Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОКИСЛЕННЫХ НИКЕЛЕВЫХ РУД
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОКИСЛЕННЫХ НИКЕЛЕВЫХ РУД

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОКИСЛЕННЫХ НИКЕЛЕВЫХ РУД

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Способ может быть использован для получения никеля и кобальта из окисленных никелевых руд. Переработку окисленных никелевых руд осуществляют в шахтных печах способом восстановительно-сульфидирующей плавки на штейн агломерированной или брикетированной руды, обогащенной мелкодисперсным ферроникелем, полученным тем или иным способом прямого восстановления из окисленных никелевых руд с использованием более дешевых в сравнении с коксом восстановителей таких, как коксовая мелочь, низкосортным уголь и прочее. Добавка мелкодисперсного ферроникеля к руде при агломерации и брикетировании значительно улучшает технико-экономические и экологические показатели шахтной плавки на штейн. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2134729
Класс(ы) патента: C22B23/02
Номер заявки: 98103422/02
Дата подачи заявки: 12.02.1998
Дата публикации: 20.08.1999
Заявитель(и): Попов Владимир Максимович; Кравцов Владимир Александрович; Барсуков Валентин Васильевич; Гуляев Сергей Владимирович; Бурочкин Константин Валентинович; Гребенкин Владислав Викторович
Автор(ы): Попов В.М.; Кравцов В.А.; Барсуков В.В.; Гуляев С.В.; Бурочкин К.В.; Гребенкин В.В.
Патентообладатель(и): Попов Владимир Максимович
Описание изобретения: Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к получению никеля и кобальта из окисленных никелевых руд.
Известны способы переработки окисленных никелевых руд на ферроникель путем прямого восстановления металлов в электрических руднотермических печах или в трубчатых вращающихся печах без расплавления руды [1].
Указанные способы позволяют извлекать никель и кобальт из руд с достаточно высоким извлечением (90-93%). Однако выделение никеля и кобальта из ферроникеля в отдельные продукты известными в настоящее время методами связано с технологическими и экономическими трудностями.
Наиболее распространенным способом переработки из окисленных никелевых руд, позволяющим извлекать никель и кобальт в отдельные продукты, является восстановительно-сульфидирующая плавка предварительно агломерированной или брикетированной руды на штейн в шахтных печах [1].
Принципиальная технологическая схема процесса изображена на фиг.1. Однако существующий способ переработки окисленных никелевых, предварительно агломерированных (брикетированных) руд методом восстановительно-сульфидирующей плавки в шахтной печи, имеет ряд существенных недостатков, к важнейшим из которых относятся
- высокий расход кокса, что обусловливает высокую стоимость процесса и исключает возможность экономически выгодной переработки руд с пониженным содержанием никеля и кобальта, причем удельный расход кокса на 1 т никеля находится в обратной зависимости от содержания никеля в шихте, поступающей на плавку;
- низкое извлечение в штейн никеля (около 70%) и особенно кобальта (до 60%), причем чем ниже содержание никеля и кобальта в шихте, тем ниже их извлечение;
- большое количество пыли и диоксида серы в отходящих газах шахтных печей, утилизация которых крайне затруднена из-за низкой концентрации в них вредных веществ.
Целью изобретения является улучшение технико-экономических и экологических показателей переработки окислительных никелевых руд.
Поставленная цель достигается тем, что восстановительно-сульфидирующей плавке на штейн в шахтных печах подвергают агломерированную или брикетированную окисленную никелевую руду, обогащенную мелкодисперсным ферроникелем, полученным тем или иным способом прямого восстановления из окисленных никелевых руд. Наиболее приемлемым способом получения мелкодисперсного ферроникеля, с точки зрения технологии и экономики, является процесс прямого избирательного восстановления окисленных никелевых руд в трубчатых вращающихся печах с последующей магнитной сепарацией металлической фазы [2].
Предлагаемая принципиальная технологическая схема переработки окисленных никелевых руд изображена на фиг.2.
Поступающая на переработку окисленная никелевая руда делится на две части. Соотношение частей может меняться в зависимости от состава руды и получаемого мелкодисперсного ферроникелевого магнитного концентрата, штейна, шлака, хода шахтной плавки и т.д. Одна часть руды, предварительно агломерированная или брикетированная для улучшения условий восстановления металлов и исключения настылеобразования, подается в трубчатые вращающиеся печи на избирательный восстановительный обжиг. В качестве восстановителя используются более дешевые, чем кокс, коксовая мелочь, низкосортные угли, не содержащие серу, и др. При избирательном восстановительном обжиге руды никель, кобальт и частично железо восстанавливаются до металла по реакции
MeO+CO--->Me+CO2
Полученный продукт (спек), содержащий ферроникелевую крицу в смеси с тестообразным шлаком, охлаждается и поступает на измельчение до фракции 2 мм в шаровые или стержневые мельницы. После измельчения материал подвергается магнитной сепарации. Немагнитная фракция (хвосты) направляется в отвал, а магнитная фракция (ферроникелевый концентрат) - на подшихтовку к другой части руды для получения обогащенных по никелю и кобальту агломерата или брикетов.
Металлизированный и обогащенный агломерат (брикеты) подвергают восстановительно-сульфидирующей плавке в шахтных печах и далее по известной технологии переработки никелевого штейна с выделением никеля и кобальта в отдельные продукты.
Таким образом, применение относительно недорогого способа прямого избирательного восстановления окисленных никелевых руд в трубчатых вращающихся печах и магнитной сепарации для получения ферроникелевого концентрата и использование последнего в качестве добавки для обогащения агломерата или брикетов никелем и кобальтом значительно улучшает технико-экономические показатели шахтной плавки.
С повышением содержания никеля в агломерате и брикетах пропорционально сокращается объем переплавляемой шихты в шахтных печах, соответственно количество работающих печей, снижается расход кокса, флюсов и других материалов.
Наличие металлической фазы в агломерате и брикетах повышает восстановительную способность шихты, увеличивает ее проплав, повышает извлечение никеля и кобальта в штейн.
Кроме того, добавка мелкодисперсного ферроникеля к руду повышает механическую прочность агломерата и брикетов, что уменьшает пылевынос и снижает концентрацию диоксида серы в отходящих газах шахтных печей за счет поглощения его металлизированной шихтой по реакции
SO2 + 3Feтв FeS + 2FeO
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что восстановительно-сульфидирующей плавке на штейн в шахтных печах подвергают агломерат или брикеты окисленной никелевой руды, содержащие металлический ферроникель, причем ферроникель мелкодисперсный получают из окисленной никелевой руды тем или иным способом прямого восстановления с использованием дешевых восстановителей.
Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "новизна". Сравнение заявляемого решения с прототипом, а также с другими техническими решениями в данной области техники позволило выявить признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".
На комбинате "Южуралникель" в настоящее время способом восстановительно-сульфидирующей плавки на штейн в шахтных печах перерабатывают бедные окисленные никелевые руды с содержанием 0,87-1,1% никеля, 0,06% кобальта, что обусловливает высокую стоимость процесса из-за повышенного расхода кокса.
Расчет показывает, что если половину поступающей на переработку руды направить на избирательный восстановительный обжиг в трубчатых вращающихся печах с использованием дешевых восстановителей и полученный магнитный ферроникелевый концентрат, содержащий 8-12% никеля, 0,6% кобальта, 75% железа, подшихтовать с целью обогащения к другой половине руды, то содержание металлов в агломерате для шахтной плавки повысится: никеля до 1,62-1,8%, кобальта до 0,12-0,15%, а железа до 23-25%, что является приемлемым для нормального хода плавки и получения штейна рядового состава.
Повышение содержания никеля и кобальта в агломерате до указанных значений позволит снизить расход кокса при шахтной плавке в два раза, а извлечение никеля и кобальта в штейн увеличить на 7%.
Способ переработки окисленных никелевых руд предполагается использовать на комбинате "Южуралникель". Это позволит улучшить технико-экономические и экологические показатели шахтной плавки, повысить рентабельность производства никеля и кобальта.
Литература
1. В.И.Смирнов, А.А.Цейдлер, И.Ф.Худяков, А.И.Тихонов. Металлургия меди, никеля, кобальта. Ч. II, изд. "Металлургия", 1966 г. 408 с., ил.
2. Н. И. Грань. Испытания прометаллургических методов переработки окисленных никелевых руд: Науч. тр. Гипроникель. Л.: Гипроникель, 1969, N 39-40, с.141.
Формула изобретения: Способ переработки окисленных никелевых руд, включающий агломерацию или брикетирование и восстановительно-сульфидирующую плавку на штейн в шахтных печах, отличающийся тем, что восстановительно-сульфидирующей плавке на штейн подвергают агломерированную или брикетированную окисленную никелевую руду, обогащенную мелкодисперсным ферроникелем, полученным способом прямого восстановления из окисленных никелевых руд.