DE1261533B

DE1261533B - Process for the production of ferronickel from low-nickel ores

Info

Publication number: DE1261533B
Application number: DES33915A
Authority: DE
Inventors: Rene Perrin
Original assignee: Societe dElectro Chimie dElectro Metallurgie et des Acieries Electriques Dugine SA SECEMAU
Current assignee: Societe dElectro Chimie dElectro Metallurgie et des Acieries Electriques Dugine SA SECEMAU
Priority date: 1952-06-21
Filing date: 1953-06-17
Publication date: 1968-02-22

Description

Verfahren zur Gewinnung von Ferronickel aus nickelarmen Erzen Bei der Reduktion von Erzen mit geringen Gehalten an dem zu gewinnenden Metall ist es äußerst schwierig, den hierzu erforderlichen Kontakt zwischen dem Reduktionsmittel und den Erzteilchen herbeizuführen. Eine weitere Schwierigkeit bietet die Abtrennung der geringen Menge des reduzierten Metalls aus der Erzmasse.Process for the production of ferronickel from low-nickel ores Bei It is the reduction of ores with low contents of the metal to be extracted extremely difficult, the necessary contact between the reducing agent and bring about the ore particles. Separation presents a further difficulty the small amount of reduced metal from the mass of ore.

Die bisher bekannten Aufbereitungsverfahren für Nickelerze sind jedoch zu umständlich und zu aufwendig und befriedigen auch dann nicht, wenn eine selektive Reduktion durchgeführt werden soll, wie beispielsweise bei Nickelerzen, in denen im allgemeinen das Nickeloxyd, nicht aber das Eisenoxyd, vollständig reduziert werden soll. Die genaue Dosierung der Menge des Reduktionsmittels ist bei den bekannten Verfahren ebenfalls schwierig vorzunehmen.However, the previously known processing methods for nickel ores are too cumbersome and too expensive and not satisfying even if a selective one Reduction should be carried out, such as with nickel ores in which generally the nickel oxide, but not the iron oxide, can be reduced completely target. The exact dosage of the amount of the reducing agent is known Procedures also difficult to undertake.

Gegenstand des Hauptpatents 1202 298 ist ein Verfahren zur Gewinnung von Ferronickel mit etwa 25 bis 40 % Nickel durch Reduktion oxydischer Nickelerze mit einer Nickel enthaltenden Eisenschmelze. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein getrennt geschmolzenes nickelarmes Erz mit geschmolzenem Ferronickel im Gewichtsverhältnis von Erz zu Metall = 0,5: 1 bis 1 :1 gründlich durchgewirbelt wird, bis das geschmolzene Erz praktisch nickelfrei ist, daß das geschmolzene Erz entfernt wird und daß die Metallschmelze nach Zusatz von Ferrosilizium in einer größeren als zur Reduktion des im Erz enthaltenen Nickeloxyds erforderlichen Menge frischen, geschmolzenen nickelarmen Erzes durchwirbelt wird und daß der durch die Reduktion gebildete Anteil des Ferronickels von Zeit zu Zeit durch Abstich gewonnen wird.The subject of the main patent 1202 298 is a process for the production of ferronickel with about 25 to 40% nickel by reducing oxidic nickel ores with an iron melt containing nickel. This process is characterized in that a separately molten ore with low nickel content with molten ferronickel in the weight ratio of ore to metal = 0.5: 1 to 1: 1 is thoroughly whirled through until the molten ore is practically nickel-free, that the molten ore is removed and that the molten metal is swirled through after the addition of ferro-silicon in an amount greater than that required for reducing the nickel oxide contained in the ore, and that the proportion of ferro-nickel formed by the reduction is obtained from time to time by tapping.

Gemäß der Erfindung wurde nun festgestellt, daß die Umsetzung von nickelarmem Erz und Metallschmelze vorteilhaft in einem Drehrohrofen vorgenommen wird.According to the invention it has now been found that the implementation of low-nickel ore and molten metal advantageously made in a rotary kiln will.

Die erfindungsgemäße Verwendung eines Drehrohrofens gestattet ein wesentlich verlustfreieres Arbeiten als gemäß dem Hauptpatent, so daß das Mineral am Ende des Drehrohrofens im wesentlichen nickelfrei austritt. Diese Aufarbeitung sehr armer Erze kann gemäß der Erfindung kontinuierlich vorgenommen werden.The inventive use of a rotary kiln allows a Working with much less loss than according to the main patent, so that the mineral emerges essentially nickel-free at the end of the rotary kiln. This work-up very poor ores can be made continuously according to the invention.

Die Reduktion des Nickelerzes wird an einem vorher geschmolzenen Erz durchgeführt. Die Reduktion erfolgt durch Berührung des geschmolzenen Erzes mit dem ebenfalls geschmolzenen reduzierten Metallbad, dessen Menge in jedem Augenblick größer ist als die Menge an Reduktionsmitteln, die theoretisch zur Reduktion des gesamten Nickeloxyds im Erz erforderlich ist. Dem metallischen Bad wird vorzugsweise ein energisches Reduktionsmittel, wie z. B. Silizium oder Aluminium, zugesetzt, das durch die exotherme Reaktion mit dem Erz die zur Kompensation der Wärmeverluste ausreichende Wärmemenge liefert. Der Zusatz des Reduktionsmittels erfolgt vorzugsweise kontinuierlich, so daß sein Gehalt im Bad nur in sehr engen Grenzen schwankt.The reduction of the nickel ore is carried out on a previously melted ore carried out. The reduction takes place by contacting the molten ore with the reduced metal bath, also melted, its quantity at every moment is greater than the amount of reducing agents that theoretically reduce the total nickel oxide in the ore is required. The metallic bath is preferred a vigorous reducing agent, such as. B. silicon or aluminum, added, This is due to the exothermic reaction with the ore that compensates for the heat losses supplies sufficient heat. The reducing agent is preferably added continuously, so that its content in the bathroom fluctuates only within very narrow limits.

Diese Reduktionsmittel werden dem Metallbad im Maß des Fortschreitens des Verfahrens zugesetzt, beispielsweise in Mengen von 1 bis 2 kg Silizium pro Tonne behandeltes Erz, für ein Erz mit 5 % NiO-Gehalt, wenn Eisen als hauptsächlichstes Reduktionsmittel verwendet wird. Diese Menge kann sich mit der Natur des Erzes, ihrem Nickelgehalt, der größeren oder geringeren Viskosität des Bades ändern. Im allgemeinen wird sie um so geringer sein, je ärmer das Erz ist, verringert sich aber im allgemeinen schneller, als der NiO-Gehalt sinkt. Ist das Erzbad viskos und/oder seine Temperatur niedrig, so ist es zweckmäßig, die Menge des eingesetzten energischen Reduktionsmittels zu erhöhen.These reducing agents become the metal bath as it progresses added to the process, for example in amounts of 1 to 2 kg of silicon per ton treated ore, for an ore with 5% NiO content when iron is the primary Reducing agent is used. This amount can be related to the nature of the ore, change their nickel content, the greater or lesser viscosity of the bath. in the in general, the poorer the ore, the less it will be, the less it will be but generally faster than the NiO content decreases. Is the ore bath viscous and / or its temperature is low, so it is expedient to vigorously reduce the amount of used Increase reducing agent.

Das Metallbad, das sich mit dem Metall des Erzes angereichert hat, wird aus dem Reduktionsgefäß insgesamt oder zum Teil periodisch oder kontinuierlich abgezogen.The metal bath that has been enriched with the metal of the ore, is periodically or continuously from the reduction vessel in whole or in part deducted.

Der gemäß der Erfindung verwendete Drehrohrofen ist eine nicht beheizte, zylindrische, sich drehende Vorrichtung mit horizontaler Achse und kreisförmigem oder ovalem Querschnitt, der das geschmolzene Ferronickel enthält. Dem Drehrohrofen wird das geschmolzene Erz von einer Seite, gegebenenfalls kontinuierlich, zugeführt, und von der gegenüberliegenden Seite des Drehrohrofens wird das erschöpfte Erz abgeführt. Der Kontakt zwischen dem Metallbad und dem geschmolzenen Erz in. der Vorrichtung kann durch an sich bekannte Mittel verbessert werden.The rotary kiln used according to the invention is a non-heated, cylindrical, rotating Device with a horizontal axis and circular or oval cross-section containing the molten ferronickel. The molten ore is fed into the rotary kiln from one side, possibly continuously, fed, and from the opposite side of the rotary kiln, the exhausted one Ore discharged. The contact between the metal bath and the molten ore in. the device can be improved by means known per se.

Das Verfahren wird vorzugsweise wie folgt durchgeführt: Das Erz wird zunächst in einen Schmelzofen, beispielsweise in einen elektrischen oder Flammenofen, gegeben, aus dem das geschmolzene Erz vorzugsweise kontinuierlich abgezogen werden kann.The method is preferably carried out as follows: The ore is first in a melting furnace, for example in an electric or flame furnace, given, from which the molten ore are preferably continuously withdrawn can.

Der Reduktionsvorrichtung, die neben dem Ofen angeordnet ist, wird einerseits das geschmolzene Erz und andererseits ein ebenfalls geschmolzenes Metallbad auf der Basis von Eisen, das gegebenenfalls nickelhaltig sein kann, zugeführt. Das Metallbad kann entweder aus einem gesonderten Schmelzofen stammen oder aber auch am Anfang eines Verfahrensablaufs in der Reduktionsvorrichtung selbst durch direkten Zusatz genügender Mengen eines energischen Reduktionsmittels, wie Silizium, zum Erz gebildet werden.The reduction device, which is arranged next to the furnace, is on the one hand the molten ore and on the other hand a molten metal bath based on iron, which may optionally contain nickel, supplied. That The metal bath can either come from a separate melting furnace or else at the beginning of a process sequence in the reduction device itself by direct Adding sufficient amounts of an energetic reducing agent, such as silicon, to the Ore are formed.

Die gemäß der Erfindung verwendete Vorrichtung besteht aus einem zylindrischen Behälter mit waagerechter Achse und kreisförmigem oder ovalem Querschnitt. Diese Vorrichtung wird entweder um ihre Achse gedreht oder hin- und hergeschwenkt, so daß beständig die Berührungsoberflächen zwischen Metall und geschmolzenem Erz erneuert werden.The device used according to the invention consists of a cylindrical one Container with a horizontal axis and a circular or oval cross-section. These Device is either rotated about its axis or swiveled back and forth, so that constantly renews the contact surfaces between metal and molten ore will.

Die Vorrichtung ist nicht mit Mitteln zum Beheizen versehen, wodurch ihre Konstruktion wesentlich vereinfacht ist. Bei der Umdrehung erstarrt auf der Wandung der Vorrichtung ständig eine gewisse Erzmenge und bildet so automatisch eine Auskleidung, so daß auf diese Weise ohne Schwierigkeiten das Problem der hitzebeständigen Auskleidung gelöst wird. Wenn diese verfestigte Schicht infolge der Umdrehung wieder unter die Oberfläche des Metallbades taucht, so wird sie in Berührung mit dem Metall wieder erhitzt, schmilzt teilweise ab, und Tropfen des Erzes steigen von unten nach oben im Metall auf, auf diese Weise die Berührungsfläche zwischen den beiden Phasen vergrößernd.The device is not provided with means for heating, whereby their construction is much simplified. During the rotation it freezes on the Wall of the device constantly a certain amount of ore and thus forms automatically a lining, so that in this way the problem of heat-resistant without difficulty Liner is loosened. When this solidified layer as a result of the rotation again submerging below the surface of the metal bath, it will come into contact with the metal heated again, partially melts, and drops of ore rise from below on top of the metal, in this way the interface between the two phases magnifying.

Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich in einer derartigen Vorrichtung aber nur dann ausführen, wenn, wie bereits oben angegeben worden ist, eine sehr viel größere Menge an metallischem Bad vorhanden ist, als in jedem Augenblick zur Reduktion des Erzes erforderlich ist. Das Verfahren ließe sich nicht durchführen, wenn bei gegebener Menge an Erz nur gerade so viel Reduktionsmittel vorhanden wäre, um die vorhandene Nickeloxydmenge zu reduzieren. Würde beispielsweise in die Vorrichtung eine Tonne geschmolzenes Erz mit einem Anfangsgehalt von 31/o Ni0, zusammen mit einer Menge Reduktionsmittel, die gerade zur Reduktion ausreicht, beispielsweise 25 kg Eisen, eingesetzt, so wäre es praktisch unmöglich, den erforderlichen innigen Kontakt zwischen dem Eisen und dem geschmolzenen Erz und damit eine vollständige Ausbringung des Nickels aus dem Erz zu bewirken.The method according to the invention can be used in such a device but only execute if, as has already been stated above, a very there is a much larger amount of metallic bath than at any moment Reduction of the ore is required. The procedure could not be carried out if, for a given amount of ore, there would only be just that much reducing agent present, to reduce the amount of nickel oxide present. Would for example in the device one tonne of molten ore with an initial grade of 31 / o Ni0, along with an amount of reducing agent that is just sufficient for the reduction, for example If 25 kg of iron were used, it would be practically impossible to obtain the necessary intimate Contact between the iron and the molten ore and thus complete Bringing out the nickel from the ore.

Es ist also erforderlich, ständig die Erz- und Metallmenge, ebenso wie übrigens auch die Verweilzeit des Erzes, in der Vorrichtung so zu regeln, daß die vollständige Ausbringung vom Eintritt in die Vorrichtung bis zum Austritt gesichert ist.So it is necessary to constantly check the amount of ore and metal, as well as well as the dwell time of the ore to regulate in the device so that the complete application from the entry into the device to the exit is ensured is.

In diese Daten gehen die verschiedenen Faktoren ein. Die Vorrichtung kann beispielsweise mit Organen ausgerüstet werden, die eine mehr oder minder heftige Durchrührung bzw. Durchwirbelung von Metall und Erz bewirken, so daß der Kontakt verbessert und die Menge an eingesetztem Erz und/oder das Verhältnis zwischen jeweils in der Vorrichtung vorhandener Erzmenge und Metallmenge erhöht oder die Zusatzmenge an wärmebildenden Elementen verringert werden kann.The various factors go into this data. The device can for example be equipped with organs that are more or less violent Cause stirring or whirling through of metal and ore, so that the contact improved and the amount of ore used and / or the ratio between each The amount of ore and amount of metal present in the device is increased or the additional amount on heat-generating elements can be reduced.

Die Länge der Vorrichtung wird auf jeden Fall so groß gewählt, daß unter den Berührungsbedingungen und bei der Durchgangszeit des Erzes eine vollständige Erschöpfung des Erzes bis zum Austritt aus der Vorrichtung erfolgt. Diese Länge läßt sich leicht durch einige Vorversuche ermitteln. Die weiter unten gegebenen Beispiele gestatten gewisse Größenordnungen von vornherein zu bestimmen.The length of the device is chosen to be so large that under the contact conditions and with the transit time of the ore a complete Depletion of the ore takes place until it emerges from the device. This length can easily be determined by a few preliminary experiments. The ones given below Examples allow certain orders of magnitude to be determined from the outset.

Großtechnisch wird das Erz, vorzugsweise kontinuierlich, zu- und abgeführt. Das Metall kann kontinuierlich oder periodisch, beispielsweise wenn es den gewünschten Nickelgehalt erreicht hat, abgeführt werden.On an industrial scale, the ore is supplied and discharged, preferably continuously. The metal can be continuous or periodic, for example when it is desired Nickel content has reached, to be discharged.

Für die Durchführung des Verfahrens sind verschiedene Ausführungsformen möglich: Gemäß einer ersten Ausführungsform wird das Verfahren mit einem nickelfreien Eisenbad begonnen, das sich nach und nach mit Nickel anreichert. Ist der gewünschte Nickelgehalt erreicht, so wird die Vorrichtung angehalten und das erhaltene Ferronickel ganz oder teilweise abgezogen und anschließend eine neue Menge flüssiges Eisen zugesetzt, um das entfernte Metall zu ersetzen. Die Vorrichtung wird wieder in Gang gesetzt, indem kontinuierlich von neuem Erz zugeführt wird. In diesem Fall wird das Eisen als hauptsächliches reduzierendes Element durch ein etwa äquivalentes Gewicht an Nickel ersetzt, so daß Gewicht und Volumen des Metallbades im Verlauf einer Anreicherungsoperation nur verhältnismäßig geringen Schwankungen unterliegen.There are various embodiments for carrying out the method possible: According to a first embodiment, the method is nickel-free Iron bath started, which gradually becomes enriched with nickel. Is the one you want When the nickel content is reached, the device is stopped and the ferronickel obtained completely or partially withdrawn and then added a new amount of liquid iron, to replace the removed metal. The device is restarted, by continuously adding new ore. In this case the iron will as the main reducing element by an approximately equivalent weight Nickel replaced so that the weight and volume of the metal bath in the course of an enrichment operation are only subject to relatively minor fluctuations.

Der Endgehalt an Nickel ist lediglich durch das Gleichgewicht der Reaktion Fe -f- NiO = Fe0 -I- Ni begrenzt. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird in die Vorrichtung zunächst ein Ferronickelbad eingesetzt, und Nickeloxyd und Eisenoxyd werden auf einmal etwa in den Verhältnissen reduziert, in denen diese beiden Elemente im Ferronickel vorhanden sind. Bei dieser Ausführungsform ist es erforderlich, zusätzlich eine Menge eines energischen Reduktionsmittels, wie Silizium oder Aluminium oder auch Kohle, zuzusetzen. Es wird der Vorteil erzielt, daß keine neuen Chargen an flüssigem Metallbad erforderlich sind, das Metallbad eine im wesentlichen konstante Zusammensetzung beibehält und sein Gewicht im Verlauf des Verfahrens zunimmt.The final nickel content is only due to the equilibrium of the Reaction Fe -f- NiO = Fe0 -I- Ni limited. According to another embodiment, First a ferronickel bath was inserted into the device, and nickel oxide and iron oxide are reduced at once approximately in the proportions in which these two elements are present in ferronickel. In this embodiment it is necessary in addition a lot of a vigorous reducing agent, such as silicon or aluminum or also coal to add. The advantage is achieved that no new batches are submitted liquid metal bath are required, the metal bath a substantially constant Maintains composition and increases its weight in the course of the procedure.

Das anfangs angewendete Metallbad kann, wie bereits oben ausgeführt wurde, aus Erz in der gleichen Reaktionsvorrichtung durch Zusätze genügender Mengen energischer Reduktionsmittel gebildet werden. In diesem Fall erübrigt sich die Aufstellung eines gesonderten Ofens für das Schmelzen des Metallbades. Im Rahmen der Erfindung kann jede Kombination der beiden beschriebenen Varianten vorgenommen werden.The metal bath used at the beginning can, as already stated above was made from ore in the same reaction apparatus by adding sufficient amounts energetic reducing agents are formed. In this case, there is no need to list them a separate furnace for melting the metal bath. As part of of the invention, any combination of the two variants described can be made will.

Die Reaktionsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann in verschiedener Weise ausgebildet sein. Es handelt sich im wesentlichen um eine nichterhitzte, drehbare Vorrichtung mit waagerechter oder nahezu waagerechter Achse, mit kreisförmigem, ovalem oder in einer der Symmetrieachsen länglichem Querschnitt. Die Vorrichtung weist an den beiden Enden Einführungs-und Abfuhröffnungen für das geschmolzene Erz auf. Sie kann weiterhin gegebenenfalls mit besonderen COffnungen zur Zu- und Abfuhr des Metalls versehen sein.The reaction device for performing the method according to Invention can be embodied in various ways. It is essentially a non-heated, rotatable device with horizontal or almost horizontal Axis with a circular, oval or elongated cross-section in one of the axes of symmetry. The device has inlet and outlet openings for the at both ends molten ore on. If necessary, it can still have special openings be provided for the supply and removal of the metal.

Die einfachste Ausführung ist in F i g. 1, und zwar in 1 a in einem schematischen Längsschnitt und in 1 b in einem schematischen Querschnitt dargestellt.The simplest embodiment is shown in FIG. 1, in 1 a in one schematic longitudinal section and shown in FIG. 1 b in a schematic cross section.

Diese Vorrichtung besteht aus einem Zylinder a aus wärmebeständigem Material, mit Laufringen e, die auf Laufrollen g laufen.This device consists of a cylinder a made of heat-resistant Material, with races e that run on rollers g.

Die Drehung um die Zylinderachse wird durch einen Zahnkranz d herbeigeführt. Durch einen Trichter b wird das geschmolzene Erz und gegebenenfalls auch das Metallbad bei 1 zugeführt. Das Metall wird bei 3 durch das Gießloch c abgezogen. An der gegenüberliegenden Seite der Vorrichtung kann das erschöpfte Erz bei 4 über die Schwelle o durch den Kanal f abfließen. Diese Seite der Vorrichtung ist durch ein festes, hitzebeständiges Stück p abgeschlossen. Ein außen durch einen Wasserstrom gekühltes Metallrohr m, das im Innern mit einer nicht dargestellten Zufuhrschnecke versehen ist, gestattet die Zufuhr eines Reduktionsmittels, wie Ferrosilizium, in die Vorrichtung. Dieses Reduktionsmittel wird vorzugsweise in Stückform bei 2 auf den Trichter h aufgegeben und durch die Transportschnecke bis zum Ende des Rohres m übergeführt, wo es in das flüssige Bad durch am Ende des Rohres vorgesehene Löcher fällt. Ein am Ende eines Rohres r befestigter Metallschirm s reicht in das Erzbad und verhindert, daß das Reduktionsmittel durch den Strom des geschmolzenen Erzes über das Wehr o mitgenommen wird. Sowohl das Rohr r als auch der Schirms sind durch Wasser von innen gekühlt.The rotation around the cylinder axis is brought about by a ring gear d. The molten ore and possibly also the metal bath at 1 are fed through a funnel b. The metal is drawn off at 3 through pouring hole c. On the opposite side of the device, the exhausted ore can flow off at 4 over the threshold o through the channel f. This side of the device is closed by a solid, heat-resistant piece p. A metal pipe m, cooled on the outside by a water flow and provided on the inside with a feed screw (not shown), allows a reducing agent, such as ferrosilicon, to be fed into the device. This reducing agent is preferably applied in lump form at 2 to the funnel h and transferred by the screw conveyor to the end of the tube m, where it falls into the liquid bath through holes provided at the end of the tube. A metal screen s attached to the end of a pipe r extends into the ore bath and prevents the reducing agent from being carried along by the flow of the molten ore over the weir o. Both the tube r and the screen s are cooled from the inside by water.

Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung hat einen senkrechten kreisförmigen Querschnitt über ihre ganze Länge.The in F i g. 1 shown has a vertical circular Cross-section over its entire length.

Der sich drehenden Vorrichtung kann das geschmolzene Erz kontinuierlich durch den Trichter b zugeführt werden. Dieses Erz bildet über dem Metallbad x eine Schmelzschicht. Durch die Rotation wird ständig die Kontaktfläche zwischen den beiden Bädern erneuert und das Erz im Verlauf seines Aufenthaltes in der Vorrichtung erschöpft und automatisch über das Wehr o in dem Maß, wie frisches Erz über den Trichter b zugeführt wird, abgezogen.The rotating device can keep the molten ore continuously be fed through the hopper b. This ore forms one above the metal bath x Enamel layer. The rotation constantly creates the contact area between the two Baths are renewed and the ore is exhausted in the course of its stay in the device and automatically via the weir o to the same extent as fresh ore via the funnel b is supplied, withdrawn.

Die Reaktionsvorrichtung gemäß der Erfindung kann mit Einrichtungen versehen sein, durch die eine Rührung oder Durchwirbelung zur Verbesserung des Kontakts zwischen den beiden Phasen erfolgt.The reaction device according to the invention can be equipped with devices be provided, through which a stirring or swirling to improve the contact takes place between the two phases.

Ein besonders einfaches Mittel, um eine derartige Durchrührung zu erzielen, besteht darin, der Vorrichtung einen ovalen Querschnitt zu geben und sie sich so schnell drehen zu lassen, daß das Metall bei jeder Umdrehung durch die Zentrifugalkraft über sein normales Niveau hochgehoben wird und in das geschmolzene Erz zurückfällt. Eine derartige Rührung braucht aber nicht über die ganze Länge der Vorrichtung zu erfolgen, vielmehr ist es erforderlich, an der Austrittsseite des Erzes eine ruhige Zone zu schaffen, in der sich das Erz genügend lange aufhält, damit die sich gegebenenfalls in Suspension befindlichen Metalltröpfchen abscheiden können.A particularly simple means of accomplishing this achieve is to give the device an oval cross-section and they to rotate so fast that the metal with each rotation by centrifugal force is lifted above its normal level and falls back into the molten ore. Such stirring does not need to be over the entire length of the device instead, it is necessary to have a quiet on the exit side of the ore To create a zone in which the ore stays long enough for the ore to be can deposit metal droplets in suspension.

Um dieses doppelte Ziel zu erreichen, d. h. einmal eine Durchführung herbeizuführen, durch die ein guter Kontakt zwischen Erz und Metall gewährleistet ist, und zum anderen, um eine gute Dekantation des Erzes vor seiner Abfuhr zu erzielen, wird beispielsweise eine Vorrichtung nach F i g. 2 verwendet.To achieve this dual goal, i. H. once an implementation bring about, through which a good contact between ore and metal is ensured and on the other hand, in order to achieve a good decantation of the ore before it is discharged, For example, a device according to FIG. 2 used.

Diese Vorrichtung weist einen Teil a mit innerem kreisförmigem Querschnitt und einen Teil a' mit innerem länglichem Querschnitt auf, wie es im Längsschnitt 2 a und in den Querschnitten entlang Y-Y' in 2 b und Z-Z' in 2 c dargestellt ist. Metall und geschmolzenes Erz werden in dem Teil mit länglichem Querschnitt durcheinandergewirbelt, während in dem Teil mit kreisförmigem Querschnitt eine Beruhigung erfolgt, so daß sich die reduzierten Metalltröpfchen leicht vom Erz trennen können.This device has a part a with an inner circular cross-section and a part a 'with an internal elongated cross-section, as it is in longitudinal section 2a and in the cross-sections along Y-Y 'in FIG. 2b and Z-Z' in FIG. 2c. Metal and molten ore are whirled around in the part with an elongated cross-section, while calming takes place in the part with a circular cross-section, so that the reduced metal droplets can easily separate from the ore.

Die Zuführungsvorrichtungen für das Erz, das Reduktionsmittel und die anderen Einrichtungen stimmen mit denen der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung überein.The feed devices for the ore, the reducing agent and the other institutions agree with those of the in F i g. 1 shown device match.

Wird mit einer Vorrichtung der zuletzt beschriebenen Art gearbeitet, so ist es möglich, mit einer größeren Erzzufuhr als bei der Vorrichtung mit kreisförmigem Querschnitt zu arbeiten oder bei gleicher Zufiußmenge den Raumbedarf der Vorrichtung herabzusetzen.If a device of the type just described is used, so it is possible with a larger ore supply than with the device with circular To work cross-section or the space requirement of the device with the same influx to belittle.

Es können auch andere mechanische Mittel zur Rührung angewendet werden, wie sie beispielsweise in F i g. 3 dargestellt sind.Other mechanical means of agitation can also be used, as shown, for example, in FIG. 3 are shown.

Die Vorrichtung gemäß F i g. 3 entspricht der in F i g. 1 dargestellten, nur sind an ihrer Innenwandung Schikanen h aus feuerfestem Material vorgesehen, die sich über eine gewisse Länge der Zufuhrseite für das Erz erstrecken, wie es im Längsschnitt 3 a dargestellt ist. Aus dem Querschnitt 3 b ist die Querschnittsform dieser Schikanen zu ersehen. Diese Schikanen bewirken bei der Drehung der Vorrichtung eine Durchwirbelung von Erz- und Metallbad. Der Teil der Vorrichtung, der sich an die Abzugsseite für das Erz anschließt, hat kreisförmigen Querschnitt und weist keine Schikanen auf, so daß sich dort eine verhältnismäßige ruhige Zone ausbilden kann, in der sich die Metalltröpfchen von dem Erz trennen können.The device according to FIG. 3 corresponds to that in FIG. 1 shown, only baffles h made of refractory material are provided on their inner wall, which extend over a certain length of the feed side for the ore, like it is shown in longitudinal section 3a. The cross-sectional shape is from the cross-section 3 b to see this harassment. These baffles cause the device to rotate a turbulence of ore and metal bath. The part of the device that attaches itself to adjoins the withdrawal side for the ore, has a circular cross-section and points no harassment, so that a relatively quiet zone develops there in which the metal droplets can separate from the ore.

Die anderen Einzelheiten der Vorrichtung gemäß F i g. 3 entsprechen denen der F i g. 1.The other details of the device according to FIG. 3 correspond those of F i g. 1.

Neben den mechanischen Mitteln zur Rührung bzw. Durchwirbelung lassen sich auch andere Mittel anwenden, wie z. B. das Einblasen von Gas oder die Erzeugung von Gas in den reagierenden Massen, z. B. durch chemische Umsetzung der Oxyde des Erzes mit zum Metallbad zugesetzter Kohle.In addition to the mechanical means of stirring or swirling use other means, such as B. the injection of gas or the generation of gas in the reacting masses, e.g. B. by chemical conversion of the oxides of the Ore with coal added to the metal bath.

Nachstehend sind einige Ausführungsbeispiele gegeben, um die Natur der Erfindung und ihre Durchführung besser zu veranschaulichen.Below are some embodiments given to the nature to better illustrate the invention and its implementation.

Beispiel 1 Es wird ein Erz folgender Zusammensetzung verarbeitet: NiO .................. 4,200/0 Fe0 ................. 25,4% Si02 ................. 41,3% Mg0 ................. 24,50/0 A1203 . . . . . . . . . . . . . . . . 3,4% Es wird ein Flammofen verwendet, in dem pro Stunde 20 t Erz geschmolzen werden können.Example 1 An ore with the following composition is processed: NiO .................. 4,200 / 0 Fe0 ................. 25.4% Si02 ................. 41.3% Mg0 ................. 24.50 / 0 A1203 . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4% A flame furnace is used in which 20 tons of ore can be melted per hour.

Daneben werden in einem Elektroofen 10 t weicher Stahl erschmolzen. Die Reduktionsvorrichtung besteht aus einem zylindrischen Behälter mit waagerechter Achse, wie sie in F i g. 1 dargestellt ist. Die lichte Weite der Vorrichtung beträgt 2,50 m, ihre nutzbare Länge 7,50 m und ihre normale Umdrehunggeschwindigkeit zwei bis fünf Umdrehungen pro Minute.In addition, 10 tons of soft steel are melted in an electric furnace. The reduction device consists of a cylindrical container with a horizontal Axis as shown in FIG. 1 is shown. The clear width of the device is 2.50 m, their usable length 7.50 m and their normal speed of rotation two up to five revolutions per minute.

In diese Vorrichtung werden zunächst 10 t geschmolzenes Metall eingesetzt und geschmolzenes Erz zugeführt, bis der Abflußspiegel erreicht ist. Die Vorrichtung wird mit einer Geschwindigkeit von vier Umdrehungen pro Minute bewegt, und nach einer gewissen Zeit wird frisches Erz kontinuierlich in einer Menge von 20 t pro Stunde zufließen gelassen.First 10 tons of molten metal are used in this device and fed molten ore until the runoff level is reached. The device is moved at a speed of four revolutions per minute, and after a certain period of time fresh ore is continuously in an amount of 20 tons per Allowed hour to flow.

Alle 10 Minuten werden 8,5 kg 75%iges Ferrosilizium zugesetzt, die sich im Metallbad auflösen. Das Erz wird beim Durchgang durch die Vorrichtung erschöpft. Sein Gehalt an NiO am Ausgang der Vorrichtung beträgt etwa 0,15%. Im Verlauf von 8 Betriebsstunden ist das Metallbad zu einem Ferronickel mit 50,3 % Nickel geworden.8.5 kg of 75% ferrosilicon are added every 10 minutes dissolve in a metal bath. The ore is depleted as it passes through the device. Its NiO content at the outlet of the device is about 0.15%. In the course of 8 hours of operation, the metal bath has become a ferronickel with 50.3% nickel.

Dann wird das Verfahren unterbrochen und das Metall durch die Öffnung c abgestochen.Then the process is interrupted and the metal through the opening c cut off.

Es wird eine neue Charge weichen Stahles eingesetzt, und das Verfahren gemäß der Erfindung kann von neuem beginnen. Beispiel 2 Es wird ein Erz folgender Zusammensetzung behandelt: NiO ................. 1,890/0 Fe0 ................. 13,500/0 Siol, ................. 46,-% MgO ................ 22,-% Die verwendete Vorrichtung entspricht der in F i g. 2 dargestellten. Die Achsen des Querschpittes sind 2,20 und 2,70 m. Die Länge des Teiles der Vorrichtung mit länglichem Querschnitt beträgt 4,50 m.A new batch of soft steel is used and the process according to the invention can begin again. Example 2 An ore with the following composition is treated: NiO ................. 1,890 / 0 Fe0 ................. 13,500 / 0 Siol, ................. 46, -% MgO ................ 22, -% The device used corresponds the in F i g. 2 shown. The axes of the cross-section are 2.20 and 2.70 m. The length of the part of the device with an elongated cross-section is 4.50 m.

Der Durchmesser des kreisförmigen Querschnittes ist 2,50 m und die Länge dieses Teiles 3,50 m.The diameter of the circular cross-section is 2.50 m and the Length of this part 3.50 m.

In die Vorrichtung werden 10 t eines Ferronickelbades mit 50% Nickel und so viel Erz eingesetzt, daß der Badspiegel 20 cm unter dem Abflußspiegel liegt. Die Vorrichtung wird in Umdrehung gesetzt mit einer Geschwindigkeit von vier Umdrehungen pro Minute. Dann wird kontinuierlich in einer Menge von 30 t pro Stunde Erz zugeführt. Gleichzeitig werden in das Metallbad alle 5 Minuten 25 kg 75%iges Ferrosilizium gegeben.10 tons of a ferronickel bath with 50% nickel are put into the device and so much ore used that the bath level is 20 cm below the drain level. The device is set in rotation at a speed of four revolutions per minute. Then ore is continuously fed in at a rate of 30 t per hour. At the same time, every 5 minutes, 25 kg of 75% ferrous silicon are poured into the metal bath given.

Am Ausflußende der Vorrichtung ist der Gehalt des Erzes an NiO auf 0,10% gesunken. Nach 12Betriebsstunden wird das Verfahren unterbrochen, das Metallbad hat sein Gewicht verdoppelt und enthält 50,3 % Nickel. Es werden 10 t abgezogen und mit dem verbleibenden Metall ein neuer Verfahrensabschnitt begonnen. Beispiel 3 Es wird das gleiche Erz wie im Beispiel 1 behandelt, und zwar unter Verwendung der im Beispiel 2 benutzten Apparatur.At the outlet end of the device, the ore is in NiO content 0.10% down. After 12 hours of operation, the process is interrupted, the metal bath has doubled its weight and contains 50.3% nickel. 10 t are deducted and a new stage of the process is started with the remaining metal. example 3 The same ore is treated as in Example 1 using the apparatus used in Example 2.

In die Vorrichtung werden 10 t geschmolzenes Erz eingesetzt, die Vorrichtung in Umdrehung gesetzt und in der ersten halben Stunde 800 kg Ferrosilizium mit 7511/o Silizium zugegeben.10 tons of molten ore are inserted into the device, the device set in rotation and in the first half hour 800 kg ferrosilicon with 7511 / o Silicon added.

Auf diese Weise werden 2300 kg eines Metallbades, enthaltend 14% Nickel, Rest Eisen, gebildet. Nun wird frisch geschmolzenes Erz so lange zugegeben, bis der Badspiegel 20 cm unter dem Ausflußspiegel liegt. Die Vorrichtung wird weiter gedreht, unter kontinuierlicher Zufuhr von geschmolzenem Erz und 80 kg Ferrosilizium mit 75 % Silizium pro Tonne Erz. Sobald die Oberfläche des Erzes die Abflußschwelle erreicht hat, fließt das Erz aus der Vorrichtung im Maß der Zufuhr von frischem Erz ab. Auf diese Weise werden in 11/z Stunden kontinuierlich 35 t an zugeführtem Erz sowohl von Nickel wie von Eisen befreit, so daß im Verlauf der ersten beiden Betriebsstunden ein Metallbad von etwa 10 t mit 14% Nickel aus dem Erz und einem überschuß an zugesetztem Reduktionsmittel gebildet worden ist.In this way, 2300 kg of a metal bath containing 14% nickel, Remainder iron, formed. Now freshly melted ore is added until the bath level is 20 cm below the discharge level. The device continues rotated, with a continuous supply of molten ore and 80 kg of ferrosilicon with 75% silicon per ton of ore. Once the surface of the ore reaches the drainage threshold reached, the ore flows out of the device in proportion to the supply of fresh Ore off. In this way, 35 t are continuously supplied in 11/2 hours Ore freed of both nickel and iron, so that in the course of the first two Operating hours a metal bath of about 10 t with 14% nickel from the ore and a excess of added reducing agent has been formed.

Dann wird die Menge des zugesetzten Ferrosiliziums auf 3 kg pro Tonne Erz herabgesetzt und das Erz in einer Menge von 30 t pro Stunde durchgesetzt. Das Bad reichert sich nach und nach ohne wesentliche Gewichtsänderung an Nickel an. Nach 4 Stunden hat der Nickelgehalt 50% erreicht.Then the amount of added ferrous silicon is set to 3 kg per ton Mined ore and pushed through the ore at a rate of 30 tons per hour. That The bath gradually becomes enriched in nickel without any significant change in weight. After 4 hours the nickel content has reached 50%.

Das Verfahren wird mit der gleichen Erzzufuhr von 30 t pro Stunde weiter fortgeführt, aber es werden jetzt 22 kg Ferrosilizium mit 75% Silizium pro Tonne Erz in die Vorrichtung eingeführt. Das Bad ändert nicht mehr seine Zusammensetzung, vergrößert aber sein Gewicht. Nach 51/a Stunden hat das Gewicht unter diesen Bedingungen etwa 20 t erreicht.The process is carried out with the same ore feed of 30 t per hour continued, but there are now 22 kg of ferrosilicon with 75% silicon per Ton of ore introduced into the device. The bathroom no longer changes its composition, but increases its weight. After 51 / a hours under these conditions the weight has reached reached about 20 t.

Die Vorrichtung wird angehalten, und es werden 10 t Metall abgestochen. Mit den verbleibenden 10 t wird der Betrieb unter den gleichen Bedingungen fortgesetzt, d. h. unter Zusatz von 30 t Erz pro Stunde und 22 kg Ferrosilizium pro Tonne Erz, bis sich wiederum 20 t Metall gebildet haben usf.The device is stopped and 10 tons of metal are tapped. The remaining 10 t will continue to operate under the same conditions, d. H. with the addition of 30 t of ore per hour and 22 kg of ferrosilicon per ton of ore, until 20 t of metal have formed again, and so on.

Claims

Claim: Process for the production of ferronickel with about 25 up to 40% nickel, in which a separately molten ore poor in nickel with molten Ferronickel with the addition of ferrosilicon in a greater than to reduce the The required amount of nickel oxide contained in the ore is converted until the molten Ore is practically nickel-free, whereupon the proportion of the Ferronickels is extracted from time to time by tapping, according to patent 1202298, characterized in that the conversion of low-nickel ore and molten metal is made in a rotary kiln. Publications considered: German Patent Nos. 280 428, 508 341, 525 521, 676 217.