Переработка окисленных руд

Прежде всего, из подготовленной окускованной руды выплавляют штейн. В штейн переходит никель, который легко отеляется от расплавленной породы, образующей шлаки.

1.Выплавка штейна. Для этого применяются шахтные печи, подобные медеплавильным. В печь загружают шихту, состоящую из агломерата или брикетов, крупных кусков руды, пирита или гипса, а также флюса (известняк). Топливом служит кокс, расход которого значителен (25¸30% от массы шихты). Чтобы снизить расход кокса, дутье подогревают и обогащают его кислородом.

Цель шахтной плавки состоит в максимальном переводе никеля и кобальта в штейн и в ошлаковании пустой породы.

Никелевый штейн содержит:

- Ni – 15 ¸ 20%;

- Fe – 50 ¸ 60%;

- S – 20%;

- Co до 1%.

Образующийся шлак состоит в основном из кремнезема»45%. Он может быть использован в строительстве.

Выходящие из печи газы уносят большое количество мелких частей шихты (до 15% от общей массы), поэтому газы отчищают в пылеулавливающих устройствах. Полученный штейн отправляют на следующий передел.

2.Конвертирование состоит в продувке штейна в агрегатах, аналогичных конвертерам для получения меди. Однако никель, подобно черновой меди не получают.

Цель: перевод Fe и по возможности Co в шлак, а так же S в газы.

Для ошлакования Fe в конвертер подают кварцевый флюс одновременно с заливкой порции штейна. В результате конвертирования получают: файнштейн, конвертерный шлак и газы. Файнштейн содержит»80% никеля.

Файнштейн дробят, измельчают и отправляют на обжиг для удаления S.

3.Обжиг осуществляется в две стадии, так как файнштейн способен спекаться и S удалить трудно, поэтому:

1) сначала файнштейн обжигают в печах КС автогенно;

2) обжиг во вращающихся трубчатых печах до полного окисления остатков сульфидов и удаления S.

4.Восстановление осуществляется в дуговых электрических печах. К оксиду никеля, загружаемого в печь, добавляют малосернистый нефтяной коксик, содержащий 93-95%С. В процессе плавки оксид никеля восстанавливается по реакциям:

NiO + C ® Ni + CO­;

NiO + CO ® Ni + CO₂­.

Полученный товарный никель гранулируют, сливая его тонкой струйкой в бассейн с водой. Гранулы сушат и отправляют потребителю. Электропечной шлак содержит 3¸4% никеля, поэтому его перерабатывают как оборотный продукт в конвертере.

Ферроникель м.доп.

Рис.13