Обогащение окисленных никелевых руд

Под обогащением руд принято понимать совокупность приемов получения концентратов путем обработки руд механическими способами - измельчением с последующей гравитацией, магнитной сепарацией или флотацией.

Способы обогащения основаны на измельчении руды до такой степени, при которой зерна рудных минералов, например сульфиды меди, никеля, свинца, освобождаются от связи с пустой породой и могут быть отделены от пустой породы без нарушения элементного состава рудного минерала.

Для окисленных никелевых руд (ОНР) методы механического обогащения неприменимы, так как никель не образует отдельных зерен никелевых минералов и находится в руде либо в форме адсорбированных оксидов в массе разложившихся горных пород, либо входит в решетку кристаллических силикатов, изоморфно замещая главным образом магний или железо.

Вместе с тем, низкое содержание никеля в отечественных рудах вынуждает разрабатывать комбинированные методы обогащения, позволяющие существенно повысить экономическую эффективность производства никеля из окисленных руд.

Идея комбинированных способов обогащения заключается в предварительном переводе связанных оксидов никеля в индивидуальные образования за счет реакций восстановления, сульфидирования или хлорирования. При этом выделяющиеся частицы ферроникеля, сульфида или хлорида никеля так малы (порядка единиц мкм), что их нельзя выделить флотацией или другими механическими способами. Требуется их укрупнить - сегрегировать - до 20 - 30 мкм или еще крупнее.

При восстановительном обжиге ОНР невозможность флотации тонких включений обошли, применив прямое аммиачное выщелачивание огарка руды. Другим путем является применение кричного процесса, при котором восстановленные частицы ферроникеля укрупняются до размера 5 - 10 мм в процессе вращения трубчатой печи с подплавленной рудой при высокой температуре. Оба эти процесса отнесены нами к металлургическим и описаны в соответствующих главах.

Опыты по обогащению с сульфидирующим обжигом не дали положительных результатов, хотя сульфидирование никеля шло весьма успешно, так как исследователи не обеспечили укрупнение сульфидных частиц.

Процесс восстановительно-хлорирующего обжига обеспечивает укрупнение частиц и позволяет получать никелевые концентраты флотацией огарка, поэтому обжиг получил название сегрегационного, а схема в целом - сегрегации.

На основании рассмотрения перечисленных способов авторы считают, что наиболее эффективным методом обогащения окисленных никелевых руд является сегрегационный обжиг с флотацией или магнитной сепарацией огарка. Этому процессу посвящена часть III монографии.

Полученный при обогащении окисленных никелевых руд концентрат может быть проплавлен в электропечи с выдачей товарного ферроникеля, он может быть подвергнут конвертированию с сульфидизатором для перевода кобальта в конвертерный шлак и раздельного извлечения никеля и кобальта; концентрат может быть выщелочен гидрометаллургическими методами. Масштаб любого из этих переделов десятикратно меньше, чем головные операции с рудой и мало влияет на экономическую оценку эффективности вариантов обогащения руды в целом.

Например, при переработке 1 млн. т сырой руды будет получено 60 - 100 тыс. т концентрата, который может быть переплавлен на ферроникель в одной печи с трансформатором мощностью 6000 кВА.