Институт химии и химической технологии Сибирского отделения РАН, Красноярск, Россия:

+Г. Л. Пашков, член-корреспондент РАН
М. В. Пантелеева, научный сотрудник, эл. почта: vp414@mail.ru

Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия:

С. В. Сайкова, доцент, эл. почта: ssai@mail.ru
Д. И. Сайкова, студент

Изучен экологически безопасный процесс катионообменного выщелачивания окисленных никелевых руд с использованием сульфокатионита в водородной форме, основанный на образовании слабодиссоциирующего соединения между противоионами катионита и анионами выщелачиваемой фазы. Для экспериментов использовали руду Усть-Порожинского месторождения, для которой характерно высокое содержание никеля (в среднем ~0,9 %, максимальное — 2,1 %). Эффективность процесса выщелачивания характеризовали массовой долей извлеченного металла, которую определяли как отношение масс металла в ионите и в навеске исходной руды. Исследованы скорость процесса, влияние температуры, количества ионита и других факторов, найдены оптимальные условия выщелачивания. Сравнены методы катионообменного выщелачивания и растворения руды концентрированной соляной кислотой. Установлено, что селективность извлечения никеля при катионообменном выщелачивании существенно выше, чем при кислотном. Так, например, коэффициент разделения никеля и цинка в случае катионообменного растворения равен 270, что в 10 раз выше, чем при растворении в кислоте. В целом за три стадии процесса извлекается 45 % никеля. По мнению авторов, катионообменное выщелачивание окисленных никелевых руд магнезиального типа следует рассматривать как первый этап комплексной переработки такого вида сырья, который позволяет селективно извлечь половину никеля, содержащегося в руде. Далее можно довыщелочить никель в ходе кислотного растворения руды.

1. Шнеерсон Я. М. Современное состояние гидрометаллургической переработки окисленных никель-кобальтовых руд // Цветные металлы. 2000. № 8. С. 76–83.
2. Pakhomov R. A., Starykh R. V. Melting of oxidized nickel ores in a barbotage unit: I. Thermodynamic analysis of melting // Russian Metallurgy. 2015. No. 9. P. 675–684.
3. Осолодков Г. А., Татарская М. Г. О комбинированной переработке продуктов с повышенным содержанием силикатного никеля // Записки Ленингр. горн. института. 1963. Т. 42, № 3. С. 85.
4. Huggare T. L., Fugleberg S., Rastas J. How Outokumpu Conversion Process raises Zn recovery // World mining. 1974. No. 2. P. 36–42.
5. Шнеерсон Я. М., Набойченко С. С. Тенденции развития автоклавной гидрометаллургии цветных металлов // Цветные металлы. 2011. № 3. С. 15–20.
6. Вольдман Г. М., Зеликман А. Н. Теория гидрометаллургических процессов : учебное пособие. — М. : Интермет Инжиниринг, 2003. — 464 с.
7. Rice N. M. The hydrochloric acid route for nickel laterites: a brief history an ongoing project 1970–86 // Leeds University Mining Association Journal. 1990. P. 59–89.
8. LeBlanc S. E., Fogler H. S. The role of conduction/valence bands and redox potential in accelerated mineral dissolution // AIChE Journal. 1986. Vol. 32, No. 10. P. 1702–1709.
9. Айнштейн В. Г. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии : учебник для студентов высших учебных заведений. — М. : Логос, Высшая школа, 2002. Кн. 2. — 872 с.
10. Pезник И. Д., Ермаков Г. П., Шнеерсон Я. М. Никель. — М. : Наука и техника, 2001. — 468 с.
11. Цыкин Р. А., Свиридов Л. И. Порожинский марганценосный узел. — Красноярск : Изд-во СФУ, 2012. — 104 с.
12. Pashkov G. L., Saikova S. V., Panteleeva M. V., Linok E. V. Ion-exchange synthesis of α-modification of nickel hydroxide // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2014. Vol. 48, No. 5. Р. 671–676.
13. Pashkov G. L., Saikova S. V., Panteleeva M. V. Reactive ion exchange processes of nonferrous metal leaching and dispersion material synthesis // Тheoretical foundations of chemical engineering. 2016. Vol. 50, No. 4. P. 575–581.

14. ГОСТ 20298–74. Смолы ионообменные. Катиониты. Технические условия. — Введ. 01–01–1976.
15. Иониты в химической технологии / под ред. Б. П. Никольского, П. Г. Романкова. — Л. : Химия, 1982. — 416 с.
16. ТУ 6-07-493–95. Смолы ионообменные. Катиониты марок КУ-2-8, КУ-2-8У и КУ-2-8М.
17. Николаева Р. Б., Пашков Г. Л., Сайкова С. В. Исследование возможности сорбционного выщелачивания ионов металлов из металлсодержащих материалов // Журнал прикладной химии. 1994. Т. 67, № 8. С. 1386–1388.