Tecnología de procesamiento de nódulos polimetálicos

Se han desarrollado varios procedimientos técnicos para el tratamiento de nódulos polimetálicos. Inicialmente, sólo se consideraban para la extracción níquel, cobre y cobalto. Después de 1978, también se considerará la extracción de manganeso para aumentar los ingresos totales y reducir los residuos. Hay dos técnicas: hidrometalurgia: lixiviación de metal de nódulos con reactivos ácidos (ácido clorhídrico o sulfúrico) o alcalinos (amoníaco); y fundición: reducción con hidróxido (desoxigenación) y separación por gravedad del metal fundido; Da tres ejemplos para tu próxima entrevista. Este proceso fue propuesto por Fuerstenau en 1973 y posteriormente fue mejorado enormemente gracias a la investigación de la Comisión Francesa de Energía Atómica. Los metales contenidos en los nódulos rotos se disuelven en ácido sulfúrico a una temperatura elevada de 180°C y una presión elevada de 1200 kPa. Algunos nódulos se reducen previamente con gas sulfuro y los iones de manganeso divalentes obtenidos se inyectan en el autoclave (calentador de presión de vapor) para aumentar la tasa de recuperación de cobalto. El cobre, el níquel y el cobalto de la solución restante se precipitan mediante sulfuro de hidrógeno. El sulfuro de cobre se quema para obtener concentrado de óxido de cobre y el concentrado de níquel-cobalto se conserva en forma de mineral de sulfuro.

En la refinería, el concentrado de óxido de cobre se lixivia con ácido sulfúrico y luego se extrae el metal mediante metalurgia electrolítica. El concentrado de sulfuro de níquel y cobalto se disuelve en cloro y agua. Una vez eliminados el hierro y el zinc, los dos metales restantes se separan utilizando un disolvente de intercambio iónico. El cobalto se produce en forma de cloruro y se envía a fundiciones de cobalto; extracción electrolítica de níquel. La escoria de hierro y manganeso se tuesta, se calcina y luego se funde en un horno eléctrico, eliminando fósforo y algo de hierro en el proceso. Varias empresas han investigado cómo aplicar métodos tradicionales de fundición de níquel y cobre para tratar los nódulos polimetálicos. Los nódulos se secan y calcinan en un horno rotatorio y luego se envían al horno de arco sumergido para su reducción y producir escoria rica en manganeso y una aleación de hierro, níquel, cobre y cobalto. La aleación se refina en un convertidor y la mayor parte del manganeso y el hierro restantes se eliminan mediante oxidación. Cuando se añade azufre se producen níquel, cobre, cobalto y mata.

La mata de níquel-cobre-cobalto se puede procesar utilizando varios métodos utilizados en la minería del níquel. Por ejemplo, después de la molienda se puede lixiviar selectivamente con cloro. Después de eliminar el azufre de la solución de cobre, el níquel se extrae mediante intercambio iónico y electrólisis. Antes de extraer el cobalto y el níquel mediante intercambio iónico, se eliminan el hierro y el zinc de la solución de níquel-cobalto.

La escoria rica en manganeso se introduce directamente en el horno de arco eléctrico mientras está caliente para eliminar el fósforo, los metales pesados ​​residuales (níquel, cobre, cobalto) y la mayor parte del hierro para producir ferrosilicio.