ИТС 12-2019 Производство никеля и кобальта
1.3. Производство никеля и кобальта
Технологические схемы переработки никелевых руд определяются их типом и особенностями химического состава. Так, если переработка сульфидных руд не отличается разнообразием (за исключением трёх гидрометаллургических производств - Надеждинского металлургического завода в Норильске (Заполярный филиал ПАО "ГМК "Норильский никель", Россия), завода в Long Harbour (Vale, Канада) и предприятия компании Terrafame в Финляндии, головными операциями технологической схемы являются пирометаллургические процессы, обеспечивающие получение медно-никелевого файнштейна), то схемы получения никеля из латеритов весьма разнятся между собой, как по типу и набору технологических операций, так и по виду конечной продукции. При этом наибольшее распространение имеет плавка окисленной никелевой руды на ферроникель, в меньшей степени распространены процессы высокотемпературного автоклавного выщелачивания и Карон-процесс (таблицы 1.17.1, 1.17.2). В настоящее время всё шире применяется плавка окисленных никелевых руд на никелистый чугун (продукт, близкий по составу к ферроникелю), весьма широко востребованный при производстве нержавеющих сталей.
Таблица 1.17.1 - Никелевые предприятия, перерабатывающие сульфидную руду
N пп | Компания, плав. завод/страна | Подготовка сырья | Плавка/ конвертирование | Рафинирование/ продукт | |
Пирометаллургическая переработка флотационных концентратов | |||||
1. | Glencore Sudbury/Канада | Обжиг в КС флотац. концентрата | Плавка на штейн в электропечи/конвертеры Пирса-Смита | Хлорное выщелачивание ф-на на заводе Nikkelverk, Норвегия | |
2. | Boliden Harjavalta/Финляндия | Сушка концентрата | Взвешенная плавка по способу DON | Файнштейн с 4-6% Fe и Ni+Cu+Co | |
3. | Asa Resource Group Bindura/Зимбабве (высокая степень готовности возобновления производства) | Сушка концентрата | Плавка на штейн в электропечи/конвертеры Пирса-Смита | Выщелачивание ф-на по способу Outokumpu | |
4. | BHP Billiton Kalgoorlie/Австралия | Сушка конц-та | Взвешенная плавка на штейн по способу Outotec/конвертеры Пирса-Смита | Аммиачное выщелачивание - восстановление водородом на заводе Kwinana | |
5. | ПАО "ГМК "Норильский никель" | Флотационное выделение никелевого концентрата, окислительный и восстановительный обжиг, рафинирование черновых никелевых анодов, либо хлорное растворение восстановленного огарка и электроэкстракция | |||
7. | Vale плав. Copper Cliff/Канада | Сушка конц-та | Взвешенная плавка по способу Inco/конвертеры Пирса-Смита | Медленное охлаждение файнштейна, выделение магн. фракции с ~65% Ni для рафинир. завода Copper Cliff и немагн. фракции - на флотац. раздение | |
Рафинир.Copper Cliff/ Канада | Карбонил-процесс | Карбонильные порошки никеля | |||
Clydach/Великобритания | Карбонил-процесс | Карбонильные порошки никеля | |||
8. | Jinchuan Nickel Jinchuan/Китай | Сушка конц-та | Взвешенная плавка на штейн по способу Outotec/конвертеры Пирса-Смита | Электрорафинирование с получением катодного Ni и карбонилирование с получением порошков | |
Гидрометаллургическая переработка сульфидной руды | |||||
9. | Vale Long Harbour/Канада | Автоклавное выщелачивание концентрата по схеме, запатентованной Vale в 2000 г. | Катодные Ni (>99,80%, >99,9%), Co (>99,9%), Cu (99,999%) | ||
10. | Terrafame Tarlivaara/Финляндия | Кучное биовыщелачивание | Ni/Co смешанный сульфид, (сульфид цинка, сульфид меди и жёлтый кек) - на продажу | ||
11. | ПАО "ГМК "Норильский никель" НМЗ | Автоклавное выщелачивание пирротинового концентрата, осаждение сульфидов, выделение серы | Ni/Cu/Co сульфидный концентрат и элементарная сера | ||
-кон-та; медный конц. - на плавку, никелевый - на обжиг до NiO и далее на Clydach Таблица 1.17.2 - Никелевые предприятия, перерабатывающие окисленную руду
N пп | Компания, завод/страна | Способ переработки | Продукт | |
Пирометаллургическая переработка окисленной руды: | ||||
1. | Sumitomo Metal Mining Hyuga/Япония | Традиционная технология RKEF (вращающаяся обжиговая печь - плавка в электропечи) - рафинирование чернового FeNi | FeNi | |
2. | Nippon Yakin Oheyama/Япония | Модифицир. процесс Krupp-Renn | FeNi | |
3. | Pacific Metals Hachinohe/Япония | RKEF | FeNi | |
4. | POSCO Gwangyang/Южная Корея | RKEF | FeNi | |
5. | Americano Nickel Falcondo/Доминиканская респ. | RKEF | FeNi | |
6. | Glencore Koniambo/Новая Каледония | Новая технология FBDC ("обжиговая печь с кипящим слоем - плавка в электропечи на постоянном токе") - рафинирование черн. FeNi | FeNi | |
7. | Anglo American Codemin/Бразилия | RKEF | FeNi | |
8. | Anglo American Barro Alto/Бразилия | RKEF | FeNi | |
9. | South32 Cerro Matoso/Бразилия | RKEF | FeNi | |
10. | Vale Onca Puma/Бразилия | RKEF | FeNi | |
11. | Aneka Tambang Pomalaa/Индонезия | RKEF | FeNi | |
12. | Eramet Doniambo/Новая Каледония | RKEF | FeNi | |
13. | Larco Larymna/Греция | RKEF | FeNi | |
14. | Cunico Resources Kavadarci/Сев. Македония | RKEF | FeNi | |
15. | Cunico Resources Drenas/Косово | RKEF | FeNi | |
16. | Solway Investment Group Побужский завод/Украина (остановлен) | RKEF | FeNi | |
17. | Solway Investment Group ProNiCo/Гватемала | RKEF | FeNi | |
18. | ОАО "Уфалейникель" Уфалейникель/Россия (остановлен) | шахтная плавка | ||
19. | Vale Sorowako/Индонезия | Плавка на штейн/конвертирование | Файнштейн c ~75%Ni, 20%S, 20% файнштейна - для Sumitomo (на Niihama), 80% - для переработки на заводе Matsuzaka | |
Vale Matsuzaka/Япония | Двухстадийный обжиг файнштейна Sorowako до S | 2 марки никеля Tonimet | ||
Vale Dalian/Китай | Промпродукты Matsuzaka и Goro перерабатывается в готовый Ni класса II | Utility Nickel | ||
Гидрометаллургическая переработка окисленной руды | ||||
20. | СП Moa (Sherritt/General Niquel) Moa/Куба | Высокотемпературное АКВ | Смешанный Ni-Co сульфид (~60%Ni+Co) для рафинирования на заводе Фoрт-Саскачесван | |
Cobalt Refining Co (Sherritt) Fort Saskatchewan/Канада | Аммиачное выщелачивание - восстановление водородом | Порошки, брикеты (спечённые 99,8% Ni, неспечённые - 99,4%) | ||
21. | Sumitomo (54%) Coral Bay/Филиппины | Высокотемпературное АКВ | Смешанный Ni-Co сульфид для рафинирования на заводе Niihama | |
Sumotomo (75%) Taganito/Филиппины | Высокотемпературное АКВ | Смешанный Ni-Co сульфид для рафинирования на заводе Niihama | ||
Sumitomo Niihama/Япония | Рафинирование смеш. сульфидов и части файнштейна Sorowako по технологии: хлорное выщелачивание - электролиз | Электролит. Ni и Co | ||
22. | Ramu NiCo (85% у MMC, Китай) | Высокотемпературное АКВ | Смешанный Ni-Co гидроксид (~46%Ni+Co по проекту) для отправки китайским переработчикам | |
23. | First Quantum Minerals Ravensthorpe/Австралия (законсервирован с 2017 г., план возобновления производства в 1 кв. 2020 г.) | Высокотемпературное АКВ лимонитов +атмосферное выщелачивание сапролита | Смешанный гидроксид (~40%Ni, 1,4%Co) на продажу | |
24. | Vale Goro/Новая Каледония | Высокотемпературное АКВ | Ni в оксиде (часть - в гидроксиде), карбонат Co | |
25. | СП Sumitomo/Kores/Sherritt Ambatovy/Мадагаскар | Высокотемпературное АКВ - восстановление водородом | Ni - 99,8% порошок, брикеты, Co - 99,9% | |
26. | Minara Resources ("дочка" Glencore) Murrin Murrin/Австралия | Высокотемпературное АКВ - восстановление водородом; | Ni (99,8%), Co порошки и брикеты | |
27. | СП 50:50 Zorlu Holdings (Турция)/ | Высокотемпературное АКВ | Смешанный Ni-Co гидроксид | |
28. | Cubaniquel Punta Gorda/Куба | Карон-процесс (восстановительный обжиг - аммиачное выщелачивание) | Синтер, | |
29. | Votorantim Metais San Miguel Paulista (Tocantins)/Бразилия (остановлен до улучшения ситуации на рынке никеля) | Карон-процесс (восстановительный обжиг - аммиачное выщелачивание - восстановление водородом) | Катодные никель и кобальт | |
30. | Queensland Nickel Yabulu/Австралия (остановлен в 2017 г.) | Карон-процесс (восстановительный обжиг - аммиачное выщелачивание - прокалка карбоната никеля с получением NiO - восстановление NiO сингазом) | Ni в карбонате и оксиде (78%), Ni | |
/Турция Учитывая растущую потребность рынка в материалах для производства перезаряжаемых батарей, Sumitomo расширила производство сульфата никеля до >70 тыс. т/г. Terrafame (Финляндия) приступает к производству сульфата никеля и кобальта с 2021 года. Компания BHP со 2 кв. 2020 года начинает производство сульфата никеля с исходной мощностью ~100 тыс. т/г сульфата или 22 тыс. т/г Ni в сульфате. Предусматривается расширение мощностей далее до 200 тыс. т/г по сульфату. Объем производства никеля рафинировочного завода Kwinana - около 75 тыс. т/г. Выпускаемый на рафинировочном заводе Kwinana никелевый порошок по схеме "аммиачное выщелачивание - восстановление водородом" будут растворять в серной кислоте, получаемой из , образующегося при плавке сульфидных концентратов на заводе Калгурли. На полной мощности завод будет потреблять 44 тыс. т/г никеля и станет крупнейшим в мире по выпуску сульфата.