50. Технология переработки сульфидных медно-никелевых руд

Богатые сульфидные медно-никелевые руды с содержанием никеля более 1 % при отношении никеля к меди не менее 1:1 и с пониженным (менее 25 %) содержанием железа направляются непосредственно в плавку. При содержании железа более 25 % и серы более 20 % богатые руды перед плавкойфлотируютдля разделения на медный и никелевый концентраты и вывода пирротина в отдельный продукт.

Рядовые медно-никелевые руды с содержанием никеля менее 1 % обогащаются; при этом получают коллективный медно-никелевый или селективные никелевый и медный концентраты. Содержащийся в медно-никелевых рудах кобальт в процессе обогащения накапливается в медно-никелевом, медном и никелевом концентратах. Вредными примесями сульфидных медно-никелевых руд являютсяцинк,свинецимышьяк; их предельные содержания устанавливаются техническими условиями.

Силикатные никелевые руды по комплексу рудообразующих минералов разделяются на два технологических типа: железистые (охристые,лептохлоритовые, гематитовые) и магнезиальные (серпентиниты с никелевыми силикатами). Все силикатные руды подвергаются непосредственному металлургическому переделу: железистые — гидрометаллургическим (при содержании магния менее 3 %) или пирометаллургическим методами, магнезиальные — только пирометаллургическим. К вредным примесям в силикатных никелевых рудах относят медь и хром, а при плавке на ферроникель — ифосфор. Предельные содержания этих компонентов определяются техническими условиями. Окисленные и смешанные руды обогащаются значительно хуже, чем сульфидные, особенно содержащие медь в силикатной форме. Цинк в оксидной форме в товарные концентраты практически не извлекается.

Окисленные и смешанные руды перерабатываются либо по сложным комбинированным схемам, включающим сульфидизацию окисленных минералов и флотацию получаемого материала, либо гидрометаллургическим способом — путем химического выщелачивания металлов и последующего их осаждения.

Все медные, свинцово-цинковые и медно-никелевые руды являются комплексными(см. Типы руд). При переработке их обычно получают товарные медные, свинцовые, цинковые и никелевые концентраты, часто такжесерные(пиритные),молибденовые,баритовыеимагнетитовые, иногда промпродукты, содержащие благородные и другие металлы. В товарных концентратах разных марок, выделяемых по содержанию основных компонентов, лимитируется и содержание примесей.

51. Подготовка никелевых руд и концентратов для плавки на штейн

Исходным сырьем при плавке на штейн при переработке сульфидного

медно-никелевого сырья могут служить богатые руды, никелевые или

медно-никелевые концентраты. Плавку такого сырья можно вести в

шахтных печах по методу полупиритной плавки, в отражательных или

электрических печах и практически любым автогенным процессом.

Плавка в электрических печах требует тщательной подготовки шихты,

заключающейся в первую очередь в ее усреднении и сушке. Плавка

влажной шихты в электропечах недопустима, так как при контакте влаги с

расплавленными сульфидами происходит разложение воды со взрывом.

Технология подготовки шихты к электроплавке определяется видом

исходного сырья. Сульфидные медно-никелевые руды с содержанием ни-

келя более 1,5 % обычно плавят без обогащения. Их подготовка к плавке

сводится к дроблению, сушке и шихтовке. Флотационные концентраты

перед электроплавкой укрупняют методами агломерирующего обжига или

окатывания с последующим окислительным обжигом. Предварительную

сушку рудных материалов проводят перед плавкой руды или для подсушки

концентратов перед окатыванием в трубчатых сушильных печах.

Агломерирующий обжиг как метод окускования мелкой шихты

применяют на Норильском ГМК. Шихта для агломерации состоит из105

концентратов, оборотного агломерата и каменноугольной мелочи. Цель

агломерации - окускование шихты за счет ее спекания и удаление части

серы. Основными элементарными стадиями агломерирующего обжига

являются: сушка шихты; термическое разложение высших сульфидов

(пирротина, халькопирита и пентландита); окисление части сульфидов

железа; расплавление легкоплавких компонентов шихты за счет тепла от

окисления сульфидов и углеродистых материалов; спекание шихты при

охлаждении расплавленной фазы. Агломерат является хорошо термически

подготовленным для электроплавки материалом.

Для плавки сульфидных медно-никелевых руд и концентратов

применяют прямоугольные руднотермические печи с тремя или

преимущественно шестью электродами.