Способ переработки окисленных никелевых руд

 

СССР

Ко 51092

Класс 40 а, 13, 43

Of1HCAHI4E VI305PETEHNFI

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, сЫд нНОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Зарегистрировано в Госуоапствекнил бюро последующей регисптаиии изобретений при Госплане СССР

1... -1: г

И. М. Вассерман.

Способ переработки окисленных никелевых руд.

Заявлено 17 августа 1936 года за Мя Tll-0302. с присоединением заявки

K 0422 от 22 августа 1936 года.

Опубликовано 31 мая 1937 года.

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 вторîму 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 предлага мому методу окисленная никелевая руда типа Уральской, подвергается восстановительной плавке вместе с фосфорсодержащими добавками типа апатита, I фосфорита в присутствии флюса и угля в шахтной, отражательной или иной печи.

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

Фосфиды никеля и железа в расплавленном со=тоянии образуют отдельную фазу, не смешивающуюся с расплавленной 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 никели, а фосфор окисляется до пятиокиси фосфора — Р.,О,.

Выделяющееся в результате этих реакций тепло вполне достаточно для поддержания 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 дальнейшеи продувке 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 ведут следующим образом.

Медно-никелевый файнштейн (сплав сульфидов никеля и меди), 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) Р,О, 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 смешиваю щийся с шлаком, легко отделяется от последнего и поступает в дальнейшую переработку на бессемерование.

Воздух, продуваемый в конвертор, сначала будет взаимодействов ать только с фосфидом никеля. При эгом в ofëè÷èå от процесса конвертирования штейнов будет получаться не закись никеля, а металлический никель.

Взаимодействие воздуха с фосфидом меди начнется тогда, когда фос- . фида никеля в ванне останется мало. Когда вместе с фосфидом никеля начнетпродуватьсяфосфид меди, бессемерование приостанавливают и металлический никель отливают в слитки или же после удаления металлического никеля продолжают бессемерование фосфида 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 u образует с флюсом шлак> который возвращают в электропечь. Отходящие газы как восстановительной плавки, так и конвертирования, содержащие пятиокись фосфора Р О„подвергаются промывке (гидратации) для получения ценного побочного продукта фосфорной кислоты.

Предмет изобретения.

1. Способ переработки окисленных

НИКЕЛЕВЫХ руд BOCCтаН ВИтЕЛЬНОЙ плавкой, отличаю щпйся 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 файнштейнов.

5. При осуществлении способа по пп. 1 — 4 использование отходящих газов конвертивания, содержащих РО., для получения фосфорной кислоты.! ия, „!1ромп олигра р". !амбовская, !2. За«. 34.!5 40и