Как обогащать руду, содержащую оксид никеля?

Никелевая латеритная руда, разновидность руда оксида никеля, отличается высоким содержанием железа, низким содержанием кремния и магния и содержит 1%–2% никеля; в то время как никелево-кремниевая руда имеет низкое содержание железа, высокое содержание кремния и магния и содержит 1,6%–4,0% никеля. В настоящее время разработка и использование оксидной никелевой руды в основном сосредоточено на никелевой латеритной руде. Поскольку никель в оксидной никелевой руде часто изоморфно распределен в пустых минералах и имеет очень мелкий размер частиц, прямые методы механической обогащения затрудняют достижение хороших результатов. Хотя обжиг руды с целью изменения её минеральной структуры может обеспечить лучшие технические показатели, затраты на эту операцию высоки, и данный метод пока не применяется в промышленном производстве.

В настоящее время переработка руд, содержащих оксид никеля, часто включает дробление и просеивание с целью предварительного удаления крупных, слабовыветренных глыб коренной породы с низким содержанием никеля, что приводит к низкой степени обогащения. В последние годы в связи с постоянным развитием технологий никелеплавки, ростом потребления никеля и продолжающимся истощением запасов богатой сульфидной никелевой руды разработке и использованию оксидных никелевых руд уделяется всё больше внимания. Месторождения оксидов никеля, как правило, залегают неглубоко, что делает их пригодными для крупномасштабной добычи открытым способом, а также позволяет осуществлять их выборочную добычу. Благодаря более низким затратам на добычу они являются конкурентоспособными по сравнению с сульфидными никелевыми рудами.

Методы плавки и обогащения никелево-оксидных руд можно условно разделить на пирометаллургические и гидрометаллургические процессы. Пирометаллургическую плавку можно далее подразделить на плавку маты, выщелачивание ферроникеля и выщелачивание гранул. Гидрометаллургическая переработка включает восстановительное обжигание с выщелачиванием аммиаком при атмосферном давлении и кислотное выщелачивание под высоким давлением. Метод измельчения гранул в вращающейся печи при пирометаллургической переработке является устаревшим; к его недостаткам относятся сложность процесса, низкое содержание никеля в гранулах, низкий коэффициент извлечения никеля и невозможность извлечения кобальта. Плавка в электропечи характеризуется высоким коэффициентом извлечения никеля; часть никеля попадает в процесс выщелачивания ферроникеля и может быть извлечена на этапе рафинирования. Данный метод подходит для переработки никелево-кремниевой руды. Однако при использовании для латеритных руд с высоким содержанием железа коэффициент извлечения железа низкий, а энергопотребление высокое. Аммиачное выщелачивание при атмосферном давлении в гидрометаллургической переработке имеет недостаток в виде низкого коэффициента извлечения кобальта. Кислотное выщелачивание под высоким давлением подходит для переработки руд оксида никеля с низким содержанием силиката магния.

В настоящее время плавка оксида никеля в электропечи является наиболее распространенным способом переработка оксида никеля; в то время как метод грануляции в вращающейся печи применяется крайне редко. Гидрометаллургические методы, такие как аммиачное и кислотное выщелачивание, уже нашли промышленное применение. Другие новые методы плавки оксида никеля, такие как высокотемпературное хлорирование и процессы извлечения с помощью обжига серной кислотой, все еще находятся на стадии исследований, но в этой области уже достигнут определенный прогресс.