Изучен новый метод обогащения руд для более полного извлечения цветных металлов — Naked Science
9 минут
КНЦ РАН

Изучен новый метод обогащения руд для более полного извлечения цветных металлов

4.4

Ученые Кольского научного центра РАН и Южно-уральского федерального научного центра минералогии и геоэкологии Уральского отделения РАН исследовали возможность применения метода спекания и последующего выщелачивания чернового концентрата медно-никелевой руды для более полного извлечения цветных металлов.

Российские ученые изучили новый метод обогащения бедных медно-никелевых руд / ©Пресс-служба КНЦ

Исследование на стыке минералогии, химии и экологии было выполнено в рамках программы приграничного сотрудничества Коларктик Supporting Environmental Economic and Social Impacts of Mining Activity (SEESIMA), направленной на поиск оптимальных технологических решений в области горнодобывающей промышленности с целью снижения воздействия на окружающую среду и повышения экономической отдачи.

Сегодня в мире открыто более 400 месторождений медно-никелевых руд, а суммарные запасы меди и никеля в мире в настоящее время оцениваются в 1,6 миллиардов тонн и 210 миллионов тонн соответственно. На долю месторождений сульфидных медно-никелевых руд приходится около 65 процентов общемирового производства никеля, составляющего более двух миллионов тонн в год. Кроме того, из этих руд ежегодно производят около 700 тысяч тонн меди, а также металлов платиновой группы.

Качество сырья, поступающего на обогащение, постепенно снижается и предприятия вынуждены вовлекать в переработку более труднообогатимое сырье. Руды характеризуются низким содержанием полезных компонентов, наличием окисленных форм, значительным количеством тонкой сульфидной вкрапленности.

Так, многолетняя эксплуатация месторождений медно-никелевых руд Печенгского рудного поля привела к необходимости вовлечения в переработку руд с усложненной морфологией вкрапленности сульфидных минералов. При этом традиционно используемые технологические схемы и реагентные режимы не обеспечивают получение необходимых показателей обогащения. Преобладающий тип руд в настоящее время — вкрапленные руды в серпентинитах, они составляют около 80 процентов объема руд, поступающих на флотацию.

Главные породообразующие минералы руд — серпентин, оливин, хлорит, пироксен и амфибол. Рудные минералы представлены преимущественно пирротином, пентландитом, халькопиритом и магнетитом. Сульфидная вкрапленность в основном имеет размеры менее одного миллиметра. Схема обогащения вкрапленных медно-никелевых руд представлена двухстадиальным измельчением и широким фронтом флотации, включающим межцикловую, основную, контрольную, перечистные операции и дофлотацию промпродуктов. Потери никеля с хвостами обогащения составляют около 25-27 процентов от содержания в руде и могут повышаться до 30-35 процентов при вовлечении в переработку труднообогатимых тонковкрапленных руд.

Истощение месторождений и высокая нагрузка на среду заставляют искать новые методики обогащения полезных ископаемых / ©Пресс-служба КНЦ

Таким образом, необходим поиск экономически и экологически обоснованных способов извлечения цветных металлов из труднообогатимых руд. Низкотемпературный обжиг смеси низкосортных латеритных и смешанных никелевых руд с сульфатом аммония с последующим водным выщелачиванием клинкера считается перспективным и экологически чистым процессом. Он характеризуется высокой степенью извлечения металлов, селективностью реакций, энергетической эффективностью и низкой стоимостью.

Российские исследователи решили изучить перспективы применения этого метода для некондиционных сульфидных медно-никелевых материалов. Использование метода спекания и последующего выщелачивания чернового концентрата, полученного в результате проведения основных операций (основной и контрольной флотаций), в которых максимально концентрируются сульфиды, позволяет добиться более полного извлечения цветных металлов.

Это подтверждается технологическими показателями обогащения по флотационной схеме – извлечение никеля в черновой концентрат (в пенные продукты основных флотационных операций) примерно на 10 процентов выше его извлечения в готовый концентрат (в пенные продукты перечистных операций). Спекание измельченного до -40 мкм чернового флотационного медно-никелевого концентрата (Ni 2,44%, Cu 1,20%) с сульфатом аммония в соотношении 1:7 при 400 градусах Цельсия приводит к извлечению при последующем водном выщелачивании в продуктивный раствор никеля — 95,3 процентов и меди — 92,1 процента.

Сквозное извлечение никеля в комбинированном обогатительном и металлургическом способе составило 81,42 процента, меди — 82,81 процента. Полученные продуктивные растворы могут быть переработаны известными гидрометаллургическим способами. Температура обжига 400 градусов Цельсия значительно ниже, чем при обычных пирометаллургических процессах, а возможность сбора отходящих газов позволяет регенерировать реагент и делает процесс более экономичным. Эксперименты по оптимизации параметров процесса будут продолжены. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.
7 часов назад
9 минут
Мария Азарова

Шотландские исследователи провели когортный анализ: они сравнили риск госпитализации при заражении индийским и британским штаммами коронавируса, а также определили, кого вариант из Индии поражает чаще всего.

Сегодня, 10:26
9 минут
НИУ ВШЭ

Психолингвисты из Центра языка и мозга НИУ ВШЭ совместно с коллегами из Городского университета Нью-Йорка и Университета Штутгарта выяснили, чем отличается чтение на русском языке у разных групп читателей. Для этого они впервые использовали новый для билингвизма метод сравнения движения глаз взрослых носителей русского языка, русскоязычных детей и взрослых билингвов с разным уровнем владения языком.

Вчера, 19:28
9 минут
Мария Азарова

На фоне новостей о введении обязательной вакцинации для некоторых категорий жителей российских регионов встает логичный вопрос, а какой вакциной все же прививаться. И если о разработанном в Центре Гамалеи «Спутнике-V» в последние месяцы мы слышали многое, то по второму российскому препарату — «ЭпиВакКороне» — в международном научном журнале не публиковали и окончательных результатов исследований. Сегодня директор центра «Вектор» рассказал некоторые подробности о своей вакцине.

12 июня
58 минут
Николай Цыгикало

Грохот уходящих в космос ракет, гигантские столбы огня, колоссальная сила, превосходящая силу тяжести. Форсажный рев боевых самолетов. Самое громкое и мощное силовое устройство человека. Все это — канал особой формы и особых свойств, радикально изменивший человечество. В чем его суть и как происходит трудное рождение сверхзвука — читайте в нашем материале.

15 июня
4 минуты
Сергей Васильев

Галактические нити крупномасштабной структуры Вселенной тянутся на сотни миллионов световых лет — и, как оказалось, вращаются, увлекая в движение все свои галактики.

12 июня
9 минут
Василий Парфенов

Российские эпидемиологи считают, что в столице могла появиться своя разновидность вируса SARS-CoV-2. Кроме того, по мнению специалистов Центра имени Гамалеи, сейчас важным является индийский штамм коронавируса. По отношению к нему активность сывороток у вакцинированных и переболевших Covid-19 снижена в 2-3 раза.

24 мая
23 минуты
Ольга Иванова

«Сексуальную революцию совершили задние сиденья автомобилей», – заявил в свое время американский общественный деятель Джерри Рубин. И ошибся. Раскрепощение нравов происходило задолго до появления машин, причем много раз. Оно напоминает движение маятника. Как и почему вершились «секшал революшнс» и стоим ли мы на пороге нового витка сексуальности или же нас ждет ужесточение морали? Об этом – в нашем материале.

9 июня
4 минуты
Ольга Иванова

Международная команда исследователей изучила геологию и условия существования самого большого моря в истории планеты — Паратетиса.

27 мая
51 минута
Александр Березин

Хотя в прессе много пишут об исключительно редких «побочках» от вакцин, практика показывает, что бояться надо совсем другого. Самым страшным врагом привитого остается... коронавирус. Даже после вакцин Pfizer или Moderna от него иногда умирают — и подобных случаев уже сотни. Разумеется, среди непривитых таких на порядки больше, но погибшим и членам их семей от этого не легче. Еще хуже то, что две из трех российских вакцин, похоже, защищают от ковида намного слабее Pfizer и Moderna. Это довольно странно с учетом того, что третий российский препарат в этом плане не уступает западным аналогам. Почему российские власти финансируют миллионные тиражи слабой вакцины, имея в распоряжении вполне полноценную?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: