АР19680477 — Разработка комплексной технологии переработки никель- кобальтсодержащих руд с применением пиро- и гидрометаллургических процессов

Целью Проекта является разработка комплексной технологии переработки бедных никель- кобальтсодержащих руд и концентратов с применением пиро- и гидрометаллургических процессов, включающей окислительно- сульфатизирующий обжиг исходных материалов с дальнейшей гидрометаллургической переработкой огарка и извлечением целевых цветных металлов (железа, никеля и кобальта) в виде порошков этих металлов.

Актуальность: Сырьевыми источником никеля и кобальта являются сульфидные и латеритные руды. В Казахстане никель и кобальт в основном встречаются в латеритных рудах, однако последние из-за сложности их переработки до сих пор не вовлечены в производство. Дополнительным источником этих металлов являются хвосты действующих предприятий. На сегодняшний день хвосты магнитной сепарации, содержащие целый ряд ценных компонентов (кобальт, никель, медь, благородные металлы и др.) не перерабатываются, а складируются в хвостохранилищах, занимающих большие площади сельскохозяйственных угодий. Кроме этого, в хвостах и техногенном сырье, производимых действующими металлургическими предприятиями страны теряются значительное их количество, например только в Соколовско-Сарбайском ГОК теряется более 7 тыс.т. никеля и 14 тысяч тонн кобальта в год. Как показали результаты исследований, на сегодняшний день для никелькобальтсодержащих руд, отходов производства не существует универсальной методики переработки. Вместе с этим полученные при Соколовско-Сарбайском ГОК пиритно-кобальтовые концентраты из-за сложности состав не позволяют применять стандартные технологии для их комплексной переработки. Такая проблема обуславливают необходимость проведения исследований и разработки эффективной комбинированной технологии извлечения железа, никеля и кобальта из сырых руд, хвостов, содержащие ценные металлы.

Научный руководитель: PhD, ассоциированный профессор, Мамырбаева Кульзира Калдыбековна

Полученные результаты: В рамках проекта разработана эффективная комбинированная технология переработки никель-кобальтсодержащих руд и техногенных материалов. Показана высокая эффективность извлечения никеля и кобальта (до 90 % и более) при сочетании пиро- и гидрометаллургических процессов. Определены оптимальные параметры ключевых стадий, включая сульфатизирующий обжиг, кислотное и автоклавное выщелачивание, а также процессы экстракции и осаждения. На основе полученных данных разработана комплексная технологическая схема, подтвержденная укрупненными лабораторными испытаниями. Предлагаемая технология отличается экологической безопасностью, экономической эффективностью и возможностью комплексной переработки сырья с получением товарных продуктов. Результаты работы рекомендованы к промышленному внедрению и использованию в образовательном процессе.

Список публикаций с ссылками на них

1. Mamyrbayeva K. K., Kuandykova A. N., Chepushtanova T. A., Merkibayev Y. S. Study of the Conditions for the Selective Extraction of Metals (Iron, Copper, Cobalt and Nickel) from Pyrite Cinder Leaching Solutions // IITER International Conference. – Rome, Italy, 2023. – P. 47–51.
2. Mamyrbayeva K. K., Kuandykova A. N., Chepushtanova T. A., Merkibayev Y. S. Review of technology for hydrometallurgical processing of lateritic nickel ores over the past 20 years in the world // Non-Ferrous Metals. – 2024. – P. 13–21. – URL: https://rudmet.net/media/articles/Article_NFM_01_24_pp.13-21.pdf
3. Мамырбаева К. К., Куандыкова А. Н., Чепуштанова Т. А., Меркибаев Е. С., Бражендра М. Исследование извлечения никеля и кобальта из хвостов магнитного обогащения // Engineering Journal of Satbayev University. – 2024. – Т. 146, № 5. – С. 1–9. – URL: https://vestnik.satbayev.university/index.php/journal/article/view/1339/660
4. Mamyrbayeva K. K., Kuandykova A. N., Chepushtanova T. A. Thermodynamic analysis of sulfatizing roasting of stale nickel-cobalt-containing wastes from operating plants // 24th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM. – 2024. – Vol. 4, No. 2. – P. 151–158. – URL: https://epslibrary.at/sgem_jresearch_publication_view.php?page=view&editid1=10113
5. Мамырбаева К. К., Чепуштанова Т. А., Куандыкова А. Н., Меркибаев Е. С. Способ извлечения никеля и кобальта из хвостов и пиритных концентратов: патент. – 2025.
6. Мамырбаева К. К., Куандыкова А. Н., Меркибаев Е. С., Мишра Б. Исследование процесса сульфатизирующего обжига латеритной окисленной никелевой руды для разработки комбинированной технологии переработки // Горный журнал Казахстана. – 2025.
7. Mamyrbayeva K. K., Kuandykova A. N., Chepushtanova T. A., Merkibayev Y. S., Mishra B. Investigation of the sulfation-roasting–water leaching process for efficient recovery of nickel and cobalt from Kazakhstan’s laterite ore // Canadian Metallurgical Quarterly. – 2025. – (на стадии рецензирования). – URL: https://doi.org/10.1080/00084433.2025.2603070