Способ переработки никелевого файнштейна

 

(tti945215

Союз Советских

Социаянстнческих республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 18.09.79 (21) 2817369/22-02 (51)M. Кл.

С 22 В 23 02 с присоединением заявки М—

ВЖРэрствеиныя квинтет

СССР ае аеяаи язабретеняй я втирмтий (2З } Приоритет

Опубликовано 23.07.82. Бкэллетень- М 27

Дата опубликования описания 23.07.82 (53) ЯК 669.243..53 (088.8) (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НИКЕЛЕВОГО ФАЙНШТЕЙНА

Изобретение относится к цветной металлчргии, в частности к производству никеля из руд пирометаллургическим методом.

Известен способ переработки никелевого файнипейна, включающий обжиг его, хлорирование и высокотемпературную обработку эакиси никеля в присутствии хлорндов щелочных и/или щелочноземельных металлов (1).

Недостатком известного способа является невысокая степень отгонки примесей.

Целью изобретения является повышение степени отгонки примесей.

Поставленная цель достигается тем, что высокотемпературную обработку закиси никеля ведут при давлении газовой фазы 0,1 — 0,2 ат и температуре 1100 — 1200 С. При этом хлориды щелочных и/или щелочноземельных метал: лов задают в количестве ° 1 — 5% от закиси никеля.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

Файнштейн обжигают, закись никеля хлорируют и сразу после хлорирования подвер. гают высокотемпературной обработке при

1100 — 1200 ., Высокотемпературную обработку, ведут при пониженном давлении газовой фазы, благодаря чему достигается удаление хлорндов меди, железа, а также серы и мышьяка в газы. Для более глубокой очистки закиси никеля от примесей высокотемпературную обработку ведут в присутствии хлоридов щелочноземельных и щелочных металлов и их смесей, например сильвинита, хлоридов кальция, натрия, калия и их промышленных эквивалентов.

Ф

Полнота и интенсивность отгонки летучих примесей в предлагаемом способе обеспе. чиваются благодаря тому, что в газовой фазе

15 создается давление более низкое, чем давление паров примесей, находящихся преимущественно в форме летучих хлоридов. Пониженное давление способствует также удалению серы и мышьяка в виде сернистого и MbllllbHKo вистого ангидрида.

Оптимальное давление газовой фазы при высокотемпературной обработке эакиси никеля находится в. пределах 0,1 — 0,2 ат. При более высоком давлении (свыше 0,2 ат) степень

3 отгонки примесей снижается. При давлении газовой фазы менее 0,1 ат степень отгонки примесей возрастает несущественно, но вместе с тем увеличиваются затраты на поддержаwe глубокого вакуума.

Оптимальная температура обработки закиси никеля 1100 1200 C. При более низкой температуре не достигается требуемая степень очистки и возрастает продолжительность лроцесоа.

При температуре свыше 12М С наблюдается спекание материала я ухудшение отгонки npui месей, Продолжительность высокотемпературной обработки при пониженном давлеиш зависит от содержания примесей, температуры процесса и давления .в реакторе. С повышением температуры и снижением давления время обработки уменьшается.

Достаточное время обработки составляет .1 — 2 ч.

Предлагаемый способ осуществляют в ерметичных электрообогреватепьных реакторах, например в трубчатых печах. Возможно использование наружного обогрева реактора, однако, это связано с ухудшением условий теплоцередачи. Пониженное давление в реакторе созда945215

1,15 0,190 0180 521 296 900

1000 0,15 2

1 Нет

0,25 0,070 0,020 89,6 74,1 98,9

1100 0,1 5 2

0,12 0 015 0,014 95,0 94,4 99,2

0,09 0,010 0,010 96,3 96,3 99,4

0,08 0,010 0,008 96,7 96,3 99,5

0,10 0,010 0,011 95,8 96,3 89,4

0,12 0,021 0 015 95 0 92,2 99,2

0,14 0,050 0,020 94,2 81,5 98,9

0,36 0,120 0,070 85 0 55,6 96,1

0,14 0,065 0,020 94,2 75,9 98,9

1,0. 3 -"- 1200 0,15 2

4 -"- 1250 0,15 2

5 . —" — 1200 0,05 2

6 —" — 1200 0,10 2

7 — " — 1200 0,20 2

8 — " — 1200 0 25 2

9 — " — 1200 0,20 0,5

10 — " — 1200 0,20 ется известными техническими способами, в частности, вакуум-насосами. Газовый поток очищается от примесей с помощью рукавных фильтров.

Для опытов используют закись никеля, полученную после обжига файнштейна и хлорирования огарка.

Опыты по высокотемпературной обработке хлорированного огарка (92,5 NiO; 2,4 Си;

1,8 8;-0,27 As; 0,4 Fe) ведут в алундовом реакторе, обогреваемом в снлнтовой печи.

Навеску материала (100 r) в алундовой ло- . дочке помещают в разогретый реактор и герметизируют. Затем давление в реакторе понижают с помощью вакуум-насоса до заданной величины. Возгоны хлоридов н окиси мышьяка улавливают на фильтре из стекловаты, установленном в холодной зоне реактора. В опытах контролируют температуру и давление в реакторе, а также продолжительность процесса.

После окончания опыта температуру в реакторе снижают до 300 С и затем отключают вакуумную систему. Огарок анализируют на медь, мьппьяк и серу.

Результаты опытов приведены в таблице.

945215

Продолжение таблицы

Содержание после опыта, %

ПродолжительДавление, Темпера тура, С епень отгонки, %

Добавка

Опыт сильвинита,% ность, ч

1 ат

S Cu

Сц As от, закиси никеля

11 — " — 1200 0,20 1,5

0,13 0,050 0,015 94 6. 81,5 99,1

12 — "— 1200 0,20 2,5 0,12 0,040 0,015 95 0 85,2 99,2

13 0,5

1100 О 15 2

1100 015 2

14 1,0

1100 0,15 2

15 3,0

1100 0}5 2 н, 16 5,0, 1100 0,15 2

0,14 0,031 О;010 94,2 88,5 99,4

17, 6,0

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 5265/36 Т аж 660 Подписное

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

Результаты испытаний способа переработки никелевого файнштейна показывают, что при оптимальной температуре 1200 С и пониженном давлении 0,1 — 0,2 ат (опыты 3,6;7,10,11) в течение 1-2 ч обработки . хлорированной заккси никеля стецень отгонкк меди, мышьяка и серы составляет,%: 94,2 — 95,8; 75,9 —, 96,3 к 98,9 — 99,4 соответственно,. остаточное содержание указанных элементов в закиск никеля,%: 0,10 — 0,14; 0,01-0,065 и О;011

0,020; при 1100 С и прочих равных условиях 4П (опыт 2) степень отгонки меди, мышьяка и серы, составляет,%: 89,6; 74,1 и 98,9; остаточное содержание,%: 0,25; О,07 и. 0,02 соответственно.

При более низкой температуре (1000 С) степень отгонки меди, мышьяка, и серы резко снижается до %: 52,1; 29,6; 90 0; остаточное содержание их возрастает до, %: 1,15; 0,19;

0,18 соответственно (опыт 1) . При более высокой температуре . (1250 С) локазатели про- 511 цесса улучшаются незначительно (опыт 4).

Прк увеличении давления газовой фазы до

0,25 ат показатели процесса заметно ухудшаются (опыт 8); а прк снижении давления до 0,05 ат они повышаются незначительноМ (опыт 5).

О, }4 0,065 0,020 90,0 75,9 98,9

0,18 0,050 0,014 92,5 81,5 99,2

0,16 0,042 О 015 93,3 84,4 99,2

0,14 0,030 0,010 94,2 88,9 99,4

Оптимальное время обработки закнси никеля при давлении 0,20 ат и 1200 С составляет 1 — 2 ч (опыты 9 и 12):

При добавке сильвинита 1 — 5% от веса заЪ киси никеля степень отгонки примесей возрастает (опыты 13 — 17).

1. Способ переработки никелевого файнштейна, включаюшкй обжит его, хлорнрование и высокотемпературную обработку эакиси никеля в прксутствии хлоридов щелочных и/или щелочноэемельных металлов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения степени отгонки примесей, высокотемпературную обработку закиси никеля ведут при давлении газовой фазы 0,1 — 0,2 ат и температуре 1ИЮ вЂ” 1200 С.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю.щ и йс я тем, что хлорнды щелочных и/или щелочноземельных металлов задают в количестве

1 — 5% от закиск никеля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Н 285714, кл. С 22 В 23/02, 1969.