Способ получения ферроникеля

О П И С А Н И Е 861404ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоаетснмяСоцналнстнчеснюРеслублнн(23) Говударствевный квинтет СССР по делает мзобретеним и открытнй.(088,8) Дата опубликования описания 0709,81 Клементьев, В, А. Литвинов, А, Д. Толстогуз-0 В Г сударственный проектный и научититут Гилроникель и Ордена Трудникелевый комбинат "Южур исследователь ого Красног никель тп) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОНИКЕЛ етной о преднные Изобретение относится к области цвметаллургии и может быть использованприятиями, перерабатывающими окисленикелевые руды,Известен способ получения ферроникеля,включающттй предварительный обжиг окусковж.ной никелевой руды в атмосфере восстановительного газа и плавку восстановленной рудыв электропечи 11.Недостатком известного способа являетсяневысокая степень извлечения металлов в ферроникель.Целью изобретения является повышение сте"пени извлечения никеля, кобальта и железа.Поставленная цель достигается. тем, что. вспособе получения ферронйкеля, включающем .предварительный обжиг окускованной никелевой руды в атмосфере восстановительного газа и плавку восстановительной руды в электра.печи, обжиг ведут в восстановительном газе,содержащем 15 28% двуокиси углерода и/иливодяных паров и поддерживают объемное суммарное отношение окислителей к восстановите.лям в газе в. пределах 0,18:0,39. 2Повышенное содержание окислителей можетбыть достигнуто любым из известных способов,Для этой цели можно возвращать часть отхо.дящего колощникового газа в качестве оборот.ного или вводить пар. В сумме же окислителеВможет быль любое соотношение водяного парак. двуокиси углерода. Например, з восстановительном газе может быть 1% водяных парови 14 - 27% двуокиси углерода и наоборот, Метанпри температурах процесса работает как восста.повитель.В случае пониженного восстановительногопотенциала газа и наличия окислителей создаются условия для получения части железа руды5в виде самостоятельной фазы - вюстита. Приплавке такого огарка получаются повышенныекоэффициенты распределения никеля и кобель.та между металлом и шлаком, в результатечего извлечение никеля для среднего феррони.келя возрастает иа 4 - 7%,В случае повышенного содержания окиспиге. леи (27%) степень металлизации железа дости.3 861495,1%, кобальта 82,5% при коэффициентах распредепения никеля 473 и кобальта 124,Заметное повьппение извлечения металловв ферроникель начинается с 15%-ного содержания в восстановительном газе суммы окислите.лей (СОэ+НзО) или любого из них. При этомотношение суммы окислителей к сумме восстановителей (СО+Нг+СН 4) в газах поддержива.ется более 0,18, но не должно превышать0,39. В.случае, когда сумма окислителей меньше 15% (отношение меньше 0,18), извлечениеметаллов понижается вследствие отсутствияв восстановленном материале самостоятельнойфазы железа в форме вюстита, В то же время Состав восстановительного газа.теплонооителябыл следующий, %: водород .42,7, окись углерода 28,3, двуокись углерода, 4,5, метан 1,5азот 7,4, водяные пары 15,6, Степень металМизаиии в восстановленной руде составила, %:никель 65, кобальт 70 и железо 36,7. Послеплавки был получен ферроникель, содержащий9,77% никеля и 0,91% кобальта, В этом слу.чае извлечение никеля в ферроникель составило 94, 1%кобальта - 92,9%.Были испытаны и другие условия восста.новления: так, при суммарном содержанииокислителей (СО 2+НО) ниже 14% степень ме.таллизации железа составила 21%, При плавкетакого огарка получен ферроникель, нзвлече.ние в который никеля составило только .85,1%, 20а кобальта 68,6%, коэффициенты распределенияникеля и кобальта 150 и 45 соответственно.Фактические данные опытов при других сос.тавах восстановительного газа приведены втаблице. Использование предлагаемого способа обеспечивает возможность получения ферроникеляс весьма широким диапазоном по содержаниюникеля, кобальта и железа в зависимости отпоставленной задачи, В частности, предлагаемый30, способ обеспечивает получение ферроникеля ссодержанием никеля 93,1 - 99,8%, кобальта82,5 - 95% и железа 23,0 - 40,5%.Содержание цикеля в отвальных шлакахсоставляет 0,024 - 0,1%.Применение предлагаемого способа исключает необходимость тщательного усреднения раз.личных типов окислениых никелевых руд посодержанию железа. Можно перерабатывать руды различного минералогического состава и40 давать на восстановление не только брикеты,но и кусковую руду размером до 60 ммили окатыши до 40 мм, получаемые из рудыпосле среднего дробления,СО 2, Н,О. отношение не должноСО+Н,+ СНпревышать 0,39, а сумма окислителей 28%, пре.вышенне этих параметров ведет к заметномуснижению скорости реакции восстановленияжелеза до металла, а в конечном итоге - кпрекращению восстановления,П р и м е р, В шахтную печь загружаютсячерез бункер окатыши или брикеты окисленной руды,Навстречу опускающимся окатышам илибрикетам подается прцродцйй газ с температурой 1000 С, конверсированцый кислородоми разбавленный дымовыми газами или водянымпаром до содержания окислителей (СОз+Н;О)18 - 20%, а сумма восстановителей составляет73%.Время. нахождения материала в печи 1,5 -2 ч. Частично восстановленные окатыши цлибрикеты поочередно разгружаются в две гер.метичные емкости (шлюзы), отключающцесяот лечи (реактора) конусцыми затворками,В процессе газового восстановления материал;не загрязняется примесями из восстановителяи после выгрузки подается в электропечь наПолучение ферроникеля.При плавке в электропечи предваритегьновосстановленного материала сокращается времярасплавления примерно на 40% по сравнению 04с плавкоц невосстановленцого и значительноэкономится электроэнергия,. Тираж 681 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Подписное Заказ 64597 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 7 861404 8Формула изобретения, тельном газе, содержащем 15 - 28% двуокисиСпособ получеии ферроникеля, включающий углерода и/или водяных паров н поддерживаютпредварительный обжиг окускованной никеле- объемное суммарное отношение окислителей,вой руды в атмосфере восстановительного газа к восстановнтелям в газе в пределах 0,18;0,39.х плавку восстановительной руды в электропе- Источники информации,. чи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с принятые во внимание при экспертизе.целью повышения степени извлечения никеля, 1; Патент США У 3535105, кл. С 22 В 1/ОО,кобальта и железа, обжиг ведут в восстайови. 1970.1