Разложение рудных концентратов

После обогащения рудный концентрат поступает на первый этап переработки, называемый вскрытием или разложением рудных концентратов. На данном этапе металл из минерала переводится в химическое соединение с последующим отделением основного количества примесей. Тип соединения выбирается с учетом эффективности его выделения и минимизации затрат материальных и энергетических ресурсов. Как правило, выбираются водорастворимые соединения. Вскрытие концентрата может проводиться с использованием пирометаллургических или гидрометаллургических процессов.

Пирометаллургические процессы связаны с химическими реакциями, протекающими при высоких температурах. Этой стадии переработки рудного концентрата иногда предшествуют подготовительные операции: измельчение и (если необходимо) шихтование — получение смеси концентрата с применяемыми для разложения химическими реагентами. Данные операции необходимы для получения требуемого химического соединения металла, а в качестве добавок к концентрату в шихту могут вводиться, например, кальцинированная сода, едкий натр, сульфат натрия, известь, фториды натрия и калия и др. Скорость химических реакций, протекающих при нагреве исходных продуктов, зависит от степени измельчения концентрата, температуры, интенсивности перемешивания его в печи, соотношения компонентов в смеси. Если нагрев реагентов проводится с их плавлением, то такой процесс называют сплавлением. В случае, когда плавления шихты не происходит, процесс называют обжигом или спеканием. Типичный температурный интервал пирометаллургических процессов — от 600 до 1200 °С. Потери полезного металла связаны с уносом мелких частиц печными газами и образованием летучих соединений (оксидов, хлоридов). В некоторых случаях на стадии термической обработки шихты необходимо принимать меры по выделению редких ценных металлов. Так, например, при обжиге молибденита (MoS2) в пылевой фракции концентрируется оксид рения (Re207), который в металлическом виде присутствует в молибденитовых рудах некоторых месторождений.

Гидрометаллургические процессы представляют собой способ разложения концентратов при их обработке жидкими растворителями, преимущественно водными растворами кислот или щелочей. При выборе реагента для разложения учитывают скорость и полноту взаимодействия раствора данного реагента с соединениями извлекаемого металла, расход реагента и его стоимость, доступность конструкционных материалов для изготовления аппаратуры, санитарные условия работы с реагентом и условия его транспортировки.