СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОКИСЛЕННЫХ НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1997 года по МПК C22B1/16 C22B23/00 

Изобретение относится к переработке окисленных никель-кобальтсодержащих материалов методом агломерации и плавки агломерата и может быть применено на заводах цветной металлургии для улучшения качества агломерата, снижения расхода топлива на производство никеля и кобальта, интенсификации процессов агломерации и плавки агломерата в шахтных печах.

Известен способ переработки окисленных никель-кобальтсодержащих материалов, используемый на комбинате "Южуралникель", где руда дробится до крупности 35 мм, смешивается с возвратом, пылью шахтных печей, твердым топливом, спекается на ленточных агломерационных машинах. Полученный агломерат, а в отдельные периоды и конвертерный шлак (оборотный или отвальный) отдельными колошами загружаются в шахтные печи, плавятся. В качестве топлива на плавку используется каменноугольный кокс. (1, 2).

Недостатком способа является высокий расход топлива на агломерацию и плавку, который в значительной мере зависит от химического и минералогического состава руды. При этом способе переработки большие естественные колебания в содержании главных шлакообразующих (FeO, SiO₂) в руде, а следовательно, и в шихте агломерации, не позволяют получить агломерат с содержанием этих шлакообразующих близким к оптимальному значению и, таким образом, достичь наиболее низкой температуры его плавления, уменьшить потери никеля и кобальта в шлаках и расход кокса на плавку.

Наиболее близким является известный способ переработки окисленных никельсодержащих материалов, включающий шихтовку их с твердым топливом и основным флюсом, спекание полученной шихты и последующую плавку агломерата в шахтных печах, где с целью повышения качества агломерата и снижения расхода твердого топлива на спекание и плавку спекание ведут с использованием в качестве основного флюса шлака черной металлургии в количестве 5-20% от массы шихты, имеющего модуль основности (CaO+FeO):SiO₂>3 и содержащего 2-5% флюорита при крупности частиц 0,25-3 мм (прототип) (3).

Недостатком способа является введение в шихту материала, не содержащего никеля и кобальта, увеличение массы отвальных печных шлаков пропорционально количеству вводимого в шихту шлака черной металлургии, следовательно, увеличение потерь никеля и кобальта и за счет этого расхода кокса на готовую продукцию.

В изобретении цель, а именно улучшение качества агломерата, снижение температуры его плавления, уменьшение расхода в расчете на никель и кобальт при агломерации и плавке без увеличения потерь металлов с отвальными шлаками шахтных печей, достигается введением в шихту агломерации отвального или оборотного конвертерного шлака никелевого производства крупностью 0-30 мм, с отношением FeO:SiO₂=1,8-2,4, содержащего, Ni 0,11-2, Co 0,06-0,35.

Измельченный или гранулированный шлак непосредственно в траншее грейферами смешивается с рудой в таком соотношении, чтобы в полученном агломерате содержание FeO и SiO₂ соответствовало отношению FeO:SiO₂=0,5-0,8. Шихта спекается на ленточной агломашине. Полученный агломерат плавится в шахтной печи. Результаты опытных и полупромышленных испытаний представлены в таблице.

Агломерат отличается повышенной прочностью на удар и на истирание.

Например, при введении в шихту агломерации шлака до отношения в агломерате FeO: SiO₂= 32,8:42=0,78, что соответствует доле шлаковой составляющей в агломерате 30% содержание фракции 5 мм после испытания на истирание (барабанная проба) уменьшилось на 2% а в агломерате перед загрузкой в шахтную печь на 10% Расход твердого топлива в расчете на 1 т никеля в агломерате уменьшился при агломерации на 1,9-4,3 т, при плавке в шахтных печах на 2,9-6,3 т. С увеличением содержания никеля в шлаке снижается расход топлива в расчете на 1 т никеля.

Сущность: способ переработки окисленных никельсодержащих материалов включает дробление, смешивание, спекание шихты и плавку полученного агломерата. Спекание ведут с использованием отвального или оборотного конвертерного шлака никелевого производства крупностью - 30 мм, состава,%: Ni 0,11-2; Co 0,06-0,35, с отношением FeO : SiO₂ = 1,8-2,4, в количестве, обеспечивающем в агломерате отношение FeO : SiO₂=0,5-0,8. 1 табл.

Способ переработки окисленных никельсодержащих материалов, включающих ввод в шихту агломерации топлива и шлаков металлургического производства в качестве флюса, смешивание компонентов шихты, спекание с получением агломерата и его последующую плавку, отличающийся тем, что в качестве флюса в шихту агломерации вводят шлаки отвальные или оборотные конвертерные шлаки никелевого производства крупностью 30 мм, с содержанием Ni 0,11 2% Co 0,06 - 0,35% отношением FeO/SiO₂ 1,8 2,4 и в количестве, обеспечивающем отношение FeO/SiO₂ в готовом агломерате 0,5 0,8.