DSC06486

198 R. Kotliński, K. Szamałek

eksploatacji konkrecje wydobywane są razem z osadami, któiych obecność negatywnie wpływa na te procesy, zwiększając zarówno zużycie energii i reagentów, a obniżając ogólną opłacalność przeróbki. Jak już wspomniano, konkrecje będą prawdopodobnie wydobywane metodą hydrauliczną, w postaci mieszaniny z osadami i z wodą morską (której udział jest niedopuszczalny w procesach przeróbki). Dlatego w porcie składowania materiał ten powinien być przemyty wodą słodką. Poza tym, w przypadku zastosowania do przeróbki metod piro-hydrometalurgicznych wskazane jest, aby materiał wyjściowy był wysuszony i bry-kietowany. Natomiast w przypadku procesów hy-drometalurgicznych metodą ługowania w obecności SO2 + H₂0 prźygotowanie rudy wymaga homogenizacji, kruszenia i mielenia na mokro, tak aby 80% materiału twardego miało rozmiary poniżej 0,074 mm. Z kolei przy stosowaniu metody ługowania roztworami amoniakalnymi w obecności NH3 + CO2, po homogenizacji i suszeniu materiał jest mielony do rozmiarów poniżej 0,3 mm.

Jak już wspomniano, w procesach metalurgicznej przeróbki przewiduje się odzysk metali z kon-krecji polimetalicznych metodami piro-hydrome-talurgiczną i hydro metalurgiczną [Kubiszta,1994]. Wyniki badań w skali laboratoryjnej i półtech-nicznej wskazują, że wysoką efektywnością odzysku metali odznaczają się metody piro-hydro-metalurgicznego przerobu, stosowane w różnych modyfikacjach (przez ługowanie w obecności H₂S, H₂S0₄; C, NH_3j CaO, CaS0₄ i 0₂) [Lenoble, 1993] (rys. 6.5).

Pierwszym etapem przerobu konkrecji jest zawsze homogenizacja, rozdrabnianie i mielenie, przy czym ze względu na małą twardość konkrecji zużycie energii w tych operacjach nie jest wysokie. Należy podkreślić, że w metodzie ługowania NH₃ + CaO + H₂S konkrecje poddawane są suszeniu do około 2% wilgotności. Oceniając metody odzysku metali przyjmuje się następujące średnie zawartości metali w rudzie: Mn - 30,0%;

Ni - 1,30%; Cu - 1,10%; Co - 0,20%. Oprócz metali głównych praktyczne znaczenie mają Zn - 0,17% , Mo - 0,05% i pierwiastki ziem rzadkich.

Hydrometalurgiczne ługowanie w obecności H₂S0₄ lub S0₂ + H₂0

Ługowanie prowadzi się z reguły w temperaturze około 90°C, przy ciśnieniu atmosferycznym w specjalnych urządzeniach zwanych adsorbera-mi. Po wyługowaniu Cu, Ni i Co separuje się

z roztworu wyjściowego w autoklawach, w obecności H₂S, strącając je w postaci siarczków. Siarczki są rozpuszczane, a następnie sole metali separowane w procesach ekstrakcji. Następnie metale z ekstraktu odzyskiwane są w procesach elektrolitycznych. Mn i Fe pozostają w osadzie, a następnie po wysuszeniu uzyskuje się półprodukt (Mn0₂), który jest bezpośrednio wykorzystywany w metalurgii lub przetwarzany w żelazomangan.

Hydrometalurgiczne ługowanie w roztworach amoniakalnych

Ługowanie prowadzi się w obecności NH₃ + C0₂ lub NHiCI w obecności reduktora (np. Na₂S0₃), przy ciśnieniu atmosferycznym, w temperaturze około 80°C i pH 5-6 [Choi, Sohn, 1995]. Metoda ługowania amoniakalnego w obecności NH₃ + C0₂ znana jest jako proces Karona zastosowany przez Kennecot Ltd. W pierwszym etapie, który przebiega bez dostępu powietrza, mangan przechodzi do roztworu. Następnie doprowadza się do wytrącania z roztworu Mn0₂ i jego oddzielenia poprzez filtrację. Po tym etapie roztwór kierowany jest do odzysku Ni i Cu metodami ekstrakcji, a rafinat zawierający Co, Zn i Mo poddaje się destylacji. Odzysk Cu, Co, Zn i Ni prowadzi się z elektrolitu sukcesywnie metodami ekstrakcji. W końcowej fazie wydzielania Cu odzyskuje się Mo. Możliwy odzysk Ni i Cu wynosi około 90%, a Co około 80% [Kubiszta, 1994].

Procesy piro-hydrometalurgiczne

Z metod wykorzystujących procesy pirometa-lurgiczne duże perspektywy ma metoda prażenia w obecności związków kwaśnych (prażenie usiar-czające) lub metoda prażenia redukcyjnego prowadzona np. z udziałem siarki. Wytop metali prowadzi się dwuetapowo; najpierw wytapiany jest kamień będący mieszaniną siarczków metali, a następnie przeprowadza się rafinację kamienia w konwertorach. Dzięki odpowiedniemu dobraniu parametrów procesu technologicznego uzyskuje się stop metali Ni, Co i Cu z domieszką Fe, a Mn i pozostała część żelaza przechodzą do żużla.

Z żużla, po redukcji w piecach elektrycznych, odzyskuje się żelazomangan. Po przeprowadzeniu stopu metali kolorowych w roztwór zawierający sole poszczególnych metali, odbywa się ich rozdzielenie w reaktorach przez ługowanie w obecności S0₂ + H₂0, a następnie roztwór po kontrolnej filtracji kieruje się do odfiltrowania Fe i jego odzysku. Odzysk poszczególnych metali prowadzi