III. Технология переработки окисленных никелевых руд

Лабораторная работа №1

По дисциплине: Основы биотехнологии

ТЕМА: изучение минералогического состава полезных ископаемых. Окисленные никелевые руды

Выполнили: студенты гр. ТХ-14-2 _______________ /Газизова Р.Р./

_______________ /Портупеева А.В./

_______________ /Сибгатуллина Л. И./

_______________ /Синяева А.М./

Проверил: доцент _______________ /Салтыкова С.Н./

Санкт-Петербург

2016 г

I. Определение понятия «Руда»

Руда — природное минеральное сырьё, содержащее металлы или их соединения в количестве и в виде, пригодном для их промышленного использования. Иногда рудой называется также некоторые виды неметаллического минерального сырья, например асбестовая, баритовая, графитовая, серная, агрономическая руда. Выделяются природно-богатые руды и бедные руды, требующие обогащения.

Руды бывают мономинеральными, состоящими из одного минерала, и полиминеральными — агрегат ценных и сопровождающих их других минералов, не имеющих промышленной ценности. При наличии в рудах попутных ценных компонентов (металлов, неметаллов), извлечение которых экономически выгодно, руды считаются комплексными. По химическому составу преобладающих в рудах минералов среди них различают руды силикатные, кремнистые, оксидные,сульфидные, карбонатные и смешанные. Все руды, добываемые из залежей, заключённых в коренных осадочных, магматических и метаморфических породах, называются коренными, добываемые из речных, озёрных, морских и океанических песков — россыпными. По текстуре руды, определяющейся пространственным расположением слагающих её минеральных агрегатов, выделяются руды массивные, полосчатые, пятнистые, прожилковатые, вкрапленные, ячеистые и др. Структура руды определяется сочетанием отдельных минеральных зёрен в рудном минеральном агрегате. Различаются равномернозернистая, неравномернозернистая, оолитовая (с концентрически округлыми скоплениями минералов), порфировая (с отдельных крупными зёрнами минералов среди равномернозернистой массы), радиально-лучистая и другие структуры. По характеру распределения ценных минералов выделяются руды с равномерным, неравномерным и крайне неравномерным составом.

Для разработки и переработки руды существенное значение имеют их физические свойства: твёрдость, прочность,трещиноватость, объёмная масса, температура плавления, магнитные и электромагнитные свойства, электропроводность, радиоактивность, растворимость, сорбционность, а также гранулометрический состав. В зависимости от минерального состава, текстуры, структуры руды и применяемой для их переработки аппаратуры руды разделяют на отдельные технологические сорта. В производственной деятельности используются термины "сырая руда" (добытая на горном предприятии) и "товарная руда" (подготовленная к металлургическому переделу). Практически вся руда перед металлургическим переделом подвергается рудоподготовке — дроблению и сортировке, усреднению, обогащениюи окускованию.

II. Окисленные никелевые руды. Основные компоненты, минералогический состав.

В настоящее время никелевые заводы перерабатывают в основном два типа руд, резко различающихся по химическому составу и свойствам: окисленные никелевые и сульфидные медно-никелевые. Значение ,этих руд для отечественной никелевой промышленности и за рубежом различно. В России из года в год возрастает доля никеля, получаемого из сульфидных руд, а в зарубежных странах, наоборот, все большее значение приобретают окисленные руды.

В нашем случае рассматривается окисленная никелевая руда, минералогический состав[1] которой нам необходимо вначале определить.

Зная минералогический состав можно легко отличить глину от шлака, портландцемент от мергеля, так как в нем имеют место специфические для того или иного продукта или сырья минералы. Также могут быть определены более специфические характеристики, такие как пластичность и огнеупорность (для глин), вязкость и способность к кристаллизации (для шлаков), скорость твердения и коррозионную стойкость (для портландцемента), т.е. найдены их критические характеристики, а также пригодность их для того или иного вида продукции.

Окисленные руды, по определению, - это руды приповерхностной части сульфидных месторождений, возникшие в результате окисления первичных рудных минералов. Следовательно, окисленные (или силикатные) никелевые руды являются рудами вторичного происхождения, состоящие в основном из гидратированных магнезиальных силикатов, алюмосиликатов и оксида железа. Они образовались в результате выветривания.

Окисленные никелевые руды содержат незначительное количество никеля — от десятых долей до 1,5—3%. Только в некоторых рудах содержится до 5% и более никеля. В основном эти руды состоят из пустой породы. В рудах обязательно содержится кобальт. Отношение никеля к кобальту в них составляет (25—40): 1. В значительных количествах (до 0,02%) в рудах может присутствовать медь, практически во всех случаях руды содержат хром (до 1—2% и более). Окисленные никелевые руды отличаются высоким содержанием влаги — в среднем 20—25%, а иногда до 40% и исключительным непостоянством состава по содержанию как ценных компонентов, так и пустой породы. Эти колебания состава наблюдаются даже в массиве одного месторождения (возможные пределы концентраций компонентов руды характеризуются следующими цифрами, %: Ni.0,7 -4; Со 0,04- 0,16; SiO2 15- 75; Fe2O3 5- 65; А1203 2- 25; Сг2О3 1-4; MgO 2 - 25; СаО 0,5-2; конституционная влага до 10-15).

Никелевые минералы в них составляют незначительную часть рудной массы. Наиболее часто никель находится в виде бунзеита (NiO), гарниерита [(Ni, Mg)O * SiO3 * n Н20] или ревденскита [3(Ni, Mg)O * 2SiO2 * 2Н2О]. Кроме никеля полезным компонентом этих руд является кобальт, содержание которого обычно в 15... 25 раз меньше содержания никеля.

По соотношению между содержаниями важнейших компонентов окисленные никелевые руды классифицируют на несколько промышленных типов, среди которых можно выделить следующие основные виды: железистые (более 30% Fе2О3), железисто-кремниевые (менее 30% Fе2О3), железисто-магнезиальные (6—11% MgO), магнезиальные (до 20% MgO) и кремнистые (до 50% SiO2).

Пустая порода, составляющая основную массу руды, представлена глиной (каолинит) А1203 * 2SiO2 * 2Н2О, тальком 3MgO * 4SiO2 * Н20, другими силикатами, бурым железняком Fe203-nH20, кварцем и известняком.

По внешнему виду окисленные никелевые руды похожи на глину. Для них характерны пористое, рыхлое строение, малая прочность кусков, высокая гигроскопичность (до 40 %). Рациональных методов обогащения таких руд до сих пор не найдено, и они после соответствующей подготовки непосредственно поступают в металлургическую переработку.

Окисленные никелевые руды являются одним из главных источников добычи никеля. Это значит, что содержание никеля в рудах достаточно для экономически выгодного извлечения этого металла или его соединений. В Советском Союзе промышленные месторождения окисленных никелевых руд были расположены на Урале, в Казахстане и на Украине, а за рубежом — в Новой Каледонии, на Кубе, в США, Бразилии и Греции.

III. Технология переработки окисленных никелевых руд

[1] Минералогический состав - это совокупность природных или искусственных химических соединений (минералов). Эта характеристика дает более полную информацию о сырье и материале.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: