Способ переработки окисленных никелевых руд и отвальных никелевых шлаков химико-термической обработкой

Изобретение относится к переработке окисленных никелевых руд и отвальных никелевых шлаков. Способ включает дробление сырья, просеивание через сито с размером ячейки 1 мм и смешивание его с хлоридом натрия в количестве 10 мас.% и коксиком в количестве 5 мас.%. Полученную смесь нагревают до 950°C, выдерживают в течениe 0,5-1,0 часа. После охлаждения смесь подвергают магнитной сепарации. Магнитную составляющую в количестве 80-90 мас.% смешивают со стружкой в количестве 10-20 мас.%, полученной от распиловки низкоуглеродистых стальных заготовок на ленточно-пильном станке, и сверх 100% в полученную смесь добавляют 5 мас.%. хлорида натрия. Далее нагревают полученную смесь до 1000-1100°C, выдерживают в течение 4-6 часов, а после охлаждения подвергают магнитной сепарации, отделяя стружку от остатков шлака или руды. Затем стружку после предварительного брикетирования расплавляют в электродуговой печи и разливают в слитки. Техническим результатом является повышение содержания никеля в слитках. 3 табл.

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам извлечения никеля из отвальных никелевых шлаков и окисленных никелевых руд.

В качестве сырья использовался отвальный никелевый шлак состава, указанного в таблице 1, и окисленная никелевая руда состава, указанного в таблице 2.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ переработки отвальных конверторных шлаков предприятий по производству никеля с получением никелевого полуфабриката, пригодного для производства сталей 20ХН2М и 20Н2М (Пат. РФ на изобретение №2514750, C22B 07/04, опубл. 10.05.2014 г.), который включает дробление указанного шлака в шаровой мельнице и просеивание через сито с размером ячейки 1 мм. В результате металлообработки заготовок из стали 20 получают стальную стружку толщиной до 1 мм, окунают ее на 1-2 мин в ванну с разбавленной соляной кислотой, промывают, сушат до полного удаления влаги, смешивают 10-20% мас. стружки с 80-90% мас. просеянного отвального конверторного шлака и добавляют сверх 100% 2-5% мас. хлористого аммония. Затем полученную смесь упаковывают в контейнер из жаростойкой стали с плавким затвором, нагревают со смесью до температуры 1050-1100°C, проводят выдержку при этой температуре в течение 4-6 часов, охлаждают, разбирают контейнер, отделяют стружку магнитной сепарацией, очищают ее грохочением, брикетируют, переплавляют в электродуговой печи и разливают в слитки-полуфабрикаты. Полученные слитки-полуфабрикаты могут быть использованы для производства сталей 20ХН2М и 20Н2М.

Недостатком указанного способа является низкое содержание никеля в слитках-полуфабрикатах.

Задачей изобретения является разработка способа переработки окисленных никелевых руд и отвальных никелевых шлаков химико-термическим способом с извлечением никеля.

Поставленная задача решается предварительным дробление отвального никелевого шлака или окисленной никелевой руды в шаровой мельнице, последующим просевом через сито с размером ячейки 1 мм, смешиванием отвального никелевого шлака или окисленной никелевой руды с хлоридом натрия и коксиком, обжигом полученной смеси, магнитной сепарацией, смешиванием полученной после магнитной сепарации магнитной составляющей смеси со стружкой, полученной от распиловки стальных заготовок на ленточно-пильном станке с добавлением хлорида натрия в количестве 2-5% мас., загрузкой полученной смеси в трубчатую печь с последующим нагревом и выдержкой при температуре 950°C, отделением стружки от остатков отвального шлака или руды, брикетированием стружки, расплавлением ее и последующим разливом металла в слитки.

Способ осуществляется следующим образом. Отвальный никелевый шлак или окисленная никелевая руда дробятся в шаровой мельнице и просеиваются через сито с размером ячейки 1 мм, после чего в количестве 85% мас. смешиваются с хлоридом натрия в количестве 10% мас. и коксиком в количестве 5% мас. Полученная смесь помещается в трубчатую нагревательную печь и нагревается вместе с печью до температуры 950°C с последующей выдержкой в течение 0,5-1,0 часа. В процессе обжига происходят следующие химические процессы:

NiO+NaCl=NiCl2+Na2O

NiO+C=Ni+CO

Температура возгонки NiCl2 составляет 980°C и поэтому образованный хлорид сохраняется в смеси.

Наряду с указанными выше процессами в реакционной смеси протекают процессы разложения силикатов никеля и железа:

Ni2SiO4+Na2O+3C=Na2O⋅SiO2+2Ni+3CO

Fe2SiO4+Na2O+3C=Na2O⋅SiO2+2Fe+3CO

После охлаждения полученную смесь подвергают магнитной сепарации, отделяя для дальнейшей работы магнитную составляющую. Содержание никеля в магнитной составляющей при использовании отвального никелевого шлака составляет 2,7-4,5% мас., а содержание никеля в магнитной составляющей при использовании окисленной никелевой руды 5,1-8,9% мас. Выход годного по магнитной составляющей составляет 15-25% мас. и для отвального шлака, и для окисленной никелевой руды.

Полученную магнитную составляющую смеси смешивают со стружкой, полученной от распиловки заготовок из низкоуглеродистых марок сталей на ленточно-пильном станке в количествах 80-90% мас. магнитной фракции и 10-20% мас. стружки. Сверх 100% добавляют 5% хлорида натрия. Полученную смесь помещают в трубчатую печь и нагревают вместе с ней до температуры 1000-1100°C с последующей выдержкой в течение 4-6 часов.

Хлорид никеля, возгоняясь и соприкасаясь с поверхностью стружки, разлагается с выделением металлического никеля:

NiCl2+Fe=Ni+FeCl2

Осажденный никель диффундирует вглубь, производя легирование стружки.

По истечении заданного времени выдержки и охлаждения отделяют стружку от остатков отвального шлака или руды магнитной сепарацией, полученную стружку после предварительного брикетирования расплавляют в электродуговой печи и разливают полученный металл в слитки.

Состав получаемого металла в слитках от переплава стружки при использовании окисленной никелевой руды представлен в таблице 3.

Таким образом, заявленный способ по сравнению с прототипом является более рентабельным, позволяет получать слитки с большим содержанием никеля в сравнении с прототипом.

Способ извлечения никеля химико-термической обработкой из никельсодержащего сырья в виде окисленных никелевых руд или отвальных никелевых шлаков, включающий дробление сырья в шаровой мельнице, просеивание через сито с размером ячейки 1 мм, смешение сырья в количестве 85 мас.% с хлоридом натрия в количестве 10 мас.% и коксиком в количестве 5 мас.%, нагрев полученной смеси в трубчатой нагревательной печи до температуры 950°С с последующей выдержкой в течение 0,5-1,0 часа и охлаждение, при этом после охлаждения полученную смесь подвергают магнитной сепарации с отделением магнитной фракциии, которую смешивают со стружкой, полученной от распиловки заготовок из низкоуглеродистых марок сталей на ленточно-пильном станке, в количествах 80-90 мас.% магнитной фракции и 10-20 мас.% стружки, добавляют 5 мас.% сверх 100% хлорида натрия, нагревают полученную смесь в трубчатой печи до температуры 1000-1100°С и выдерживают в течение 4-6 часов, по истечении заданного времени выдержки и охлаждения отделяют стружку от остатков отвального шлака или руды магнитной сепарацией, а затем стружку после предварительного брикетирования расплавляют в электродуговой печи и разливают полученный металл в слитки.



 

Похожие патенты:
В настоящем изобретении представлен способ двухстадийного натрирующего обжига ванадийсодержащего материала, включающий последовательное выполнение первой стадии обжига и второй стадии обжига сырья.
Изобретение относится к способу двухстадийного кальцинирующего обжига ванадийсодержащего материала. Способ включает: выполнение первой стадии обжига сырья с последующим выполнением второй стадии обжига.
Изобретение относится к способу кальцинирующего обжига ванадийсодержащего материала. Способ включает: контактирование и вступление во взаимодействие сырья с клинкером в условиях кальцинирующего обжига.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при получении из вторичного алюминиевого сырья глиноземсодержащих гранул для рафинирования и формирования шлакообразующего материала при выплавке стали, а также при производстве упомянутых гранул.
Изобретение относится к способу извлечения редкоземельных и благородных металлов из золошлаков. Способ включает смешение их с выщелачивающими растворами, накопление биомассы микроорганизмов рода Acidithiobacillales, бактериальное выщелачивание редкоземельных и благородных металлов.
Изобретение относится к способу извлечения титана из шлака, полученного при выплавке чугуна и стали из титаномагнетитового концентрата. Способ включает измельчение и сернокислотное выщелачивание шлака с переводом металлов из шлака в сернокислотный раствор в виде сульфатов.

Изобретение относится к переработке отвального сталеплавильного шлака. Способ включает грохочение с выделением негабаритных кусков шлака, магнитную сепарацию барабанным железоотделителем, дробление на щековой дробилке, магнитную сепарацию барабанным железоотделителем полученного после дробления продукта, дробление на центроударной дробилке и магнитную сепарацию.

Изобретение относится к металлургии, в частности к переработке отвальных никельсодержащих шлаков. Способ получения ферроникеля из отвальных печных шлаков с низким до 0,02-0,03 мас.

Изобретение относится к способу обработки образующихся при производстве алюминия алюминиевых шлаков в форме съемов или алюминиевых соляных шлаков. В способе образующийся в процессе плавления алюминиевый шлак с герметизацией от окружающей атмосферы подают на расположенный в снабженном отсасывающими устройствами кожухе охладительный конвейер, первый примыкающий к подаче алюминиевого шлака участок которого продувают инертным газом, а на втором участке которого осуществляют дальнейшее охлаждение алюминиевого шлака при доступе воздуха, причем длины первого и второго участков охладительного конвейера выполняют таким образом, что на первом участке алюминиевый шлак охлаждают до температуры от 600°С до 300°С, при которой алюминиевый шлак не подвержен химическим изменениям при доступе атмосферного кислорода, и на втором участке осуществляют охлаждение до температуры, при которой охлажденный алюминиевый шлак после выхода из охладительного конвейера может передаваться далее для последующей регенерации доли алюминия в алюминиевом шлаке.
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и может быть наиболее эффективно использовано при переработке вскрытием шлаков, содержащих тяжелые цветные металлы, железо, кремний и серу.

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано в геотехнологии для извлечения никеля из окисленных никелевых руд. Способ извлечения никеля из окисленных никелевых руд включает кучное выщелачивание никеля раствором серной кислоты.

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано для разделения Ni и Со в растворах, образующихся при выщелачивании Ni-Co сырья. Способ включает предварительное приготовление экстрагента в солевой Ni-Co и Ni формах.

Изобретение относится к способу извлечения металлов из латеритовых руд. Способ включает сульфатирование латеритовой руды для получения сульфата железа(III) в сульфатированной массе и селективный пиролиз сульфата железа(III) для разложения сульфата железа(III) на триоксид серы и гематит.

Изобретение относится к способу очистки никелевого электролита от примесей ионов Fe (III), Со (III) и Cu (II) экстракцией с селективным извлечением указанных ионов из электролита в органическую фазу.

Изобретение относится гидрометаллургии, а именно к очистке латеритно-никелевого выщелачивающего потока. В предложенном способе осуществляют регулирование рН раствора выщелачивания латерита, содержащего никель, до уровня, составляющего от 1,0 до 3,0, приведение в контакт раствора выщелачивания латерита, содержащего никель, с отрегулированным рН с ионообменной смолой, включающей бис-пиколиламиновую функциональную группу, для того чтобы селективно по сравнению с двухвалентным и трехвалентным железом адсорбировать никель и медь, и выделение никеля.

Изобретение относится к гидрометаллургическим способам переработки растворов, содержащих цветные металлы, осаждением гидратов цветных металлов с помощью магнийсодержащего осадителя.
Изобретение относится к способу переработки окисленных никелевых руд. Способ включает сульфатизирующий обжиг с использованием серной кислоты с получением сульфатного огарка.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов. Способ переработки сульфидного никелевого сырья включает обжиг шихты, содержащей сульфидное никелевое сырье и хлорид натрия, при температуре 350-400°С с доступом кислорода в течение 1,5-2 ч и выщелачивание полученного огарка водой при температуре до 100°С.

Изобретение относится к металлургии. Способ химического обогащения полиметаллических марганецсодержащих руд включает дробление и размол руды, который ведут до крупности минус 0,125, автоклавное выщелачивание присутствующих в руде элементов путем смешивания ее с 18%-ным раствором хлористого железа в соотношении 1:9 с последующим нагревом до температуры 475-500 K в течение 3 часов.
Изобретение относится к извлечению рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, содержащего рутений. Способ включает его сушку, прокаливание, охлаждение и измельчение в черный порошок, содержащий оксид рутения.

Изобретение относится к процессу извлечения никеля и кобальта из растворов технологического щелока при непрерывном ионном обмене. Способ включает: (а) пропускание раствора технологического щелока через ионообменный слой для поглощения никеля ионообменной смолой и образования раствора кобальтсодержащего рафината, (b) пропускание раствора серной кислоты через насыщенный ионообменный слой для десорбирования никеля из ионообменной смолы и получения никельсодержащего элюата, (с) пропускание промывного раствора через десорбированный ионообменный слой, (d) корректировка значения рН раствора кобальтсодержащего рафината до величины рН по меньшей мере 2,3, (е) пропускание раствора кобальтсодержащего рафината через ионообменный слой для предварительного поглощения кобальта ионообменной смолой, (f) повторяют стадии (а)-(е), до повышения концентрации кобальта в растворе кобальтсодержащего рафината до уровня, по меньшей мере вдвое большего, чем в растворе технологического щелока, и (g) удаление первой части раствора кобальтсодержащего рафината со стадии (d) из контура извлечения никеля для последующего извлечения кобальта, и (h) проведение второй части раствора кобальтсодержащего рафината из стадии (d) до стадии (е). Способ позволяет более эффективно извлекать никель и кобальт при снижении затрат. 6 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл, 1 пр.
Наверх