RU2355794C1 - Способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства - Google Patents
Способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2355794C1 RU2355794C1 RU2007143774A RU2007143774A RU2355794C1 RU 2355794 C1 RU2355794 C1 RU 2355794C1 RU 2007143774 A RU2007143774 A RU 2007143774A RU 2007143774 A RU2007143774 A RU 2007143774A RU 2355794 C1 RU2355794 C1 RU 2355794C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- slag
- cobalt
- melt
- pyrite
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 20
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 12
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 9
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 230000000779 depleting effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 11
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 9
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenenickel Chemical class [Ni]=S WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000101 thioether group Chemical group 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- NFMAZVUSKIJEIH-UHFFFAOYSA-N bis(sulfanylidene)iron Chemical compound S=[Fe]=S NFMAZVUSKIJEIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии никеля и кобальта, в частности к способу обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства с извлечением никеля и кобальта. Способ включает заливку расплавленного шлака в обогреваемый агрегат, введение в расплав пирита, нагрев, отстаивание расплава с образованием сульфидной массы, содержащей никель и кобальт. Затем ведут слив, гранулирование и утилизацию обедненного шлака. При этом пирит в расплав вводят в смеси с кварцем. Масса кварца в смеси составляет от 3 до 10% к массе обедняемого шлака, а масса пирита в 5-10 раз превышает сумму масс никеля и кобальта, присутствующих в обедняемом шлаке в окисленной форме. Нагрев ведут при температуре от 1200 до 1350°С. Отстаивание расплава перед сливом обедненного шлака проводят от 20-30 минут. Техническим результатом является уменьшение доли никеля и кобальта в отвальных конвертерных шлаках. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области металлургии никеля и кобальта.
Известен способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства с извлечением никеля и кобальта, включающий заливку расплавленного шлака в обогреваемый агрегат, введение в расплав пирита и восстановителя - кокса, нагрев, отстаивание расплава с образованием сульфидной массы, содержащей никель и кобальт, слив, грануляцию и утилизацию обедненного шлака (1).
К недостаткам известного способа, принятого в качестве прототипа, можно отнести следующее:
- в известном способе обязательно использование восстановителя (отсеянный кокс);
- процесс обеднения необходимо вести при высоких температурах (не менее 1500°С). Для достижения такой температуры обеднение проводят в электропечах.
Вышеуказанные факторы обуславливают довольно высокую себестоимость процесса.
Никель в шлаке присутствует как в окисленной форме, так и в виде сульфидов, механически запутавшихся в шлаке. Наличие сульфидов никеля в шлаке приводит к повышенным потерям, снижающим общее извлечение никеля.
Повышенное содержание сульфидов никеля в сливаемом с обеднительного агрегата шлаке определяется следующими факторами:
- образованием магнетита Fe3O4 из-за недостаточного количества диоксида кремния, что приводит к повышению вязкости шлака и соответственно увеличению механических потерь никеля;
- сравнительно низкой температурой обедняемого шлака из-за различных технологических нарушений (более холодный шлак имеет большую вязкость);
- недостаточным временем отстаивания обедняемого шлака (мелкие частицы не успевают укрупниться и сконцентрироваться в донной части).
Техническим результатом изобретения является уменьшение массовой доли никеля и кобальта в отвальных конвертерных шлаках и, следовательно, их потерь.
Технический результат достигается тем, что в обогреваемый агрегат (например, конвертер, оборудованный газовой горелкой), заливают жидкий шлак и вводят флюс, представляющий собой смесь кварца (диоксида кремния) с пиритом (FeS2). Расход кварца в смеси составляет от 3 до 10% к массе обедняемого шлака и определяется по конечному содержанию в нем диоксида кремния, составляющему от 28 до 32%, а расход пирита в флюсовой смеси составляет от 5 до 10 сумм масс никеля и кобальта, находящихся в обедняемом шлаке в окисленной форме. Обеднение ведут при температуре от 1200°С до 1350°С.
Одновременное присутствие кварца и пирита способствует разрушению магнетита, сдвигу вправо реакции:
5Fe3O4+FeS2+8SiO2→8(2FeO·SiO2)+2SO2
При этом изменяются физико-химические свойства шлака, в том числе, уменьшается вязкость и температура плавления, что улучшает условия отстаивания сульфидных частиц, всегда присутствующих в шлаке, в донную часть расплава.
Кроме этого, совместное присутствие кварца и колчедана обеспечивает более полное протекание реакций:
3NiO+2FeS2+SiO2+1,5O2→Ni3S2+2FeO·SiO2+2SO2
3CoO+2FeS2+SiO2+0,5O2→3CoS+2FeO·SiO2+SO2,
которые способствуют извлечению никеля и кобальта, присутствующих в шлаке в окисленной форме, в сульфидный сплав. За счет этого уменьшаются потери никеля и кобальта со шлаками.
Время отстаивания шлака 20-30 минут. Отстоявшийся шлак сливают, гранулируют и утилизируют.
Пример
В качестве агрегата для обеднения и отстаивания шлаков использовали 30-тонный горизонтальный конвертер, оборудованный газопламенной горелкой типа ДБВ-225/51. Футеровка конвертера наборная из хромомагнезитового кирпича марок ХПТ-1,9,10,35.
В пустой конвертор заливали 20 т конвертерного шлака с содержанием никеля 0,25% в форме оксидов и 0,30% в виде сульфидов, кобальта 0,30% в виде оксида и 0,15% в виде сульфида, диоксида кремния 22%. В расплав вводили пирито-кварцевую смесь из расчета получения шлака с массовой долей диоксида кремния 28%. Массу диоксида кремния в загружаемой смеси определяли из равенства.
20·22:100+Х=(20+Х)·28:100,
где X - количество вводимого со смесью диоксида кремния.
X=1,66, т.е. для обеднения необходимо загрузить диоксида кремния в виде смеси с пиритом в количестве 1,66 т.
Массу пирита (у) в пирито-кварцевой смеси определяли для нашего примера
Таким образом, на 20 т обедняемого шлака загружали смесь пирита с кварцем в соотношении 0,55/1,66=1:3 в количестве 1,66+0,55=2,21 т или 11% к массе обедняемого шлака. Нагрев вели при температуре 1300°С, расплав отстаивали 25 минут, шлак сливали, гранулировали и утилизировали.
Обедненный шлак содержал: никеля 0,15%, кобальта 0,18%. Образовавшуюся сульфидную массу оставили в конвертере. На нее залили следующую порцию конвертерного шлака, содержащего никеля 0,2% в форме оксидов и 0,20% в виде сульфидов, кобальта 0,22% в виде оксида и 0,12% в виде сульфида, диоксида кремния 24%. На шлак загрузили расчетное количество пирито-кварцевой смеси с соотношением 1:3. После прекращения реакции смеси с обедняемым шлаком и отстоя в течение 25 минут слили и утилизировали обедненный шлак с общим содержанием никеля 0,12%, кобальта 0,15%. Сульфидная масса осталась в конвертере.
Таким образом, было обеднено 80 т конвертерного шлака. В результате получено сульфидной массы в количестве 2100 кг содержащей никеля 12,7% и кобальта 3%.
В обедненном шлаке никель в сульфидной форме отсутствует. Результат подтвержден фазовым анализом шлаков.
Источники информации
1. И.Ф.Худяков, А.И.Тихонов, В.И.Деев, С.С.Набойченко. Металлургия меди, никеля и кобальта, часть II - Металлургия, 1977, стр.212-216.
Claims (2)
1. Способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства с извлечением никеля и кобальта, включающий заливку расплавленного шлака в обогреваемый агрегат, введение в расплав пирита, нагрев, отстаивание расплава с образованием сульфидной массы, содержащей никель и кобальт, слив, гранулирование и утилизацию обедненного шлака, отличающийся тем, что пирит в расплав вводят в смеси с кварцем, причем масса кварца в смеси составляет от 3 до 10% к массе обедняемого шлака, а масса пирита - в 5 до 10 раз превышает сумму масс никеля и кобальта, присутствующих в обедняемом шлаке в окисленной форме.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев ведут при температуре от 1200 до 1350°С, отстаивание расплава перед сливом обедненного шлака ведут от 20-30 мин.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007143774A RU2355794C1 (ru) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | Способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007143774A RU2355794C1 (ru) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | Способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2355794C1 true RU2355794C1 (ru) | 2009-05-20 |
Family
ID=41021721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007143774A RU2355794C1 (ru) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | Способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2355794C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102002598A (zh) * | 2010-12-22 | 2011-04-06 | 东北大学 | 一种从含钴的铜转炉渣中回收铜和钴的方法 |
| RU2499064C1 (ru) * | 2012-03-23 | 2013-11-20 | Александр Александрович Веселовский | Способ извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков комбинатов, производящих никель |
| CN115141937A (zh) * | 2021-03-29 | 2022-10-04 | 东北大学 | 一种铜镍冶炼熔渣混合贫化及铁组分长大的方法 |
| US12146205B2 (en) | 2016-10-21 | 2024-11-19 | Umicore | Process for recycling cobalt-bearing materials |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4110107A (en) * | 1977-06-16 | 1978-08-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Process for reducing molten furnace slags by carbon injection |
| RU2013456C1 (ru) * | 1991-06-17 | 1994-05-30 | Уфалейский никелевый комбинат | Способ обеднения никелькобальтсодержащих конвертерных шлаков |
| RU2283880C1 (ru) * | 2005-02-24 | 2006-09-20 | Открытое Акционерное Общество "Южно-Уральский никелевый комбинат" | Способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства |
-
2007
- 2007-11-26 RU RU2007143774A patent/RU2355794C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4110107A (en) * | 1977-06-16 | 1978-08-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Process for reducing molten furnace slags by carbon injection |
| RU2013456C1 (ru) * | 1991-06-17 | 1994-05-30 | Уфалейский никелевый комбинат | Способ обеднения никелькобальтсодержащих конвертерных шлаков |
| RU2283880C1 (ru) * | 2005-02-24 | 2006-09-20 | Открытое Акционерное Общество "Южно-Уральский никелевый комбинат" | Способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ХУДЯКОВ И.Ф. и др. Металлургия меди, никеля и кобальта, ч.II. - М.: Металлургия, 1977, с.212-216. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102002598A (zh) * | 2010-12-22 | 2011-04-06 | 东北大学 | 一种从含钴的铜转炉渣中回收铜和钴的方法 |
| CN102002598B (zh) * | 2010-12-22 | 2012-08-29 | 东北大学 | 一种从含钴的铜转炉渣中回收铜和钴的方法 |
| RU2499064C1 (ru) * | 2012-03-23 | 2013-11-20 | Александр Александрович Веселовский | Способ извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков комбинатов, производящих никель |
| US12146205B2 (en) | 2016-10-21 | 2024-11-19 | Umicore | Process for recycling cobalt-bearing materials |
| CN115141937A (zh) * | 2021-03-29 | 2022-10-04 | 东北大学 | 一种铜镍冶炼熔渣混合贫化及铁组分长大的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2476611C2 (ru) | Извлечение металлов из отходов, содержащих медь и другие ценные металлы | |
| CN109844145B (zh) | 生产富含pgm的合金的方法 | |
| CN103492592A (zh) | 铂族金属精矿的精炼 | |
| RU2633428C2 (ru) | Способ и устройство для обеднения медеплавильного шлака | |
| CN101838718A (zh) | 中频电炉炉内脱磷脱硫的冶炼工艺 | |
| TWI614349B (zh) | 製造富含鉑族金屬（ｐｇｍ）合金之方法 | |
| RU2355794C1 (ru) | Способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства | |
| CN103320614A (zh) | 一种铅冰铜火法处理工艺 | |
| RU2391420C1 (ru) | Способ огневого рафинирования меди | |
| CN109477161B (zh) | 连续吹炼含镍的硫化铜材料的方法 | |
| CN101029345B (zh) | 低磷电渣重熔钢的生产方法 | |
| RU2219264C2 (ru) | Способ переработки концентратов, содержащих цветные и благородные металлы | |
| CN1348999A (zh) | 一种铜镍冶金炉渣的处理方法 | |
| Wolf et al. | METALS COALESCENCE IN COPPER CLIFF CONVERTER SLAG | |
| RU2235795C1 (ru) | Способ переработки гальваношламов | |
| CN117385186A (zh) | 一种贵金属的富集方法 | |
| RU2374349C1 (ru) | Способ выплавки ванадийсодержащих сплавов | |
| RU2082785C1 (ru) | Способ извлечения металла из шлака производства передельного ферросиликохрома | |
| JP7531274B2 (ja) | 副生成物の処理方法 | |
| Zhan et al. | Migration Mechanism and Phase Transition Behavior of Elements During Coke Reduction of Copper Slag | |
| WO2005068669A1 (ja) | スラグフューミング方法 | |
| CN114959295A (zh) | 一种铜渣炉内还原贫化的方法 | |
| WO1985001750A1 (en) | Smelting nickel ores or concentrates | |
| RU2828692C1 (ru) | Способ комплексной переработки шлаков медеплавильного производства | |
| FI67235B (fi) | Foerfarande foer selektiv meduktion av metalloxidmalmer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141127 |