Способ получения ферроникеля Советский патент 1981 года по МПК C22B23/00 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОНИКЕЛЯ

. ,;, , Г , ;, I Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано пред-, приятиями, перерабатывающими окислешше никелевые руды. Известен способ получения ферроникеля, включающий предварительный обжж окус1 ован ной никелевой руды в атмосфере восстановительного газа и плавку восстановленной руДы в электропечи 1. Недостатком известного способа является невысокая степень извлечения металлов в ферроникель.... Целью изобретения является повышение сте пени извлечения никеля, кобальта и железа. Поставленная цель достигае1ся тем, что в способе получения ферроникеля, включающем . предварительный обжиг окускованной никелевой руды в атмосфере восстановительного газа и плавку восстановительной руды в электро печи, обжиг ведут в восстановительном газе, содержащем 15-28% двуокиси углерода и/или водяных паров и поддерживают объемное суммарное отношение окислителей к восстановителям в газе в пределах 0,18:0,39.Повышенное содержание окислителей может быть достигнуто любым из известнь1Х способов. Для этой цели можно возвращать часть отходящего колодцникового газа в качестве оборотного или вводить пар. В сумме же окислителе может быть любое соотношение водяного пара к двуокиси углерода. Например, з восстановительном газе может быть 1% водяных паров И 14-27% двуокиси углерода и наоборот. Метан при температурах процесса работает как восстановитель. : В пониженного восстановительного потенциала газа и налшия окислителей создаются условия для получения части железа руды в виде самостоятельной фазы - вюстита. При плавке такого огарка: получаются повышенные коэффн1щенты распределешет никеля и кобальта между металлом и шлаком, в результате чего извлечение никеля для среднего феррониКеля возрастает на 4-7%. В случае повышешого содержания окислителей (27%) степень металлизации железа достигает 23%, содержание никеля в ферроникеле 25%, извлечение тшкеля в сплав составляет 95,1%, кобальта 82,5% при коэффициентах рао пределешш никеля 473 и кобальта 124. Заметное повышение иэвлечеи ш металлов в ферроникель начинается с 15%-кого содержания в восстановительном газе суммы окислите лей (COj+HjO) или любого из них. При этом отношение суммы окислителей к сумме восста новителей (CO+Hj+CH) в газах поддерживается более 0,18, но не должно превышать 0;39. В спуч&е, когда сумма окислителей меньше 15% (отношение меньше 0,18), извлечегше металлов понижается вследствие отсутствия в восстаиовлешюм материале самостоятельной фазы железа в форме вюстита. В то же время СОз.- отношение не должно СО Hj,- СНд превышать 0,39, а сумма окислителей 28%, пре вышение этих параметров ведет к заметному снижению скорости реакции восстановления железа до металла, а в конечном итоге - к прекращению восстановления. Пример. В шахтную печь загружаются через бункер окатьгши или брикеты окисленной руды. Навстречу опускающимся окатышам или брикетам подается природггый газ с температу рой 1000° С, конверсированный кислородом и разбавленный дымовыми газами или водяны паром до содержания окислителей (СОг+НгО 18-20%, а сумма восстановителей составляет 73%. Время нахождения материала в печи 1,5- 2ч. Частично восстановленные окатыши или брикеты поочередно разгружаются в две герметичнь1е емкости (шлюзы), отключающиеся от Печи (реактора) конусными затворками. В процессе газового восстановления материал ,не загрязняется примесями из восстановителя и после выгрузки подается в электропечь на попечение ферроникеля. . При плавке в электропечи предварительно восстановленного материала сокращается врем расплавления примерно на 40% по сравнению 44 с плавкой невосстановленного и значительно экономится электроэнергия. Состав восстановительного газа-теплонооителя был следуюпшй, %: водород 42,7, окись углерода28,3, двуокись углерода, 4,5, метан 1,5 азот 7,4, воддаые пары 15,6. Степеш металЖпаили в восстановленной руде составила, %: тжель 65, кобальт 70 и железо 36,7. После плавки был получен ферроникель, содержаший 9,77% никеля и 0,91% кобальта. В этом случае извлечеш1е никеля в ферроникель составило 94,1%, кобальта - 92,9%. Были испытаны и другие условия восста новления: так, при суммарном содержании окислителей (COatHz О) ниже 14% степень ме;таллизации железа .состав 1ла 21%. При плавке такого огарка получен ферроникель, извлечение в который никеля составило только .85,1%, а кобальта 68,6%, коэффициенты распределения никеля и кобальта }50 и 45 соответственно. Фактические данные опытов при других составах восстановительного газа приведегш в таблице., -. Использование предлагаемого способа обеспечивает возможность получения ферроникеля с весьма широким диапазоном по содержанию никеля, кобальта и железа в зависимости от поставленной задачи. В частности, предлагаемый; способ обеспечивает получение ферроникеля с содержанием никеля 93,1-99,8%, кобальта 82,5-95% и .железа 23,0-40,5%. Содержание никеля в отвальных шлаках составляет 0,024-0,1%. Применение предлагаемого способа исключает необходимость тщательного усреднения различных типов окисле1шых никелевых руд по содержаншо железа. Можно перерабатывать руды различного минералогического состава и да)зать на восстановление не только брикеты, по и кусковую руду размером до |50 мМ или окатыши до 40 мм, получаемые из руды после среднего дробления.

vo

5

со

О

«о «о

-ч

о о vi

40 rf 2

t-i w ,

ч. Ч

ГМ 00

о о

-T, c .d v 00 00 OO ON

- ve Tf

Т 00 N О

-н . «ч «ч fn

2 g

f n

г 00 № -I

«

OO

«ч

o

rf

Л

гм

fO 1Л

00

00 n ч Ch м сч

Оч ON r

м

«г,

А

г

f

to

Й

c

4

-H

«

ci

s

7 8614048

Формула изобретения тельном газе, содержащем 15-28% двуокиси

Способ получения ферроиикеля, вклкпающийуглерода и/или водяных паров и поддерживают

предварительный обжиг окускованной никеле-объемное суммарное отношение окислителей

вой руды в атмосфере восстановительного газак восстановителям в газе в пределах 0,18:0,39.

и плавку восстановительной руды в электроне-5 Источники информации,

чи, отличающийся тем, что, спринятые во внимание при экспертизе.

целью повышения степени извлечения никеля,I. Патент США № 3S3S105, кл. С 22 В 1/00,

кЬбальта и железа, обжиг ведут в восстанови ;1970. i