Способ сегрегационного обжига окисленных никелевых руд

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам сегрегационного обжига окисленных никелевых руд. Предложенный способ включает нагрев руды до заданной температуры без ее расплавления с добавлением к руде хлоринатора, углеродистого восстановителя и добавок, при этом обжиг осуществляют в трубчатых печах в две стадии, на первой стадии обжига руду нагревают до 950-1000°С, сжигая топливо в противоточном режиме, а на второй стадии обжига к руде добавляют хлоринатор, углеродистый восстановитель и добавки, причем хлорирование и восстановление никеля и части железа на второй стадии осуществляют при 800-950°С при сжигании топлива в прямоточном режиме, обеспечивая снижение расхода топлива и повышение извлечения никеля и кобальта. 1 табл.

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к способам сегрегационного обжига окисленных никелевых руд с целью их обогащения.

Известен способ обогащения окисленных никелевых руд с применением сегрегационного обжига, который заключается в нагреве шихты, состоящий из руды, хлоринатора, твердого восстановителя и добавок, до 950-1050^oC с последующей флотацией или магнитной сепарацией никеля из охлажденного огарка [1, 2].

В таблице приведены результаты лабораторных опытов сегрегационного обжига воздушно-сухой, предварительно нагретой до 820^oC и прокаленной при 1030^oC рудой с добавлением в шихту 6% хлористого кальция, 2% твердого углеродсодержащего восстановителя и 3% диоксида кремния.

Шихту помещали в стальной реактор с водяным затвором для удаления газов и нагревали со скоростью 50 град/мин до 1030^oC и выдерживали при этой температуре 90 мин.

Огарки после охлаждения измельчали и флотировали по открытой схеме с получением грубого концентрата.

Известен способ опытно-промышленного осуществления процесса сегрегационного обжига окисленных никелевых руд с добавкой хлористого кальция, углеродсодержащего восстановителя и добавок в двух последовательно работающих трубчатых печах, соединенных перетоком для нагретой руды [3]. В этом способе первая трубчатая печь, в которой руду нагревали до 900-1030^oC, отапливалась в противоточном режиме, т.е. загрузка руды производилась с одного торца трубчатой печи, а горелки, обогревающие печь, расположены в противоположном торце, где горячая руда перегружается во вторую трубчатую печь. Вторая трубчатая печь, в которую вводятся хлоринатор и твердый восстановитель и в которой идет процесс сегрегации, представляла собой герметичную шаровую мельницу с огнеупорной футеровкой, заполненную корундовыми шарами. Печь не отапливалась, а необходимое для процесса тепло выделялось за счет трения и соударения шаров.

Недостатком способа являлась необходимость загрузки во вторую печь большого количества шаров в соотношении к руде 10-30:1, что осложняло промышленное применение процесса.

Наиболее близким к предложенному способу обжига является способ сегрегационного обжига окисленных никелевых руд, представленный в патенте США N 3904400, C 22 B 23/02, 09.09.1975, который предусматривает добавление к руде углеродсодержащего восстановителя, хлорирующего вещества и добавок, причем обжиг осуществляют при температуре 871-1093^oC в одну стадию без расплавления шихты.

Недостатком этого способа является разбавление газообразного хлоринатора, осуществляющего реакции сегрегации дымовыми газами от сжигания топлива при нагреве руды, что замедляет или прекращает процесс сегрегации, а объем газов, направляемых на поглощение и утилизацию хлоринатора, при этом многократно увеличивается.

Техническим результатом изобретения является создание способа сегрегационного обжига окисленных никелевых руд любого состава с высоким извлечением никеля и кобальта во флотационный или магнитный концентрат.

Пример.

Для достижения указанного результата подсушенную или предварительно прокаленную и измельченную руду загружают в трубчатую печь первой стадии обжига и нагревают ее до 950-1050^oC за счет сжигания природного газа в горелках или топках; руда движется навстречу дымовым газам, т.е. газ сжигают в режиме противотока с целью достижения на выходе максимальной температуры руды без ее расплавления.

Горячая и обезвоженная руда по перетоку пересыпается во вторую трубчатую печь, в которую одновременно и в тот же торец загружают хлоринатор, углеродистый восстановитель и добавки; в этом же торце расположены горелки или топки, имеющие цель поддержать заданную температуру сегрегационного обжига 800-950^oC. Таким образом, вторую стадию - сегрегационный обжиг - осуществляют в прямоточном режиме, при котором горячая руда, реакционные и топочные газы движутся в одном направлении, обеспечивая требуемую длительность взаимодействия газов с рудой и прохождение процесса сегрегации с образованием металлической фазы. Из "холодного" конца второй трубчатой печи огарок выгружают, охлаждают до 200^oC без доступа воздуха, замачивают, измельчают и обогащают флотацией или магнитной сепарацией; газы направляют на улавливание хлористого водорода и регенерацию хлористого кальция.

Список литературы 1. Резник И.Д., Майоров А.Д., Харлакова Т.А. и др. Цветные металлы, N 1, 1997, с. 20-25.

2. Титова З.П., Ковтун В.А., Яковлева Р.А. и др. Цветные металлы, N 4, 1988, с. 33-37.

3. Ericson A. S. , Svensson J., Jshii K. Journ. of Metal., v 36, N 9, 1984, p. 42-46.

Формула изобретения

Способ сегрегационного обжига окисленных никелевых руд, включающий нагрев руды до заданной температуры без ее расплавления с добавлением к руде хлоринатора, углеродистого восстановителя и добавок, отличающийся тем, что обжиг ведут в трубчатых печах в две стадии, на первой стадии обжига руду нагревают до 950-1050°С, сжигая топливо в противоточном режиме, а на второй стадии обжига к руде добавляют хлоринатор, углеродистый восстановитель и добавки, причем хлорирование и восстановление никеля и части железа на второй стадии осуществляют при 800-950°С при сжигании топлива в прямоточном режиме.

РИСУНКИ

Рисунок 1