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DE2106978C - Process for the production of low-iron nickel stone by suspension melting of sulphidic nickel ore concentrates - Google Patents

Process for the production of low-iron nickel stone by suspension melting of sulphidic nickel ore concentrates

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DE2106978C
DE2106978C DE19712106978 DE2106978A DE2106978C DE 2106978 C DE2106978 C DE 2106978C DE 19712106978 DE19712106978 DE 19712106978 DE 2106978 A DE2106978 A DE 2106978A DE 2106978 C DE2106978 C DE 2106978C
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nickel
iron
stone
gases
slag
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DE19712106978
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German (de)
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DE2106978A1 (en
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Petri Baidur Helsinki Hon kasalo Jorma Bruno Westend Malmstrom Einar Rolf Dipl Ing Pon Makipirtti Simo Antero Iivan Dr Nakkila Toiva nen Toivo Adrian Dipl Ing Harjaval ta Aaltonen Olavi August Pon Bryk, (Finn land)
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Outokumpu Oyj
Original Assignee
Outokumpu Oyj
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Description

2 !06 9782! 06 978

entstandene Eisen- und Nickeloxid in die Stein- Prozeß nicht stören. Für reine Nickel-t.isensihkaterze schlackentrennung des Unterofens gelangt. vom Garnierit-Typ — (Mg. Ni)3Si2O7 · 2 H2O — istThe resulting iron and nickel oxide do not interfere with the Stein process. For pure nickel-t.isensihkaterze slag separation of the lower furnace arrives. of the Garnierite type - (Mg. Ni) 3 Si 2 O 7 · 2 H 2 O -

Das Verfahren basiert auf der Steieeruns des dieses Verfahren hingegen nicht zu empfehlen da Schwefelpotentials der auf die Oxydation folgenden sich für den Prozeß dann ein sehr großer Wärmebedarf Gasphase sov.ie der Senkung deren" SauerstorTdrnckes 5 ergibt. Dagegen ist ein mit elementarem Schwefel im in einem Maße, daß dat noch in Suspensionszustand Schachtofen durchgeführtes selektives Sulfidieren im befindliche Nickeloxyd oder -ferrit zu metallischem Suspensionszustand auch in diesem Falle ohne Nickel zerfällt und oder daß der dem Nickelsulfid- weiteres möglich. Bemerkenswert ist, daß sich auch Dissoziationsdruck entsprechende Schwefeldruck zwar äußerst nickelarme Sulfidkonzentrate gut fur die überschritten wird, jedoch gleichzeitig unter dem Disso- io Konzentrierung nach diesem Verfahren eignen ziationsdruck des Eisensultids Bearbeitet wird, was eine Die Verarbeitung von armem Nickel-Kupfer-SteinThe procedure is based on the Steieeruns of this procedure, however, not to be recommended Sulfur potential of the oxidation following then a very large heat requirement for the process The gas phase results in the lowering of the oxygen pressure 5 to such an extent that the selective sulphidation carried out in the shaft furnace in the suspension state nickel oxide or ferrite present in a metallic suspension state also in this case without Nickel disintegrates and / or that the nickel sulfide- further possible. It is noteworthy that also Dissociation pressure corresponds to sulfur pressure, although extremely low-nickel sulfide concentrates are good for the is exceeded, but at the same time below the disso- io concentration according to this method is suitable ciation pressure of the iron sulphide is processed, resulting in the processing of poor nickel-copper stone

lktie Sulfidierung d Nikl Fl h unter Anwendung der Suspensionsschmelzen entsprichtlktie sulphidation d Nikl Fl h using suspension melts

weitgehend der Gewinnung von Kupferstein. IrnReaktionsschacht kann mit sehr steilem Sauerstoffdruckd d d Stemlargely the extraction of copper stone. Irn reaction shaft can with very steep oxygen pressure d d d Stem

ziationsdruck es Eisensultids Bearbeitet wird, was eine selektive Sulfidierung des Nickels zur Folge hat. Gleichzeitig kommt es zur Reduktion einer genügend roßen Menge an unstabilem dreiwertigem Elsen. Rdkti d i hllciation pressure it iron sultids is processed what a selective sulphidation of nickel. At the same time there is a reduction of a sufficient large amount of unstable trivalent Elsen. Rdkti d i hll

oroßen Menge an unstabilem dreiwertigem Elsen. tionsschacht kann mit sehr steilem Sauerstoffd Für diese Reduktion verwendet man einen schnell 15 gradienten gearbeitet werden, und die aus dem System agierenden kohlenstoffhaltigen Stoff z B Leicht abgehende Schlackenphase ist metallarm und weistoross amount of unstable trivalent Elsen. tion shaft can be filled with very steep oxygen For this reduction, a rapid 15 gradient is used, and the one from the system Acting carbonaceous substance e.g. Slag phase which is easily discharged is low in metal and has

reagierenden kohlenstoffhaltigen Stoff, z. B. Leichtbenzin und oder gasförmigen elementaren Schwefel. Die Oxydation wird bei diesem Verfahren bei etwa :0C höherer Temperatur (d. h. bei 1350 bis 1450 C) !s die Herstellung armen Nickelsteins durchgeführt. Der Reduktionsprozeß bleibt ohne Einfluß auf die Temperaturen des Systems, sofern nur das Rösten .lormal abläuft, d. h. sofern nach der Oxydation im Reaktionsschacht kein freier Sauerstoff mehr vorhängen ist.reactive carbonaceous substance, e.g. B. mineral spirits and or gaseous elemental sulfur. In this process, the oxidation takes place at about : 0C higher temperature (ie at 1350 to 1450 C) ! s carried out the manufacture of poor nickel stone. The reduction process has no effect on the temperatures of the system, provided that only the roasting takes place normally, that is, provided that there is no longer any free oxygen in the reaction shaft after the oxidation.

Der Erfindung gemäß wird der eisenarme Nickel- -.,ein aus Konzentraten mit niedrigem Gehalt an Mckel oder Nickel und Kupfer gewonnen. Eingeleitet >ird dieses Verfahren durch ein hocheffektives Rös.enAccording to the invention, the low-iron nickel -., One of concentrates with a low content of Mckel or nickel and copper extracted. This process is initiated by a highly effective Rös.en

abgehende Schlackenphase ist metallarm und weist nur geringe Mengen dreiwertiges Eisen auf. Der erstarrte Stein besteht dabei ai·- eisenreichem kupfer- und kobalthaltigem Pentlano- — (FcNt)9S, — »ο nickel- und eisenhaltigem Kupfersulfid — Cu2S
Cu1 MS — und dem Gleichgewicht entsprechendem nickelhaltigem Eisenferrit — (FcNi)3O4 Beim
outgoing slag phase is poor in metal and has only small amounts of trivalent iron. The solidified stone consists of ai · - iron-rich copper- and cobalt-containing pentlano- (FcNt) 9 S, - »ο nickel- and iron-containing copper sulfide - Cu 2 S
Cu 1 M S - and the equilibrium nickel-containing iron ferrite - (FcNi) 3 O 4 Beim

Ver uch, den Gehalt des Steins durch vermehrte Röstluftzufuhr und leichte Steigerung der normalen 25 Temperaturen im Reaktionssciiacht (1350 bis 1450 C) zu erhöhen, stellt man fest, daß der Prozeß don. wo das pyritische und pyrrotitische Eisen gerostet ist, einen Wendepunkt aufweist. Sobald das an denTry the content of the stone by increasing the amount of roasting air and slightly increasing the normal 25 temperatures in the reaction chamber (1350 to 1450 C) to increase, one finds that the process don. where the pyritic and pyrrotitic iron is rusted, has a turning point. As soon as the

juices vciiaiiicuuuiLiiciiiiiuL.iciiciuivci im^.cii Pentlandit gebundene Eisen zu oxydieren beginnt. T^, Konzentrats im Suspensionszustand im Reaktions- 30 arbeitet der Reaktionsschacht in bezug aur die ux>,, nacht der Suspensionsschmelzanlage, wobei es zur dation nicht mehr auf die gleiche Weise wie bei der (.xydation des Eisens und eines Teils des Nickels Gewinnung von rechem Kupferstein. Fs kommt nun kjmmt. Im Anschluß an-die Oxydation werden im nicht zu einer selektiven Eisenoxydat'on, sondern unteren Teil des gleichen Reaktionsschachtes das auch ein Teil des Nickels wird oxydiert, und ein hei der Oxydation entstandene dreiwertige Eisen und 35 beträchtlicher Teil an — vorwiegend zweiwertigem _ das Nickeloxyd so reduziert, daß bei der Stein- und Eisen wird eine höhere Oxydationsstufe ubertunn Schlacker.abscheidung im Unterofen ein Oxydieren
des Steins sowie auch das Übergeben von Nickeloxyd
:n die Schlackenphase verhindert werden. Mit der
Erfindung soll ein Verfahren geschaffen werden, das 40
in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht günstiger
ist als die bisher bekannten, für die Herstellung von
Stein verwendeten Suspensionsschmelzverfahren.
juices vciiaiiicuuuiLiiciiiiiuL.iciiciuivci im ^ .cii pentlandite bound iron begins to oxidize. Concentrate in the suspension state in the reaction shaft operates in relation to the ux> ,, after the suspension smelting plant, whereby it is no longer used in the same way as in the oxidation of iron and part of the nickel Right copper stone. Now comes the following: the oxidation does not result in selective iron oxidation, but in the lower part of the same reaction shaft that also part of the nickel is oxidized, and trivalent iron and iron produced during the oxidation become more considerable Part of - predominantly bivalent - nickel oxide is reduced so that a higher oxidation level is transferred to stone and iron
of the stone as well as the transfer of nickel oxide
: n the slag phase can be prevented. With the
Invention, a method is to be created that 40
technically and economically cheaper
is than the previously known, for the production of
Stein used suspension melting processes.

Erreicht wird diese Zielsetzung gemäß der Erfindung icmpciaiuitu ^^ —— · ■-- - .This objective is achieved according to the invention icmpciaiuitu ^^ - - · ■ - -.

dadurch, daß das in der oxydierend wirkenden Atmo- 45 Schaubild sind die bei Gleichgewichtszustand gültigen sphäre des Reaktion^chachtes entstandene dreiwertige Stabiütätsbereiche der (Cu, Ni, Fc MgK>-U-bysieme Eisen und das Nickeloxyd bereits bevor sie mit der im und der entsprechenden Schlackensysteme als Funk-Unterof :n befindlicher. Schlackenschicht in Berührung tion des Druckes der in der Gasphase vorherrscnenaen kommen einer reduzierend wirkenden Atmosphäre Komponenten, d.h. des Schwefel- und Sauerstonausgesetzt werden. Es hat sich nämlich herausgestellt, 50 druckes, dargestellt. Hinsichtlich des Steinsvstems daß das Nickeloxyd nicht in genügendem Maße fällt sofort die (in bezug auf die| Dissoziationsdrucke) reduziert wird, wenn mit der Reduktion erst im eng benachbarte gegenseitige Lage der hisen- una Unterofen begonnen wird, wie dies beim Verfahren Nickelsulfidbereiche im techmsch in Frage kommenden aemaß dem Hauptpatent 2001 450 der Fall ist. Sauerstoffdruck-( 10" bis 10 » Atm.) und Schwefel-in that the atmospheres with an oxidizing effect are those that are valid in a state of equilibrium sphere of the reaction created trivalent stability areas of (Cu, Ni, Fc MgK> -U-bysieme Iron and nickel oxide even before they were used with the im and the corresponding slag systems as a radio sub-oven : n located. Slag layer in contact with the pressure prevailing in the gas phase components, i.e. sulfur and oxygen, are exposed to a reducing atmosphere will. It turned out to be 50 prints. With regard to the stone forest that the nickel oxide does not fall sufficiently immediately the (in relation to the | dissociation pressures) is reduced if, with the reduction, only in the closely adjacent mutual position of hisenuna Lower furnace is started, as is the case with the nickel sulfide process in techmsch aemaß the main patent 2001 450 is the case. Oxygen pressure (10 "to 10» Atm.) And sulfur

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die 55 druckbereic, (10· bis 10 · Atm.) auf. Aus diesem Gewinnung von reichem Nickelstein nach der Suspen- Grunde ist es schwierig, zu verhindern, daß im sionsschmelzmethode auf eine neue Art und Weise, Zusammenhang mit der fur den ProzeU so daß auch bei Fehlen hoher Kupfergehalte eisen- selektiven Oxydation der Eisensulhde arme Steinschmelze bei gleichzeitig genügend metall- sulfid oxydiert wird Der Berechnung armen entsprechenden Schlacken hergestellt werden 60 auch die Stabiütätsbereiche der Oxyda^c kann. Das Verfahren ermöglicht somit die wirtschaft- - der gegenseitig löslichen Stoffe NiO · F-C1O8 und Hch rentable Verarbeitung von Nickelkonzentrat unter FeO · Fe1O9 - sehr eng beieinander. Vergleicht man Verwendung herkömmlicher Technologie. die erwähnten Bereiche mit der» «g^enden The method according to the invention enables the pressure range (10 · to 10 · Atm.). Because of this extraction of rich nickel stone according to the Suspen-Grund, it is difficult to prevent, in a new way, connection with the process, so that even in the absence of high copper contents, iron-selective oxidation of the iron sludge leads to poor stone melt At the same time sufficient metal sulphide is oxidized. The calculation of poor corresponding slags can also be produced 60 the stability ranges of the oxyda ^ c. The process thus enables the economically - the mutually soluble substances NiO · FC 1 O 8 and Hch profitable processing of nickel concentrate under FeO · Fe 1 O 9 - to be very close together. Comparing using conventional technology. the areas mentioned end with the »« g ^

Das Verfahren läßt sich mit Vorteil auf pentlandit- Bereichen von Kupfer, so ist festzustehen daß im haltige - (Ni, Fe),.?. - Nickel-Sulfiderze, deren 65 System von einem Schwefeldruck von etwa 10 Atm Kupfergehalt schwanken kann, anwenden. Oft ent- ab Cu1S stabil ist, so daß als»en* selek .ve Eisen halten die Erze geringe Mengen an oxydischen und Oxydation in bezug auf Kupfer ohne weiter« silikatischen Nickelmineralien, weiche jedoch den ist. Kupferoxyd. Cu1O, hingegen wird erstThe process can be used with advantage on pentlandite areas of copper, so it is clear that in the containing - (Ni, Fe),.?. - Use nickel sulphide ores, the system of which can fluctuate from a sulfur pressure of around 10 atm. Copper content. Often containing Cu 1 S is stable, so that as en * selective iron, the ores hold small amounts of oxidic and oxidation with respect to copper without further silicate nickel minerals, which are, however, soft. Copper oxide. Cu 1 O, however, only becomes

eisen wiru cmc nunnv w/vrum.^...».— iron wiru cmc nunnv w / vrum. ^ ... ».—

(d. h. auch die quantitative Oxydationsgeschwindigkeit sinkt, wenn das an den Pentlandit gebundene Eisen am Prozeß teilnimmt).(i.e. the quantitative rate of oxidation also decreases when the iron bound to the pentlandite participates in the process).

Folgend einige detaillierte Betrachtungen zu den Versuchsergebnissen im Reak'ionsschacht. In A b b. 1 ist die nach der Reaktion zu erwartende Situation in bezug auf die Komponenten für die Schichtofentemperaturen 1350 und 1450°C berechnet. In demBelow are some detailed considerations of the test results in the reaction shaft. In A b b. 1 is the situation to be expected after the reaction with regard to the components for the layer furnace temperatures 1350 and 1450 ° C calculated. By doing

Sauerstoff rücken stabil: z.B. bei 135O°C beträgt die Differenz der Stabilitätsgrenzen von FeO ■ Fe1Oi und CuxO etwa 4 Dekaden, und diese Differenz wächst mit zunehmendem Schwefeldruck noch an.Oxygen remains stable: eg at 135O ° C, the difference in the stability limits of FeO ■ Fe 1 Oi and Cu x O is about 4 decades, and this difference increases with increasing sulfur pressure.

Dem Schaubild zufolge ist demnach bei der Oxy- S dation von Ni-Cu-Fe-Sulfiden, ausgehend vom Sauerstoffdruck der Gasphase zu Beginn des Röstens, Pot -- 0,21 Atm. im oberen Teil des Schachtofens, bis zu den den Reaktionsprodukten entsprechenden Gasphasen-Sauerstoffdrücken, Po» ■=· 10~4 bis 10-* Atm., ein gleichzeitiges Oxydieren von Eisen und Nickel (vor allem beim Rösten von Pentlandit, wobei dann Fe und Ni im gleichen Gitter sitzen) zu Ferriten — selbstverständlich der zugeführten Sauerstoffmenge entsprechend — sowie entsprechend ein Verharren des Kupfers im entsprechenden Wirkungsbereich als Sulfid oder Metall zu erwarten.According to the diagram, in the oxy- S dation of Ni-Cu-Fe sulfides, based on the oxygen pressure of the gas phase at the beginning of roasting, Pot - 0.21 atm. In the upper part of the shaft furnace, up to the gas phase oxygen pressures corresponding to the reaction products, Po »■ = · 10 ~ 4 to 10- * Atm., a simultaneous oxidation of iron and nickel (especially when roasting pentlandite, with Fe and Ni sit in the same lattice) to ferrites - of course according to the amount of oxygen supplied - as well as a persistence of copper in the corresponding range of activity as sulfide or metal is to be expected.

Betrachtet man die entsprechenden Schlacken· systeme, so erkennt man, daß Nickelolivin und Fayalit unter annähernd gleichen Verhältnissen stabil sind, μ Da sowohl Nickelolivin als auch reine Oxyde in geschmolzenen Zustand eine lückenlose gegenseitige Löslichkeit besitzen, ist das Entstehen einer solchen Lösung eine unumstößliche Tatsache. Dem Schaubild zufolge ist Magnesiumorthosilikat über den gesamten as Wirkungsbereich stabil, so daß unter Berücksichtigung derSchmelze-LösIichkeitsverhältnisse zu erwarten sind, daß das Nickeloxyd in gelöstem Zustand, vor allem inIf one looks at the corresponding slag systems, one recognizes that nickel olivine and fayalite are stable under approximately the same conditions, μ Since both nickel olivine and pure oxides in the molten state have a gapless mutual Having solubility, the emergence of such a solution is an inalienable fact. The diagram According to this, magnesium orthosilicate is present throughout the as Effective range stable, so that, taking into account the melt solubility ratios, are to be expected. that the nickel oxide in a dissolved state, especially in Silikatlösung der Form 2(Fe, Ni1 Mg)OSiO,, auftritt. Erfahrungsgemäß und auch auf Grund der Theorie tritt Cu,0 bei den Po1 — Ps»-Drückcn des obengenannten Wirkungsbereiches sogar in unstabiler Form nur sehr selten auf.Silicate solution of the form 2 (Fe, Ni 1 Mg) OSiO ,, occurs. Experience has shown, and also on the basis of theory, that Cu, 0 occurs only very rarely at the Po 1 - Ps "pressures of the above-mentioned range, even in an unstable form.

Im Anschluß an den Prozeß im Reaktionsschacht ist somit unter den beim Schmelzen herrschenden Verhältnissen im Unterofen eine von den Komponenten Fe, Ni und Mg gebildete Silikatschmelze zu erwarten, in welcher in gelöster Form die Beschickungskomponente CaO und Al1O1 sowie eine dem Gleichgewicht entsprechende dreiwertige Eisenmenge entweder in gelöster Form oder, bei Übersättigung, in Form von Ni, Fe)-Ferritabscheidungen enthalten-sind. Das Kupfer tritt in den Schlacken je nach Steingehalt und Schwefelgehalt der Schlacken als Sulfid — Cut>MS — oder in metallischer Form auf.Following the process in the reaction shaft, under the conditions prevailing during melting in the lower furnace, a silicate melt formed by the components Fe, Ni and Mg is to be expected, in which in dissolved form the charge components CaO and Al 1 O 1 and a trivalent equilibrium Amount of iron either in dissolved form or, in the case of oversaturation, in the form of Ni, Fe) ferrite deposits. The copper occurs in the slag, depending on the stone and sulfur content of the slag, as sulfide - Cu t> M S - or in metallic form.

Betrachtungen zu dem verfahrensgemäßen Nickel· konzentrat-Oxydations- und •Oxydations-Reduktions-Prozeß bei Schlacken des Eisens im Pentlandttbereich.Considerations on the process-related nickel · concentrate oxidation and · oxidation-reduction process in iron slag in the pentlandite range.

Es seien zwei Beispiele betrachtet, bei denen das Rösten des Eisens im Nickelkonzentrat teilweise aus Pentlandit geschah. Je Tonne Konzentrat wurden der Anlage 199 kg Sand zugeführt, so daß sich für die Beschickung die folgende, in Gewichtsprozenten ausgedruckte Zusammensetzung ergab: 0,85 Cu, 3,6ö Ni, 34,22 Fe, 23,75 S, 1,28 O, 25,03 SiO1 sowie 9,36 sonstige Oxyde.Let us consider two examples in which the iron in the nickel concentrate was partly roasted from pentlandite. 199 kg of sand were fed into the plant per ton of concentrate, so that the following composition, expressed in percentages by weight, resulted for the feed: 0.85 Cu, 3.6 O Ni, 34.22 Fe, 23.75 S, 1.28 O , 25.03 SiO 1 and 9.36 other oxides.

Tabeiie A Stoffbilanzen des Oxydations- und ReduktionsprozessesTabeiie A Material balances of the oxidation and reduction process

Probesample

Mengecrowd

Analyse der Probe in GewichtsprozentenAnalysis of the sample in percent by weight Ni I ft I Fe" I S I ONi I ft I Fe "I S I O

Oxydation: IH-a Oxydisches SchachtproduktOxidation: IH-a Oxydic shaft product

Schachtsulfid Pit sulfide

Stein stone

Schlacke slag

Reduktion: lll-bReduction: lll-b Schachtprodukt Manhole product Schachtsulfid Pit sulfide

Stein stone

Schlacke slag

100,0100.0

11.411.4

8.48.4

91,191.1

99,299.2

12,412.4

9,19.1

90,790.7

1.001.00

10,6 0310.6 03

1,01 8,05 10,9 0,141.01 8.05 10.9 0.14 4,30 27.54 4344.30 27.54 434

0,720.72

443 28,19 44,2443 28.19 44.2

043043

40,2 31.58 16.6 42,640.2 31.58 16.6 42.6

40.5 3240 15,8 42.840.5 3240 15.8 42.8

174174

0,9 5,80.9 5.8

12,112.1

0.9 4,00.9 4.0

3,6 31,58 27,03.6 31.58 27.0

0,580.58

3,8 30,58 26,93.8 30.58 26.9

0,60.6

(13,4)(13.4)

0,6 (13,0)0.6 (13.0)

(12,5)(12.5)

0,6 02,7)0.6 02.7)

Tabelle BTable B. Die Verteilung der Komponenten auf die Oxyd- und SchJackenphaseThe distribution of the components on the oxide and jacket phase

Probesample

Oxydphase des EingabegemischesOxide phase of the input mixture

— Oxydation - oxidation

Oxydisches Schachtprodukt ..Oxydic shaft product .. Oxydphase des Steins Oxide phase of the stone Oxydphase der Schlacke Oxide phase of the slag Schlackeophase Slag phase

Reduktionreduction

Schachtprodukt Manhole product Oxydphase des Steins Oxide phase of the stone Oxydphase der Schlacke Oxide phase of the slag Schlackenphase Slag phase

NiNi Verteilung in GewichtsprozentenDistribution in percent by weight Fe"Fe " FeFe 00
27,027.0
CaApprox 0,80.8
43,043.0
0,80.8
91,491.4
117,5117.5
100,0100.0
00
5,05.0
0,20.2 0,30.3
14,914.9
153153
0,00.0 134134
13,113.1
96,096.0
96,596.5
91,191.1 18,518.5
0,00.0
0,00.0
22,822.8
29,929.9
0,20.2
90,090.0
0.30.3
99,299.2 6,56.5
6,96.9
0,00.0
0,00.0
9494
9,19.1
93,993.9
96,496.4
90,790.7 0,00.0
11,511.5

I η der ersten Stufe i'.cs Versuches w urile das Konzen-[rat so oxydiert. dalj ein Teil des an den Pentlandil gebundenen f.iscns oxydiert wurde (Jas Verhältnis Pcnllanditciscn: (iesamtcisengehalt des Konzentrats br\ ug etwa 0.1). Dabei wurden pro Tonne Konzentrat etwa 1.ViI Nm3 Luft (1% H,Ü) und 10.2 kg Schweröl /upcfül*rl. In der /weiten Stufe des Versuches fand im unteren Rcaktionsschachttcil die Reduktion der Suspension unier /iifuhr ion '.2.'kg Lcichihcnzii. je Tonne Kon/enir.il st.iti. I iir I nlersuchungszweekc wurden unterhalb des ReaktioiwM.h.ichtes statistisch rcprisenl.iti\c. abgeschreckte Ρη>Κ·η vntnonnven. die zum Analysieren der Konzcntrat-Oxvdationv iitul -Rcduktionsvorgangc im "schachtofen dienten. Die als I rgcbnis »Ic« Pio/esscs entstandenen Sieine und Schlacken wurden auf die gleiche Weise analysiert Die VcrsuchsrcMiliatc. Stoff mongen und \nalyscn sowie die Verteilung «ler Komponenten auf die ei-.clnen Phasen sind in den beigefügten Libellen Λ und H zusammengestellt Die Stoffbilanzcn bc/u-hen steh auf das oxydierte Sehachtproduki in seiner Gesamtheit, dem somit der Wert lim.O zugcord'ict wurdeIn the first stage of the experiment the concentrate was thus oxidized. Dalj a portion of the bound to the Pentlandil f.iscns was oxidized (Jas ratio Pcnllanditciscn: (iesamtcisengehalt the concentrate br \ ug about 0.1) where about 1.ViI Nm 3 of air per ton of concentrate were (1% H, T) and 10.2. kg heavy fuel oil / top-up filler. In the second stage of the experiment, the reduction of the suspension took place in the lower part of the reaction shaft by introducing 2 Below the reaction, there is no statistical rcprisenl.iti \ c. deterred Ρη> Κ · η vntnonnven. which served to analyze the concentration oxidation process in the shaft furnace Slags were analyzed in the same way. The test substances are assembled and analyzed, as well as the distribution of the components in the individual phases, are compiled in the attached dragonflies and H his r totality, to which the value lim.O was assigned

Versuch III-2: OxydationExperiment III-2: Oxidation

Die bei der < Hydation im Reakiionsschacht erhaltene (iasniengc (Abb 4. Punkt K,l betrug !'18 Nm' je Tonne Konzentrat. Die Trovkenanalysc der Gasphase, ausgedruckt in Volumprozent, lautete: 0.09 H1. 0.1X to. i 34 ν O, und ! V 44 Sn. Der aus dem Verhältnis CO1CO errechnete SauerMoffdruck betrug bei einer Temperatur \on UOt) C P(>1 2 · 1<> : At>" . der aus der Stoffbilan/ errechnete entsprechende Schwefeldruck P*t i·7 · Ό ' \tm Im Stabilität*· Schaubild. Abb. 1. ist die Gasphase durch dse /aitl lila gekennzeichnet. Dieser Abbildung zufolge mihI hu Schlackenstein (Ni. Fe) I e,O4. Ic1SiO1. Ni.SiO, und MgSiO, stabil, so daß die Zusammensetzung der Schlackenphase bei passender Kieselsäure!menge» die Formel (I c. Ni. Mg)1SiO1 hat; bei Γ bersättigung ist außerdem die Phase (Fc. Ni)O- Fc1O, vorhandenThe (iasniengc (Fig. 4. Point K, l) obtained during the hydration in the reaction shaft was! '18 Nm 'per ton of concentrate. The dry analysis of the gas phase, expressed in percent by volume, was: 0.09 H 1. 0.1X to O, and! V 44 Sn. The SauerMoff pressure calculated from the ratio CO 1 CO was at a temperature \ on UOt) CP (> 1 2 · 1 <> : At>". The corresponding sulfur pressure P * ti calculated from the material balance · 7 · Ό '\ tm Im stability * · Diagram. Fig. 1. the gas phase is marked by dse / aitl purple. According to this figure mihI hu cinder block (Ni. Fe) I e, O 4. Ic 1 SiO 1. Ni SiO, and MgSiO, stable, so that the composition of the slag phase with a suitable amount of silica has the formula ( Ic. Ni. Mg) 1 SiO 1 ; in the case of oversaturation the phase (Fc. Ni) O-Fc 1 O, present

Abb. 2 zeigt eine typische Mikrosondenanalysc einer oxydischen Probe aus dem Reaktionsschacht. Die Grundstoffverteilung der in dem positiven f lcktrortcnbild markierten Phasen a. h. < und d sind aus den entsprechenden Röntgenaufnahmen ersichtlich Die kugelförmige Phase α enthält die Komponenten Ni. Fe und O in reichem Maße, wohingegen die Komponenten Ch. S und Si fehlen. Diese, eine für (Fc. NihFertitgemische typische Kugelform aufweisende Phase ist offensichtlich als Oxydationsprodukt des Pentlandits entstanden. Bei der Phase ^ handelt es sich um nickel- und eisenhaltiges Sulfid vom Pentlanclit-Typ sowie um Kupfersulfid. die sich beim Frstarren voneinander getrennt haben Die Phase t besteht aus kicsclsäurehaltigem Fisenovyd - Anzeichen für eine bereits begonnene Schlackcnbildung. Die Phase d besteht aus von der Reaktion picht berührtem Quarz.Fig. 2 shows a typical microprobe analysis of an oxidic sample from the reaction shaft. The basic material distribution of the phases ah <and d marked in the positive speckle image can be seen from the corresponding X-ray photographs. The spherical phase α contains the components Ni. Fe and O in abundance, while the components Ch. S and Si are absent. This phase, which has a spherical shape typical of (Fc. NihFertite mixtures, evidently originated as an oxidation product of pentlandite. The phase ^ is a nickel- and iron-containing sulfide of the pentlanclite type and copper sulfide, which separated from one another during freezing t consists of fisenovyd containing calcium acid - signs of slag formation which has already begun. Phase d consists of quartz which is not in contact with the reaction.

Die beim Oxydationsprozeß anfallende Schlacke hat in erstarrter Form unter den beschriebenen Verhältnissen eine säulenförmige Struktur. Diese Säulen bestehen aus fayalithaltigen Silikaten, wohingegen die Säulcn/wischenräume aus hinsichtlich ihrer Zusammensetzung unterschiedlichen Fe-. Al-, Ca-Siiikdten bestehen, in denen genau wie bei den Fayaliten oft äußerst fein\erteilte Sulfidsuspensionen und metallisches Kupfer zu finden sind.The slag resulting from the oxidation process has a columnar structure in solidified form under the conditions described. These pillars consist of fayalite-containing silicates, whereas the Columns / wipe spaces from different elements in terms of their composition. Al-, Ca-Siiikdten exist, in which just like with the Fayaliten often extremely finely divided sulphide suspensions and metallic copper can be found.

In dem F.lcktronenbild in A b b. 3 ist ein typischer Sä«lcnstriiktur-0\>dationspro/eB zu sehen; dieIn the picture in A b b. 3 is a typical one Saw structure-0 \> dationspro / eB; the Grundstoff Verteilungen der einzelnen Phasen sind aus den entsprechenden Röntgenaufnahmen ersichtlich. Die Säulenphase α enthält die lilemcnie le. Ni. Si. Mu und natürlich O und stellt somit eine typischeBasic material distributions of the individual phases can be seen from the corresponding X-ray images. The column phase α contains the lilemcnie le. Ni. Si. Mu and of course O and thus represents a typical Silikatlösung der I'aya'it-I'orm (Jar. Die prismenartige Phase h besteh! aus niekelhalligem Fisenfcrrit. bei dem die Komponenten Si und Mg fehlen. Die Phasen c und ι/ bestehen aus Kupfer; in der Phase c· findet sich im Krusientcil beim FStarren abgeschiedenes Sulfid.Silicate solution of the i'aya'it-i'orm (Jar. The prism-like phase h consists! Of stainless steel, in which the components Si and Mg are absent. The phases c and ι / consist of copper; in phase c there is Sulphide deposited in the krusientcil on staring.

ίο die Ph.isc (/ hingegen hoMc'ii gänzlich aus Metall Nickel- und eisenhaltige Sulfide wurden am Mcssi'tigspunkt nijit festgestelltίο the Ph.isc (/ however hoMc'ii entirely of metal Nickel- and iron-containing sulphides were found at the merging point nijit

Aus den in Tabelle Λ angeführten Werten gehl her vor. dall der Anteil an drciweitigcm t isen beimThe values given in table Λ can be used before. because the proportion of third parties is Schachtprodukt tcc'u hoch liegt 17.Hicwu.hls prozcni. Weiter weist der Su'l dteil des Schachtproduktcs einen .iiil-ci-rdentlieh hohen Nickel- und Fiscngehalt auf. »a» den Schluß zuläßt, dall cmc selektive Oxydation do I isens außerordentlich schwie-Shaft product tcc'u high is 17.Hicwu.hls prozcni. Furthermore, the bottom part of the shaft product has a .iiil-ci-rdentlieh high nickel and Fiscn salary on. "A" leads to the conclusion that cmc selective oxidation do I isens extremely difficult

jo rig i>i Aus den in I.iKlleH angeführten Weiten gehl her\or. dall da Nickelanieil an der Oxydp!iase der Schachtprobe mit 27° v. bezogen auf den erreichbaren, relativ Stem (Cu Ni) 53.·)° „ schon recht hoch liegt Die in den 1 abcllcn angeführtenjo rig i> i derives from the widths given in I.iKlleH. dall because nickelanieil at the oxide phase of the shaft sample with 27 ° v . in relation to the achievable, relatively Stem (Cu Ni) 53 °), is already quite high

aj Schlackcnphasen-\\ertc. sowohl die Analysen al% auch die Vertcilungswcrtc. liegen bei diesem Versuch etwas günstiger als dies gewohnlich der I .ill ist Beachtung verdient auch der 1 mstand. daß. bezogen auf den dchalt des crzielbaren Steins, in der Oxvdaj slag phases - \\ ertc. both the analyzes al% also the distribution wcrtc. lie in this attempt a little cheaper than this is usually the I.ill The 1 m stand also deserves attention. that. based on the roof of the targetable stone in which Oxvd phase des Schach'.priiiV.sktc* brr.Mis <)1 · . und ent sprechend in der entstehenden Schlackcnphasc ^0, des Gesamtcisens enthalten sind.phase des Schach'.priiiV.sktc * brr.Mis <) 1 ·. and accordingly in the resulting Schlackcnphasc ^ 0, the Gesamtcisens are included.

Die Mikroanalyse des erstarrten Steins zeigte, daß dieser nahezu ebensoviel SaltidpUascn (Ni. lc»,S.Microanalysis of the solidified stone showed that this almost as much SaltidpUascn (Ni. lc », p.

Verunreinigungen O.'>" 0 tu und Co und NijSj Verunrcinicungcn: 2.(>" „ ic. 1.0·', Cu und 1.2°o to enthält Das Kupfer war im Stein als Sulfid Cn, „S Verunreinigungen: 1',Ni und Fe enthalten Die Oxvdphasc des Steins bestand aus nkkel-Impurities O. '>" 0 tu and Co and NijSj Impurities: 2. (>""Ic. 1.0 ·', Cu and 1.2 ° o to contains The copper was in the stone as sulphide Cn," S impurities: 1 ', Ni and Fe contained The oxvdphasc of the stone consisted of nkkel-

♦» haltigcm Magnetit Insgesamt enthielt der Stein 2.1 * 0 Metall, vornehmlich Nickel, zusätzlich jedoch auch in ausgefällter Form die Metalle Fe. Cu und Co sowie eine geringfügige Menge Schwefel.Containing magnetite Overall, the stone contained 2.1 * 0 metal, primarily nickel, but also the metals Fe in a precipitated form. Cu and Co and a minor amount of sulfur.

Die Ergebnisse des OxyiiationsNcrsuchesllI-a zeigen.The results of the oxygenation search III-a show.

daß der Oxydations-Mcchanismus den vorangehend gemachten Ausführungen entspricht, aber offensichtlich einen noch komplizierteren Bau aufweist.that the oxidation mechanism preceded the corresponds to the statements made, but obviously has an even more complicated construction.

Versuch lll-b: ReduktionExperiment III-b: Reduction

Die bei der Reduktion und Oxydation im Reakiionsschacht erhaltene Gasphase betrug insgesamt 1351 Nms,Tonne Konzentrat. Die Trockenanalyse der Gasphase, ausgedrückt in Volumprozent, lautete 0.32H1. 0.68 CO, 2.59CO1 und 11.WSO1. Der au<The gas phase obtained during the reduction and oxidation in the reaction shaft was a total of 1351 Nm s , ton of concentrate. The dry analysis of the gas phase, expressed as a percentage by volume, was 0.32H 1 . 0.68 CO, 2.59CO 1 and 11th WSO 1 . The au < dem Verhältnis CO1CO berechnete Sauerstoffdrucl der Gasphase betrug bei einer Temperatur voi 1400 C Po1 4 10* Atm . der aus der Stoffbilan errechnete entsprechende Schwefeldruck Ps1 7-10 Atm. Die erhaltene Gasphase ist im StabilitätsThe oxygen pressure of the gas phase, calculated from the ratio of CO 1 CO, was Po 1 4 10 * Atm at a temperature of 1400 C. the corresponding sulfur pressure Ps 1 7-10 Atm calculated from the material balance sheet. The gas phase obtained is stable Schaubild durch die Zahl lll-b gekennzeichnei Dem Schaubild zufolge kommt «-«ei den gefahrene Temperaturen Ni-Ferrit im Schacht(ofcn)produl nicht mehr in stabiler Form vor. so daß bei d< Reduktion das Austreten \on (Ni. Fe)-" ertusch-FenThe diagram is identified by the number III-b According to the diagram, "-" at the temperatures used, Ni-ferrite in the shaft (ofcn) produle no longer in stable form. so that with d <reduction the leakage \ on (Ni. Fe) - "erupted teils in die metallische, teils in die sulfidische Stu zu erwarte,* ist. Der Stabilitätsbereich der F.isenoxyi entspricht dem von Wüsli: bzw. liegt zumindest se! nahe bei diesem, so daß beim Schachtprodukt epartly in the metallic, partly in the sulphidic study, * is to be expected. The stability range of F.isenoxyi corresponds to that of Wüsli: or at least it is! close to this, so that the shaft product e

309 630/Ί309 630 / Ί

9 109 10

Rückgang des Anteils an dreiwertigem Risen zu Reaktionsschachts}stems, der Bchandlungsdauer, der erwarten ist. Da im Reaktionsv.hacbt offensichtlich Brcnnstoffverteiiung u.dgl. Faktoren abhängig; den das Gleichgewicht nicht erreicht wird und die Akti- Versuchen zufolge wird jedoch bei der Durchführung vitätswcrtc der Komponenten nicht bekannt sind. des Prozesses in technischem MaßsL.b ein Stationärbleiben die hier angestellten Betrachlungen zwang- 5 zustand erreicht, der außerordentlich inctallarnie läufig von nur richtungsweisender Natur. Die Schlak- Schlacken liefert.Decrease in the proportion of trivalent iron in reaction shaft stems, the duration of the processing, the is expected. Since fuel distribution and the like obviously depend on factors in the reaction process; the the equilibrium is not reached and the acti- attempts, however, will be carried out vitätswcrtc of the components are not known. of the process on a technical level the compulsory state of contemplation employed here is reached, the extraordinarily inctallarnie running of only a trend-setting nature. The Schlak-Schlacken delivers.

kenphase bewegt sich auch weiterhin im Fayalitbereieh: Zur Gewinnung eisenarmen Nickelstcins dieme eine angestellte Berechnungen zeigen, daß auch das Nickel- Suspcnsionsschmelzanlage von industriellen AusSilikat seine Stabilität verloren hat. Die Aktivitäts- inatien. In Λ h h. 4 ist die komplette Anlajv mit Verhältnisse dürften jedoch solcher Art sein, d.iß d.i. to Ausruhme .!es f lekir.>tilters zu sehen Der Rc.iMions-Nickel auch weiterhin als SiIiI.tt in den Schlaek.'n schacht 2 des Ofi.ii> ii.nt.· eine Höhe von H.O in und bleibt einen D'irclimesser \on Vi m. Der I lnter>»fi*n 3 Tabelle A läßt erkennen. dall der <ichalt an drei- hatte eine Höhe \on 1.7 m. eine Hrcile von Mim wertiprm F.iscn im Schachlprodukt als I olge der und eine lange von Ι'ί.5 r.i. Der DiirchnK^v des Reduktion um Ή °0auf den Wert 12,1" „gesunken isi 15 Steigschachts 4 betrue 2.x ni. seine maximale Hohe Der Anteil de» Nickels - Tabelle H an der ()\>d- 9.0 m D.is \1. eruerk des Rcaklionsschuchtcs 2 war phase des Schachtprotluktes ging von 27.0 °„ auf in Chromnwnesn ausgeführt Sowohl der Re.ikn >ns-18.5°o zurück. Auch der S'illi.ltcil des Schacht- schacht 2 .ds .weh Kt I nterofen Λ wiesen an ilen Produktes sowie der Nickel* (und lisen-) Anteil lsi tihlichcn Stellen U ^serkuhlung auf. Das (ic -JiThe ken phase continues to move in the fayalite area: For the extraction of low-iron nickel sticks, these calculations show that the nickel suspension smelting plant of industrial silicate has also lost its stability. The inatia of activity. In Λ h h. 4 is the complete Anlajv with conditions but should be of this kind, i.e. di to Ausruhme.! Es f lekir.> Tilters to see The Rc.iMions-Nickel also continues as SiIiI.tt in the Schlaek.'n Schacht 2 des Ofi.ii> ii.nt. · a height of HO in and remains a D'irclimesser \ on Vi m. The I lnter> »fi * n 3 Table A shows. Since the <ichalt at three- had a height \ of 1.7 m. a Hrcile of Mimwertiprm F.iscn in the chess product as I olge der and a long of Ι'ί.5 ri Der DiirchnK ^ v des reduction by Ή ° 0 on the value 12.1 "sunk isi 15 riser shaft 4 is true 2.x ni. its maximum height phase of the shaft protlukt went from 27.0 ° "to executed in chrome. Both the Re.ikn> ns-18.5 ° o. The s'illi.ltcil of the shaft 2 .ds the nickel (and iron) part of soluble places causes overcooling

bei allerdings sehr geringen Atulvscnänderungen ao aus Kon/entr.i!, Sjnd und Zuschlägen wurde im: 1 lilfcwith, however, very slight changes in atulv ao from Kon / entr.i !, Sjnd and surcharges, in: 1 lilfc

mengenmäßig leicht gestiegen. Beim Stein war ein eines gewöhnlu'icn Konzentratbrenners 1 unter \ er-slightly increased in terms of volume. At the stone there was a usual concentrate burner 1 under

beträchtlicher mengenmäßiger Anstieg/u veizeichnen. Wendung vors.\*,itmier (450 C) Luft in den ' 'fenSignificant increase in volume / u. Turn before \ *, itmier (450 C) air in the '' fen

desgleichen nahm auch sein Gehalt (Cu t Ni) suspendiert. Der /un tt/ßrennstoff des Schait' ^2likewise its content (Cu t Ni) was suspended. The / un tt / ßfuel des Schait '^ 2

55.I0Z0 leicht/11. Bei den Nickel- und Kupfer- wurde in ruhcm /ust.inj über das Gewölbe »tes55.I 0 Z 0 easy / 11. In the case of the nickel and copper, in Ruhcm /ust.inj over the vault

mengen der Schlacke war ein starker Rückgang /u 45 Schachtes eingespeist Der für die Reduktion \.;,-c-Quantities of the slag was a sharp decline / u 45 manhole fed in for the reduction \.;, - c-

verzcichncn: Verglichen an den Ausgangswerten sehene Brennstoff wurde über die in der Abhil ngDiscrimination: Compared to the starting values, the fuel was compared to the one in the remedy

beträgt der Rückgang hei Kupfer 51.9° 0 bei Nkkcl dargestellte Rohrleitung Il in den Schacht einge>r ^'the decrease in copper is 51.9 ° 0 at Nkkcl the pipeline II shown in the shaft is inserted> r ^ '

54.50O. Die Nickel- und Kiipfcranieile (-Verteilungen) Jedes der drei «M.^hre konnte auch cin/cin bc :.-t54.5 0 O. The Nickel and Kiipfcranieile (-distributions) Each of the three muscles could also be cin / cin bc: .- t

an der Schlackenphasc betragen lediglich noch 6.') werdenat the slag phase are only 6. ')

fc'w I !.5· d und ««mil mn 55.0 h.».'.. 4«?.5*ege-.yr.kcn, 3^ Dk ί lu.uiu-c J.r (,asproben und das Messer 'or fc'w I! .5 · d and «« mil mn 55.0 h. ». '.. 4«?. 5 * e ge-.yr.kcn, 3 ^ Dk ί lu.uiu-c J. r (, asprobe and the knife 'or

was zweifellos als ausgezeichnetes Ergebnis /u werten Temperatur \.τη bzw im Schacht geschah A ·> 4which undoubtedly happened as an excellent result / u rate temperature \ .τη or in the shaft A ·> 4th

ist Hmsic!i:lich der Struktur des erstarrten Steins ar, d.r V;.;'cA', oder bcdarfsf.ills lotreci.: uis Hmsic! i: lich the structure of the solidified stone ar, d.r V;.; 'cA', or bcdarfsf.ills lotreci .: u

Sind, mit Ausnahme geringfügiger Analysenschwan- diesem Punkt Dem Steigschacht wurden an .rAre, with the exception of a minor analysis swamp, this point The riser shaft were at .r

kungen. gegenüber dem Stein der Ox>dationsstufe Stelle Λ\ Ι'γ,κ,π entnommen Die I ntnahmc τkungen. opposite the stone of the oxidation stage position Λ \ Ι'γ, κ, π taken The intake τ

keine nennenswerten Änderungen eingetreten Die 35 Proben aiu .!ein Reaktionsschicht geschah mit H-feno significant changes occurred The 35 samples aiu .! a reaction layer happened with H-fe

metallische Phase des Steins ist mengenmäßig leicht einer speziell für diesen /»eck konstruierten M irThe metallic phase of the stone is quantitatively light to a mirror specially constructed for this / »corner

gestiegen (etwa 24° e). zeigt jedoch, mit Ausnahme kammer-Probenentnahrnerinne deren Kühlwi-- r-increased (about 24 ° e ). shows, however, with the exception of the chamber sampling channel, the cooling

eines leichten Anstieges <ks Kupferwertes, die gleichen menge und -geschwindigkeit auf ein Abschrecken :.ra slight increase <ks copper value, the same amount and speed in one quenching: .r

Analysenwerte wie irher Proben abgestimmt waren Dem System wurden ulwrAnalysis values as matched to your samples. The system was subjected to ulwr

Die Ergebnisse des Reduktionsversuchs III ο zeigen 40 das Gewölbe der Unterofens mit Hilfe einer ν-r-The results of the reduction test III ο show 40 the vault of the lower furnace with the help of a ν-r-

cindeutig. daß das bei der Oxidation in die Osydphase senkbaren Mehrkammer-Probenentnahmevorrichtunacindividual. that the multi-chamber sampling device which can be lowered into the Osydphase during the oxidation

Obergegangene Nickel durch die Reduktion selektiv Stein- und Schlackenproben so entnommen daüThe nickel that has passed through the reduction is selectively taken from stone and slag samples

sulfidiert oder zu Metall reduziert wird. Ein beacht- sowohl von den Schlacken- als auch von den Sten-sulfided or reduced to metal. A note of both the slag and the star

Ucher Rückgang an dreiwertigem Eisen ist auch bei schichten der Ofenschmelze die Proben in einem ΛαThe samples in a Λα also decrease in trivalent iron in layers of the furnace melt

der Reduktion vor dem Auftreffen der Suspension auf 45 als Funktion der Höhe erhalten wurden Ms derthe reduction obtained before the impingement of the suspension to 45 as a function of the altitude were Ms the

t?ie Schmelze-Oberfläche im bnterofen zu verzeichnen Stationärzustand bei der Versuchsperh.de erreicht war.The melt surface in the inter-furnace can be seen in the steady state at which Versuchsperh.de was reached.

Der Lmfang der Metallisierung und Sulfidierung im erhielt man auch aus den entsprechenden AbstichenThe length of the metallization and sulfidation was also obtained from the corresponding tapping

natürlich von den kinetischen Gegebenheiten des die Stein- und Schlackenproben repräsentativ.naturally representative of the kinetic conditions of the stone and slag samples.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (5)

1 2 arbeitende und ansonsten bei Produktion in großem Patentansprüche: Maßstab mögliche Technologie außerordentlich schwie rig, gestaltet, ja mitunter sogar unmöglich wird. Im1 2 working and otherwise in production in large patent claims: scale possible technology is extremely difficult, designed, and sometimes even impossible. in the 1. Verfahren zur Gewinnung von eisenarmem Zusammenhang mit der nahezu völligen Oxydation Nickelstein durch Suspensionsschmelzen von SuI- 5 des Eisens wird somit auch ein beträchtlicher Teil des fiderzen in einem schachtförmigen Ofen, wobei im Konzentrat enthaltenen Nickels oxydiert. Bei das Reaktionsgut mit den oxydierenden Gasen nickelhaltigen Sulfidkonzentraten ist das Nickel gevon oben nach unten geführt wird und die Reak- wohnlich an ein etwa die gleiche Menge oder mehr tionsgase durch einen waagerecht liegenden Eisen enthaltendes Pentlandiigitter gebunden, aus dem Absetzherd (Unterofen) in einen aufwärts ge- i0 bei der Herstellung reichen Steins auch das Eisen richteten Fuchs geleitet werden, nach Patent herausoxydiert werden muß. Pentlandit entzündet 2 001450. dadurch gekennzeichnet, sich, ebenso wie die übrigen nickelhaltigen Sulfide, daß das bei der Oxydation entstehende drei- bei höherer Temperatur und verbrennt langsamer als wertige Eisen und das Nickeloxyd im unteren Teil das den Hauptteil des Konzentrats ausmachende des Reaktionsschachtes durch Steigern des Schwe- 15 nickelfreic Eisensulfid (gewöhnlich pyrithaltiger Pyrrofelpartialdrucks der erhaltenen Gase und oder tii). Aus diesem Grunde bilden sich bei hocheffektivem Senken des Sauerstoffpartialdruckes im unteren Rösten nach der herkömmlichen Rösttechnologie Teil des Reaktionsschachtes bereits vor Einleiten auch beträchtliche Mengen an dreiwertigem Eisen, der erhaltenen Gase in den Unterofen reduziert während das auch bereits vorher oxydierte (Pyrrotit) werden, wobei die Oxydation des Steins im ao Eisen weiter oxydiert wird. Bei der Behandlung von Unterofen und der Übergang von Nickeloxyd in die Nickelerzkonzentraten läßt sich somit die Suspen-Schlackenphase vermieden werden. sicnsoxydation beim Arbeiten nach der herkömmlichen1. Process for obtaining low-iron connection with the almost complete oxidation of nickel stone by suspension melting of SuI- 5 of the iron is thus also a considerable part of the fiderzen in a shaft-shaped furnace, with the nickel contained in the concentrate being oxidized. In the case of the reaction material with the oxidizing gases containing nickel-containing sulphide concentrates, the nickel is led from the top to the bottom and the reac- habitably bound to an approximately the same amount or more ionic gases through a horizontally lying iron-containing pentlandi lattice, from the settling hearth (lower furnace) into an upward overall i0 rich in the manufacture of stone and the iron directed Fuchs be passed must be herausoxydiert according to Patent. Pentlandite ignites 2 001450. characterized, like the other nickel-containing sulphides, that the threefold resulting from the oxidation burns at a higher temperature and more slowly than valuable iron and the nickel oxide in the lower part of the reaction shaft, which makes up the main part of the concentrate, is increased of the sulfur-free iron sulfide (usually pyrite-containing pyrrole partial pressure of the gases obtained and or tii). For this reason, with a highly effective lowering of the oxygen partial pressure in the lower roasting part of the reaction shaft using conventional roasting technology, considerable amounts of trivalent iron are formed before it is introduced, the gases obtained in the lower furnace are reduced while the gases that have already been oxidized (pyrrotite) are reduced Oxidation of the stone in ao iron is further oxidized. During the treatment of the lower furnace and the transition from nickel oxide to the nickel ore concentrates, the slag phase can thus be avoided. sicnsoxydation when working according to the conventional 2. Verfahren nach Ansr ruch 1, dadurch gekenn- Technologie nicht mit der gleichen Genauigkeit steuern zeichnet, daß die Reduktion der Reaküonsgase so wie z. B. bei der Herstellung von reichem Kupferstein, weit geführt wird, daß die in der Schlacke ent- 15 Die Steinmenge, die sich aus dem unter erwähnten haltenen oxvdischen, z.B. Nichteisenmetalls er- Verhältnissen hergestellten Schachtofenprodukt bildet, bindungen, zu den entsprechenden Metallen redu- ist gering, da ein beträchtlicher Teil des im Reaktionsziert oder zu den entsprechenden Metallsulfiden schacht anfallenden Sulfids bei der Reduktion des sulfidiert werden. dreiwertigen Eisens der Schlackenphase verbraucht2. Method according to claim 1, thereby not controlling technology with the same accuracy draws that the reduction of the reaction gases such as. B. in the production of rich copper stone, It is widely carried out that the stones that arise in the slag are 15 The amount of stones resulting from the below-mentioned forms a shaft furnace product made in accordance with oxvdic, e.g. non-ferrous metal conditions, bonds, reduced to the corresponding metals, is small, since a considerable part of the reaction occurs or to the corresponding metal sulfides manhole resulting sulfide in the reduction of the be sulfided. trivalent iron of the slag phase consumed 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 30 wird, wobei es zu einem weiteren Anwachsender durch zeichnet, daß die Reduktion der Reaktionsgase Übergang in die Schlackenphase bedingten Nickeiso weit geführt wird, daß die Oxydation des in der Verluste kommt. Das bei der Oxydation des Steins Schlacke enthaltenen Eisenox>ds zu Magnetit ver- in der Schlackenphase entstehende Nickeloxyd wird hindert wird, das entstandene Fe4O3 redigiert an die Eisen-Magnesium-Nickel-Silikatschmelze zu wird und das Eisen nahezu vollständig zweiwertig 35 einer schwachen Lösung gebunden, aus der es sich bleibt. nach herkömmlichen Methoden im Unterofen durch3. The method according to claim 1, characterized in that it is characterized by a further growing sender that the reduction of the reaction gases transition into the slag phase-related Nickeiso is carried out far that the oxidation of the losses occurs. The iron oxide contained in the oxidation of the stone slag to magnetite in the slag phase is prevented, the resulting Fe 4 O 3 is processed into the iron-magnesium-nickel-silicate melt and the iron is almost completely bivalent weak solution from which it remains. using conventional methods in the lower oven 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Gasreduktion oder in einem separaten Schlackenofen zeichnet, daß die Reaktionsgase so weit reduziert bei normaler Behandlungsdauer, Temperatur und werden, daß ein wesentlicher Teil des in den herkömmlicher Technologie, wie sie z. B. bei der Gasen enthaltenen Schwefels in elementarer Form 40 Herstellung von armem Nickelstein oder reichem gewonnen wird. Kupferstein üblich ist, nur außerordentlich schwer4. The method according to claim 1, characterized in gas reduction or in a separate slag furnace records that the reaction gases are reduced so far with normal treatment time, temperature and will be that a significant part of the conventional technology such. B. at the Gases contain sulfur in elemental form 40 Manufacture of poor or rich nickel stone is won. Copper stone is common, but extremely difficult 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- reduzieren läßt.5. The method as claimed in claim 1, characterized in that it can be reduced. zeichnet, daß die Reduktion der Gase so gesteuert Das in ' dem Hauptpatent 2 001 450 beschrie-draws that the reduction of the gases is controlled in the way described in the main patent 2 001 450 wird, daß die Abgase einen gewünschten SO2- bene Verfahren soll in erster Linie dazu dienen. Gehalt haben. 45 bei der Herstellung von metallischem Kupfer undis that the exhaust gases a desired SO 2 - level process is primarily intended to serve. Have salary. 45 in the manufacture of metallic copper and Spurstein das .Suspensionsschmelzverfahren für dieSpurstein the .Suspension melting process for the Kupferkonzentrate zu verbessern. Durch BeschickenTo improve copper concentrates. By loading des Unterofens; mit rohem Brennstoff wird das Schwefelpotential der im Anschluß an den Reaktions-of the lower oven; with raw fuel, the sulfur potential of the Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach 50 schacht vorhandenen Gase so gesteigert, daß der in das Patent 2 001 450 zur Anreicherung sulfidischer System zurücklaufende Flugstaub teilweise oder voll-Konzentrate mit niedrigem Gehalt an Nickel oder ständig sulfidiert wird, wodurch es zu einer Verbesse-Nickel und Kupfer durch Suspensionsschmelzen, rung des Autogenitätsgrades des Reaktionsschachtes so daß sich als Endprodukt ein an Eisen sehr armer, kommt. Gleichzeitig ergibt sich eine Vielzahl weiterer an Nickel oder Nickel und Kupfer jedoch reicher 55 Vorteile, von denen hier die folgenden erwähnt seien: Stein sowie gleichzeitig eine an den erwähnten Bunt- Gewinnung des Schwefels in elementarer FormThe present invention relates to a method after 50 well gases so increased that the in the Patent 2 001 450 for the enrichment of sulphidic system returning fly dust partially or fully concentrates With low nickel content or constantly sulphided, which leads to an improvement in nickel and copper through suspension melting, the degree of autogeneity of the reaction shaft so that the end product is one that is very poor in iron. At the same time, there is a multitude of others but richer in nickel or nickel and copper 55 advantages, of which the following should be mentioned: Stone as well as at the same time one of the mentioned colored extraction of sulfur in elemental form metallen arme Schlacke ergeben. Aus dem so anfallen- beim Abstimmen der Reaktionsgase entsprechend den den nahezu eisenfreien hochkonzentrierten Stein läßt Forderungen der Schwefelsäuregewinnung,
«ich mittels chemischer oder pyrometallurgischer Bei der Herstellung von Rohmetall oder Spurstein
result in low-metal slag. From the so obtained when adjusting the reaction gases according to the almost iron-free, highly concentrated stone, demands of sulfuric acid extraction,
“I use chemical or pyrometallurgical methods in the manufacture of raw metal or trace stone
Verfahren auf leichte und rentable Weise Nickel in 60 kommt es zu einem Zusammenfließen des in der iciner Form gewinnen. Schlacke gewöhnlich als Metall oder Sulfid enthaltenenProcess easily and cost-effectively nickel in 60 causes a confluence of the in the win iciner form. Slag usually contained as metal or sulfide Dem erfindungsgemäßen Verfahren zufolge findet Kupfers auf Grund des Anstieges des Schwefellu Beginn im Reaktionsschacht der Suspensions- potentials der im Unterofen befindlichen Gase sowie ichmeizanlage eine Oxydation des suspendierten auch zu einer Abnahme an dreiwertigem Eisen mit Sulfidkonzentrats statt, wobei der überwiegende Teil 65 der Folge eines Rückganges des Kupfergehaltes der des Eisens oxydiert wird. Die Dissoziationsdrücke der Schlacke.According to the process of the invention, copper is found due to the increase in sulfur Beginning in the reaction shaft of the suspension potential of the gases in the lower furnace and Imeizanlage an oxidation of the suspended also to a decrease in trivalent iron with Sulfide concentrate instead, with the majority 65 being the result of a decrease in the copper content of the of iron is oxidized. The dissociation pressures of the slag. Eisen- und Nickelsulfide liegen sehr nahe beeinander, Bei dem Verfahren gemäß vorliegender ErfindungIron and nickel sulfides are very close to one another in the process of the present invention daß sich eine auf der Basis selektiver Eisenoxydation wird verhindert, daß das bei der starken Oxydationthat on the basis of selective iron oxidation is prevented, that with strong oxidation
DE19712106978 1970-04-10 1971-02-13 Process for the production of low-iron nickel stone by suspension melting of sulphidic nickel ore concentrates Expired DE2106978C (en)

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