Способ восстановления окисленных никелевых руд

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (Sl) Дополнительное к авт. свид-ву—

Союз Соеетскмн

Соцмалмстммесннн

Республик

{22) Заявлено 09.02.77(21) 2445456/22-02 с присоединением заявки №Гесударствеины1 немнтет

СССР на делам нзоеретеннй н атнрмтнй (23) ПриоритетОпубликовано 15. 05. 79.Бюллетень №18

Дата опубликования описания .18.05.79 (72) Авторы изобретения

Г. Ф. Резванов и М. A. Локусов

Государственный проектный и научно-исследовательский институт "Гипроникель" (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКИСЛЕННЫХ

НИКЕЛЕВЫХ РУД

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано на заводах, перерабатывающих окисленные никелевые руды по аммиачно-карбонат, ной технологии.

Известен, в частности, способ (1), сущность которого заключается в огра ничении скорости нагрева руды и интервале температур 540 - 750 С в зави.о симости от соСтава восстанавливаемых" руд и газовой фазы в печи с целью перетО вода никеля в более легко растворимую"" форму для последующего выщелачивания.

Для руды с отношением латерита к сер-: пентиниту, равным 2:1, рекомендуется ограничивать скорость нагрева руды ." т5 о о ,2,2 С/мин в интервале температур обжига 650 - 750 С при соотношении

COg/СО в газовой фазе (смесь генераторного и топочных газов без использо20 ванин мазута в качестве восстановителя) не выше 0,66. При более высоком отно- шении СО /СО. рекоменцуется работать со скоростью нагрева руды ниже 2,2 С/мин.

Недостаток этого способа состоит в ограничении скорости восстановления руц, что снижает производительность пе чей.

Целью изобретения является повышение производительности и степени восстановления кобальта.

Цель достигается тем„ что нагрев руды в интервале 650 — 750 С ведут со скоо ростью 5 -5,5 С/мин, в качестве восстановителя используют мазут 0,8 — 2,9% от веса руды, отношение двуокиси углерода к окиси углерода поддерживают в прецелах 1,3 — 0,8 подачей 127 - 36а ге3 нераторного газа на тонну руды и процесс ведут в течение 1,2 — 1,5 ч.

Применение только мазута в качестве восстановителя в количестве 3 - 6 % or веса руды неприемлемо с точки зрения последующего выщелачивания восстановленной руды, так как это приводит к уменьшению скорост и растворения никеля и к загустеванию пульпы, которая перестает транспортироваться насосами и не отстаи»

662610 4 вается. Для нормального течения процесса выщелачивания мазут может быть ис пользован в количестве 0,8 - 2,9% от веса руды. Но такого расхода мазута недостаточно для поддержания на прежнем уровне степени восстановления никеля порядка 80% и поэтому необходимо использовать дополнительно от 127 до

36м генераторцого -газа на тонну перера,батываемой сухой руды.

16

Пример 1. Иллюстрация возможности проведения процесса восстановления руды при одновременном применении гене раторного газа и мазута и обоснование

paczoaa мазута. И

Таблица 1

Показатели

Состав руды, %:

1,35 1,35 1,29

1,33

0 2,12 2,90

137 137 124

5,74

117

l стадия аэрации

П стадия аэрации

17 стадия промывки

54,1 51,4

41,2

48,3 . 62,6

73,0

73,6 73,0

70,1

79,5 78,7

76,8

Как видно из табл. 1, при увеличении расхода мазуте выше 2,9%, резко снижается скорость растворения никеля из. восстановленной руды и полностью прекращается

Я отстаивание пульпы.

Пример 2. Иллюстрация возмож ности проведения процесса восстановления руды при одновремениом применении

Степень восстановления, %

Расход мазута, % от веса руды

Расход генераторного газа, мЭ/т

I.

Содержание твердого в нижнем слое сгустителей, характеризующее скорость отстаивания пульпы, г/л :

Извлечение никеля в раствор при аммиачно-карбонатном выщелачи-вании восстановленной руды, %:

1 стадия выщелачивания

Й стадия выщелачивания

7V стадия промывки

Восстановление руды производится в м огоподовой печи при производительности 4 т/сут сухой руды. Мазут впрыски веется на 9-й под печи; генераторный газ подается на 16-й под. Печь отапливается мазутом, сжигаемым в топках.

Горючие топочные газы распределяются по подам печи. Максимальная температу о ра обжига 740 С.

Данные по восстановлению руды различным количеством мазута с последуюшим вьццелачиванием. ее аммиачно- карбонатными растворами приведены в табл. 1.

34,2 32,4 31,2 31,9

81 1 791 770 784

1 71 7 1699 1637 Руда загу1789 1689 17,10 не отстаи1 789 l 689 1 710 вается

/ генераторного газа и мазута и обоснование соотношения расхода генераторного газа и мазута.

Опыты проводятся в печи с проектной производительностью 13,5 т/ч при продолжительности пребывания руды в печи

2 ч. Максимальная температура восстао новления 740 С. Мазут подается на 7-й

662610

1,38 38,0 81,5

1,33 37,2 81 5

127

1,50

2,15

1,28

2,22 1,40 38,8 82,9

2,90 1ф41 39, 1 84,2

1,56

l,70 под печи; генераторный;газ — на 16-й под. Расход мазута ограничен 2,9% от веса руды во избежание загустевания пульпы в системе выщелачивания, которое недопустимо в заводских условиях.

Как видно из табл. -2,высокую степень восстановления никеля можно сохранить и паже несколько увеличить при переходе к

3%-ному расходу мазута, уменьшая при этом постепенно расход генераторного газа or 127 до 36M /т руды.

Пример 3. Иллюстрация возмож- ности повышения производительности печей восстановления путем изменения скорости нагрева руды; состава газовой фазы и времени пребывания руды в зоне высоких температур.

Опыты осуществляются на многоподовой печи. Число оборотов ценя рального вала остается, постоянным и равным 1,33 об/мин. Испытания проводятся на руде различного состава; 1,٠— 1,32% никеля; 34,9 - .

39,8% железа; 7,2 — 10,0% окиси магния; 12,3 - 16,2% двуокнси кремния.

Испытания осуществляются при следую щем удельйом расходе восстановителей: генераторный газ 55ю/т сухой руды с колебаниями в пределах 51,7 - 64,2м1т; мазут 1,0% от веса руды с колебаниями в пределах 0,83 - 1,2%.

Изучается .влияние расхода мазута до

2,9% от веса руды одновременно с различным количеством генераторного газа в пределах от 36 до 127м /т руды. Ре

Ь зультаты опытов приведены в табл. 2.

Таблица 2

Температура газовой фазы по подам лечи поддерживается топочными газами на следующем уровне:

Температура, C: 658 658 683 728 734

% пода: 7 9 ll 13 15

Температура руды меньше температу о. ры газовой фазы на 50 С.

Соотношение СО /СО в газовой фазе по подам печи поддерживается генераторным газом на следующем уровне:

И пода 11 13 15

СО /СО 1 23 1 06 0 95

CO>/СО {по известному способу)

0,66 0,66 0,66

Продолжительность восстановительного обжига уменьшается до 92 мин при > увеличении производительности печи с

13,5 до 19,6 т/ч. Время пребывания руды на каждом йоду при повышенной производительности ?|ечи в среднем равно: 92 мин: 17 подов = 5,4 мин.

При повышенной производительности печи температура руды на 12-15 подах увео личивается с 650 до 738 С со скоростью о нагрева 5,1 С/мин.

Степень восстановления никеля и его извлечение в аммиачно-карбонатный раствор из восстановленной руды не понижает,ся, как это показано в табл. 3.

662610

Та бл ица 3

Производи тельность лечи, т/ч

135 138 133 133 114 196 169 166 164

Извлечение никеля в раствор, % 78,0 79,3 30,4 78,0 73,4 78,9 81,0 80,5 78,8

Составитель К. Дьяконов

Редактор Н. Корченко Техред М. Петко Корректор H. Cre

Заказ,2 65 0/32 Тираж 726 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

В то же время при увеличении производительности печи с 1 3,5 до 1 9,6 т/ч увеличивается степень восстановления ъ кобальта и .его извлечение в аммиачнокарбонатный раствор с 46,7 до 50,4%, а также увеличивается содержание магне тита в восстановленной руде с 50 до 62%.

Увеличейие содержания магнетита в вос- становленной руде приводит к увеличению

cKopocòè отстайвания намагниченной йуль-: пы, пропущенной через магнитное поле в

4500 Э, в среднем за длительный период испытаний с 1,6 до 2;2 м/ч.

Описываемый способ поэвбляеч интенсифицировать процесс на 40 - 45% (по

3$ производительности печей), довести степень восстановления кобальта до 50% и увеличить скорость отстаивания пульпы в 1,5 раза.

Ф э р м у л а и 3 о б р е т е н и я

Способ восстановления окисленных

46 никелевых руд, включающий нагрев их до о

750 С с использованием генераторного газа при поддержании определенного отношения двуокиси углерода к окиси углерода в газовой фазе, подачу восстанови теля с последующим выщелачиванием вос-, становленной руды аммиачно-карбонатными растворами,-..отличающийся, ь тем, что, с целью повышения производительности и степени восстановления кобальта, нагрев руды в интервале 650о о

750 С ведут со скоростью 5 - 5,5 С/мин, в качестве восстановителя используют мазут 0, - 2,9% от кеса pyttbr отноше ние двуокиси углерода к окиси углерода поддерживают в пределах 1 3 - 0,8 подачей 127 - 36м генераторного 183а на тонну руды и процесс ведут в течение

1,2-1,5 ч..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Патент ClUA ¹ 2400098, кл. 75 - 82, 1946.