СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖЕЛЕЗНЫХ КЕКОВ МЕДНО-НИКЕЛЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА Советский патент 1994 года по МПК C22B7/00 

Изобретение относится к металлургии тяжелых цветных металлов и может быть использовано на металлургических заводах, перерабатывающих медноникелевые сульфидные руды.

Известны способы осаждения тяжелых металлов из кислых железосодержащих растворов и пульп металлическим железом и серой с добавкой меди для повышения глубины осаждения цветных металлов.

Известен способ, по которому осаждение ведут с добавлением железного порошка в смеси с углем (пат. США N 3103414, АС СССР N 720042, АС СССР N 66958), что позволяет извлекать металл. После автоклавного выщелачивания получают железную окисленную пульпу, которая обрабатывается металлическим железом для осаждения платиновой группы в серосульфидный концентрат (технологическая информация НМЗ, Норильск, 1977). При дальнейшей сложной пирометаллургической переработке концентрата неизбежен значительные потери платиновых металлов.

Железные кеки, полученные после операции очистки никелевого электролита от примесей, являются оборотными продуктами. В Канаде на заводе Порт-Колборн (Фирма Инко) железные кеки направляются в цикл отражательной плавки на заводе Коппер-Клифф (производство никеля. М, 1969 г. ). В СССР на комбинате "Североникель" железные кеки идут в оборот на рудную плавку для извлечения никеля и кобальта (основы металлургии, т. III. М. , 1962 г. ).

Недостатком указанных способов являются относительно высокие потери цветных и драгоценных металлов.

Прототипом предлагаемого способа является способ, описанный в книге Гудима Н. В. , Шейн Я. П. "Краткий справочник по металлургии цветных металлов". М. : Металлургия, 1975 г. , стр. 187-189.

Известен способ переработки железных кеков от гидрометаллургической очистки никелевого электролита, включающий шихтовку железистого кека с рудным сырьем (пирротиновым флотоконцентратом, содержащим никель, медь, кобальт и др. металлы) и бедными оборотными промпродуктами (пыль, осадки и др. ) медно-никелевого и кобальтового производства, агломерационный обжиг, рудную плавку на штейн и последующую переработку штейна по сложной технологической схеме с получением товарных продуктов.

Недостаток данного способа заключается в многооперационности технологической схемы и значительных потерях цветных и драгоценных металлов.

Потери цветных металлов с отвальными шлаками составляют, % : никель 2,9; медь 3,27; кобальт 17,93; платиновые металлы 2,9.

Механические (прочие) потери, % : никель 2,62; медь 2,46; кобальт 6,03; платиновые металлы 2,62.

Всего потери цветных металлов при переработке железных кеков рудной плавкой составляют, % : никель 5,52; медь 5,74; кобальт 23,96; платиновые металлы 5,52.

Целью изобретения является сокращение потерь цветных и драгоценных металлов и повышение извлечения металлов в файнштейн.

Поставленная цель достигается тем, что агломерирующий обжиг ведут при 1100-1200^оС в присутствии восстановителя и флюса в шихте в количестве 10-15% массы железного кека, полученный агломерат подают в конвертор на стадию варки файнштейна и продувают кислородно-воздушным дутьем с получением медно-никелевого файнштейна.

При плавке железного кека с восстановителем, кварцевым или известково-кварцевым флюсом цветные и драгоценные металлы, содержащиеся в железном кеке, переходят в сульфидный медно-никелевый сплав, а железо шлакуется.

Восстановитель берется из расчета получения металлического железа в агломераторе на выше 15% , что составляет 10-15% восстановителя от массы сухого кека. При меньшем содержании восстановителя агломерат рассыпается, при большем значительная часть железа восстанавливается до металлического, что приводит к возрастанию железа в никелевом сплаве.

Температура агломерирующего обжига 1100^оС, снижает степень восстановления кека и не позволяет получить откатыши заданной прочности и крупности, кроме того, процесс затягивается во времени.

При температурах процесса выше 1200^оС увеличивается вероятность образования настылей в обжиговых печах.

Железный кек по предлагаемому способу смешивается с мелкодробленным восстановителем (фракция минус 1 мм) и флюсом, обжигается во вращающейся трубчатой печи в движущемся слое при 1100-1200^оС в течение 1 ч. Полученный агломерат подается в конвертер на стадию варки файнштейна и продувается кислородно-воздушным дутьем с получением медно-никелевого файнштейна.

Количество восстановителя берется из расчета получения желательного содержания железа в агломерате, а также исходя из конкретного состава применяемого восстановителя и среднего содержания железа в железистом кеке. В качестве восстановителя может быть использован мелкодробленный кокс (фракция минус 1 мм), древесный уголь, каменноугольный кек и др.

Количество флюса берется из расчета получения шлака с содержанием кремнекислоты 25-35 и кальция 8-12% . В качестве кварцевого флюса может служить кварцевый песок, дробленный бой динасового кирпича или другой высококремнистый материал. При обжиге происходит разложение гидроокиси железа, восстановление высших его окислов до закиси и металлического железа и частичное образование силиката железа по реакциям
2Fe(OH)₃__→ Fe₂O₃ + 3H₂O
3Fe₂O₃+ C __→ 2FeO₄+ CO
Fe₃O₄ + C __→ 3FeO + CO
FeO + CO __→ Fe + CO₂
FeO + SiO₂__→ 2FeOSiO₂
Вводимый флюс выводит окисленное железо из сплава в шлак.

Дальнейшая переработка полученного сульфидного медно-никелевого сплава (файнштейна) в результате операции конвертирования может быть осуществлено одним из известных способов, например флотационным разделением, обжигом и последующим электролитическим рафинированием с получением никеля и выводом в процесс неолита кобальта в богатый кек, направляемый в кобальтовое производство для переработки на товарный металл: медь - цементную медь, перерабатываемую затем в медном производстве; шлам, содержащий драгметаллы, - в шламовое производство для переработки с получением товарного продукта. Шлак, полученный при плавке железистого кека, в зависимости от содержания в нем цветных металлов может быть направлен в отвал либо как оборотный продукт в один из головных пирометаллургических пределов: рудную или обеднительную плавку, в результате чего из него извлекаются ценные металлы.

При переработке железистого кека предложенным способом достигается более высокое извлечение цветных и драгоценных металлов в файнштейн при меньших материальных и энергетических затратах, чем при осуществлении технологии переработки этого продукта.

П р и м е р. Тщательно перемешанная шихта, состоящая их железистого кека, % : 11,86 никеля; 2,01 меди; 0,07 кобальта; 27,25 железа; 5,61 серы; 0,0234 платиновых металлов, дробленного до минус 1 мм, кокса, высококремнистого флюса (песка), содержащего, % : 70,6 кремнезема; 8,93 железа, взятых в различных соотношениях, обжигаясь во вращающейся трубчатой печи при 1100-1200^оС в течение 1 ч. Полученный спек железистого кека подавался конвертор на стадию варки файнштейна и продувался кислородновоздушным дутьем с получением медно-никелевого файнштейна.

Результаты реализации предлагаемого способа приведены в табл. 1, способа-прототипа в табл. 2. Из анализа данных табл. 1 и 2 следует, что применение предлагаемого способа переработки железистого кека позволяет повысить извлечение металлов в файнштейн, мас, % : никеля на 5,3-5,4; меди на 4,9-5; кобальта на 21-21,5; платиновых металлов на 5,3-5,4.

Экономический эффект от использования предлагаемого способа при переработке 15 тыс. т. железного кека в год составляет 150 тыс. руб.

В результате реализации способа получается файнштейн, имеющий следующий средний состав, % : 39,41 никеля; 34-36 меди; 0,6-1 кобальта; 2-3 железа; 22-23 серы. (56) Гудима Н. В. и Шейн Я. М. Краткий справочник по ; металлургии цветных металлов. М. : Металлургия, 1975, с. 187-189.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при переработке железных кеков медно-никелевого производства. Цель изобретения - повышение извлечения цветных и благородных металлов в файнштейн. Агломерационный обжиг ведут при 1100 - 1200С при содержании восстановителя и флюса в шихте в количестве 10 - 15% от массы железного кека, а плавку агломерата осуществляют в конвертере на стадии варки файнштейна с продувкой кислородно-воздушным дутьем.

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖЕЛЕЗНЫХ КЕКОВ МЕДНО-НИКЕЛЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА, включающий агломерационный обжиг с восстановителем и флюсом и последующую плавку агломерата, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения цветных и благородных металлов в файнштейн, агломерационный обжиг ведут при 1100 - 1200^oС при содержании восстановителя и флюса в шихте в количестве 10 - 15% от массы железного кека, а плавку агломерата осуществляют в конвертере на стадии варки файнштейна.