Способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства
Владельцы патента RU 2283880:
Открытое акционерное общество "Южно-уральский никелевый комбинат" (RU)
Изобретение относится к металлургической промышленности, преимущественно к металлургии никеля и кобальта. Способ обеднения шлаков никель-кобальтового производства включает восстановительно-сульфидирующую плавку в отапливаемом агрегате в присутствии сульфидизатора сульфата натрия. Обеднение конвертерных шлаков ведут в любом отапливаемом агрегате при температуре от 1350°С до 1500°С. В расплав вводят сульфат натрия в количестве от 10 до 12% и углеродистый восстановитель в количестве от 13 до 15% к массе обедняемого шлака. За счет снижения температуры плавления, уменьшения вязкости расплава и уменьшения массы шлака при обеднении увеличивается извлечение никеля и кобальта в сульфидный сплав. 3 табл.
Изобретение относится к металлургической промышленности, преимущественно к металлургии никеля и кобальта.
Известен способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства, включающий восстановительно-сульфидирующую плавку в обогреваемом агрегате в присутствии сульфидизатора и восстановителя. В качестве сульфидизатора используют пирит [1].
Недостатком этого способа является введение в расплав в составе сульфидизатора железа, что приводит к увеличению массы шлака при обеднении конвертерного шлака и снижает извлечение никеля и кобальта.
Техническим результатом изобретения является повышение извлечения никеля и кобальта из обедняемых шлаков.
Технический результат достигается при использовании способа обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства, включающего восстановительно-сульфидируюшую плавку в обогреваемом агрегате в присутствии сульфидизатора. В качестве сульфидизатора используют сульфат натрия.
При этом за счет снижения температуры плавления, уменьшения вязкости расплава и уменьшения массы шлака при обеднении увеличивается извлечение никеля и кобальта в сульфидный сплав по сравнению со способом-прототипом.
Пример 1.
Обеднение шлака никель-кобальтового производства производили в конвертере, обогреваемом сжиганием газа. Температуру расплава поддерживали в пределах от 1350 до 1500°С. В расплав вводили восстановитель (коксовую мелочь) в количестве от 13 до 15% от массы обедняемого шлака. В качестве сульфидизатора использовали сульфат натрия, массу которого варьировали от 8 до 12% к массе обедняемого шлака.
Наибольшее извлечение металлов достигается при добавке от 10 до 12% сульфата натрия к массе обедняемого шлака. Уменьшение добавки сульфидизатора приводит к снижению извлечения металлов, увеличение добавки сульфидизатора приводит к увеличению затрат.
Результаты приведены в таблице 1.
| Таблица 1. Извлечение металлов в зависимости от массы сульфидизатора в шихте. | |||
| Масса сульфата натрия, % к массе обедняемого шлака | Извлечение металлов, % от исходной массы металлов в шлаке | ||
| Ni | Со | Fe | |
| 8 | 66,0 | 41,0 | 13,5 |
| 9 | 80,0 | 46,0 | 16,0 |
| 10 | 90,0 | 58,0 | 20,0 |
| 11 | 88,0 | 57,0 | 19,8 |
| 12 | 89,0 | 56,5 | 21,0 |
Пример 2. Обеднение шлака никель-кобальтового производства производили в конвертере, обогреваемом сжиганием газа. Температуру расплава поддерживали в пределах от 1350 до 1500°С. В расплав вводили сульфидизатор в количестве от 10 до 12% к массе обедняемого шлака. Загрузку восстановителя (коксовой мелочи) варьировали от 10 до 15% от массы обедняемого шлака.
Наибольшее извлечение металлов достигается при добавке от 13 до 15% восстановителя к массе обедняемого шлака. Уменьшение добавки восстановителя приводит к снижению извлечения металлов, увеличение добавки восстановителя приводит к увеличению затрат.
Результаты приведены в таблице 2.
| Таблица 2 Извлечение металлов в зависимости от массы восстановителя в шихте | |||
| Масса восстановителя, % от массы обедняемого шлака | Извлечение металлов, % от исходной массы металлов в шлаке | ||
| Ni | Со | Fe | |
| 10 | 65,0 | 38,0 | 11,7 |
| 12 | 80,0 | 46,0 | 16,0 |
| 13 | 90,5 | 62,0 | 22,5 |
| 14 | 88,0 | 57,5 | 21,0 |
| 15 | 88,5 | 57,0 | 21,2 |
Пример 3. Обеднение шлака никель-кобальтового производства производили в конвертере, обогреваемом сжиганием газа. Температуру расплава варьировали в пределах от 1200 до 1500°С. В расплав вводили сульфидизатор в количестве от 10 до 12% к массе обедняемого шлака и восстановитель (коксовую мелочь) в количестве от 13 до 15% от массы обедняемого шлака.
Наибольшее извлечение металлов достигается при температуре от 1350 до 1500°С. Уменьшение температуры расплава приводит к снижению извлечения металлов, увеличение температуры приводит к увеличению затрат.
Результаты приведены в таблице 3.
| Таблица 3 Извлечение металлов в зависимости от температуры в агрегате для восстановления | |||
| Температура расплава в конвертере, °С | Извлечение металлов, % от исходной массы металлов в шлаке | ||
| Ni | Со | Fe | |
| 1200 | 65,0 | 38,0 | 11,7 |
| 1300 | 80,0 | 46,0 | 16,0 |
| 1350 | 90,5 | 62,0 | 22,5 |
| 1400 | 88,0 | 57,5 | 21,0 |
| 1500 | 88,5 | 57,0 | 21,2 |
Источники информации
1. И.Ф.Худяков, А.И.Тихонов, В.И.Деев, С.С.Набойченко. Металлургия меди, никеля и кобальта, часть II. - М.: Металлургия, 1977, стр.212-214.
Способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства, включающий их восстановительно-сульфидирующую плавку в обогреваемом агрегате в присутствии сульфидизатора и восстановителя, отличающийся тем, что в качестве сульфидизатора используют сульфат натрия в количестве от 10 до 12% к массе обедняемого шлака, восстановитель вводят в расплав в количестве от 13 до 15% к массе обедняемого шлака и обеднение ведут при температуре от 1350 до 1500°С.
