СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖЕЛЕЗО-НИКЕЛЬ-КОБАЛЬТОВЫХСПЛАВОВ Советский патент 1967 года по МПК C22B23/06 

Известен способ переработки ферроникеля, по которому вместо конвертирования сплав в виде твердых зерен подвергают окислительному обжигу воздухом с образованием высших окислов железа. Затем продукт обжига переплавляют с добавками исходного ферроникеля и получают при этом обогащенный ферроникель и железистый шлак, направляемый на извлечение железа.

Для полного разделения сплава и максимального извлечения из него никеля, кобальта и железа, с получением железа только в виде вюстита, предлагается подвергать сплав обработке водными растворами серной кислоты.

На фиг. 1 показана общая схема осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - схема осуществления способа по первому варианту; на фиг. 3 - то же, по второму варианту.

Физико-химические свойства железа, никеля и кобальта такие, что эти металлы можно разделить с наилучшими результатами, применяя водные растворы серной кислоты. Однако для того, чтобы исходный сплав можно было перерабатывать в указанных растворах, его необходимо превратить в хорошо растворимое веш,ество.

схеме, приведенной на фиг. 1, с помощью селективного окислительного обжига сплава в кипящем слое. При этом протекает селективное окисление железа с образованием только его низшего окисла - вюстита.

При обжиге сплава на вюстит никель почти не окисляется и практически полностью остается в металлической фазе, которая в виде тонких частиц, крупностью порядка 10 мк, получается вкрапленной в вюстите. В результате окисления железо избирательно переходит в вюстит, поэтому концентрация никеля в металлической фазе резко повышается. Кобальт окисляется в гораздо большей степени,

и его переход в вюстит более значителен, т. е. кобальт при обжиге распределяется между вюститом, в котором он изоморфно замещает часть железа, и тонкими частичками неокисленного металлического сплава, резко обогащенного никелем и кобальтом.

Таким образом, обработке серной кислотой подвергают продукт селективного окислительного обжига ферроникеля, т. е. вюститный огарок, в котором практически все железо

присутствует в виде вюстита; практически весь никель находится в металлической форме в виде очень тонких частиц обогащенного сплава, а кобальт - как в виде изоморфной примеси в вюстите, так и в виде тех же тонВюститный огарок хрукоп, поэтому он измельчается в порошок до любой крупности, необходимой для его сернокислотной переработки (например до минус 0,075 мм и тоньше), и все его составляющее легко и быстро переходят в водный раствор серной кислоты.

Следовательно, с помощью селективного обжига удается превратить исходный ферроникель из крупных металлических зерен размером до 5 мм в порошок, состоящий из веществ, свойства которых полностью удовлетворяют требованиям сернокислотной гидрометаллургии.

Гидрометаллургическую часть схемы в обоих вариантах компонуют из известных процессов: выщелачивания, нейтрализации, осаждения, автоклавного окисления, фильтрации и других, которые широко используют в промышленности применительно к другим исходным материалам.

Принципиальное отличие схем, представленных в вариантах на фиг. 2 и 3, состоит в том, что по этим схемам в водных растворах серной кислоты перерабатываются металлические сплавы железа, никеля и кобальта на основе железа после селективного окислительного обжига этих сплавов в печах кипящего слоя, причем продуктом такого обжига является ВЮСТИТНЫЙ огарок.

Переработка ферроникеля в водных растворах серной кислоты после его селективного окислительного обжига на вюстит позволяет практически полностью разделить исходный сплав на продукт, содержащий только железо, и продукт, в котором сконцентрированы

только никель и кобальт, т. е. полностью отделить цветные металлы от больших количеств железа и, таким образом, с предельно возможными высокими показателями по извлечению решить принципиальную задачу раздельного извлечения никеля, кобальта и железа из металлических сплавов на основе железа. В дальнейшем железистый продукт для получения металлического железа или его соединений перерабатывают также известными способами.

Сульфидный никель-кобальтовый концентрат, в котором содержание никеля и кобальта

в среднем составляет около , поступает на дальнейшую переработку для разделения никеля и кобальта также известными способами. При таком технологическом процессе кислота практически полностью может быть регенерирована.

Предмет изобретения

Способ переработки железо-никель-кобальтовых сплавов селективным окислительным обжигом зерен сплава размером не более 5 мм в печах кипящего слоя с последующей гидрометаллургической переработкой измельченного огарка, отличающийся тем, что, с целью полного разделения сплава и максимального извлечения никеля, кобальта и железа из сплава, после окислительного обжига, с получением железа только в виде вюстита, сплав подвергают переработке в водных растворах серной кислоты.

IL

10

us2