RU2499064C1 - Способ извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков комбинатов, производящих никель - Google Patents
Способ извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков комбинатов, производящих никель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499064C1 RU2499064C1 RU2012111300/02A RU2012111300A RU2499064C1 RU 2499064 C1 RU2499064 C1 RU 2499064C1 RU 2012111300/02 A RU2012111300/02 A RU 2012111300/02A RU 2012111300 A RU2012111300 A RU 2012111300A RU 2499064 C1 RU2499064 C1 RU 2499064C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- cobalt
- chips
- low
- slags
- Prior art date
Links
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 63
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 title claims abstract description 24
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 24
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 6
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims description 6
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical class Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L cobalt dichloride Chemical class [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000863 Ferronickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical class [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 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
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, а именно к способу извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков комбинатов. Способ включает химико-термическую обработку шлаков, содержащих 0,4-1% никеля и 0,2-0,9% кобальта в виде окислов и 2-10% серы. Обработку ведут в смеси со стальной низкоуглеродистой стружкой, полученной после токарной обработки, и хлористым аммонием или хлоридами щелочных металлов или их смесью при температуре 1050-1100°C для образования газообразных хлоридов никеля и кобальта и проведения обменной реакции. В результате реакции никель и кобальт из газовой фазы осаждаются, диффундируют вглубь и легируют низкоуглеродистую стальную стружку, которую затем переплавляют в индукционных печах с получением сплава, содержащего 0,9-1,7% никеля и 0,3-0,8% кобальта, остальное - железо. В результате получают сплав, содержание серы в котором не превышает ее содержание в исходном металле низкоуглеродистой стальной стружки. Техническим результатом является упрощение процесса извлечения никеля и кобальта из бедных отвальных шлаков. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к способам извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков комбинатов, производящих никель, содержащих 0,4-1% никеля и 0,2-0,9% кобальта в виде окислов и 2-10% серы.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ химико-термической обработки никельсодержащих конверторных шлаков комбинатов, производящих никель, заключающийся в дроблении конверторного шлака, смешивании его с алюминиевым шлаком, полученным при производстве вторичного алюминия, и добавкой извести.
После чего полученную шихту, состоящую из конверторного шлака, алюминиевого шлака и извести расплавляют в электродуговой печи с целью получения ферроникеля, содержащего 5-20% Ni; 0,5-1,5% Co, остальное - железо (см. патент на изобретение №2230806, C22B 7/04).
Такой способ переработки применим для конверторных шлаков, содержащих более 1% никеля и более 0,9% кобальта. Эти шлаки подвергаются химико-термической обработке с целью извлечения никеля и кобальта до содержаний, соответствующих их содержаниям в отвальных шлаках (0,4-1% никеля и 0,2-0,9% кобальта). Дальнейшее извлечение этих компонентов данным способом является не возможным.
Заявленный способ извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков комбинатов, производящих никель, проводят химико-термической обработкой при температуре 1050-1100°C для образования газообразных хлоридов никеля и кобальта с целью проведения обменной реакции с осаждением никеля и кобальта из газовой фазы и последующему их диффундированию вглубь и легированием низкоуглеродистой стальной стружки, которую затем переплавляют в индукционных печах с получением сплава, содержащего 0,9-1,7% никеля и 0,3-0,8% кобальта, остальное - железо.
Содержание серы в сплаве не превышает ее содержание в исходном составе низкоуглеродистой стальной стружки.
Технический результат обеспечивается химико-термической обработкой отвального конверторного шлака, который совместно со стальной низкоуглеродистой стружкой, хлористым аммонием или хлоридами щелочных металлов, или их смесью после перемешивания прокаливается в реакционном контейнере с плавким затвором при температуре 1050-1100°C в течение 4-6 часов.
Поставленная задача решается тем, что шихта, состоящая из стальной низкоуглеродистой стружки, конверторного отвального шлака и хлористого аммония или хлоридов щелочных металлов, или их смеси прокаливается в герметичной емкости- контейнере из жаропрочной стали с плавким затвором при температуре 1050-1100°C.
Хлориды щелочных металлов или хлороводород, образующийся при разложении хлористого аммония, реагирует с оксидами никеля и кобальта с образованием хлоридов. При температурах 1050-1100°C хлорид никеля возгоняется, и при соприкосновении его с поверхностью стружки происходит обменная реакция - металлический никель оседает на поверхности, а железо переходит в хлорид.
Хлорид кобальта при температуре 1050-1100°C кипит. Его пары также, соприкасаясь с железной поверхностью, выделяют металлический кобальт и хлорид железа. Осажденный на поверхности стружки никель и кобальт диффундируют вглубь, производя легирование металла стружки.
После магнитной сепарации и очистки стружки от остатков шихты стружку переплавляют, получая металл, содержащий 0,9-1,7% никеля; 0,3-0,8% кобальта, остальное - железо. Содержание серы в полученном после переплава стружки сплаве не превышает ее содержание в исходном материале стружки.
Способ извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков осуществляют следующим образом. Металлическую стружку низкоуглеродистой стали, полученную при токарной обработке, окунают в ванну, содержащую разбавленную соляную кислоту, на 1-2 минуты для удаления остатков смазочно-охлаждающей жидкости и слоя окалины, полученных при резании. Затем стружку промывают в воде и сушат теплым воздухом до полного удаления влаги.
Подготовленную стружку в количестве 10-20% по массе смешивают с отвальным шлаком в количестве 80-90% по массе, добавляя 5% сверх 100% хлористого аммония или хлоридов щелочных металлов, или их смеси. Полученную шихту упаковывают в контейнер из жаростойкой стали, применяя для герметизации плавкий затвор.
Контейнер устанавливается в камерную электрическую или газовую печь и нагревается вместе с ней до температуры 1050-1100°C. После чего следует изотермическая выдержка в течение 4-6 часов. По окончании времени изотермической выдержки контейнер из печи извлекается и остывает на воздухе до температуры окружающей среды.
Затем контейнер разбирают, стружка отделяется магнитной сепарацией, очищается от остатков шихты грохочением, и в последующем переплавляется в индукционных печах, после предварительного брикетирования, и разливается в слитки или в отливки. Полученный металл слитков или отливок содержит 0,9-1,7% никеля; 0,3-0,8% кобальта, остальное - железо. Содержание серы в полученных слитках или отливках такое же как в исходном металле стружки.
Таким образом, заявленный способ по сравнению с прототипами не требует металлургического передела, достаточно прост в техническом оснащении и ориентирован на извлечение никеля и кобальта из бедных по данным компонентам отвальных шлаков.
Claims (2)
1. Способ извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков комбинатов, производящих никель, включающий химико-термическую обработку, отличающийся тем, что химико-термической обработке подвергают отвальные шлаки, содержащие 0,4-1% никеля и 0,2-0,9% кобальта в виде окислов и 2-10% серы, и ведут ее в смеси со стальной низкоуглеродистой стружкой, полученной после токарной обработки, и хлористым аммонием или хлоридами щелочных металлов или их смесью при температуре 1050-1100°C для образования газообразных хлоридов никеля и кобальта и проведения обменной реакции, в результате которой никель и кобальт из газовой фазы осаждаются, диффундируют вглубь и легируют низкоуглеродистую стальную стружку, которую затем переплавляют в индукционных печах с получением сплава, содержащего 0,9-1,7% никеля и 0,3-0,8% кобальта, остальное - железо.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что получают сплав, содержание серы в котором не превышает ее содержание в исходном металле низкоуглеродистой стальной стружки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012111300/02A RU2499064C1 (ru) | 2012-03-23 | 2012-03-23 | Способ извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков комбинатов, производящих никель |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012111300/02A RU2499064C1 (ru) | 2012-03-23 | 2012-03-23 | Способ извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков комбинатов, производящих никель |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012111300A RU2012111300A (ru) | 2013-09-27 |
| RU2499064C1 true RU2499064C1 (ru) | 2013-11-20 |
Family
ID=49253763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012111300/02A RU2499064C1 (ru) | 2012-03-23 | 2012-03-23 | Способ извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков комбинатов, производящих никель |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2499064C1 (ru) |
Citations (5)
| 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 |
| RU2230806C1 (ru) * | 2003-07-16 | 2004-06-20 | Фомин Александр Викторович | Способ переработки никельсодержащих конвертерных шлаков никелевых комбинатов |
| RU2283880C1 (ru) * | 2005-02-24 | 2006-09-20 | Открытое Акционерное Общество "Южно-Уральский никелевый комбинат" | Способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства |
| RU2355794C1 (ru) * | 2007-11-26 | 2009-05-20 | Открытое Акционерное Общество "Южно-Уральский никелевый комбинат" | Способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства |
-
2012
- 2012-03-23 RU RU2012111300/02A patent/RU2499064C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| 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 |
| RU2230806C1 (ru) * | 2003-07-16 | 2004-06-20 | Фомин Александр Викторович | Способ переработки никельсодержащих конвертерных шлаков никелевых комбинатов |
| RU2283880C1 (ru) * | 2005-02-24 | 2006-09-20 | Открытое Акционерное Общество "Южно-Уральский никелевый комбинат" | Способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства |
| RU2355794C1 (ru) * | 2007-11-26 | 2009-05-20 | Открытое Акционерное Общество "Южно-Уральский никелевый комбинат" | Способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012111300A (ru) | 2013-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI742180B (zh) | 製造富含鉑族金屬(pgm)合金之方法 | |
| CA2958788C (en) | Process for the production of a pgm-enriched alloy | |
| CN106521309A (zh) | 一种耐热铸铁锅炉炉栅及其制备方法 | |
| KR20120074167A (ko) | 동 제련 슬래그로부터의 유가금속 회수 방법 | |
| RU2499064C1 (ru) | Способ извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков комбинатов, производящих никель | |
| CN118600224A (zh) | 一种回收危废炉渣和水洗飞灰中铜、铁、镍、钴的工艺 | |
| Lee et al. | Reduction kinetics of zinc powder from brass converter slag by pyrometallurgical method using hydrogen gas | |
| US20180142327A1 (en) | Process for the production of a pgm-enriched alloy | |
| US20180142328A1 (en) | Process for the production of a pgm-enriched alloy | |
| CN110484765A (zh) | 一种铝青铜合金及其制备方法 | |
| CN114672657A (zh) | 冶炼高洁净度热作模具钢的电渣重熔方法 | |
| Sviridova et al. | Determination of the Basic Parameters of the Recovery Process for Extracting Iron from Iron and Steel Slag | |
| RU2514750C1 (ru) | Способ переработки отвальных конверторных шлаков предприятий по производству никеля с получением никелевого полуфабриката, пригодного для производства сталей 20хн2м и 20н2м | |
| RU2408739C1 (ru) | Способ переработки шламов гальванических производств | |
| Li et al. | Recycling of Stainless-Steel Pickling Sludge via RKEF Route | |
| JP2024103173A (ja) | 含ニッケル酸化鉱石の製錬方法 | |
| CN107245577A (zh) | 一种复合还原剂的制备方法及应用 | |
| WO2017164898A1 (en) | Method of treating unrefined tungstic acid to produce alloy grade tungsten for use in tungsten bearing steels and nickel based superalloys | |
| CN110468293A (zh) | 一种含铝黄铜合金的制备方法 | |
| Zheng et al. | Modification of Copper Slag Composite with Water-Quenched Silicon-Manganese Slag | |
| JP2024014004A (ja) | 含ニッケル酸化鉱石の製錬方法 | |
| CN104928515A (zh) | 用于非真空铸造锌合金的熔剂及制备方法 | |
| Guoxing et al. | RECOVERY OF VALUABLE METALS FROM SPENT LITHIUM-ION BATTERIES BY SMELTING REDUCTION PROCESS BASED ON MnO-SiO | |
| RU2621496C2 (ru) | Способ переработки окисленных никелевых руд и отвальных никелевых шлаков химико-термической обработкой | |
| WO2024018692A1 (ja) | 含ニッケル酸化鉱石の製錬方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140324 |