных сплавов и другие. Пиритный концентрат, содержащий никель-кобальт Соколовско-Сарбайского ГПО является ценным источником извлечения ряда ценных цветных металлов, таких как железо, никель, кобальт и др. Целью исследования явилась изучение оптимальных условий извлечения никеля и кобальта из термически разложенного пиритного концентрата Соколовско-Сарбайского ГПО растворами серной кислоты. Термодинамический анализ реакций окисления основных компонентов пиритного концентрата показал, что при термическом разложении высших сульфидов железа, никеля и кобальта образуется ряд нестехиометрических низших сульфидов Fе_0,877S, FеS, Fe₂S₃, Fe₇S₈; Ni₃S₂, Ni₃S₄ и CoS_0.89, CoS соответственно. Диаграммы Пурбэ систем Ni-S-H₂O, Со-S-H₂O и Fe-S-H₂O показывают, что сернокислотное выщелачивание кобальта и никеля из термически разложенного пиритного концентрата возможно при рН 0 – 1.5 и Е > - 0.5 В. Выщелачивание нестехиометрических низших сульфидов железа FeS-Fe₇S₈ возможно при рН 0 – 4.0 и Е > 0 В. Исследованиями по определению оптимальных условии выщелачивания термически обработанных пиритных концентратов установлено, что для извлечения никеля и кобальта эффективной концентрацией серной кислоты является 100 г/дм³, продолжительность 120 минут и температура 100°С и при этом максимальное извлечение металлов составляет 86.71% и 93.01% соответственно. Повышение концентрации кислоты, продолжительности и температуры приводит к повышению растворения железа из сульфидов. Комбинированный способ переработки лежалых пиритных хвостов может быть применен для переработки аналогичного сырья.