RU2119546C1 - Method of producing ferroalloy - Google Patents
Method of producing ferroalloy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2119546C1 RU2119546C1 RU96117445/02A RU96117445A RU2119546C1 RU 2119546 C1 RU2119546 C1 RU 2119546C1 RU 96117445/02 A RU96117445/02 A RU 96117445/02A RU 96117445 A RU96117445 A RU 96117445A RU 2119546 C1 RU2119546 C1 RU 2119546C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- ore
- metal melt
- reducing agent
- chromium
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 title claims description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 85
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000003818 cinder Substances 0.000 claims description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 abstract description 3
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 abstract 2
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 229910000863 Ferronickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано предприятиями, перерабатывающими никельсодержащие материалы. The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy and can be used by enterprises processing nickel-containing materials.
Известен способ получения ферроникеля, согласно которому оксидная никелевая руда в смеси с сульфидизатором (колчедан, пирит) перерабатывается в шахтной печи на штейн с последующим получением металлического никеля. A known method of producing ferronickel, according to which oxide nickel ore in a mixture with a sulfidizing agent (pyrites, pyrite) is processed in a shaft furnace for matte with the subsequent production of metallic nickel.
Недостатком известного способа является низкое извлечение никеля, не превышающее 70 - 80%, а также экологическая вредность процесса, связанная с выделением значительного количества серусодержащего газа. The disadvantage of this method is the low extraction of Nickel, not exceeding 70 - 80%, as well as the environmental harmfulness of the process associated with the release of a significant amount of sulfur-containing gas.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ получения ферроникеля, включающий смешивание никельсодержащих материалов с высоким содержанием оксидов железа и углеродистого восстановителя, обжиг полученной шихты, проплавление огарка в печи в присутствии флюса и выпуск расплава. Closest to the technical nature of the claimed is a method for producing ferronickel, comprising mixing nickel-containing materials with a high content of iron oxides and a carbon reducing agent, firing the resulting mixture, smelting the cinder in the furnace in the presence of flux and releasing the melt.
Основным недостатком способа является низкое извлечение никеля в конечный продукт. The main disadvantage of this method is the low extraction of Nickel in the final product.
Задачей настоящего изобретения является увеличение извлечения никеля без повышения содержания кремния в конечном продукте. The objective of the present invention is to increase the extraction of Nickel without increasing the silicon content in the final product.
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе получения ферросплава, включающем смешивание никельсодержащих материалов с высоким содержанием оксида железа и углеродистого восстановителя, обжиг полученной шихты, проплавление огарка в печи в присутствии флюса и выпуск шлака и металлического расплава, согласно изобретению для получения никель- или хромникельсодержащего ферросплава, углеродистый восстановитель смешивают в количестве 15 - 35% от массы никельсодержащего материала, а после выпуска шлака металлический расплав обрабатывают окисленной никелевой или хромовой рудой, взятыми в соотношении соответственно (0,8 - 1,8): 1 или (0,4 - 0,8): 1 от массы металлического расплава. The problem is achieved in that in the known method for producing a ferroalloy, comprising mixing nickel-containing materials with a high content of iron oxide and a carbon reducing agent, firing the resulting mixture, sintering the cinder in a furnace in the presence of a flux, and releasing slag and a metal melt according to the invention to produce nickel or chrome-nickel-containing ferroalloy, the carbonaceous reducing agent is mixed in an amount of 15 - 35% by weight of the nickel-containing material, and after the slag is released, the metal melt treated with oxidized nickel or chromium ore, taken in the ratio, respectively (0.8 - 1.8): 1 or (0.4 - 0.8): 1 by weight of the metal melt.
Сущность заявляемого способа состоит в следующем. The essence of the proposed method is as follows.
Количество углеродистого восстановителя, равное 15 - 35% от массы никельсодержащего материала, например окисленной никелевой руды, является достаточным для восстановления не только всего никеля, содержащегося в руде, но и других металлов, присутствующих в руде в оксидной форме и способных в данных условиях к восстановлению, например для кремния и железа. Поэтому при проведении электроплавки с данным количеством восстановителя достигается наиболее полное извлечение никеля в металлический расплав. Одновременно с никелем из руды восстанавливается кремний, содержание которого в металлическом расплаве может достигать 15 - 20%, что позволяет использовать кремний в качестве восстановителя на второй стадии предлагаемого способа. Для этого металлический расплав в электропечи обрабатывается оксидной рудой, например никелевой или хромовой. Кремний, являясь восстановителем для ряда металлов, содержащихся в оксидной форме в задаваемой руде, например для никеля, хрома, железа, взаимодействует с их оксидами и восстанавливает перечисленные металлы, которые переходят в металлический расплав. Кремний, окисляясь, переходит в шлак, в результате чего его содержание в металлическом расплаве снижается. An amount of a carbon reducing agent equal to 15 - 35% by weight of the nickel-containing material, for example, oxidized nickel ore, is sufficient to recover not only all the nickel contained in the ore, but also other metals present in the ore in oxide form and capable of reduction under the given conditions for example for silicon and iron. Therefore, when conducting electric melting with a given amount of reducing agent, the most complete extraction of nickel in the metal melt is achieved. At the same time as nickel, silicon is reduced from ore, the content of which in the metal melt can reach 15 - 20%, which allows the use of silicon as a reducing agent in the second stage of the proposed method. For this, a metal melt in an electric furnace is treated with oxide ore, for example, nickel or chromium. Silicon, being a reducing agent for a number of metals contained in an oxide form in a given ore, for example, for nickel, chromium, and iron, interacts with their oxides and reduces these metals, which transform into a metal melt. Silicon, being oxidized, passes into slag, as a result of which its content in the metal melt decreases.
Полученный металлический расплав после рафинирования от примесей (сера, фосфор, углерод) традиционными методами разливки и кристаллизации представляет собой никель- или хромникельсодержащий сплав, пригодный для использования при производстве стали, например нержавеющей. The obtained metal melt after refining from impurities (sulfur, phosphorus, carbon) by traditional methods of casting and crystallization is a nickel or chrome-nickel-containing alloy suitable for use in the manufacture of steel, for example stainless.
Количество углеродсодержащего восстановителя, задаваемое в пределах 15 - 35% от массы никелевой руды, обеспечивает высокую степень извлечения никеля. При уменьшении количества восстановителя менее 15% от массы руды извлечения никеля снижается. Увеличение количества восстановителя более 35% приводит к его перерасходу без увеличения извлечения никеля. Количество оксидной руды, задаваемое на второй стадии процесса для обработки металлического расплава, выбрано таким образом, чтобы в получаемом сплаве содержание кремния не превышало уровень, достигнутый в прототипе, и не снижало сквозного извлечения никеля. Если при обработке металлического расплава оксидной рудой (никелевой или хромовой) количество задаваемой руды будет меньше соответствующего установленного нижнего предела, то в получаемом сплаве содержание кремния превысит достигнутое в прототипе значение. The amount of carbon-containing reducing agent, set in the range of 15 - 35% by weight of nickel ore, provides a high degree of nickel recovery. When reducing the amount of reducing agent to less than 15% by weight of the ore, nickel recovery decreases. An increase in the amount of a reducing agent of more than 35% leads to its overspending without increasing nickel recovery. The amount of oxide ore specified in the second stage of the process for processing metal melt is selected so that the silicon content in the resulting alloy does not exceed the level achieved in the prototype and does not reduce the through extraction of nickel. If, when processing a metal melt with oxide ore (nickel or chromium), the amount of specified ore will be less than the corresponding established lower limit, then in the resulting alloy the silicon content will exceed the value achieved in the prototype.
Превышение соотношения массы оксидной руды к массе металлического расплава более 1,8: 1 (в случае применения никелевой руды) приводит к снижению извлечения никеля вследствие недостатка кремния, содержащегося в металлическом расплаве после первой стадии, для восстановления никеля, заданного с рудой на второй стадии процесса. Exceeding the ratio of the mass of oxide ore to the mass of the metal melt is more than 1.8: 1 (in the case of using nickel ore) leads to a decrease in nickel extraction due to the lack of silicon contained in the metal melt after the first stage to restore nickel specified with the ore in the second stage of the process .
При обработке металлического расплава на второй стадии хромовой рудой соотношение хромовой руды к массе металлического расплава более 0,8:1 ведет к непроизводительному расходу хромовой руды без повышения извлечения никеля. When processing a metal melt in the second stage with chromium ore, the ratio of chromium ore to the mass of the metal melt of more than 0.8: 1 leads to unproductive consumption of chromium ore without increasing nickel recovery.
Предлагаемый способ был опробован на экспериментальном участке ОАО "Ключевский завод ферросплавов". The proposed method was tested at the experimental site of OJSC "Klyuchevsky ferroalloy plant".
Использовались следующие материалы и оборудование:
1. Никелевая руда, мас.%: NiO - 1,6; SiO2 - 42,9; FeO - 18,7; Cr2O3 - 1,23; MgO - 15,7; Al2O3 - 10,7; CaO - 6,8.The following materials and equipment were used:
1. Nickel ore, wt.%: NiO - 1,6; SiO 2 42.9; FeO - 18.7; Cr 2 O 3 - 1.23; MgO - 15.7; Al 2 O 3 - 10.7; CaO - 6.8.
2. Хромовая руда, мас. %: Cr2O3 - 53,2; FeO - 18,1; MgO - 12,6; CaO - 3,0; Al2O3 - 8,2; SiO2 - 17,3.2. Chrome ore, wt. %: Cr 2 O 3 - 53.2; FeO - 18.1; MgO - 12.6; CaO - 3.0; Al 2 O 3 - 8.2; SiO 2 - 17.3.
3. Углеродистый восстановитель - коксик (82% углерода). 3. The carbon reducing agent is coke (82% carbon).
4. Известь (93% CaO). 4. Lime (93% CaO).
5. Муфельная печь. 5. Muffle furnace.
6. Трехэлектродная печь с помощью трансформатора 100 кВа. 6. Three-electrode furnace using a transformer of 100 kVA.
Порядок проведения плавок был следующий. Никелевая руда смешивалась с углеродсодержащим восстановителем (коксиком) в заданном соотношении и помещалась в муфельную печь, где выдерживалась при температуре 820 - 850oC в течение 3 часов. Затем полученный спек дробили и подавали в смеси с флюсом (известью) в электропечь порциями по мере проплавления. По окончании плавки шлак сливали в изложницу, а металлический расплав обрабатывали никелевой (плавки 1 - 7) или хромовой (плавки 8 - 14) рудой, подаваемой в печь частями. После проплавления необходимого количества руды печь отключали, металл и шлак сливали совместно в изложницу. После остывания металл отделяли от шлака.The order of the swimming trunks was as follows. Nickel ore was mixed with a carbon-containing reducing agent (coke) in a predetermined ratio and placed in a muffle furnace, where it was kept at a temperature of 820 - 850 o C for 3 hours. Then, the resulting cake was crushed and fed into a mixture with flux (lime) into the electric furnace in portions as it was melted. At the end of the smelting, the slag was poured into the mold, and the metal melt was treated with nickel (smelting 1 - 7) or chromium (smelting 8 - 14) ore fed into the furnace in parts. After the necessary amount of ore was melted, the furnace was turned off, metal and slag were poured together into the mold. After cooling, the metal was separated from the slag.
На основании полученных данных определены интервалы соотношений задаваемых компонентов шихты, обеспечивающие увеличение сквозного извлечения никеля в получаемый сплав при содержании в последнем кремния, не превышающем значения, достигнутого в прототипе. Based on the data obtained, the intervals of the ratios of the specified components of the charge are determined, which ensure an increase in the through extraction of nickel in the resulting alloy when the content of silicon in the latter does not exceed the value achieved in the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96117445/02A RU2119546C1 (en) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | Method of producing ferroalloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96117445/02A RU2119546C1 (en) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | Method of producing ferroalloy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2119546C1 true RU2119546C1 (en) | 1998-09-27 |
| RU96117445A RU96117445A (en) | 1998-11-27 |
Family
ID=20184968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96117445/02A RU2119546C1 (en) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | Method of producing ferroalloy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2119546C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2294978C1 (en) * | 2005-06-17 | 2007-03-10 | Государственное Учреждение Институт металлургии Уральского отделения Российской Академии Наук (ГУ ИМЕТ УрО РАН) | Method of production of the ferroalloy |
| RU2309189C2 (en) * | 2005-10-03 | 2007-10-27 | Государственное Учреждение Институт металлургии Уральского отделения Российской Академии Наук (ГУ ИМЕТ УрО РАН) | Method of production of ferro-alloy |
| CN118389757A (en) * | 2024-01-16 | 2024-07-26 | 太原市东部冶金炉料有限公司 | Method for treating stainless steel dust |
-
1996
- 1996-08-27 RU RU96117445/02A patent/RU2119546C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Гасик М.И. и др. Электрометаллургия ферросплавов. - Киев - Донецк, Вища школа, 1993, с.316 - 319. Кожевников Г.И. и др. Электротермия сплавов хрома . - М.: Наука, 1980, с.126. Кормилицын С.П. и др. Рафинирование и обогащение ферроникеля. - М.: Металлургия, 1976, с.222 - 229. * |
| Цветные металлы, 1992, N 6, с.8 - 11. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2294978C1 (en) * | 2005-06-17 | 2007-03-10 | Государственное Учреждение Институт металлургии Уральского отделения Российской Академии Наук (ГУ ИМЕТ УрО РАН) | Method of production of the ferroalloy |
| RU2309189C2 (en) * | 2005-10-03 | 2007-10-27 | Государственное Учреждение Институт металлургии Уральского отделения Российской Академии Наук (ГУ ИМЕТ УрО РАН) | Method of production of ferro-alloy |
| CN118389757A (en) * | 2024-01-16 | 2024-07-26 | 太原市东部冶金炉料有限公司 | Method for treating stainless steel dust |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112410586B (en) | Method for comprehensively recovering niobium, rare earth and titanium from multi-metal ore containing iron, niobium and rare earth | |
| KR930001334B1 (en) | Application method of metallic dust and sludge containing zinc | |
| US5865872A (en) | Method of recovering metals and producing a secondary slag from base metal smelter slag | |
| WO1987001136A1 (en) | Vanadium slag and method for obtaining it | |
| CA2137714C (en) | Method for producing high-grade nickel matte from at least partly pyrometallurgically refined nickel-bearing raw materials | |
| CN103484596B (en) | Semi-steel slagging agent and its preparation method and semi-steel steelmaking method | |
| RU2128239C1 (en) | Cast iron and a method of smelting thereof in blast furnace | |
| DE3347685C1 (en) | Process for the production of ferromanganese | |
| RU2119546C1 (en) | Method of producing ferroalloy | |
| Tleugabulov et al. | Metallurgical processing of converter slag | |
| US3849113A (en) | Process for the production of crude ferronickel | |
| US2653868A (en) | Recovery of metals from metallurgical slag | |
| Dmitriev et al. | Making Sinter from Concentrate of Low-Grade Manganese Ore for Use in the Production of Ferrosilicomanganese. | |
| SU777074A1 (en) | Method of working up slag of nickel and copper production | |
| RU2639396C1 (en) | Method for pyrometallurgical processing of oxidized nickel ore | |
| RU2808305C1 (en) | Processing method for oxidized nickel ore | |
| RU2299920C1 (en) | Ferroalloy production process | |
| RU2826667C1 (en) | Obtaining oxides of active metals and concentrates from complex and difficult-to-process iron-containing ores by selective reduction of elements | |
| CN112708714B (en) | Ferronickel refining process | |
| US210020A (en) | Improvement in working nickel ores and manufacture of nickel | |
| RU2193605C1 (en) | Method of processing iron-manganese concretions containing phosphorus | |
| AU2011279533B2 (en) | Pyrometallurgical method | |
| EP0808378B1 (en) | Process for processing waste or fractions thereof, especially light car shredder fractions | |
| RU2294978C1 (en) | Method of production of the ferroalloy | |
| SU1638189A1 (en) | Charge for decopperization of tin-containing converter slags |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050828 |