Способ получения ферроникеля

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетснмя

Соцналнстнчесник

Реслублнн (и 861404 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(5I)M. Кл.

С 22 В 23/00 (22) 3 а я влево 26.12.79 (21) 2858617/22 — 02 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Геаударстеееный камнтет

СССР до делам мзабретелим к открытнй.

Приоритет

Опубликовано 07.09.81. Бюллетень №33 (53) УДК669.243.21 (088.8) Дата опубликования описания 0709,81

В. В. Клементьев, В. А. Литвинов, А. 3. Толстогузов, Б. П. Онищин,.Д. В. Пришлецов, А. В. Петров, С. С.

В. П. Христофоров, Т. Н. Ганова и В. Н. Морозов (72) Авторы изобретения

Г

Е peMCk;- .;; ь к,-„

Q (;,1-,, „

-"Яака@, Государственный проектный и научно-исследователь институт "Гинроникел ь и Ордена Трудового Красног никелевый комбинат "Южуралникель" (7l ) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОНИКЕЛЯ

Изобретение относится к области цветной Повышенное содержание окислителей может металлургии и может быть использовано пред-. быть достигнуто любым из известных способов. приятиями, перерабатывающими окисленные Для этой цели можно возвращать часть отхоникелевые руды. дящего колощникового газа в качестве оборотИзвеетен способ получения ферроникеля, . ного или вводить пар. В сумме же окислителей включающий предварительный обжиг окускован- может быль любое соотношение водяного пара ной никелевой руды в атмосфере восстанови- . к. двуокиси углерода. Например, з восстановительного газа и плавку восстановленной руды тельном газе может быть 1% водяных паров в электропечи (11. и 14 — 27% двуокиси углерода и наоборот. Метан

Недостатком известного способа является при температурах процесса работает как восстаневысокая степень извлечения металлов в фер- повитель. роникель. В случае пониженного восстановительного

Целью изобретения является повышение сте-" потенциала газа и наличия окислителей создаютпени извлечения никеля, кобальта и железа.. ся условия для получения части железа руды

Поставленная цель достигается тем, что. в в виде самостоятельной фазы — вюстита. При

15 способе получения ферронйкеля, включающем . плавке такого огарка получаются повышенные предварительный обжиг окускованной никеле- коэффициенты распределения никеля и кобильвой руды в атмосфере восстановительного га- та между металлом и шлаком, в результате за и плавку восстановительной руды в электра- - легo извлечение никеля для среднего ферронипечи, обжиг ведут в восстановительном газе, .келя возрастает на 4 — 7%. содержащем 15 28% двуокиси углерода и/или . В случае повышенного содержания окиспитеводяных паров и поддерживают объемное сум- . леи (27%) степень металлизации железа достимарное отношение окислителей к восстановите- .. гает 23%, содержание никеля в ферроникеле лям в газе в. пределах 0,18:0,39. 25%, извлечение пикеля в сплав составляет

3 8614

95,1%, кобальта 82,5% при коэффициентах рас предепения никели 473 и кобальта 124, Заметное повьппение извлечения металлов в ферроникель начинается с 15%-ного содержа. ння в восстановительном газе суммы окислителей (СОэ+НзО) или любого из них. При этом отношение суммы окислителей к сумме восстановителей (СО+Нз+СН4) в газах поддерживается более 0,18, но не должно превышать

0,39. В.случае, когда сумма окислителей меньше 15% (отношение меньше 0,18), извлечение металлов понижается вследствие отсутствия в восстановленном материале самостоятельной фазы железа в форме вюстита. В то же время

Состав восстановительного газа-теплонооителя был следующий, %: водород .42,7, окись угле- рода 28,3, двуокись углерода, 4,5, метан 1,5 азот 7,4, водяные пары 15,6, Степень металМизации в восстановленной руде составила, %: никель 65, кобальт 70 и железо 36,7. После плавки был получен ферроникель, содержащий

9,77% никеля и 0,91% кобальта. В этом случае извлечение никеля в ферроникель составило 94, 1%„кобальта — 92,9%.

Были испытаны и другие условия восста новления: так, при суммарном содержании окислителей (СО2+Н О) ниже 14% степень ме таллизации железа составила 21%, При плавке такого огарка получен ферроникель, извлечение в который никеля составило только 85,1%, 20 а кобальта 68,6%, коэффициенты распределения никеля и кобальта 150 и 45 соответственно.

Фактические данные опытов при других составах восстановительного газа приведены 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

30. 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%.

35 Прп; 1енепие предлагаемого способа исключает необходимость тщательного усреднения различных типов окисленных никелевых руд по содержанию железа. Можно перерабатывать ру* ды разлпчнога минералогического состава и

40 давать на восстановление не только брикеты, но и кусковую руду размером до 60 мм или QKRTIIKM до 40 мм, получаемые из руды после среднего дробления.

СО2 Н,О . отношение не должно

Со+на+ СН4 превышать 0,39, а сумма окислителей 28%, превышение 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 окатыши или брикеты окисленной руды, Навстречу опускающимся окатышам нли брикетам подается природййй газ с температурой 1000 С, конверсированный кислородом и разбавленный дымовыми газами или водяным паром до содержания окислителей (СОз+Н;О)

18-20%, а сумма восстановителей составляет

73%.

Время. нахождения материала в печи 1,5—

2 ч. Частично восстановленные окатыши или брикеты поочередно разгружаются в две герметичные емкости (шлюзы), отключающиеся от лечи (реактора) конусными затворками.

В процессе газового восстановления материал

;не загрязняется примесями из восстановителя и после выгрузки подается в электропечь на

Получение ферроникеля.

При плавке в электропечи предваритегьно восстановленного материала сокращается время ! расплавления примерно на 40% по сравнению

04 с плавкой невосстановленного и значительно экономится электроэнергия. сф ч Ц:) .ef а" оо

00 CO . Ch

00 сь" с с4

СЛ Ch (Ch

06

Ф м сч М Ф е > Й e" 3 Ch 0 Ю (Р О

lA /3. О (Я < 3 С м -ч (;) м (4

О Ю С 3 (Ъ

cv сч со с 4 ф

Й о» о

ЮФ. Я

Составитель Л. Рякина.

Техред А. Ач

Корректор 5, Роипсо

Редактор М. Кузнецова. Тираж 681

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 6459/7

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 861404 8

Формула изобретения, тельном газе, содержащем 15 — 28% двуокиси

Способ получения ферроникеля, включающий углерода и/или водяных паров н поддерживают предварительный обжиг окускованной никеле- объемное суммарное отношение окислителей ,вой руды в атмосфере восстановительного газа к восстановнтелям в газе в пределах 0,18:0,39. и плавку восстановительной руды в электропе- Источники информации, .чи, о т л и ч а ю щ и "ся тем,,по, с принятые во внимание при экспертизе. целью повышения степени извлечения никеля, 1; Патент США У 3535105, кл. С 22 В 1/ОО, кобальта и железа, обжиг ведут в восстайови= 1970.

1