Эксперты о квантовых компьютерах
Подробнее
1 июня
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.
Сегодня, 05:30
Мария Азарова

Ученые из Швейцарии и Германии сделали неожиданный вывод: катехины зеленого чая не подавляют окислительный стресс, а способствуют ему. Однако на этом их действие не заканчивается.

25 октября
Мария Азарова

Американские исследователи оценили вероятность повторного заражения коронавирусами SARS-CoV, HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63 и особенно SARS-CoV- 2.

Позавчера, 19:30
Мария Осетрова

Исследование на мышах показало, что дефицит белка в пожилом возрасте ускоряет развитие старческого слабоумия, а пищевая добавка из семи незаменимых аминокислот, напротив, замедляет.

25 октября
Мария Азарова

Американские исследователи оценили вероятность повторного заражения коронавирусами SARS-CoV, HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63 и особенно SARS-CoV- 2.

Сегодня, 05:30
Мария Азарова

Ученые из Швейцарии и Германии сделали неожиданный вывод: катехины зеленого чая не подавляют окислительный стресс, а способствуют ему. Однако на этом их действие не заканчивается.

22 октября
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

18 октября
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: