RU2015184C1

RU2015184C1 - Processing method for nickel mattes treatment

Info

Publication number: RU2015184C1
Authority: RU
Inventors: А.Д. Толстогузов; И.Д. Резник; О.И. Хохлов; Е.Я. Гуревич; Т.А. Харлакова; Л.Г. Новиков; Л.И. Пименов
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов "Гинцветмет"
Priority date: 1991-05-22
Filing date: 1991-05-22
Publication date: 1994-06-30

Abstract

FIELD: nonferrous metal manufacturing. SUBSTANCE: nickel mattes are converting to blast-mattes with ferrum-nickel mass relation equal to (0,5-6,5): 1. Then blast-mattes are cooling, grinding, roasting with oxidation processing and smelting to cinder reducing. EFFECT: more simple processing for metal nickel manufacturing. 3 tb

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к технологии переработки никелевых штейнов. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to a technology for processing nickel mattes.

Известен способ переработки медно-никелевых штейнов, включающий конвертирование штейна, разделительную флотацию файнштейна, двухстадийный окислительный обжиг никелевого концентрата, восстановительную плавку огарка, электролиз никелевых анодов, отличающийся тем, что конвертирование штейна ведут до соотношения железа к никелю 0,05-0,15:1. При этом содержание железа в полученном файнштейне составляет 2-4%, извлечение железа из штейна в файнштейн составляет 1%, никеля - равно 92-94% [1]. A known method of processing copper-nickel mattes, including converting matte, separating flotation of Feinstein, two-stage oxidative roasting of nickel concentrate, reducing smelting cinder, electrolysis of nickel anodes, characterized in that the conversion of matte is carried out to a ratio of iron to nickel of 0.05-0.15: 1. The iron content in the obtained Feinstein is 2-4%, the extraction of iron from matte to Feinstein is 1%, and nickel is 92-94% [1].

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ переработки никелевого штейна, включающий его конвертирование, охлаждение, измельчение, окислительный обжиг и восстановительную плавку огарка [2]. Конвертирование штейна ведут до соотношения железа к никелю 0,002-0,005:1. При этом содержание железа в файнштейне не превышает 0,3%, извлечение железа в файнштейне менее 0,1%, никеля - на уровне 91-92%. Closest to the technical nature of the claimed is a method for processing nickel matte, including its conversion, cooling, grinding, oxidative roasting and reducing smelting [2]. Converting matte lead to a ratio of iron to nickel of 0.002-0.005: 1. The iron content in Feinstein does not exceed 0.3%, iron extraction in Feinstein is less than 0.1%, nickel - at the level of 91-92%.

Недостатками известного способа является низкое извлечение никеля в файнштейн и перевод всего железа штейна в отвальный шлак. The disadvantages of this method is the low extraction of Nickel in Feinstein and the conversion of all matte iron in waste slag.

Целью изобретения является повышение извлечения никеля и перевода части железа в товарную продукцию. The aim of the invention is to increase the extraction of Nickel and the conversion of part of the iron in commercial products.

Цель достигается тем, что в известном способе переработки никелевого штейна, включающем его конвертирование, охлаждение, измельчение, окислительный обжиг и восстановительную плавку огарка, по предлагаемому способу конвертирование ведут до шпурштейна с соотношением железа к никелю (0,5-6,5):1. The goal is achieved by the fact that in the known method for processing nickel matte, including its conversion, cooling, grinding, oxidative roasting and reduction smelting of the cinder, according to the proposed method, the conversion is carried out to a shturstein with an iron to nickel ratio (0.5-6.5): 1 .

Сущность изобретения заключается в том, что процесс конвертирования прерывают, оставляя в шпурштейне часть железа исходного штейна, что приводит к снижению выхода конвертерного шлака и, соответственно, уменьшению перехода никеля, железа и шлака, оставшиеся при этом в шпурштейне никель и железо переходят в ферроникель, повышая извлечение никеля и переводя часть железа в товарный продукт. The essence of the invention lies in the fact that the conversion process is interrupted, leaving part of the iron of the original matte in the spurstein, which reduces the yield of converter slag and, accordingly, reduces the transition of nickel, iron and slag, the nickel and iron remaining in the spurstein are transferred to ferronickel, increasing nickel recovery and transferring part of the iron into a marketable product.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

В конвертер заливают никелевый штейн и ведут продувку расплава окислительным газом, загружая флюсы и холодные присадки. По мере образования конверторного шлака его сливают. Ход изменения соотношения железа к никелю в шпурштейне контролируют известными методами по внешнему виду или экспресс-анализу пробы. По достижению заявленного соотношения Fe:Ni шпурштейн сливают из конвертера, охлаждают, измельчают и подвергают окислительному обжигу для удаления серы, огарок восстанавливают плавкой в электропечи с восстановлением с получением ферроникеля. Nickel matte is poured into the converter and the melt is purged with oxidizing gas, loading fluxes and cold additives. As converter slag is formed, it is drained. The progress of changes in the ratio of iron to nickel in the borehole is controlled by known methods in appearance or rapid analysis of the sample. Upon reaching the stated ratio of Fe: Ni, the borehole is drained from the converter, cooled, ground, and subjected to oxidative roasting to remove sulfur, the cinder is restored by melting in an electric furnace with reduction to obtain ferronickel.

П р и м е р 1. По предложенному способу никелевый штейн с 14% никеля заливают в конвертер, продувают до достижения в расплаве 45% никеля. Распределение металлов и серы при конвертировании приведено в табл.1. PRI me R 1. According to the proposed method, nickel matte with 14% nickel is poured into the converter, blown to achieve 45% nickel in the melt. The distribution of metals and sulfur during conversion is given in table 1.

В табл.1 приведено также распределение металлов и серы по способу-прототипу, при котором никелевый штейн продувают в конвертере до файнштейна с остаточным содержанием 0,2% Fe (соотношение Fe:Ni = =0,003 :1). Table 1 also shows the distribution of metals and sulfur according to the prototype method in which nickel matte is blown in a converter to a matte with a residual content of 0.2% Fe (ratio Fe: Ni = = 0.003: 1).

Полученный конечный штейн по предложенному способу с 45% никеля и 29% железа (с соотношением Fe:Ni=0,64:1) и файнштейн, полученный по способу-прототипу, с 77,2% никеля, 0,22% Fe (с соотношением Fe:Ni=0,003:1), перерабатывают одинаково по известной технологии на аналогичных металлургических агрегатах: охлаждают, измельчают, подвергают двухступенчатому окислительному обжигу, закись восстанавливают в электропечи. При этом по предложенному способу получают ферроникель, по известному - металлический никель. The resulting matte according to the proposed method with 45% nickel and 29% iron (with the ratio Fe: Ni = 0.64: 1) and the matte obtained by the prototype method with 77.2% nickel, 0.22% Fe (s ratio Fe: Ni = 0.003: 1), it is processed the same way by known technology on similar metallurgical units: it is cooled, crushed, subjected to two-stage oxidative roasting, and the oxide is reduced in an electric furnace. In this case, according to the proposed method, ferronickel is obtained, according to the known method, metallic nickel.

Из табл. 1 видны преимущества предложенного способа: прямое извлечение никеля в ферроникеле равно 95%, дополнительно извлечено 14,5% железа, по способу-прототипу прямое извлечение никеля в файнштейн 87,2%, железо не извлекается. From the table. 1 shows the advantages of the proposed method: direct extraction of nickel in ferronickel is 95%, additionally extracted 14.5% of iron, according to the prototype method, direct extraction of nickel in matte 87.2%, iron is not extracted.

Для определения пределов целесообразного ведения процесса было изучено изменение содержания компонентов по ходу продувки штейна на промышленном конвертере. To determine the limits of expedient process control, we studied the change in the content of components during purge of matte on an industrial converter.

При продувке до 45% никеля в шпурштейне (отношение Fe:Ni=0,67:1) усредненный конвертерный шлак содержал 0,76% никеля, при дальнейшей продувке содержание никеля в конвертерном шлаке резко возрастает, достигая 7% над шпурштейном с 75% никеля (отношение Fe:Ni=0,024:1); усредненный шлак от начала конвертирования до получения файнштейна содержал 1,6% никеля (табл.2). When purging up to 45% nickel in the borehole (Fe: Ni ratio = 0.67: 1), the averaged converter slag contained 0.76% nickel, while further purging the nickel content in the converter slag sharply increased, reaching 7% over the borehole with 75% nickel (ratio Fe: Ni = 0.024: 1); the average slag from the start of conversion to the production of Feinstein contained 1.6% nickel (Table 2).

Резкое повышение содержания никеля в шлаке при продувке шпурштейна свыше 50% никеля и ниже 25% железа, показанное в табл.2, объясняет причину существенного снижения извлечения никеля по способу-прототипу, показанному в табл.1. A sharp increase in the nickel content in the slag during the blasting of the bastard over 50% nickel and below 25% iron, shown in table 2, explains the reason for a significant decrease in nickel extraction by the prototype method shown in table 1.

Таким образом приведенный пример обосновывает нижний предел рационального соотношения Fe:Ni=0,5:1 (50% никеля, 25% железа). Thus, the above example justifies the lower limit of the rational ratio Fe: Ni = 0.5: 1 (50% nickel, 25% iron).

П р и м е р 2. Никелевый штейн с 10% никеля заливают в конвертер, продувают до достижения в расплаве 20% никеля, сливают, охлаждают и перерабатывают, как указано выше. PRI me R 2. Nickel matte with 10% Nickel is poured into the Converter, blown to reach 20% Nickel in the melt, drained, cooled and processed, as described above.

Распределение металлов и серы при конвертировании штейна по предложенному и, для сравнения, по известному способу приведено в табл.3. The distribution of metals and sulfur when converting matte according to the proposed and, for comparison, by a known method are given in table.3.

По предложенному способу получили штейн с соотношением Fe:Ni=3,2:1, в него извлекли 97,0% никеля, 49,3% железа. При переработке этого штейна по полной технологической схеме будет получен ферроникель с тем же соотношением Fe:Ni и примерным содержанием 20-25% никеля. According to the proposed method, matte was obtained with a ratio of Fe: Ni = 3.2: 1, 97.0% nickel, 49.3% iron were extracted into it. When processing this matte according to the full technological scheme, ferronickel with the same ratio Fe: Ni and an approximate content of 20-25% nickel will be obtained.

По способу-прототипу в файнштейн извлекли 82% никеля и не использовали железо штейна. According to the prototype method, 82% of nickel was removed from Feinstein and no matte iron was used.

Из примера 2 видно, что верхний предел соотношения Fe:Ni в шпурштейне технологически не ограничен и может определяться спросом на бедный ферроникель. Однако получение ферроникеля с соотношением Fe:Ni более 6,5:1 (10% Fe, 65% Ni) ограничено резким возрастанием расхода сульфидизатора и других затрат при шахтной плавке руды на штейн с содержанием менее 10% никеля. As can be seen from Example 2, the upper limit of the Fe: Ni ratio in the spurstein is not technologically limited and can be determined by the demand for poor ferronickel. However, the production of ferronickel with an Fe: Ni ratio of more than 6.5: 1 (10% Fe, 65% Ni) is limited by a sharp increase in the consumption of sulfidizing agent and other costs during mine smelting of ore for matte containing less than 10% nickel.

Claims

METHOD FOR PROCESSING NICKEL STEINS, including its conversion, cooling, grinding, oxidative roasting and reduction smelting, characterized in that, in order to increase the extraction of nickel and transfer part of the iron to marketable products, the conversion is carried out to a spur with the ratio of iron to nickel in it ( 0.5 - 6.5): 1.