FI71953C - Process foer aotervinning av metaller fraon hoeglegerade metallskrot. - Google Patents

Description

71 953

Prosessi metallien talteenottamiseksi korkeaseosteisista metalli-romuista

Keksintö koskee prosessia, jonka avulla saadaan metallit talteen seosmetalliromuista, jotka sisältävät nikkeliä tai kobolttia tai molempia sekä korkeakromiseosteisista ferriittisistä ja auste-niittisistä metalliseosromuista, jotka sisältävät huomattavia määriä arvokkaita metalleja. Nykyään romut sisältävät yhä enenevässä määrin seosaineita, metallien ominaisuuksia parantavia sivuja hivenmetalleja. Tällaisten romujen hyödyntämisarvoa voidaan huomattavasti lisätä erottamalla arvokkaat metallit markkinointi-ja teknillisesti käyttökelpoisiin tuotteisiin.

Nikkeli- ja kobolttipohjäiset korkeaseosteiset metallit sisältävät tyypillisesti noin 50-70 % nikkeliä ja/tai kobolttia, 15-30 % kromia ja loput molybdeeniä, wolfrämiä, kolumbiumia, titaania, alumiinia, rautaa, mangaania, piitä ja hiiltä; lisäksi hivenaineena voi olla kuparia, lyijyä, sinkkiä ja tinaa. Romut sisältävät yleisesti lisäksi öljyä, vettä, sekalaisia vieraita aineksia, kuten puuta, maa-aineksia ja jauhinjätettä.

Seuraavantyyppiset seosmetalliromut kelpaavat puhdistukseen: ko-neistuslastut, katalyysiaineet, valujätteet, jauhinjätteet, lietteet, erilaiset virheelliset metalliseosvalut ja -harkot. Pulve-rimetallurgiset tuotteet soveltuvat yleensä edellisiä huonommin puhdistettaviksi. Muutamien tyypillisten korkeaseosteisten romujen analyysejä on esitetty taulukossa 1.

2 71953

Taulukko 1: Tyypillisten korkeaseosteisten metalliromujen analyysejä

Analyysi Keskiarvo Normaaliset vaihtelu- rajat % %

Ni 39,3 1,5 - 63

Co 21,2 7-56

Cr 17,0 8 - 32

Mo 3,9 2-10

Ti 1,8 0,3-5 AI 1,7 0,1-6 W 2,6 1 - 17,5

Cu 0,02 0,05- 0,5

Ta 0,41 4,25- 9 V 0,03 0,01- 1,0

Edellä esitetyn tyyppisten romujen metallien talteenottoa on tähän mennessä pääasiassa tutkittu hydro- ja pyrometallurgisin menetelmin.

Hydrometallurgiset liuotus- ja kemialliset puhdistusmenetelmät soveltuvat ainoastaan hienossa muodossa olevalle romulle, kuten porausjätteille, jyrsinlastuille, jne. Suurien romukappaleiden liuotus on hidasta ja teollisessa mittakaavassa mahdollista ainoastaan käyttäen nk. kasaliuotusta ja tätä tuskin tullaan soveltamaan käytäntöön pitkiin aikoihin.

Liuotuksen nopeuttamiseksi metallinen korkeaseosteinen romu voidaan hiilettää sulatuslämpötilassa, jäähdytyksen jälkeen murskata ja jauhaa, minkä jälkeen se voidaan liuottaa selektiivisesti siten, että metallit ovat talteenotettavissa tunnetuin hydrometal-lurgisin puhdistusmenetelmin.

3 71953

Parempia taloudellisia ja käytännön tuloksia on saatu pyrometal-lurgisin sulatusmenetelmin kontrolloiduissa olosuhteissa, mutta käytännön teolliset sovellutukset ovat hyvin harvinaisia ja ne ovat olleet tuloksiltaan vain osittain tyydyttäviä.

Ko. keksintö mahdollistaa seosmetalliromujen puhdistamisen niin, että lopputuloksena on nikkeli/kobolttiseos riittävän puhtaana ja muut metallit saadaan talteen välituotteina, jotka taas voidaan puhdistaa tunnetuin metallurgisin ja kemiallisin menetelmin soveltaen niitä kullekin kuonatyypille.

Keksintö koskee prosessia korkeaseosteisten metalliromujen metallien talteenottamiseksi. Prosessi sisältää seuraavat vaiheet: a) Metallisula hapetetaan ensimmäisessä vaiheessa niin pitkälle, että wolframi pysyy valtaosaltaan hapettumattomana kuonan emäksisyyden (kuonan emäksisten komponenttien suhde happamiin ainesosiin) ollessa 2-2,5. Hapetuksen kuluessa muodostunut kromipitoi-nen kuona poistetaan.

b) Metallisulaa hapetetaan edelleen vaihe a:n jälkeen niin pitkälle, kuitenkin siten, että molybdeeni pysyy valtaosaltaan vielä hapettumattomana. Kuonauksen yhteydessä poistetaan hapettunut kromi ja wolframi.

c) Metallisulaa hapetetaan edelleen vaihe b:n jälkeen kuonan emäksisyyden ollessa 1,5-2,0 siten, että kromipitoisuus laskee n. 0,5-1 %:iin ja samalla poistetaan muodostunut kuona.

d) Metallisulaa hapetetaan toistuvasti vaihe c:n jälkeen lisäten natriumia sisältävää kuonausaineseosta kuonan emäksisyyden ollessa 2,5-3 ja samalla poistetaan molybdeenipitoinen kuona jokaisen käsittelyn jälkeen.

71953 4

Edellä selostettujen puhdistusvaiheiden pääasiallinen tarkoitus on saada nikkeli/kobolttisulan puhtaus vaaditulle tasolle esim. sisältäen vähemmän kuin 0,05 % muita metalleja, kuten kromia, molybdeenia, wolframia, jne.

Kuvassa 1 on esitetty graafisesti suhteelliset hapen affiniteetit tavallisimpien korkeaseosteisten romujen metallikomponenttien suhteen sekä kuvassa 2 systeemin Na_^0 - CaO - SiO faasidiagram-mi.

Keksinnön mukainen prosessi perustuu pääasiassa romun pyrometal-lurgiseen käsittelyyn tähdäten nikkelin, koboltin ja raudan (myöskin kuparin) erottamiseen muista metalleista, jotka taas saadaan konsentroituneessa muodossa välituotteisiin. Kysymyksessä on sulametallurginen prosessi ja metallien erotus tapahtuu kuo-nausprosessien avulla.

Metallien erottamiseksi selektiivisesti sulatusprosessin kuluessa on otettava huomioon seuraavat tekijät: - hapetusolosuhteet, hapen osapaine - pelkistävät olosuhteet - sulan lämpötila - metallien liukoisuus rautaan - reaktiot eri metallien kesken, hapetus/pelkistysreaktiot - metallien osapaineet - kuonien kokoomukset ja ominaisuudet

Kuonanmuodostus perustuu metallien hapettumiseen seuraavan yleisen reaktiokaavan mukaisesti

Me + O = MeO

5 71953 tasapainovakion ollessa K = * /0/

Koska metallien suhteelliset määrät vaikuttavat hapetusjärjestykseen, affiniteettisarjassa voi tapahtua muutoksia alkuaineiden kesken. Myöskään reaktiot eivät aina tapahdu täydellisinä, kun metallien määräerot ovat hyvin suuret. Kahden metallin välillä reaktiot tapahtuvat periaatteessa seuraavasti:

Me 0 + Me = Me 0 + Me 12 2 1 /Me O/. /Me / K = __2 1 /Me 0/./Me / 1 2

Yleisten seosmetallien affiniteetti happeen lämpötilarajoissa o 1500-1700 C noudattaa järjestystä (kalsiumilla on suurin affiniteetti) : Cu - Ni - Co - Mo - W - Fe - Cr - Nb - Ta - Mn - V - Si -Ti - Mg - AI - Ca. Näiden alkuaineiden suhteelliset affiniteetit on esitetty myös graafisesti kuvassa 1.

Metallien liukoisuudella rautaan on tärkeä merkitys tässä yhteydessä ja metallit voidaankin sen perusteella jakaa seuraaviin ryhmiin: 1 täydellisesti liukoiset

Ai, Cu, Mn, Ni, Co, Si, Sb, Ti, Ce 2 osittain liukoiset Cr, V, Mo, W, Sn, Pt 3 käytännöllisesti katsoen liukenemattomat

Pb, Ag, Bi . 71953 6 4 metalloidit, osittain liukoiset C, S, P, O, H, N, As, Se 5 kaasumaisessa tilassa, teräksen valmistuslämpötiloissa Na, Li, Mg, Ca, Zn, Cd, Hg

Pyrittäessä puhtaisiin Ni-Co-Fe-seoksiin on mahdollista hapettaa sellaiset seosmetallit, kuten kromi, mangaani, vanadiini, titaani ja saada nämä kuonattua. Wolframi ja molybdeeni vaativat erittäin huolellisesti kontrolloidut olosuhteet ja normaalisesti monivaiheisen puhdistuskäsittelyn. Mikäli pyritään lopullisen tuotteen kuparipitoisuuden vähentämiseen tai sen säätelyyn määrättyihin rajoihin, on ilmeistä, että tämä on tehtävä jo siinä vaiheessa, kun raakamateriaali valitaan puhdistettavaksi.

Vapaan energian vaihtelut määrittelevät, mihin suuntaan prosessi tapahtuu vakiolämpötilassa. Paine määrittelee isobaarisen, iso-termaalisen tai termodynaamisen potentiaalin (taulukko 1).

Taulukosta 1 on nähtävissä, että puhdistusprobleemat tulevat keskittymään lähinnä siihen, kuinka kromi, molybdeeni, titaani, alumiini ja wolframi voidaan erottaa ko. seosmetalliraakamateriaa-lista. Myös tantaali ja vanadiini, jotka esiintyvät määrätyissä teräsromutyypeissä, täytyy useimmiten poistaa em. metallien ohella .

Teoreettisesti on osoitettu, että alumiinin ja titaanin affiniteetit, kuten myös vanadiinin ja kromin affiniteetit happeen ovat huomattavan suuria verrattuina molybdenin ja wolfrämin vastaaviin arvoihin.

g 7 71953

<D

C

c ttj Dj tn O tn •H »m -D « m te r»

•H CM

tn r-O <-tn tn -h •c E to, in f\t en o o n id rO -D · * · · · ···· •h -h r^tn T-oio «t m ro cd O Dl - t— ' ▼—τ- Ή rt] C tn O II I II II*1

_ tn λ: O

C tn oh Q> a) C tn

Cu λ;

Dj 3 -D |— |— I— I— I— I— I— ·— ·— ·— >—

tn LnT-r^or^LniOJT

D ·Η fr) M* 03 OJ (\| CO CO O O CD M" .s ...........

™ J—’1 Tj-T-COCJI^y^OlfncOT— ^ -DC ττΓηΓητΓΓ'ΤίηττΓΠΐηΓΊ tn> ♦+♦♦<- + + + < + +

<D

DC ooooooooooo CO o οοο'τιηιηοιηοιο

h tn m incocor^rMfMLOCMrnrM

ti A O (\toomT- crjfn»— tnin

Dj ;C Cj t_n t— ocncOT-M'rnnrueo OD<j CMCMCNt-t-·*-'-'^·'-''- •H tu I | I | I l I I I I ' V 4-> e

rö C

•h tn tn tn

0 -h <D

tn o C

w -Ή I-H COOinJ-OOtMOOOfn ή -D C j— cocninoo'raaor^ 'D Λ! I rnooioinototN^tNien C tfl CMCM'r-CMCMCM'*-J-*-<MT- cn tu i—i O U -H I I I I l I I I I I ' .g tn +j C -H :0 >S otDcooratOiococoincn

DE Dj mcncnatnocncncnoJO

EC E en (MCMincoiOfMrMtNr-.in -D :<a T- «-

C 4J DI

C CU

•H Dj

tr C

U A

<U

e e D D m en *r

o γμ in o O tN O

E; ^ tMOOOoJOfcotNiocM

5 C: »—j -»-j <xicCaiwoQ-'-'C

m rn r\i n ru cm cm rsi

CM (M CM

li n u n it a · i< n u n

CMCMCMCMCMCMCMCMCMfMCM ^ OOOOOOOOOOO

q ♦ ♦♦♦♦*♦*♦♦* AO o V -H ^

•i Jj »-· CCOJtDO —< D

cc „ C q, *r m im m cm to γί H K ^ ^ ^

m TT

Kromin hapetus s 71953

Sulafaasissa tapahtuvaa kromin hapetusta ja pelkistystä on tutkittu erittäin paljon ja kirjallisuudessa on siitä tietoja runsaasti. Teräksenteon yhteydessä kuitenkin koetaan eräitä probleemoja. Seuraavassa niistä tärkeimpiä pyrittäessä poistamaan kromia sulasta hapettamalla.

- Lämpötilan vaikutus on melkoisen voimakas. Korkeissa lämpötiloissa suurehko määrä happea voi esiintyä kromin kanssa sulassa reagoimatta. Tämän vuoksi prosessi täytyy pyrkiä suorittamaan mahdollisimman alhaisessa lämpötilassa.

- On otettava huomioon, että pii ja mangaani estävät kromin hapettumisen ja niillä on pelkistävä vaikutus kromioksidiin.

- Kun kuonan Cr 0 -pitoisuus nousee yli 8 %:n, kuonan visko- 2 3 siteetti nousee ja vähentää lämmönsiirtoa. Kromia poistettaessa on tärkeää säätää kuonaolosuhteet huolellisesti.

- Poistettaessa kromia metallifaasista kuonaan aikaansaadaan samanaikaisesti myös defosforointi.

Molybdeenin hapetus 9 71953

Koska molybdeenin affiniteetti happeen on pieni verrattuna raudan vastaavaan, sellaisten elementtien, kuten C, P, Mn, Si, Cr, ja Ai on oltava määrättyjen rajojen alapuolella, ennen kuin molybdeenin poisto on mahdollinen. Sulan teräksen happipitoisuuden tulee olla määrätyn tason yläpuolella.

Jotta molybdeeni voidaan hapettaa tarpeeksi täydellisesti, on otettava huomioon molybdeenitasapaino kuonan ja sulan teräksen välillä. Tästä johtuen molybdeenin poistoprosessi kuonausvaihei-neen on toistettava muutamia kertoja.

Hapettavana aineena voidaan käyttää happikaasun ohella rautaoksideja ja alkalimetallioksideja,jotka muodostavat kaksoissuoloja molybdeenin kanssa, jolloin molybdeeni on kuonassa MoO^ ja/tai esim. Na O . 5 MoO , CaMoO , jne.

2 3 4

Wolframin hapetus

Wolframi voidaan hapettaa samaan aikaan molybdeenin kanssa asteittain. Molybdeenin ja wolframin välillä on olemassa määrätty selek-tiivisyys, kun hapetus suoritetaan useammassa vaiheessa suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa.

Vanadiinin hapetus

Vanadiini hapettuu helposti V 0 :ksi ja V^O^rksi saantien kuonaan ollessa korkeat, jolloin teräkseen normaalisti jää vähemmän kuin 0,05 % vanadiinia. Kuonasta vanadiini voidaan erottaa kemiallisin menetelmin.

Titaanin hapetus 10 71 953

Titaanin affiniteetti happeen on hyvin voimakas. Näin ollen titaanin kuonaus ei yleensä aiheuta vaikeuksia ko. metallialkuai-neista erottamisen suhteen.

Esimerkki: Korkeaseosteisten metalliromujen puhdistus

Seuraavassa esitetyt tulokset perustuvat teoreettisiin selvityksiin sekä laboratorio- ja käytännön mittakaavaisiin kokeisiin, jotka on tehty erityyppisillä korkeaseosteisilla metalliromuilla. Kokeissa käytetty romumateriaali otettiin suoraan pakkauslaatikoista, pikku tynnyreistä, jne., joihin romu oli lajiteltu romun jälleenmyyjien toimesta. Romua ei siis esikäsitelty esim. pesemällä ennen sulatusta.

Sulatuslaitteisto

Puhdistusprosessi suoritettiin kertasulatuksina tavanomaisessa kolmielektrodi(grafiitti-)sähkövalokaariuunissa, joka voitiin tyhjentää kallistamalla siten, että kuona ja metalli saatiin hel- o posti erilleen. Uunissa pystyttiin aikaansaamaan n. 1800 C sulatuslämpötila.

Metallisulan ja kuonien käsittely

Prosessi vaatii erilaisten kuonien käsittelyä ja poistoa uunista ja nämä kuonat useimmiten halutaan pitää toisistaan erillään. Sula metalli täytyy olla mahdollista poistaa uunista nopeasti ja johtaa se valukoneeseen heti viimeisen puhdistusvaiheen jälkeen.

Suoritetuissa kokeissa sulatusuunin kallistusmekanismi oli konstruoitu siten, että uuni voitiin helposti ja nopeasti täydellisesti tyhjentää. Uuni voitiin myös pitää kallistettuna halutussa kalte- 11 71953 vuudessa kuonan poistamisvaiheessa.

Kromin ja wolfrämin poisto

Korkeaseosmetalliromut, jotka sisältävät kromin ohella wolframia ja molybdeeniä puhdistetaan kahdessa vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa poistetaan kromi ja wolframi ja toisessa molybdeeni. Jokainen vaihe sisältää tavallisesti kaksi tai kolme erilaista käsittelyä.

Ensimmäisen vaiheen ensimmäisessä käsittelyssä alassulatuksen jälkeen kuonausmateriaali lisätään yhdessä hapettavan aineen kanssa sulatettavaan romuerään (5 tonnin uunissa 1 1/2-2 tonnia). Hapetus aikaansaadaan joko käyttäen pelkästään happea tai rautaoksidia tai sitten molempia yhdessä tai erillään.

Ensimmäisessä käsittelyssä kromipitoisuus alennetaan tasolle, jossa wolframi ei vielä hapetu eli n. 10 %:iin, alkuperäisen pitoisuuden ollessa n. 20 - 30 % Cr. Kromin hapetinmäärä lasketaan kaavan

Fe O + 2 Cr = Cr O + 2 Fe mukaisesti 2 3 2 3 hapen hyötysuhteella 95-100 %. Mikäli pelkistettyä rautaa ei haluta metallituotteeseen, Fe O :n sijasta voidaan käyttää 2 3 nestemäistä happea. Suoritetuissa kokeissa hapen määrä kaasuna oli n. 25 % kokonaishappimäärästä. Kun happi syötetään sulan pinnan alle "lanssilla", saadaan hyvä sulan ja kuonamateriaalin sekoitus samanaikaisesti. Sulan lämpötila pidetään riittävän korkealla elektrodien valokaaren avulla.

!2 71 95 3

Kuonanmuodostajina käytetään kalkkia ja hiekkaa siten, että emäksisyys on n. 2 - 2,5. Kuonan viskositeetin pienentämiseksi käytetään fluorisälpää, mikäli on tarpeellista. Kuonan kromipitoisuus tässä käsittelyssä on 35-40 %.

Ensimmäisen vaiheen toisessa käsittelyssä metallifaasin kromipitoisuus vähennetään n. 1/4:aan ensimmäisen käsittelyn tasolta eli 2-3 %:iin Cr jatkaen hapetusta kaasumaisella hapella tai Fe^O^tlla 5-7 minuutin ajan. Samalla lisätään myös kuonaus-materiaalia, kuten ensimmäisessäkin käsittelyssä. Kuonan juokse-vuutta voidaan parantaa lisäämällä pieni määrä fluorisälpää.

Tässä käsittelyssä wolframipitoisuus vähenee n. 2 %:n tasolle alkuperäisen pitoisuuden ollessa n. 8 %. Wolfrämin hapetus WO^:ksi lasketaan n. 95 % hapen käyttöasteella. Molybdeeni ei hapetu tässä vaiheessa. Kuonan kromipitoisuuden voidaan odottaa olevan toisessa käsittelyssä n. 20 % ja wolframipitoisuuden n. 7 %.

Ensimmäisen vaiheen kolmannessa käsittelyssä metallifaasin kromipitoisuus voidaan pienentää alle 0,05 %:n jatkaen hapetusta n.

5 minuuttia käyttämällä sekä happea että Fe ja lisäämällä kuonausmateriaalia eli kalkkia ja kvartsihiekkaa kuonan emäksisyyden ollessa 1,5 - 2,0:n tasolla. Metallifaasin wolframipitoi suus on tällöin 0,2 - 0,5 % sekä kuonan kromipitoisuus 12 - 15 % ja wolframipitoisuus 4 - 5 %. Kun metallifaasin kromipitoisuus on vähemmän kuin 1 %, molybdeeni alkaa hapettua, esim. tässä työssä tasolta 1,5 % 1,0 %:iin.

Mikäli riittävän matalaa kromipitoisuutta ei ole saavutettu näillä kolmella käsittelyllä, siihen päästään molybdeenin poiston yhteydessä. Molybdeenin poisto voidaan aloittaa, kun kromipitoisuus on 0,5 - 1 %.! Tämä saavutetaan useinkin ensimmäisen vaiheen kahdessa käsittelyssä, kun prosessi on hyvin säädetty.

13 71 953

Wolframin poisto metallifaasista jatkuu toisen vaiheen käsittelyn kuluessa. Suoritetuissa kokeissa saavutettiin 0,01 % Cr-pitoisuus, kun sen sijaan matalin wolframipitoisuus oli 0,08 %. Metallifaa-sin lopullinen wolframipitoisuus ei ollut kovinkaan paljon riippuvainen alkuperäisestä romun wolframipitoisuustasosta.

Molybdeenin poisto

Molybdeenin poisto voidaan aloittaa, kun kromipitoisuus on vähemmän kuin 1 % metallifaasissa. Molybdeenin poisto kuonaan vaatii natriumia sisältävän kuonan. Suositeltavan puhdistuskuonan pitoisuus on esitetty Na^O - CaO - SiO^-faasidiagrammissa, kuva 2.

Molybdeenin poistamiseksi lisätään kuonausmateriaaleja, kuten kvartsihiekkaa, kalkkia ja soodaa niin, että emäksisyys on 2,5 - 3 ja Na O : CaO =2:1. Hapetus suoritetaan käyttäen Fe O 2 2 3 ja/tai happea.

Ensimmäisessä käsittelyssä metallifaasin molybdeenipitoisuus vähenee 0,2 - 0,5 %:iin n. 1,5 % Mo-tasolta. Tämän jälkeen suoritetaan kuonaus ja käsittely toistetaan kuten edellä. Toisen käsittelyn jälkeen metallifaasin molybdeenipitoisuus saavutti suoritetuissa kokeissa vähemmän kuin 0,05 % Mo-tason myös siinä tapauksessa, että romun alkuperäinen molybdeenipitoisuus oli huomattavasti korkeampi kuin edellä mainittu 1,5 %.

Molybdeenin poistovaiheessa lämpötilan tulee olla niin matala kuin mahdollista, mutta kuitenkin riittävän korkea, jotta kuonan o juoksevuus on hyvä eli käytännössä n. 1450 - 1500 C.

Kuonausmateriaalien kokonaismäärä molybdeenin poistovaiheessa on 3 - 4 % sulatettavan romun määrästä ja soodan määrä 5 - 6 % sekä F e O pellettien tarve happimääräItään n. 75 % kokonaishapen 2 3 tarpeesta. Loppuosa tarvittavasta hapesta syötetään kaasumaisen 14 71 95 3 hapen muodossa.

Kemiallisten reaktioiden nopeuttamiseksi sulaa on sekoitettava tehokkaasti. Tämä aikaansaadaan syöttämällä happi sulan pinnan alle ja samanaikaisesti pitämällä valokaarta päällä sulan lämpötilan säätämiseksi. Vieläkin tehokkaampi tapa aikaansaada hyvä sekoitus ja samanaikaisesti nopeat ja täydelliset kemialliset reaktiot on syöttää lisäaineet suoraan sulaan samanaikaisesti sekoittaen mekaanisesti tai käyttäen epäsuoria sulan sekoitusmenetelmiä .

Puhdistuskokeiden tulokset

Seuraavassa esitetyt tulokset perustuvat käytännön mittakaavaisessa 5 tonnin sähkövalokaariuunissa tehtyihin kokeisiin. Näissä käytettiin romulaatuja, joiden analyysit vaihtelivat seuraavasti: Ni 8 - 21 %, Co 19 - 49 %, Cr 18 - 30 %, W 2,5 - 8 %, Mo 1,3 -3 %, Fe 4 - 30 %. Romumateriaalit olivat joko poraus- ja jyrsin-lastujen muodossa tai valukappaleina.

Kokeissa keskityttiin pelkästään metallifaasin puhdistamiseen. Metallien, jotka erotettiin kuoniin, puhdistamista ei tutkittu tämän työn yhteydessä. Saavutetut tulokset olivat erittäin hyvin yhtäpitävät aikaisemmin suoritettujen teoreettisten tutkimusten kanssa.

1. Metallifaasin Ni + Co-pitoisuus lisääntyi 1,40 - 1,95-kertai-seksi alkuperäiseltä tasoltaan ollen parhaimmillaan 92,8 % ja samaan aikaan rautapitoisuus väheni 19 %:sta 6,8 %:iin Fe. Kokeissa käytettiin hapettimena Fe O -pellettejä ja happea.

2 3 2. Nikkelin saanti lopulliseen metallifaasiin vaihteli 81 ja 95 %:n välillä.

is 71953 3. Koboltin saanti lopulliseen tuotteeseen oli välillä 70 - 80 %.

4. Kromitappiot lopulliseen metallifaasituotteeseen vaihtelivat 0,02 - 1,5 %, kromipitoisuuden ollessa 0,01 - 0,04 %.

5. Wolframista menetettiin lopulliseen metallifaasiin 0,7 - 2,6 % pitoisuuden ollessa n. 0,08 % W.

6. Molybdeenitappiot metallifaasiin olivat n. 0,4-1 % pitoisuuden ollessa 0,03 - 0,05 % Mo.

7. Kokonaiskäsittelyaika uunin panostuksesta metallifaasin valuun oli n. 2 - 3 tuntia.

8. Kuonien kromipitoisuudet vaihtelivat eri käsittelyissä seuraavasti : - ensimmäinen kuona 35 - 40 % Cr - toinen kuona 18 - 20 % Cr - kolmas kuona 13 - 15 % Cr 9. Kuonien wolframipitoisuudet olivat seuraavat:

- ensimmäinen kuona n. 0,3 % W

- toinen kuona 5 - 7 % W

- kolmas kuona 3 - 4,5 % W

- neljäs kuona 1,5 - 4 % W

10. Kuonien molybdeenipitoisuudet olivat seuraavat: - kromi + wolframin poisto kuonaan hyvin matala Mo-% - ensimmäisen molybdeenikäsittelyn kuona 1,5-1,8 % Mo - toisen molybdeenikäsittelyn kuona 2-3 % Mo

Claims (9)

16 71 953

1. Prosessi metallien talteenottamiseksi nikkeli- tai koboltti-pohjaisista seosmetalliromuista, jotka sisältävät vähintään yhtä seuraavista metalleista: kromi, wolframi, vanadiini, rauta ja molybdeeni, sekoittamalla sulatettuun romuun hapettavia ja kuonaavia materiaaleja ja erottamalla kuonat sulasta metallista, tunnettu siitä, että a) metallisulaa hapetetaan ensiksikin sellaiselle tasolle, että wolframi jää käytännöllisesti katsoen hapettumatta säilyttämällä kuonan emäksisyys tasolla 2 - 2,5 ja poistamalla tällä tavalla aikaansaatu kromipitoinen kuona, b) metallisulaa hapetetaan vaiheesta a) edelleen niin paljon, että molybdeeni säilyy käytännöllisesti katsoen hapettumattomana ja poistamalla muodostunut kromia ja wolframia sisältävä kuona, c) metallisula hapetetaan vaiheesta b) edelleen pitämällä kuonan emäksisyys tasolla 1,5 - 2,0 ja saattamalla kromipitoisuus täten tasolle 0,5 - 1,0 % ja poistamalla näin muodostunut kuona, ja d) metallisulaa hapetetaan toistuvasti vaiheesta c) seoksessa, joka sisältää natriumpitoista kuonausainetta kuonaemäksisyyden ollessa 2,5 - 3, ja poistamalla molybdeeniä sisältävä kuona jokaisen käsittelyn jälkeen, niin että aikaansaadaan käytännöllisesti katsoen puhdas koboltti-, nikkeli- tai molempien metallien seos.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että hapetusta ja sulan metallin sekoitusta tehostetaan hapen syötöllä sulan pinnan alapuolelle. 17 71 953

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että metallisulan hapetusta tehostetaan sekoittamalla rautaoksidia sulan kanssa.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen prosessi, tunnet-tu siitä, että romumetallin sulatus ja hapetus suoritetaan valokaariuunissa, jota kuonan poistamiseksi voidaan kallistaa jokaisessa käsittelyvaiheessa.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen prosessi, t u n -nettu siitä, että natriumia sisältävä kuonausaine lisätään vaiheeseen d) siten, että Na O : CaO kuonassa on n. 2 : 1. 2

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen prosessi, tunnettu siitä, että sulan lämpötila pidetään 1450 - o 1500 C:ssa.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen prosesssi, tunnettu siitä, että hapettavia ja kuonaavia aineita syötetään sulaan ja sekoitetaan mekaanisesti.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen prosesssi, tunnettu siitä, että kromi- ja nikkelipohjäistä seosmetalliro-mua hapetetaan ja kuonataan toistuvasti ja selektiivisesti.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen prosesssi, tunnettu siitä, että seosmetalliromua hapetetaan ja kuonataan niin pitkälle, että vaiheen d) metalliseossula sisältää vähemmän kuin 0,05 % kromia, molybdeeniä tai wolframia. 71 953