Способ переработки окисленных никелевых руд Советский патент 1937 года по МПК C22B23/02 C22B5/10 C22B15/02 

Основными способами переработки окисленных никелевых руд в настоящее время являются:

1.Восстановительная плавка руд в шахтных или электрических печах с переводом в шлак пустой породы и получением в качестве конечного продукта сплава железа и никеля (ферроникеля).

2.Плавка руд в шахтных печах в смеси с серосодержащими добавками на штейн с последующей переработкой последнего известными методами с получением ферроникеля или металлических железа и никеля.

Недостатками первого способа является невозможность раздельного получения железа и никеля. Получение же никеля по второму способу является .очень сложной операцией, так как металлический никель получается из штейна в результате значительного числа переделов.

Предлагаемое изобретение имеет целью дать более простой метод раздельного получения железа .и никеля из окисленных, никелевых руд и из медно-никелевых файнштейнов.

Согласно предлагаемому метоау окисленная никелевая руда типа

Уральской, подвергается врсстанозительной плавке вместе с фосфорсодержащими добавками типа апатита, фосфорита в присутствии флюса и угля в шахтной, отражательной или иной печи.

При этом фосфор, содержащийся в фосфорите или апатите в виде PjO. восстанавливается до элементарного фосфорита и вступает во взаимодействие с никелем и железом гуды с образованием их фосфидов.

Фосфиды никеля и железа в расплавленном состоянии образуют отдельную фазу, не смешивающуюся с расплявленной пустой породой (шлаком).

Шлак уходит в отвал, а сплав фосфидов идет в дальнейшую переработку методом бессемерования. В процессе бессемерования фосфиды железа и никеля восстанавливаются вдуваемым воздухом до металличеческого железа и никеля, а фосфор окисляется до пятиэкиси фосфора-РгО.

Выделяющееся в результате этих реакций тепло вполне достаточно для подаержания ванны в расплавленном состоянии. Процесс бессемерования можно вести до получения в качестве

конечного продукта ферроникеля или до раздельного получения железа и никеля.

Последнее возможно благодаря тому, что при бессемеровании фосфидов никеля и железа сначала будет окисляться фосфид железа и только когда его останется немного, вместе с фосфидом железа пойдет окисление и фосфида никеля. Поэтому процесс бессемерования ведут до тех пор, пока не начнет продуваться фосфид никеля, и сливают получившееся металлическое железо в изложницы (полученное железо является готовым рыночным продуктом).

Оставшийся фосфид никеля подвергают дальнейшейпродувке воздухом до получения металлического никеля.

Чтобы удалить оставшееся в фосфиде никеля металлическое железо, продувку сплава ведут до перевода металлического железа в закись железа, которую ошлаковывают с прибавлением кварца. В виду небольшого количества остаточного железа шлака получается немного и в случае соде,;жания в нем некоторого количества никеля он может быть возвращен в производство как оборотный продукт. Эти же приемы можно использовать и для выделения меди и никеля из медно-никелевых файнштейнов. В этом случае процесс иедут следующим образом.

Медно-никелевый файнштейн (сплав сульфидов никеля и хмеди), полученный обычным методом из сульфидных медно-никелевых руд Кольского полуострова или Канадских подвергают восстановительной плавке в электрической печи, куда одновременно загружают апатит или фосфорит, а также флюсующие вещества и уголь (восстановитель).

Уголь восстанавливает находящуюся в апатите (фосфорита) PgOg до фосфора, который вытесняет серу из сульфидов никеля и меди, переводя их в фосфиды.

Сера, вытесненная фосфором из сульфидов никеля и меди, будучи парообразной, при температурах электропечи, удаляется из печи вместе с отходящими газами и может быть

выделена из них в чистом виде. Сплав фосфидов меди и никеля, не смешивающийся с шлаком, легко отделяется от последнего и поступает в дальнейшую переработку на бессемерование.

Воздух, продуваемый в конвертор, сначала будет взаимодействовать только с фосфидом никеля. При этом в отличие от процесса конвертирования штейнов будет получаться не закись никеля, а металлический никель.

Взаимодействие воздуха с фосфидом меди начнется тогда, когда фосфида никеля в ванне останется мало. Когда вместе с фосфидом никеля начнет продуваться фосфид меди, бессемерование приостанавливают и металлический никель отливают в слитки или же после удаления металлического никеля продолжают бессемерование фосфила меди до получения металлической меди.

Чтобы отделить от меди оставшийся в фосфиде меди металлический никель, бессемерование фосфида меди ведут до образования незначительного количества закиси меди.

При этом весь содержащийся в фосфиде меди никель перейдет в NiO и образует с флюсом шлак, который возвращают в электропечь. Отходящие газы как восстановительной плавки, так и конвертирования, содержащие пятиокись фосфора PoOj, подвергаются промывке (гидратации для получения ценного побочного продукта фосфорной кислоты.

Предмет изобретения.

1.Способ переработки окисленных никелевых руд восстанавительной плавкой, отличающийся тем, что плавку ведут в присутствии фосфоросодержащих добавок типа фосфорита или апатита для перевода железа и никеля руды в их фосфиды с отделением от пустой породы.

2.Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что фосфиды продувают воздухом в конверторе до полного восстановления железа и никеля с получением ферроникеля.

3.Прием выполнения способа по

п. 1, отличающийся тем, что фосфиды продувают воздухом в конверторе в две стадии с раздельным получением металлического никеля и железа.

4. Применение способа по пп. 1-3

для выделения меди и никеля из медно-никелевых файиштейнов.

5. При осуществлении способа по пп. 1-4 использование отходящих газов конвертивания, содержащих ., для получения фосфорной «сисдогы.