Способ переработки никельсодержащих отходов легированных сталей и сплавов

афтаб иоте-;ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских,СоциалистическихРеспублик(51) М. Кл. С 228 7/00 с присоединением заявки Государственный иомнтет Совета Министров СССР но делам иэобретениЯ и отырытий(45) Дата опубликования описания И,Ы,Я 5(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НИКЕЛЬСОДЬРЖАЩИХ ОТХОДОВ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ 1Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при переработке никельсодержащих отходов легированных сталей и сплавов.Известен способ переработки отходов от изго"овления специзделий из высоколегированных сталей и сплавов, полученных после электрохимической и электроимпульсной обработки этих специзделий, при котором отходы плавят со штейном и легкоплавким шлаком для перевода никеля и кобальта в штейн, а части вольфрама, хрома и молибдена - в шлак. Однако наблюдается получение никеля в виде промпродукта (штейна), а не в виде товарного продукта (например, ферроникеля). Кроме того, такие легирующие металлы, как вольфрам, молибден, хром, извлекают-ся в промпродукт (шлак) в недостаточ-1 ной степениЦель изобретения - более высокое 5извлечение никеля, кобальта и большейчасти железа иэ никельсодержащих отходов легированных сталей и сплавовв товарный ферроникель, а хрома, боль фрама и молибдена - в шлаковый промпродукт (и частично - в возгоны). Дляэтого плавят отходы при температуре14511 900 С, продувают расплав кислородом или воздухом в течение 15-20 мини вводят в расплав натрийсодержащиефлюсы (например, соду) в количестве 200,2-2,0 вес.ч. от веса отходов с последующим сливом образовавшихся шлака иферроникеля. В процессе плавки и продувки расплава хром, вольтерам и молибден окисляются и переходят в шлак, аникель, кобальт и часть железа остаются в сплаве, который представляет соЗо1 О 15 45 вой боИ т ов арныИ ферроникель.Пример 1. Стружку никельсодержащих отходов весом 15 кг,расплавляют в дуговой электропечи мощностью 60 ква, Рабочий .режим печи; напряжение 45 в, сила тока до 300 а. Печь футерована хромомагнезитовым кирпичом. Нагрев достигался двумя графитовыми электродами диаметром 75 мм, расположенными наклонно в ванне печи. Стружка расплавляется в течение 40 мин при температуре 1460 С, После расплавления стружки отбирают пробу расплава из печи.Состав исходного расплава стружки, 70: никель 53,89; хром 19,9; вольфрам 6,1; молибден 3,1.На расплав стружки загружают 8 кг непрокаленноИ соды. После расплавления соды через силикатовый стержень, погруженный в расплав, продувают расплав кислородом, расход которого регулируют редуктором. Продувают 15 мин при отключенной печи. Расход кислорода за время продувки 750 л (50 л/мин). По окончании продувки шлак сливают в изложницы. Первый слив шлака получают весом 9,5 кг с содержанием, %: никель 3,3; хром 26,14; вольфрам 6,05; молибден 2,9.После первого слива шлака в печь загружают еще 8 кг непрокаленной соды и повторяют операцию расплавления соды и продувку расплава кислородом. По окончании 2=ой продувки и отстаивания из печи сливают алак (2=оИ слив) и сплав в изложницы.Вес полученного шлака 2=го слива 5,5 кг с содержанием, ф: никель 1,02; хром 6,4; вольфрам 4,96; молибден 2,83; Вес полученного сплава (ферроникеля) И,2 кг с содержанием, : никель 93,51; хром не обнаружен; вольфрам 0,08; молибден 0,12; сера 0,05; углерод 0,02; фосфор 0,02; марганец 0,02. Извлечение никеля в сплав составляет 95,47.; извлечение в шлак хрома 98 Я; вольфрама 96;молибдена 926. Во время плавки в печи и во времяслива продуктов плавки замеряют температуру оптическим пирометром ОППИР.Температура шлака колеблется от 1400до 1500 С.,Пример 2. Стружку никельсодержащих,отходов весом 20 кг расплавляют в дуговой электропечи мощностью 60 ква притемпературе 1600 С. После расплавлениястружки в печь загружают 10 кг непрокаленной соды и 5 кг кварца (с содержанием окиси кремния около 70 Я . Плавку шихты, продувку кислородом, отборпроб и слив продуктов плавки производят аналогично примеру 1.Расход кислорода (за 2 продувки)2,0 м . Расход соды (непрокаленной)20 кг, кварцита 10 кг.Содержание в исходной стружке составляет %: никель 58,4; хром 19,1;вольфрам 7,76; молибден 3, 01.Получают сплав (ферроникель) 14,2 кгс содержанием, %: никель 79,3; хром0,30; вольфрам 0,60; молибден 0,42;остальное железо, Извлечение никеля всплав 96,5 , а хрома, вольфрама и молибдена в шлаковый продукт более 90каждого.Пример 3. В трехтонную 3:электродную дуговую электропечь мощностью1,8 мгвт загружают 2000 кг чушек отходов легированных сплавов марки ВЖ,2400 кг соды порошковой, 1200 кг кварцевого песка. После расплавления шихтыпри 1600-1700 оС расплав отходов продувают кислородом в два приема. Времяпродувки 30 мин, На каждую продувкуиспользуют 10 баллонов кислорода(60 нм ). Общий расход кислорода наплавку 20 баллонов (120 нм кислороде),общее время продувки 1 ч.Содержание в исходных отходах (чушках), 0: никель 28,3; железо 45,34вольфрам 5,50; молибден 2,15; хром15,4.В результате плавки получают товарный ферроникель весом 870 кг (феррони494414О формула изобретения о 5 25 Составитель А,КЯЛЬНИЦКИйеаактор филиппоа техрегг 94 елева корре "р Те ДобровольскаяЗаказ ЯЯЦ 113 Д.1.36 Тираж 90Гоиписиое 11,1111111 1 осударствеггного комитета Совета Министров СССР по делалг изобретений и откры гий Москва, ЖРаугисгаи иаб., л. 4/5Г 1 Г 1 ПГ 1 атепт" Москва, Г.59, Бережковская иаб., " кель из печй слит не полностью) состава, %: никель 47,с 2; железо 52,0; хром не обнаружен; молибден 0,19; вольфрам менее 0,2 и 2 слива шлака. 1=ый сливлвесом 2300 кг со ст ава, Я; вольфрам 3, 97; молибден 0,55; трехокись хрома11,4; никель 2,6. 2:ой слив шлака весом 1420 кг состава, %; вольфрам 1,25; молибден 1,10; трехокись хрома 6,2;никель 2,2.Извлечение никеля в ферроникель около 95,3 Я; железа около 65 ф. Извлечение в шлаковый полупродукт вольфрама 98 Д хрома 9 Ц.; молибдена 65,Ориентиров очные технико:зкономические расчеты по переработке никельсодержащих отходов легированных сплавов (в количестве ЗЗОО т в год при среднем составе отходов, ф: никель 61,0; хром 17, О; вольфрам 3,2; молибден 3, 3) на ферроникель (товарный) (с извлечением вольфрама, молибдена и хрома в шлаковый промпродунт) дают годовую прибыль1,6 млн.руб. в год при переработке отходов с содовыми шлаками.5 Способ переработки никельсодержащих отходов легированных сталей и сплавов плавлением, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения из отходов никеля, кобальта и железа в ферроникель и извлечения хрома, вольфрама и молибдена в шлаковый продукт, плавку никельсодержаших отходов проводят при температуре 1450-1900 С, а полученный расплав продувают кислородсодержащим газом в течение 15-120 мин с добавкой натрийсодержащих флюсов в количестве 0,2-2,0 вес.ч. от веса отходов с посл едующим сл ив ом образов ав шихся шлака и ферроникеля,