Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия:

Сайкова С. В., профессор кафедры физической и неорганической химии

Сайкова Д. И., студент

Институт химии и химической технологии Сибирского отделения Российской академии наук — обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия:

Пантелеева М. В., научный сотрудник, эл. почта: vp414@mail.ru

Рассмотрено применение нового перспективного процесса — катионообменного выщелачивания для переработки растворов автоклавного кислотного вскрытия окисленных никелевых руд (ОНР) Буруктальского месторождения. Пульпу, полученную в результате нейтрализации (с использованием CaO, CaCO₃, Na₂CO₃) растворов автоклавного выщелачивания приводили в контакт с ионообменными смолами КУ-2 и КБ-4, являющимися в данном случае одновременно и реагентами, и сорбентами ионов металлов. Исследовано влияние продолжительности процесса, природы нейтрализатора, вида ионита, типа противоиона и количества катионита на селективность выщелачивания никеля из пульпы, определены оптимальные условия процесса. Установлено, что при использовании солевых форм катионитов железо и алюминий остаются в осадке и не переходят в ионит: отношение никеля к железу увеличивается с 1:20 в исходном растворе до (2–3):1 в элюатах. Установлено, что емкость катионита КБ-4 по никелю выше, чем КУ-2, однако он обладает заметной селективностью к ионам кальция, поэтому для нейтрализации растворов автоклавного вскрытия ОНР Буруктальского месторождения лучше применять Na₂CO₃. Катионообменное выщелачивание пульп, полученных действием соды, с использованием катионита КБ-4 в Na-форме позволяет извлечь 98–99 % никеля, причем в растворах, полученных при элюировании сорбента, практически отсутствует алюминий, а содержание железа намного ниже, чем в исходном растворе автоклавного вскрытия (рассчитанное авторами значение коэффициента разделения никеля и железа T_Ni^Fe = 75). Основной примесью будет магний (достигнутый коэффициент разделения никеля и магния T_Ni^Mg = 33), но он может быть отделен на стадии осаждения никеля.

1. Резник И. Д., Ермаков Г. П., Шнеерсон Я. М. Никель. — М. : Наука и технологии, 2001. Т. 2. — 468 с.
2. Нафталь М. Н., Дьяченко В. Т., Серова Н. В. Окисленные никелевые руды — перспективный источник минерального сырья для повышения объемов производства никеля и кобальта в ОАО «ГМК «Норильский никель» // Цветные металлы. 2012. № 6. С. 25–28.
3. Talovina I. V., Lieberwirth H., Alexandrova T. N., Heide G. Supergene oxide-silicate nickel deposits: mineral-geochemical composition and peculiarities of processing // Eurasian mining. 2017. No. 1. P. 21–24.
4. Витовская И. В., Бугельский Ю. Ю. Никеленосные коры выветривания Урала. — М. : Наука, 1982. — 190 с.
5. Elias M. Nickel laterite deposits — geological overview, resources and exploration // Giant Ore Deposits, Characteristics, Genesis and Exploration. CODES Special Publication 4. — Hobart : University of Tasmania, 2002. Р. 205–220.
6. Заблоцкая Ю. В., Садыхов Г. Б., Хасанов М. Ш., Смирнова В. Б. Кинетика выщелачивания никеля серной кислотой из восстановленной лимонитовой руды Буруктальского месторождения // Цветные металлы. 2018. № 12. С. 36–41.
7. Цемехман Л. Ш., Цымбулов Л. Б. Современные проблемы пирометаллургической переработки окисленных никелевых руд России // Цветные металлы. 2016. № 11. С. 38–44.
8. Stopić S., Friedrich B. Hydrometallurgical processing of nickel lateritic ores // Military technical courier. 2016. Vol. 64, No. 4. Р. 1033–1047.
9. Purwanto H., Shimada T., Takahashi R., Yagi J. Recovery of nickel from selectively reduced laterite ore by sulphuric acid leaching // Journal of the Iron and Steel Institute of Japan. 2003. Vol. 43, No. 2. P. 181–186.
10. Chauhan S., Patel T. A Review on Solvent Extraction of Nikel // International Journal of Engineering Research and Technology. 2014. Vol. 3, No. 9. P. 1315–1322.
11. Золотов Ю. А., Холькин А. И., Пашков Г. Л., Кузьмин В. И., Сергеев В. В., Флейтлих И. Ю. Гидрометаллургические процессы переработки нетрадиционного сырья редких и цветных металлов. — М. : Форум, 2010. — 180 с.
12. Пашков Г. Л., Сайкова С. В., Пантелеева М. В., Сайкова Д. И. Катионообменное выщелачивание окисленных никелевых руд Усть-Порожинского месторождения // Цветные металлы. 2018. № 8. С. 52–58.
13. Pashkov G. L., Saikova S. V., Panteleeva M. V. Reactive ion exchange processes of nonferrous metal leaching and dispersion material synthesis // Theoretical foundations of chemical engineering. 2016. Vol. 50, No. 4. P. 575–581.
14. De Villiers P. G. R., Van Deventer J. S. J. The use of ionexchange resins for the recovery of valuable species from slurries of sparingly soluble solids // Minerals Engineering. 1997. Vol. 10, No. 9. P. 929–945.
15. Pat. 20090056500 US. Resin-in-leach process to recover nickel and/or cobalt in ore leaching pulps / Mendes F. D. ; filed 31.07.2008.
16. Pat. 2009108993 WO. Process for metal seperation using resin-in-pulp or resin-in-solution processes / Dreisinger D. B., Macdonald C. A., Shaw D. R. ; filed 26.02.2009.
17. Сайкова С. В., Пашков Г. Л., Пантелеева М. В. Реакционно-ионообменные процессы извлечения цветных металлов и синтеза дисперсных материалов. — Красноярск : СФУ, 2018. — 257 с.
18. Вулих А. И. Ионообменный синтез : монография. — М. : Химия, 1973. — 263 c.