[go: up one dir, main page]

RU2595169C1 - Method of producing cobalt using oil shale - Google Patents

Method of producing cobalt using oil shale Download PDF

Info

Publication number
RU2595169C1
RU2595169C1 RU2015114987/02A RU2015114987A RU2595169C1 RU 2595169 C1 RU2595169 C1 RU 2595169C1 RU 2015114987/02 A RU2015114987/02 A RU 2015114987/02A RU 2015114987 A RU2015114987 A RU 2015114987A RU 2595169 C1 RU2595169 C1 RU 2595169C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cobalt
oil shale
charge
metallurgy
calcium
Prior art date
Application number
RU2015114987/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Юрьевич Назаренко
Наталья Константиновна Кондрашева
Светлана Николаевна Салтыкова
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Priority to RU2015114987/02A priority Critical patent/RU2595169C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2595169C1 publication Critical patent/RU2595169C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, mainly to cobalt metallurgy. Method of producing cobalt involves preparation of charge by mixing cobalt-bearing material with oil shale as carbon containing reducer, which contains quartz sand, calcium and magnesium metals. At that, in preparing charge shale fraction from 2 mm to less than 125 mm is used. Charge is added with technical soda. Quartz sand and calcium and magnesium metals contained in oil shale, provide higher yield of cobalt due to reduction of slag viscosity.
EFFECT: technical result is increased extraction of cobalt and reducing material costs.
1 cl, 2 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относиться к металлургической промышленности, преимущественно к металлургии кобальта.The invention relates to the metallurgical industry, mainly to the metallurgy of cobalt.

Известен способ переработки оборотных материалов и техногенных отходов металлургического производства (патент RU №2186132, опубл. 27.07.2002 г.), включающий их сушку, брикетирование, восстановительно-сульфидную плавку с введением в качестве сульфидирующего реагента элементарной серы.A known method of processing recycled materials and industrial wastes of metallurgical production (patent RU No. 2186132, published July 27, 2002), including drying, briquetting, sulphide reduction smelting with the introduction of elemental sulfur as a sulphiding reagent.

Недостатком способа является двухступенчатый процесс плавки, брикетирование и высокая цена сульфидирующего реагента.The disadvantage of this method is the two-stage melting process, briquetting and the high price of sulfidizing reagent.

Известен способ получения кобальта восстановительной плавкой оксидов кобальта (патент RU №2476614, опубл. 27.02.2013 г.), включающий плавку шихты из оксидов кобальта и углеродистого восстановителя, восстановление и обезуглероживание кобальта после полного расплавления.A known method of producing cobalt by reductive melting of cobalt oxides (patent RU No. 2476614, publ. 02.27.2013), including melting a mixture of cobalt oxides and a carbon reducing agent, recovery and decarburization of cobalt after complete melting.

Недостатком способа является многоступенчатость процесса, что приводит к усложнению проведения восстановительной плавки.The disadvantage of this method is the multi-stage process, which leads to the complication of the reduction smelting.

Известен способ переработки медно-кобальтового окисленного сырья с получением черновой меди и сплава на основе кобальта (патент RU №2359047 C2, опубл. - 20.06.2009), включающий сушку, прокалку сырья, загрузку шихты и восстановительную плавку в электропечи.A known method of processing copper-cobalt oxidized raw materials to produce blister copper and cobalt-based alloy (patent RU No. 2359047 C2, publ. - 06/20/2009), including drying, calcining of raw materials, loading the charge and smelting reduction in an electric furnace.

Недостатком этого способа является предварительная сушка и прокалка сырья, процесс восстановительной плавки ведется в две стадии.The disadvantage of this method is the preliminary drying and calcination of raw materials, the process of smelting reduction is carried out in two stages.

Известен способ переработки окисленных никелевых руд для получения никеля и кобальта (патент № RU 2078841, опубл. 10.05.1997 г.), включающий сульфидно-восстановительную плавку агломерата, конвертирование штейна, окислительный обжиг, восстановительный обжиг и восстановительную плавку огарка.A known method of processing oxidized nickel ores to produce nickel and cobalt (patent No. RU 2078841, publ. 05/10/1997), including sulphide reduction sinter smelting, matte conversion, oxidative firing, reduction firing and reduction smelting.

Недостатком этого способа является предварительная сульфидно-восстановительная плавка и обжиг, что ведет к увеличению материальных затрат процесса.The disadvantage of this method is the preliminary sulfide-reduction smelting and firing, which leads to an increase in material costs of the process.

Известен способ переработки оборотных материалов и техногенных отходов металлургического производства (патент RU №2263719, опубл. 10.11.2005 г.), принятый за прототип, включающий их сушку, смешение с сульфидирующим реагентом, углеродсодержащим восстановителем и кварцевым песком для получения шихты, содержащей кальций и магний, и ее восстановительно-сульфидную плавку.A known method of processing recycled materials and industrial wastes of metallurgical production (patent RU No. 2263719, publ. 10.11.2005), adopted as a prototype, including drying, mixing with a sulfidizing reagent, carbon-containing reducing agent and silica sand to obtain a mixture containing calcium and magnesium, and its sulphide reduction smelting.

Недостатком способа является перевод кобальта в штейн, необходимость добавки сульфидирующего реагента, кварцевого песка, тяжелых цветных металлов, кальция и магния.The disadvantage of this method is the conversion of cobalt to matte, the need for the addition of a sulfidizing reagent, silica sand, heavy non-ferrous metals, calcium and magnesium.

Техническим результатом изобретения является снижение материальных затрат на добавку в шихту кварцевого песка, кальция и магния при использовании в качестве углеродсодержащего восстановителя отходов сланцепереработки - горючих сланцев фракции от 2 мм до менее 125 мм - и снижение температуры плавления за счет добавки технической соды при излечении кобальта из кобальтсодержащих материалов.The technical result of the invention is to reduce material costs for the addition of quartz sand, calcium and magnesium when using shale processing waste — a combustible shale fraction from 2 mm to less than 125 mm — as a carbon-containing reducing agent, and to reduce the melting temperature by adding technical soda when treating cobalt from cobalt-containing materials.

Технический результат достигается тем, что в качестве углеродсодержащего восстановителя используются горючие сланцы фракцией от 2 мм до менее 125 мм в соотношении от 19,0% до 39,0% к сумме масс кобальта в шихте, которые содержат кварцевый песок и металлы - кальций и магний, а также к шихте добавляется техническая сода в соотношении к горючим сланцам (0,8-1):1.The technical result is achieved by the fact that, as a carbon-containing reducing agent, oil shale is used with a fraction of 2 mm to less than 125 mm in a ratio of 19.0% to 39.0% of the total mass of cobalt in the charge, which contain quartz sand and metals - calcium and magnesium , and technical soda is added to the charge in relation to oil shale (0.8-1): 1.

Способ получения кобальта с использованием горючих сланцев поясняется следующими фигурами:The method of producing cobalt using oil shale is illustrated by the following figures:

фиг. 1 - степень извлечение кобальта при использовании горючих сланцев в соотношении 20% к сумме масс кобальта в шихте;FIG. 1 - the degree of cobalt extraction when using oil shale in the ratio of 20% to the total mass of cobalt in the charge;

фиг. 2 - степень извлечение кобальта при использовании горючих сланцев в соотношении 36% к сумме масс кобальта в шихте.FIG. 2 - the degree of extraction of cobalt when using oil shale in the ratio of 36% to the total mass of cobalt in the charge.

Способ осуществляется следующим образом. Для изготовления шихты кобальтсодержащий материал смешивают с углеродсодержащим восстановителем в соотношении к сумме масс кобальта в шихте от 19,0% до 39,0%, техническую соду в соотношении к углеродсодержащему восстановителю в шихте (от 0,8 до 1):1. Полученную шихту перемешивают, помещают в емкость для восстановительной плавки и загружают в трубчатую печь ПТ - 1,2-40 для проведения восстановительной плавки в окислительной атмосфере при температуре от 1000°C до 1200°C в течении 40-60 минут. После восстановительной плавки достают емкость с восстановленным металлом и извлекают полученный металл.The method is as follows. For the manufacture of the charge, the cobalt-containing material is mixed with a carbon-containing reducing agent in relation to the total mass of cobalt in the charge from 19.0% to 39.0%, technical soda in relation to the carbon-containing reducing agent in the charge (from 0.8 to 1): 1. The resulting mixture is mixed, placed in a tank for reducing smelting and loaded into a tube furnace PT - 1.2-40 for conducting reducing smelting in an oxidizing atmosphere at a temperature of from 1000 ° C to 1200 ° C for 40-60 minutes. After reduction melting, a vessel with the reduced metal is removed and the resulting metal is recovered.

Снижение загрузки восстановителя ниже 19,0% приводит к уменьшению извлечения кобальта.Reducing the load of the reducing agent below 19.0% leads to a decrease in cobalt recovery.

Повышение загрузки восстановителя выше 39,0% к сумме масс кобальта в шихте приводит к увеличению материальных затрат и дополнительному выбросу газов - SO2, H2S, CO и CO2 в атмосферу.Increasing the load of the reducing agent above 39.0% of the total mass of cobalt in the charge leads to an increase in material costs and an additional emission of gases - SO 2 , H 2 S, CO and CO 2 into the atmosphere.

В шихту вводят техническую соду в соотношении к горючим сланцем (0,8-1):1.Technical soda is introduced into the charge in relation to oil shale (0.8-1): 1.

Снижение загрузки технической соды ниже 0,8:1 в соотношении к горючим сланцам приводит к уменьшению извлечения кобальта, повышению температуры плавления шихты и, как следствие, к увеличению материальных затрат.Reducing the loading of technical soda below 0.8: 1 in relation to oil shale leads to a decrease in cobalt extraction, an increase in the melting temperature of the charge and, as a consequence, to an increase in material costs.

Повышение загрузки технической соды выше 1:1 в соотношении к горючим сланцам приводит к увеличению материальных затрат и дополнительному выбросу CO2 в атмосферу.Increasing the load of technical soda above 1: 1 in relation to oil shale leads to an increase in material costs and an additional emission of CO 2 into the atmosphere.

После плавки получают материал, содержащий в массовых долях: 60-75% кобальта и 5-10% силикатов кобальта (Co2SiO4/CoSiO3). Извлечение кобальта от 73% до 90% при температуре плавления 900-1000°C (в способе-прототипе от 70% до 85% при температуре плавления 1300-1400°C).After melting, a material is obtained containing in mass fractions: 60-75% cobalt and 5-10% cobalt silicates (Co 2 SiO 4 / CoSiO 3 ). Cobalt recovery from 73% to 90% at a melting point of 900-1000 ° C (in the prototype method from 70% to 85% at a melting point of 1300-1400 ° C).

Пример 1. Кобальтсодержащий материал смешивали с горючими сланцами фракции менее 125 мм в соотношении 20% к сумме масс кобальта и с технической содой, в соотношении к горючим сланцам 0,8:1. Шихту плавили в окислительной атмосфере при температуре 1000°C в течении 50 минут. Результат приведен на фиг. 1.Example 1. Cobalt-containing material was mixed with oil shale fractions of less than 125 mm in a ratio of 20% to the total mass of cobalt and technical soda, in a ratio to oil shale of 0.8: 1. The mixture was melted in an oxidizing atmosphere at a temperature of 1000 ° C for 50 minutes. The result is shown in FIG. one.

Пример 2. В шихту из примера 1 добавили горючие сланцы до соотношения 38% к сумме масс кобальта и техническую соду до соотношения к горючим сланцам 1:1. Шихту плавили в окислительной атмосфере при температуре 900°C в течении 50 минут. Результат приведен на фиг. 2.Example 2. In the mixture from example 1 was added oil shale to a ratio of 38% of the total mass of cobalt and technical soda to a ratio to oil shale of 1: 1. The mixture was melted in an oxidizing atmosphere at a temperature of 900 ° C for 50 minutes. The result is shown in FIG. 2.

Claims (1)

Способ получения кобальта, включающий смешение кобальтсодержащего материала с углеродсодержащим восстановителем с получением шихты и ее восстановительную плавку, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего восстановителя используют горючие сланцы фракцией от 2 мм до менее 125 мм в соотношении от 19,0% до 39,0% к сумме масс кобальта в шихте, содержащие кварцевый песок и металлы - кальций и магний, при этом в шихту добавляют техническую соду в соотношении к горючим сланцам (0,8-1):1. A method of producing cobalt, comprising mixing a cobalt-containing material with a carbon-containing reducing agent to produce a charge and melting reduction, characterized in that as a carbon-containing reducing agent using oil shale fraction from 2 mm to less than 125 mm in a ratio of from 19.0% to 39.0% to the sum of the mass of cobalt in the mixture containing quartz sand and metals - calcium and magnesium, while technical soda is added to the mixture in relation to oil shale (0.8-1): 1.
RU2015114987/02A 2015-04-21 2015-04-21 Method of producing cobalt using oil shale RU2595169C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015114987/02A RU2595169C1 (en) 2015-04-21 2015-04-21 Method of producing cobalt using oil shale

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015114987/02A RU2595169C1 (en) 2015-04-21 2015-04-21 Method of producing cobalt using oil shale

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2595169C1 true RU2595169C1 (en) 2016-08-20

Family

ID=56697634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015114987/02A RU2595169C1 (en) 2015-04-21 2015-04-21 Method of producing cobalt using oil shale

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2595169C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2618929A1 (en) * 1975-05-30 1976-12-09 Amax Inc PROCESS FOR THE PRODUCTION OF CRUDE COPPER FROM A COPPER-IRON SULPHIDE CONCENTRATE
SU1406196A1 (en) * 1986-09-15 1988-06-30 Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности "УНИПРОМЕДЬ" Method of producing blister copper
US4857104A (en) * 1988-03-09 1989-08-15 Inco Limited Process for reduction smelting of materials containing base metals
US5662730A (en) * 1994-12-08 1997-09-02 Nippon Mining & Metals Co., Ltd. Method for pyrometallurgical smelting of copper
RU2249055C1 (en) * 2003-08-18 2005-03-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ФГУП "ВУХИН") Method for pyrometallurgy reprocessing of copper-containing materials
RU2263719C1 (en) * 2004-04-14 2005-11-10 Открытое Акционерное Общество "Южно-Уральский никелевый комбинат" Method of reworking reprocessing materials and tecnogenious wastes of metallurgical process
RU2476614C2 (en) * 2011-05-20 2013-02-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина Method for obtaining cobalt with reduction melting of cobalt oxides

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2618929A1 (en) * 1975-05-30 1976-12-09 Amax Inc PROCESS FOR THE PRODUCTION OF CRUDE COPPER FROM A COPPER-IRON SULPHIDE CONCENTRATE
SU1406196A1 (en) * 1986-09-15 1988-06-30 Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности "УНИПРОМЕДЬ" Method of producing blister copper
US4857104A (en) * 1988-03-09 1989-08-15 Inco Limited Process for reduction smelting of materials containing base metals
US5662730A (en) * 1994-12-08 1997-09-02 Nippon Mining & Metals Co., Ltd. Method for pyrometallurgical smelting of copper
RU2249055C1 (en) * 2003-08-18 2005-03-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ФГУП "ВУХИН") Method for pyrometallurgy reprocessing of copper-containing materials
RU2263719C1 (en) * 2004-04-14 2005-11-10 Открытое Акционерное Общество "Южно-Уральский никелевый комбинат" Method of reworking reprocessing materials and tecnogenious wastes of metallurgical process
RU2476614C2 (en) * 2011-05-20 2013-02-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина Method for obtaining cobalt with reduction melting of cobalt oxides

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sarfo et al. Recovery of metal values from copper slag and reuse of residual secondary slag
KR101345063B1 (en) Method for producing ferroalloy containing nickel
EP2839045B1 (en) Method for processing slags of non-ferrous metallurgy
JP6896713B2 (en) A method for extracting metals from the concentrates of metal-containing sulfide minerals by direct reduction with regeneration and reuse of the reducing agent iron and the flux sodium carbonate.
Li et al. Co-treatment of waste smelting slags and gypsum wastes via reductive-sulfurizing smelting for valuable metals recovery
CN101509077A (en) Method for extracting platinum, palladium, rhodium from automotive catalyst of ore phase reconstruction
CN103243221B (en) Method for directly gathering gold by virtue of smelting of unmanageable gold ore molten pool containing arsenic and stibium
CN113528810A (en) Method for treating mixture of laterite nickel ore leaching slag and jarosite slag and application
RU2553141C2 (en) Method of ferromolybdenum production from molybdenite
CN104263965A (en) Method for recovering gold and lead by smelting refractory gold ore and lead-containing waste residue raw materials through oxygen enrichment molten pool
Khasanov et al. Technology for the Reduction of Iron Oxides in Fluidized Bed Furnaces
Wang et al. Recovery of Cu-Fe-S matte from electroplating sludge via the sulfurization-smelting method
CN106315517A (en) Method for recycling sulphur from sulphur-containing residue
CN110983043B (en) Method for preparing high-grade ferronickel from medium-low grade laterite-nickel ore
CA3158562A1 (en) Process for producing copper metal from copper concentrates without generating waste
CN104975166A (en) Method for treating antimony sulfide concentrate through sulfide phase reductive transformation-ore dressing
Ruan et al. Utilization and detoxification of gypsum sludge by replacing limestone in reduction smelting of high lead slag
RU2595169C1 (en) Method of producing cobalt using oil shale
CN102747231A (en) Method for treating copper dross by induction electric furnace
CN107574278A (en) A kind of method that ferronickel is prepared with lateritic nickel ore enriching nickel
CN119372492A (en) A method for separating niobium from niobium-containing ore
CN102296181A (en) Method for smelting high-purity nickel-molybdenum alloy by using complex nickel-molybdenum ore
Cao et al. In situ modification of molten copper smelting slag using gypsum-based additives for enhanced metal recovery: from fundamentals to pilot studies
Liu et al. Recovery of iron from lead-zinc metallurgical slags by bath smelting
FI85878B (en) FOERFARANDE FOER REDUKTIONSSMAELTNING AV MATERIAL INNEHAOLLANDE GRUNDMETALLER.

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200422