Разработка способа переработки некондиционного медно-никелевого сырья

В разрабатываемой в рамках проекта технологии сульфидную медно-никелевую руду смешивают с сульфатом аммония и совместно измельчают в шаровой мельнице до крупности частиц <40 мкм. Полученную смесь обжигают при 400 °C в течение 240 минут при доступе воздухе. В процессе обжига медь- и никельсодержащие сульфидные минералы реагируют с сульфатом аммония с образованием сульфатов цветных металлов. Затем обожженную смесь выщелачивают в подогретой до 80 °C воде при постоянном перемешивании, в результате чего сульфаты растворяются, а цветные металлы извлекаются в раствор.

Для переработки такого сырья в рамках проекта предлагается разработать экономически эффективную и экологически безопасную технологическую схему извлечения цветных металлов. Основой технологии является низкотемпературный обжиг сырья с сульфатом аммония с последующим водным выщелачиванием. Экономическая привлекательность технологии обусловлена сравнительно невысокой температурой обжига, составляющей 400 °С. При данной температуре сульфиды металлов способны реагировать с сульфатом аммония с образованием водорастворимых соединений.

Технология может быть разделена на три стадии: измельчение сырья – низкотемпературный обжиг – водное выщелачивание.

1) Измельчение сырья. В существующих технологиях обогащения медно-никелевое сырьё измельчается до фракции <0.1 мм. Предлагается более тонкое измельчение сырья. Дополнительное измельчение сырья будет способствовать наиболее интенсивному взаимодействию частиц сырья и реагента при последующем обжиге;

2) Низкотемпературный обжиг: температура значительно ниже температуры традиционных пирометаллургических процессов, что увеличивает экономическую эффективность технологии;

3) Водное выщелачивание будет производиться при постоянном перемешивании. Экологическая безопасность обеспечивается возможностью улавливания отходящих газов для регенерации сульфата аммония.

В ходе работы планируется достичь свыше 95% извлечения меди и никеля из сульфидных руд. Успешные лабораторные исследования позволят создать задел для коммерциализации проекта и выводу технологии на рынок, где конечным потребителем станут предприятия цветной металлургии. 

К настоящему моменту проведены успешные лабораторные испытания по переработке чернового медно-никелевого концентрата и руды отвалов Аллареченского месторождения. Подбираются эффективные параметры процесса обжига руды месторождений природного происхождения. Учитывая выдержанность минерального состава, технология может быть применима для переработки медно-никелевых руд по всему миру. Это значительно увеличивает потенциальный объем рынка, который составляет свыше 100 млрд $.

К основным достоинствам продукта перед существующими технологиями обогащения относятся высокое извлечение металлов, технологическая простота, экологичность. Состав отходящих в процессе обжига газов показывает возможность регенерации реагента посредством улавливания отходящих газов, в частности – SO₂ и NH₃, что является дополнительным конкурентным преимуществом вследствие снижения затрат на покупку реагента и нагрузки на природную среду.

В масштабе Мурманской области применение технологии низкотемпературного обжига позволит оптимизировать процесс обогащения и снизить техногенную нагрузку на хрупкие арктические экосистемы. 

Рис. 1 Технология обогащения

Рис.2 Месторождение Нюд 2

Рис.3 Измельчение медно-никелевой руды

Рис. 4 Процесс обжига сульфидной руды в трубчатой печи

По вопросам сотрудничества и инвестиций обращайтесь в ГОБУ МРИБИ по телефону (8152) 43-29-49