×
17.03.2019
219.016.e2d0

Способ пирометаллургической переработки окисленной никелевой руды

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к металлургии, в частности к процессу пирометаллургической переработки окисленной никелевой руды, содержащей цветные металлы и железо, с получением ферроникеля и чугуна. Способ включает предварительный подогрев исходной шихты совместно с флюсующими добавками без получения жидких расплавов, последующую плавку в электродуговой печи с получением ферроникеля и шлака, при этом в качестве восстановителя используют восстановительный газ, получаемый путем совместной подачи в приэлектродную зону печи природного газа и окислителя, в качестве которого используют водяной пар, кислород или углекислый газ, в соотношении 1:(0,5-1,7) на 1 нм СH. Изобретение позволяет повысить содержание никеля в ферроникеле за счет снижения остаточного содержания обедняемых цветных металлов в отвальных шлаках. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к металлургии, в частности к процессу пирометаллургической переработки окисленной никелевой руды, содержащей цветные металлы и железо, с получением ферроникеля и чугуна.

Существует большое количество способов переработки окисленной никелевой руды, в основе которых лежит восстановление оксидов никеля и железа из оксидного расплава твердым углеродом.

Известен способ пирометаллургической переработки окисленных никелевых руд методом плавки на ферроникель в электродуговой сталеплавильной печи с использованием предварительного подогрева руды в трубчатых вращающихся печах (Никель, Т.2 Окисленные никелевые руды. Характеристика руд. Пирометаллургия и гидрометаллургия окисленных никелевых руд. Резник Д.И. др. - М.: ООО «Наука и технологии», 2001, с. 161-168).

Недостатком указанного способа является трудоемкость осуществления способа (подогрев перерабатываемого сырья в трубчатой печи) и большой расход электроэнергии при последующем плавлении огарка с получением низкого по содержанию никеля расплава.

Известен способ переработки окисленного никелевого сырья, согласно которому окисленная никелевая руда предварительно брикетированная, подвергается восстановлению в шахтной печи восстановительным газом, полученным при сжигании природного газа в специальной камере сгорания. Восстановленная руда при температуре 900°С поступает в электропечь, где плавится с получением ферроникеля и шлака, которые направляются на дальнейшую переработку (Серия: «Производство тяжелых цветных металлов. Производство никеля за рубежом», ч. 2, выпуск 2, 1979, с. 26-21, М, ЦИИНцветмет).

Основным недостатком способа является его низкая экономичность, обусловленная высоким расходом условного топлива и энергии, невысокое извлечение никеля и кобальта из перерабатываемого сырья.

Общим недостатком таких способов является низкое содержание никеля в ферроникеле при высоком его извлечение в сплав.

Известен способ обеднения шлаков, содержащих тяжелые цветные и благородные металлы, включающий продувку оксидного расплава в электропечи восстановительными газами, подаваемыми в приэлектродную зону (патент РФ №2176276, С22В 7/04, опубл. 27.11.2001 Бюл. №33). Указанным способом можно перерабатывать также окисленную никелевую руду.

К достоинствам способа относится: большая интенсивность процесса по сравнению с восстановлением расплава твердым углеродом, загружаемым на поверхность расплава, высокое извлечение никеля. К недостаткам - низкое содержание никеля в ферроникеле. Это происходит потому, что в качестве восстановительных газов используются углеводороды, которые при попадании в приэлектродную зону с высокой температурой разлагаются на водород и углерод. Последний интенсивно взаимодействует, как с никелем, так и железом, что при высоком извлечении никеля приводит к низкому его содержанию в ферросплаве.

Известен способ пирометаллургической переработки окисленных никелевых руд с получением ферроникеля, включающий предварительный подогрев никелевой руды совместно или без флюсующих добавок при температуре ниже 700°С без получения жидких расплавов в трубчатой вращающейся печи и восстановительную плавку в электродуговой печи, а перед восстановительной плавкой проводят плавление никелевой руды с флюсующими добавками в плавильной печи с получением рудо-флюсового расплава, который направляют на восстановительную плавку в электродуговую печь постоянного или переменного тока, при этом газы плавильной и электродуговой печей используются для подогрева никелевой руды (патент РФ №2453617, МПК С22В 23/02, опубл. 20.06.2012).

Восстановительную плавку осуществляют в печи постоянного тока твердым восстановителем - углем путем подачи его в рудо-флюсовый расплав с получением сплава ферроникеля с содержанием никеля 8,0% и шлака, который направляют в отвалы. Полученный сплав выпускают в ковш, а затем заливают в один из двух конверторов емкостью 30 т и продувают кислородом до повышения содержания никеля в сплаве - 20%.

Недостатком способа является большой расход электроэнергии и газа восстановителя для снижения остаточного содержания обедняемых цветных металлов в отвальных шлаках.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение содержания никеля в ферроникеле, полученном в результате переработки окисленных никелевых руд при высоком извлечении никеля.

Указанный технический результат достигается следующим образом.

В способе пирометаллургической переработки окисленной никелевой руды, включающем предварительный подогрев исходной шихты совместно с флюсующими добавками без получения жидких расплавов, последующую восстановительную плавку в электродуговой печи с получением ферроникеля и шлака, согласно изобретению в качестве восстановителя используют восстановительный газ, получаемый путем совместной подачи в приэлектродную зону печи природного газа и окислителя, в качестве которого используют водяной пар, кислород или углекислый газ в соотношении 1:0,5-1,7 на 1 нм3 CH4.

При использовании в качестве окислителя кислорода его подают при соотношении природный газ: кислород 1:0,5-0,7, в случае использования водяного пара соотношение природный газ: водяной пар составляет 1:1,0-1,7, а при подаче в качестве окислителя углекислого газа соответственно - 1:1,0-1,5 CO2 на1 нм3 СН4.

Если количество окислителя будет меньше указанного, образующийся в результате конверсии восстановительный газ, кроме водорода и монооксида углерода, будет содержать некоторое количество сажистого углерода, который при взаимодействии с оксидным расплавом увеличит извлечение в ферроникель дополнительного количества железа, что увеличит его содержание в ферроникеле. Если количество окислителя подают больше указанного, то в восстановительном газе присутствует дополнительное количество H2O и СО2, что приводит к снижению степени извлечения никеля в расплав ферроникеля.

Процесс ведут следующим образом.

В качестве исходного сырья рассматривается окисленная никелевая руда Серовского месторождения. Состав руды, % масс: Ni - 1,33; Со - 0,076; Fe - 12,8; SiO2 - 47,2; MgO - 13,73; Al2O3 - 4,12; CaO - 0,9; Cr2O3 - 1,2, п.п.п - 10,35.

Исходную шихту, содержащую никелевую руду вместе с флюсующими добавками (известняк) предварительно нагревают до температуры ниже 700°С в нагревательном агрегате, в качестве которого могут быть использованы вращающаяся, многоподовая и другие печи. В качестве газа-теплоносителя для нагрева шихты используют отходящие газы плавильного агрегата. Подготовленную нагретую шихту подают в плавильный агрегат, в качестве которого используют электродуговую печь переменного или постоянного тока, на поверхность расплавленного ферроникеля, оставленного от предыдущей плавки, который выступает в роли коллекторной фазы. В качестве восстановителя используют конвертированный природный газ. Совместную подачу природного газа и окислителя в образующийся в результате плавления шихты оксидный расплав осуществляют через фурму, погружаемую в приэлектродную зону расплава, или через отверстие в полом электроде, заглубляемом на заданную глубину. В приэлектродной зоне природный газ с высокой скоростью взаимодействует с окислителем (водяной пар, кислород или углекислый газ), образуя конвертированный восстановительный газ, который, барботируя через слой оксидного расплава, восстанавливает никель и железо с образованием капель ферроникеля, конденсирующихся в коллекторной фазе. Обедненный на 90% по никелю конечный шлак удаляют из печи. Его в жидком виде рекомендуется подавать в другой агрегат для получения чугуна. После нескольких плавок часть расплава ферроникеля сливают, а остаток используют для следующей серии плавок.

В таблице приведены данные о содержании никеля в конечном шлаке (NiO) и сплаве ферроникеля [Ni], полученных при восстановлении из оксидного расплава состава, %: NiO - 1,8, FeO - 17,4, SiO2 - 58,0, CaO - 13,52, Al2O3 - 7,39 MgO - 1,93, при температуре 1550°C продувкой восстановительным газом (ВГ), полученным в результате взаимодействия природного газа (CH4) с окислителем (Ок) при заданном соотношении CH4/Oк. (СН4 - общее количество природного газа, расходуемое на восстановление 1 кг расплава, ВГ - общее количество восстановительного газа, расходуемое на восстановление 1 кг расплава). Анализ приведенных данных показывает, что для получения богатого ферроникеля при извлечении никеля более 90%, при соотношении в исходной руде железа и никеля (Fe/Ni) равном 10-15, объемное соотношение природный газюкислитель составляет: для водяного пара 1:1,0-1,7, для кислорода - 1:0,5-0,7, для углекислого газа - 1:1,0-1,5.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 67 items.
20.06.2013
№216.012.4c9c

Способ получения титаноалюминиевого сплава из оксидного титансодержащего материала

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при переработке оксидного титансодержащего материала на титано-алюминиевый сплав. Заявлен способ получения титано-алюминиевого сплава из оксидного титансодержащего материала, включающий подготовку шихты, содержащей оксидный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485194
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.11.2013
№216.012.7d52

Способ получения комплексного хлорида скандия и щелочного металла

Изобретение относится к неорганической химии и касается способа получения комплексного хлорида скандия и щелочного металла. Металлический скандий смешивают с дихлоридом свинца и солью щелочного металла. Полученную шихту помещают в тигель с инертной атмосферой и нагревают до температуры реакции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497755
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.12.2013
№216.012.8c6b

Способ получения слоистого композита системы сталь-алюминий

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению слоистых биметаллических композитов. Проводят подготовку стальной полосы, подачу в очаг деформации между валком и полосой сухого алюминиевого порошка, совместную прокатку полосы и упомянутого алюминиевого порошка с обжатием 30-50% с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501630
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.12.2013
№216.012.8d58

Способ переработки сульфидных медно-никелевых материалов, содержащих металлы платиновой группы

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при переработке сульфидных медно-никелевых материалов, содержащих металлы платиновой группы, в частности при пирометаллургической переработке никель-пирротиновых концентратов, содержащих металлы платиновой группы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501867
Дата охранного документа: 20.12.2013
27.12.2013
№216.012.916d

Способ утилизации хлорорганических отходов

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к переработке промышленных хлорсодержащих отходов на основе полихлорированных бифенилов, и может быть использовано для утилизации этих отходов в печи шахтного типа. Способ утилизации хлорорганических отходов включает их подачу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502922
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.02.2014
№216.012.a268

Способ получения лигатуры алюминий-скандий

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к получению сплавов алюминия с редкоземельными металлами. Способ получения лигатуры алюминий-скандий включает расплавление алюминия, алюминотермическое восстановление скандия из исходной шихты, содержащей фторид скандия,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507291
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.06.2014
№216.012.cc2e

Способ получения лигатуры алюминий-титан-цирконий

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам получения лигатур на основе алюминия, и может быть использовано при получении лигатуры алюминий-титан-цирконий, применяемой для модифицирования алюминиевых сплавов. Способ получения лигатуры алюминий-титан-цирконий включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518041
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.cc2f

Способ переработки титановых шлаков

Изобретение относится к способу переработки титановых шлаков с получением концентрата диоксида титана, который может быть использован в качестве компонента обмазки сварочных электродов. Способ включает смешивание исходного титансодержащего шлака с кальцинированной содой, спекание шихты и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518042
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.07.2014
№216.012.e1a4

Композитный электродный материал для электрохимических устройств

Изобретение относится к области катализа, а именно каталитическим активным пористым композитным материалам, которые могут быть использованы в качестве несущих электродов электрохимических устройств для получения водорода и/или кислорода либо высоко- и среднетемпературных твердооксидных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523550
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.08.2014
№216.012.e8d1

Способ переработки оксидных железосодержащих материалов

Способ переработки оксидных железосодержащих материалов относится к горной, металлургической и строительной промышленности и может быть использован при переработке техногенных отвалов, например, шлаков и шламов черной и цветной металлургии с получением железосодержащего концентрата и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525394
Дата охранного документа: 10.08.2014
Showing 1-10 of 51 items.
20.02.2013
№216.012.272d

Способ извлечения триоксида молибдена из огарков

Изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности, к извлечению триоксида молибдена из огарков, полученных путем окислительного обжига молибденитовых концентратов и промпродуктов. Способ включает возгонку паров триоксида молибдена в вакууме при остаточном давлении 1-15 мм рт.ст....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475549
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b48

Способ обработки железорудных окатышей

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для упрочнения железорудных окатышей. Сформированные путем окомкования влажной шихты в окомкователях окатыши упрочняют обжигом. После обжига окатыши обрабатывают в импульсном магнитном поле прямоугольной формы, число импульсов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476607
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.05.2013
№216.012.4490

Способ обезвреживания мышьяксодержащих сульфидных кеков

Изобретение может быть использовано в цветной металлургии и в химической промышленности. Способ обезвреживания мышьяксодержащих сульфидных кеков цветной металлургии включает плавку исходного материала с получением стекловидного трисульфида мышьяка. Обезвреживанию подвергают мышьяксодержащий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483129
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.08.2013
№216.012.5d41

Способ металлизации магнийсодержащих карбонатных железорудных материалов

Изобретение относится к черной металлургии, к процессам прямого получения железа во вращающихся печах. В способе металлизации магнийсодержащих карбонатных железорудных материалов, включающем окислительный обжиг в шахтной печи, восстановление совместно с восстановителем и десульфуратором,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489494
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.12.2013
№216.012.8d58

Способ переработки сульфидных медно-никелевых материалов, содержащих металлы платиновой группы

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при переработке сульфидных медно-никелевых материалов, содержащих металлы платиновой группы, в частности при пирометаллургической переработке никель-пирротиновых концентратов, содержащих металлы платиновой группы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501867
Дата охранного документа: 20.12.2013
27.12.2013
№216.012.916d

Способ утилизации хлорорганических отходов

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к переработке промышленных хлорсодержащих отходов на основе полихлорированных бифенилов, и может быть использовано для утилизации этих отходов в печи шахтного типа. Способ утилизации хлорорганических отходов включает их подачу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502922
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.02.2014
№216.012.a25d

Способ переработки цинксодержащих металлургических отходов

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при переработке цинксодержащих металлургических отходов вельцеванием. Способ переработки цинксодержащих металлургических отходов включает смешение отходов с коксовой мелочью, окомкование шихты и последующее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507280
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.03.2014
№216.012.ac44

Шихта для вельцевания цинксвинецоловосодержащих материалов

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано для переработки цинксвинецоловосодержащих материалов, например, промпродуктов медной промышленности - цинксодержащих пылей медного производства. Шихта для вельцевания цинксвинецоловосодержащих материалов содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509815
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.05.2014
№216.012.c500

Способ вельцевания окисленных цинксодержащих материалов

Изобретение относится к металлургии цветных металлов. Окисленные цинксодержащие материалы с коксиком в качестве твердого углеродистого восстановителя подают во вращающуюся трубчатую печь и подвергают вельцеванию с подачей дутья в виде паровоздушной смеси в зону температур 1050-1150°С при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516191
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.07.2014
№216.012.e1a4

Композитный электродный материал для электрохимических устройств

Изобретение относится к области катализа, а именно каталитическим активным пористым композитным материалам, которые могут быть использованы в качестве несущих электродов электрохимических устройств для получения водорода и/или кислорода либо высоко- и среднетемпературных твердооксидных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523550
Дата охранного документа: 20.07.2014
+ добавить свой РИД