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. 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%. |