DE1263316B

DE1263316B - Verfahren zur Gewinnung von Nickel, Nickelverbindungen und/oder Ferronickel aus eisenhaltigen, oxydisch-silikatischen Nickelerzen

Info

Publication number: DE1263316B
Application number: DEM64802A
Authority: DE
Inventors: Gunter Heitmann; Wilhelm Thumm
Original assignee: Vale Canada Ltd
Current assignee: Vale Canada Ltd
Priority date: 1965-04-07
Filing date: 1965-04-07
Publication date: 1968-03-14
Also published as: GB1080210A; US3388870A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

C22b

Deutsche KL: 40 a-23/02

Nummer: 1263 316

Aktenzeichen: M 64802 VT a/40 a

Anmeldetag: 7. April 1965

Auslegetag: 14. März 1968

Es gibt große Mengen eisenhaltiger, oxydischsilikatischer Nickelerze, wie z. B. Garnierite und Latente, mit recht niedrigen Gehalten an Nickel, die aber in Anbetracht des hohen Preises, den das Nickel auf dem Weltmarkt erbringt, trotzdem auf Nickel verarbeitet werden. Diese Erze haben im allgemeinen einen Eisengehalt von 10 bis 50, meist 20 bis 40% und einen Nickelgehalt von unter l°/„ bis maximal 3%, üblicherweise zwischen 1 und 2%. Charakteristisch für diese Erze ist auch ein hoher Wassergehalt von bis zu 50%, im allgemeinen von etwa 30 bis 40%, wovon ein erheblicher Anteil im allgemeinen etwa 10% absolut, als chemisch gebundenes Wasser vorliegt, das nicht durch übliches Trocknen bei HO⁰C, sondern erst durch Kalzination bei Temperaturen oberhalb 600, im allgemeinen bei etwa 800 bis 9 00° C ausgetrieben werden kann.

Außerdem haben diese Erze noch relativ hohe Gehalte an SiO₂ und MgO, welche in einigen Fällen jeweils 30% übersteigen können und meist über 10% liegen. Daneben liegen gewöhnlich noch einige Prozente Al₂O₃, etwas. CaO und Cr₂O₃ vor.
. Eine bekannte Verfahrensgruppe zur Aufarbeitung dieser Erze besteht darin, sie, gegebenenfalls nach vorheriger Teilreduktion, mit Schwefelsäure, wäßrigen Lösungen von SO₂, Ammoniak und Ammonverbindungen in Gegenwart von Sauerstoff u. dgl. auszulaugen. Dabei wird angestrebt, das Eisen und Magnesium möglichst ungelöst zu lassen und das Nickel möglichst quantitativ in die Lösung zu bekommen. Auch ist es bekannt, aus dem Erz nach dem bekannten Krupp - Renn - Verfahren Eisen - Nickel-Luppen herzustellen, diese einer selektiven Oxydation durch Behandlung in sauerstofffreier, wasserdampfhaltiger Atmosphäre oberhalb 800 ⁰C zu unterwerfen und das so erhaltene aufmahlbare Produkt, in dem nur das Ni als ammoniaklöslicher Bestandteil, das Eisen aber als unlösliches Oxyd vorliegt, ammoniakalisch zu laugen.

Ein Nachteil der Verfahren, Nickelanreicherungen durch Laugen des Erzes, gegebenenfalls nach einer Vorbehandlung desselben, zu erzielen, besteht darin, daß die erforderlichen Lösungsmittel ziemlich kostspielig und daher die durch Lösungsmittelverluste verursachten Aufwendungen erheblich sind. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, Teilanreicherungen auf trockenem Wege zu erzielen. So ist z. B. ein Vorschlag bekanntgeworden, durch eine Teilreduktion des Erzes 40 bis 85% des Eisens und Nickels in metallische Form überzuführen und darauf das Gut in heißem, aber nicht geschmolzenem Zustand mit sauerstoffhaltigen Gasen zu behandeln, wobei eine

Verfahren zur Gewinnung von Nickel,
Nickelverbindungen und/oder Ferronickel
aus eisenhaltigen, oxydisch-silikatischen
Nickelerzen

Anmelder:

The International Nickel Company of Canada,

Limited, New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. F. Zumstein, Dr. E. Assmann,

Dr. R. Koenigsberger

und Dipl.-Phys. R. Holzbauer, Patentanwälte,

8000 München 2, Bräuhausstr. 4

Als Erfinder benannt:

Wilhelm Thumm,

Gunter Heitmann, 6000 Frankfurt

solche Eisenmenge wieder oxydiert wird, daß die frei werdende Wärme ausreicht, um das ganze Gut zu schmelzen. Da sich bei diesem Verfahren eine nickelarme Schlacke bildet, wird eine Nickelanreicherung in der schmelzflüssigen Eisenphase erzielt. Voraussetzung für die Durchführbarkeit des Verfahrens ist ein sehr hoher Reduktionsgrad entsprechend 40* bis 85 %iger Metallisierung, was hohe Aufwendungen für die Reduktion erfordert.

Ein anderes bekanntes Verfahren besteht darin, das feinzerkleinerte Erz knapp unterhalb der Schmelztemperatur mit einer Mischung reduzierender Gase, die Schwefelverbindungen enthalten, zu behandeln, um praktisch das gesamte Nickel und einen kleinen, kontrollierten Teil des Eisens zu reduzieren und praktisch das gesamte Nickel in Sulfid umzuwandeln, worauf das reduzierte und in Sulfid umgewandelte Erz unter Bildung eines Steins aus dem reduzierten und in Sulfide verwandelten Material dieses Erzes geschmolzen wird. Dieses Verfahren ermöglicht die Anreicherung des Nickels in einem Stein bis auf etwa 30 % bei einem hohen Nickelausbringen. Jedoch sind auch hier die Betriebskosten erheblich, vor allem ist der Wärmeaufwand sehr groß, weil das ganze Material nicht nur bei hoher Temperatur mit den

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reduzierenden schwefelhaltigen Gasen behandelt wer- Ca(NO₃)₂. Als Schwefellieferanten kommen außer

den muß, sondern auch das gesamte bereits behandelte den genannten Stoffen vor allem Elementarschwefel

Material auf Steinschmelztemperatur erhitzt werden und sulfidische Erze, wie Pyrit, in Betracht. Auch

muß. ein eventueller Schwefelgehalt des angewendeten

Auch das Verfahren der Soc. Le Nickel beruht auf 5 Reduktionsmittels, z. B. reduzierenden Gases oder

der Bindung des gesamten Ni an S, der in Form von Heizöles, kann als Schwefellieferant für den er-

CaSO₁ während des Einschmelzens zugegeben wird. findungsgemäßen Zweck dienen.

Ein anderes bekanntes Verfahren, das bewußt auf Die innige Berührung der Erzpartikeln mit den eine Nickelanreicherung verzichtet und aus dem genannten Zuschlagsstoffen kann außer durch mecha-Erz nur ein Roheisen mit einem Nickelgehalt er- io nisches Einbinden auch z. B. durch Tränken der schmilzt, der dem Ni: Fe-Verhältnis im Roherz fertigen Pellets mit einer wäßrigen Lösung der genannentspricht, sei in diesem Zusammenhang nur am ten Stoffe oder durch Verwendung solcher wäßriger Rande erwähnt, weil es kein eigentliches Nickel- Lösungen zum Pelletisierungsvorgang selbst erzielt anreicherungsverfahren darstellt. werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren 15 Der innige Kontakt der Erzpartikeln mit den

zur Gewinnung von reinem Nickel, Nickelverbindungen genannten Stoffen ist jedoch, wie gesagt, nur eine der

und/oder Ferronickel aus armen, oxydisch-silikatischen Voraussetzungen, um die erfindungsgemäße magne-

Nickelerzen mit z. B. unter 1 bis etwa 3 % Ni mit tische Anreicherung erzielen zu können. Eine zweite,

relativ hohem Eisengehalt, vorzugsweise aus lateri- aber ebenso wichtige Voraussetzung ist die, daß der tischen und garnieritischen Nickelerzen. Im wesent- 20 Reduktionsprozeß der genannten Pellets bei einer

liehen beruht das erfindungsgemäße Verfahren auf Temperatur von 850 bis 1250, vorzugsweise 950 bis

einer besonders wirtschaftlichen Gewinnung eines 1150° C so geleitet wird, daß auf einen ganz be-

Nickelkonzentrates aus den genannten Erzen, das stimmten Reduktionsgrad der teilreduzierten Pellets

anschließend mit an sich bekannten Methoden, z. B. eingestellt wird. Daß und wie der Reduktionsgrad durch Carbonylbildung, Laugung oder Verblasen 25 eines eisenerzhaltigen Pellets bei der direkten Reduk-

und Einschmelzen zu metallischem Nickel, Nickel- tion, und zwar vorzugsweise im Drehrohrofen, durch

verbindungen oder Ferronickel aufgearbeitet werden geeignete Wahl von Temperatur, Verweilzeit und

kann. Erfmdungsgemäß werden aus den armen Zusammensetzung der mit dem Erz in Kontakt

Nickelerzen mit den üblichen hohen Gehalten an stehenden Gasatmosphäre eingestellt werden kann, Eisen, Kieselsäure und gegebenenfalls Magnesium 30 ist an sich bekannt und bildet keinen Bestandteil

Nickelkonzentrate mit über 4%, vorzugsweise 10 bis der vorliegenden Erfindung. Ein wesentliches Merkmal

20 % Ni und darüber, je nach dem Nickelgehalt des der vorliegenden Erfindung ist aber das, daß der

Ausgangserzes, auf trockenem Wege gewonnen. Reduktionsgrad der behandelten Pellets so einge-

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß es stellt wird, daß er mindestens vollständiger Metalli-

durch geeignete Führung der Teilreduktion möglich 35 sierung des gesamten Nickelvorlaufes und mindestens

ist, das Erz in einen Zustand zu bringen, in dem aus der Reduktion des gesamten Eisenvorlaufes zu FeO

ihm — entsprechend feine Aufmahlung voraus- entspricht, der Hauptteil des Eisens jedoch nicht zu

gesetzt — eine Fraktion magnetisch abgetrennt Metall reduziert wird. Vorzugsweise ist die obere

werden kann, in der das Nickel gegenüber dem Aus- Grenze des einzustellenden Reduktionsgrades so

gangserz wesentlich angereichert ist, wobei außerdem 4° bestimmt, daß maximal so viel Eisen im metallischen

der Nickelvorlauf des Erzes so weitgehend in das Zustand vorliegt, wie der 15fachen, vorzugsweise

magnetische Konzentrat gebracht werden kann, daß der 2- bis lOfachen Gewichtsmenge des vorhandenen

die Nickelverluste mit den verworfenen Abgängen Nickels entspricht. Als Reduktionsmittel für die

unter 20°/o> im allgemeinen unter 15°/₀, liegen. Um Teilreduktion können grundsätzlich alle bekannten

dies zu erreichen, ist die gleichzeitige Anwendung 45 festen, flüssigen oder gasförmigen Reduktionsmittel

mehrerer Maßnahmen erforderlich. verwendet werden. Vorzugsweise werden jedoch

Zunächst ist es erfindungsgemäß wesentlich, daß flüssige Reduktionsmittel, wie Heizöl und/oder die

die auf übliche Pelletisierfeinheit, z. B. mindestens daraus bei der Reduktionstemperatur gebildeten

50% unter 40 μ, 100 °/₀ unter 100 μ, vermahlenen Krack- oder Spaltprodukte, verwendet.

Erze zu Pellets verformt werden, in die außerdem 5° Das Reduktionsmittel, z. B. Kohle, kann dem

Stoffe eingebunden sind, die Schwefel, Alkalien Pellet miteinverleibt werden. Es kann aber auch ein

und/oder Erdalkalien enthalten. Dabei ist das Ver- Außenbett aus festem Reduktionsmittel, wie z. B.

hältnis von Alkali bzw. Erdalkali zu getrocknetem Kohle oder Koksgrus, zusätzlich oder ausschließlich

Erz zweckmäßig auf 1 bis 7 Gewichtsprozent, ge- verwendet werden. Die Reduktion wird vorteilhaft

rechnet als Na₂O, oder stöchiometrisch entsprechen- 55 in einem an sich bekannten Drehrohrofen mit Mantel-

den Mengen an CaO oder K₂O einzustellen (bekannt- brennern durchgeführt, der von den Pellets im Gegen-

lich entspricht stöchiometrisch 1 Gewichtsteil Na₂O strom zu den Gasen durchsetzt wird. Wenn die

= 0,91 Gewichtsteile CaO = 1,52 Gewichtsteile K₂O. Reduktion mit flüssigen Reduktionsmitteln, wie z. B.

Das Verhältnis von Schwefel zu Alkali ist dabei Heizöl, durchgeführt wird, ist es zweckmäßig, dieses

vorteilhaft gewichtsmäßig auf S: Na₂O = 1:1 bis 60 vornehmlich in den unteren Teil des Ofens einzit-

1: 4 einzustellen, wobei ebenfalls alle Alkalien und führen, vorzugsweise durch direktes Aufspritzen auf

Erdalkalien stöchiometrisch auf Na₂O umzurechnen die Ofencharge. Die dabei entwickelten gas- oder

sind. Als Stoffe, die sowohl Alkali bzw. Erdalkali wie dampfförmigen Produkte werden dann in dem dem

auch Schwefel enthalten, kommen vor allem Na₂SO₄, Aufgabeende näher gelegenen Teil des Ofens durch

Na₂S, Na₂SO₃, CaSO₄ und CaS in Betracht. Weitere, 65 Einführung von Verbrennungsluft verbrannt. Man

für den erfindungsgemäßen Zweck gut geeignete kann aber auch einen Ofen verwenden, der außer

Alkali- oder Erdalkaliverbindungen sind Na₂CO₃, einem Zentralbrenner auch über seine ganze Länge

NaOH, NaNO₃, CaO, Ca(OH)₂, CaCO₃, MgCO₃, verteilte Mantelbrenner hat, die im unteren Teil

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des Ofens gelegenen Brenner mit Luftunterschuß zu Lösungen, wie karbonathaltigen ammoniakalischen betreiben und die dem Aufgabeende näher gelegenen Lösungen, in Gegenwart von Luft oder anderen mit mindestens solchem Luftüberschuß, daß das sauerstoffhaltigen Gasen gelaugt werden, wobei Ofenabgas etwa neutral bleibt. jedoch im Gegensatz zu bekannten Verfahren die

Zur Verhinderung des Zusammenbackens und der 5 Laugung bewußt so betrieben wird, daß nicht auf Ansatzbildung im Ofen kann der Ofencharge noch höchstes Nickelausbringen gefahren wird, sondern Kalk oder Dolomit, zweckmäßig in einer Korngröße daß im gelaugten Rückstand noch ein Rest Nickelvon 0 bis 5 mm, d. h. 90°/₀ im Bereich von 0,1 bis gehalt belassen wird, der etwa dem Nickelgehalt des 5 mm, zugemischt werden. Ebenso können die Pellets in die erste Stufe des Verfahrens eingesetzten Erzes vor der Aufgabe in den Reduktionsofen, z. B. Dreh- io entspricht. Diese Rückstände werden zusammen rohrofen, mit staubförmigem Dolomit oder Kalk mit dem aufzubereitenden Erz in die Pellets eingepudert werden. Auch können die Pellets vor der gebunden. Da erfindungsgemäß nur ein kleiner Teil Aufgabe in den Ofen in an sich bekannter Weise mit des zu verarbeitenden Erzes gelaugt werden muß, den Ofenabgasen getrocknet und vorgewärmt werden. muß auch nur ein aliquoter Teil der bisher notwendig

Die erfindungsgemäß hergestellten und teilredu- 15 gewesenen Laugemenge umgewälzt werden. Dadurch zierten Erzpellets, in denen der gesamte Nickelvorlauf sinken nicht nur die Laugenverluste während der als Metall und der Hauptteil des Eisens als Eisenoxyd Laugung und die unvermeidlichen, mit den Laugenvorliegt, werden anschließend gemahlen und einer rückständen ausgebrachten Laugenverluste, sondern magnetischen, vorzugsweise einer naßmagnetischen es wird auch die notwendige Apparatur und der für Aufbereitung unterworfen. Zweckmäßig werden sie 20 die Laugung erforderliche Energieaufwand ebenfalls vor dem Vermählen auf eine Temperatur abgekühlt, im gleichen Verhältnis kleiner,
bei der keine Gefahr einer Reoxydation des Ni mehr Das gleiche Prinzip, bei der Aufarbeitung des

besteht. Die Abkühlung kann auf beliebige Weise, Magnetkonzentrates absichtlich nicht auf höchstes z. B. durch indirekte Kühlung, erfolgen. Es ist aber Nickelausbringen zu fahren und dafür die Rückstände auch möglich, die Pellets durch Besprühen mit 25 in die Erzaufarbeitung zu rezirkulieren, kann sinn-Wasser abzukühlen, wobei die Pellets wahlweise ent- gemäß in gleicher Weise für die Aufarbeitung durch weder in eine solche Menge flüssigen Wassers ein- Verblasen und Verschlacken angewendet werden, getragen werden können, daß noch ein erheblicher Als Vorbereitung für das Einschmelzen des erfindungs-Teil des Wassers flüssig verbleibt, oder auch die gemäß erzeugten Konzentrates ist eine vorherige Wasserzugabe so zu bemessen, daß der Hauptteil 30 Agglomerierung zweckmäßig. Diese Voragglomerieder abzuführenden fühlbaren Wärme des Ofenaus- rung wird vorteilhaft durch Sintern oder Pelletisieren tragsproduktes gerade ausreicht, um das Wasser zu unter solchen Bedingungen bewirkt, daß dabei verdampfen, so daß das Ofenaustragsprodukt im gleichzeitig mindestens ein Teil des metallisch vorEndresultat trocken bleibt. liegenden Eisens oxydiert wird, wobei jedoch darauf

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Er- 35 zu achten ist, daß der Nickelgehalt möglichst vollfindung ist es aber auch möglich, das teilreduzierte ständig metallisch verbleibt. Besonders bei der letzt-Produkt vor oder nach der Aufmahlung einer kon- genannten Aufarbeitungsweise ist dieses Prinzip trollierten Reoxydation zu unterwerfen, die so ge- vorteilhaft. Die bekannten Verfahren zur Herstellung leitet wird, daß ein großer Teil des metallisch vor- von Ferronickel durch Verblasen und Verschlacken liegenden Eisens wieder oxydiert wird, das Nickel 40 der bei dem Verblasen gebildeten Eisenoxyde erlauben aber metallisch bleibt. Diese Reoxydation kann durch im allgemeinen nur die Herstellung von maximal Behandlung mit milden Oxydationsmitteln, wie Wasser- 45°/₀igem Ferronickel auf wirtschaftliche Weise, dampf oder CO₂, bei Temperaturen im Bereich von weil der Nickelgehalt der anfallenden Schlacke um etwa 500 bis 1000⁰C durchgeführt werden. Mit einem so höher wird, je höhere Nickelgehalte im anso vorbehandelten Erz können noch höhere An- 45 fallenden Ferronickel erreicht werden, so daß die reicherungsgrade im magnetischen Konzentrat erzielt Nickelverluste mit der Schlacke bei höheren Nickelwerden, als dies ohne gelenkte Reoxydation des gehalten des Ferronickels als etwa 45 °/₀ wirtschaftlich reduzierten Erzes möglich wäre. untragbar werden. Erfindungsgemäß kann gemäß

Die Feinheit der Aufmahlung, die vor der magne- der genannten bevorzugten Ausführungsform ohne tischen Anreicherung notwendig ist, richtet sich 50 weiteres auf über 70 °/_oiges, z. B. 75 °/oig^es Ferronickel nach dem Verwachsungsgrad des Erzes. Tm allgemeinen agglomeriert und verblasen werden. Daß dabei ist ein Aufmahlungsgrad von 70 % unter 40 μ, vor- eine Schlacke mit mehr als 2 % Ni anfällt, ist in diesem zugsweise über 90 % unter 40 μ, optimal. Fall wirtschaftlich unbedenklich, weil diese Schlacke

Bei der anschließenden magnetischen Aufbereitung mengenmäßig nicht viel ausmacht und deshalb nach geht praktisch das ganze Nickel und der metallisch 55 entsprechender Vermahlung auf Pelletisierfeinheit vorliegende Anteil des Eisens sowie eventuell vor- ohne weiteres dem Erz zugemischt und diesem einhandenes Fe₃O₄ in das Konzentrat, während der pelletisiert werden kann.

Hauptteil des Eisens als FeO bzw. Fe₂O₃ zusammen Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung

mit dem weitaus überwiegenden Anteil der Gangart, der Erfindung wird als Reduktionsmittel mindestens wie SiO₂, Magnesiumsilikat u. dgl., in die Abgänge 60 teilweise metallisches Eisen verwendet, das in die geht. Erzpellets eingebunden ist. Besonders vorteilhaft

Die relativ hohe, erfindungsgemäß erzielte Nickel- ist es, für diesen Zweck die nach der Laugung des anreicherung in dem erhaltenen magnetischen Kon- Konzentrates verbliebenen, teilmetallisierten Rückzentrat ermöglich gemäß einer besonderen Ausge- stände des magnetischen Konzentrates zu verwenden, staltung der Erfindung eine besonders wirtschaftliche 65 Es kann jedoch auch für den gleichen Zweck ein Aufarbeitung desselben auf metallischem Nickel, Teil des Magnetkonzentrates selbst, d. h. vor der Nickelverbindungen und/oder Ferronickel. So kann Gewinnung des Nickels oder der Nickelverbindungen z. B. das Konzentrat in bekannter Weise mit wäßrigen aus diesem, verwendet werden. Der Zusatz eines

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solchen metallisierten Konzentrates wird zweckmäßig Ausführungsbeispiel 1

auf 2 bis 14 %> bezogen auf Trockensubstanz, gehalten. 500 g der getrockneten Pellets wurden zusammen

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachstehend mit 75 g eines schweren Heizöles (Bunker-C-Öl) in

an Hand der Ausführungsbeispiele schematisch und ein Sichromalrohr gefüllt. Durch das beschickte

beispielsweise näher erläutert. Von diesen betreffen 5 Rohr wurde Stickstoff mit einer Geschwindigkeit

die Ausführungsbeispiele 1, 2 und 3 die Teilreduktion von 20 Nl/h hindurchgeleitet und das Rohr in einen

mit Heizöl unter Verwendung verschiedener Zuschläge. auf 1100⁰C vorgeheizten Ofen eingebracht. Das Rohr

Ausführungsbeispiel 4 betrifft die Reduktion mit wurde dann mit 1 U/min gedreht. 40 Minuten nach

Gas unter Verwendung von Na₂SO₄ und das Aus- dem Einbringen des Rohres in den Ofen hatte die

führungsbeispiel 5 die Reduktion mit Hufe von ein- 19 Charge eine Temperatur von HOO⁰C. Die Charge

gebundener Kohle ebenfalls unter Verwendung von wurde 2 Stunden lang unter ständigem Hindurchleiten

Na₂SO₄ als Zuschlag. von Stickstoff mit einer Geschwindigkeit von 20 Nl/h

Für alle den Ausführungsbeispielen zugrunde auf HOO⁰C gehalten. Dann wurde das Rohr aus dem

liegenden Versuche wurde ein Erz der folgenden Ofen herausgenommen und durch weiteres Einleiten

Zusammensetzung verwendet: 15 von Stickstoff im Laufe von 45 Minuten auf 5O⁰C

17% Ni gekühlt.

34 3⁰I Fe'gesamt ^^e teilreduzierte Charge hatte folgende Analyse:

16^9 7o SiO₂, ' Gesamtnickel 2,1% -

10,4% MgO, - Ni (metallisch) 2,1 %

3,1 % Restfeuchtigkeit, ²° Fe (gesamt) 41,0%

10,1 % Glühverlust Fe (metallisch) 8,0 %

(hauptsächlich Kristallwasser). ^. _ „ , . , _ .

Diese Pellets wurden wieder in einem Desintegrator

Dieses wurde in einer Kugelmühle auf eine Feinheit auf eine Korngröße von 100 % unter 2 mm vor-

von 100% unter 100 μ und 70% unter 40 μ auf- 25 zerkleinert und das vorzerkleinerte Gut in einer

gemahlen. Das aufgemahlene Erz wurde mit 8% Naßstabmühle auf 100 % unter 100 μ und 93 % unter

seines Gewichtes an feingemahlenem Na₂SO₄ unter 40 μ aufgemahlen.

Besprühen mit Wasser zu kugelförmigen Granalien Eine Probe des aufgemahlenen Schlammes wurde

mit einem Durchmesser von 10 bis 12 mm verformt. in der Davis-Tube naßmagnetisch geschieden. Das

Die fertigen Granalien hatten einen Gehalt an hygro- 30 Konzentrat wie auch die Berge wurden separat

skopischer Feuchtigkeit (bei 110⁰C im Trockenschrank getrocknet. Dabei wurden folgende Ergebnisse er-

entfernbar) von 25,2%· halten:

	Ni ■ %	Gesamtes F& %	Metallisches Fe %	SiO₂ %	MgO %	Na₂O %	S %	Menge %
Konzentrat	15,5 0,2	61,8 33,4	44,2 .0,3	6,2 23,6	4,2 13,7	1,0 4,4	0,5 2,6	13,2 86,8 ■
Berge

Daraus ergibt sich, daß mit dem Konzentrat 92,1 % des Nickelvorlaufes ausgebracht wurden.

Ausführungsbeispiel 2

Aus dem gleichen Erz wurden Pellets der gleichen Korngröße wie im Ausführungsbeispiel 1 hergestellt, wobei an Stelle von Na₂SO₄ als Zuschlag CaSO₄ · 0,5 H.JD in einer Menge entsprechend 8 Gewichtsprozent, -bezogen auf die getrockneten Pellets, eingebunden wurde. Diese Pellets wurden unter den gleichen Bedingungen wie im Ausführungsbeispiel 1 teilreduziert, aufgemahlen und magnetisch aufbereitet.

Es wurde ein Konzentrat mit 8,1% Ni bei einem 86%igen Nickelausbringen erhalten.

Ausführungsbeispiel 3

Aus dem gleichen Erz wurden Pellets der gleichen Korngröße wie in den vorangegangenen Beispielen hergestellt, wobei 4% Na₂SO₄ (wasserfrei) + 4,8% NaNO₃ den Pellets miteinverleibt wurden. Nach Reduktion, Aufmahlung und magnetischer Aufbereitung unter den gleichen Bedingungen wie in den Beispielen 1 und 2 wurde ein Konzentrat von 9,5% Ni bei 9S⁰I₀IgQm Nickelausbringen erhalten.

Ausführungsbeispiel 4

Aus dem gleichen Erz wurden Pellets mit 8 Gewichtsprozent Na₂SO₄, bezogen auf wasserfreies Na₂SO₄, mit einer Korngröße von 10 bis 12 mm hergestellt, getrocknet und 2 Stunden lang im gleichen Ofen wie in den vorangegangenen Beispielen bei HOO⁰C mit einem reduzierenden Gas der Zusammensetzung CO : CO₂: H₂: H₂O = 15:15:35:35 teilreduziert. Nach Aufmahlung und magnetischer Aufbereitung wurde ein Konzentrat mit 11,3 % Ni bei einem Ausbringen von 84% des Nickelvorlaufes erhalten.

Ausführungsbeispiel 5

Aus dem gleichen Erz wurden Pellets der Korngröße 10 bis 12 mm mit 4 Gewichtsprozent eingebundener Hartbraunkohle hergestellt und 1 Stunde lang bei 1100⁰C ohne Verwendung anderer Reduktionsmittel als der eingebundenen Kohle teilreduziert. Nach Aufmahlung und magnetischer Aufbereitung wurde ein Konzentrat mit 15,8 Gewichtsprozent Ni bei 83%ig^er Nickelausbeute erhalten.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Nickel, Nickelverbindungen und/oder Ferronickel aus fein auf-

gemahlenen eisenhaltigen, oxydisch-silikatischen Nickelerzen unter intermediärer Herstellung eines Konzentrates mit Hilfe einer Teilreduktion, bei der der Reduktionsgrad so eingestellt wird, daß der Nickelgehalt zu Metall reduziert, die Hauptmenge des Eisens jedoch nur in eine niedrigere Oxydationsstufe übergeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Erze vor der Reduktion durch einen Abrollvorgang zu Pellets verformt werden, in denen das Erz in innigem Kontakt mit Schwefel, Alkalien und/oder Erdalkalien enthaltenden Stoffen vorliegt, die Teilreduktion bei Temperaturen von 850 bis 1250⁰C durchgeführt und das Reduktionsprodukt nach Abkühlung aufgemahlen und einer Magnetscheidung unterworfen wird und das abgetrennte Magnetkonzentrat nach an sich bekannten Methoden auf metallisches Nickel, Nickelverbindungen oder Ferronickel aufgearbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ao zeichnet, daß der Reduktionsgrad im Pellet so eingestellt wird, daß außer dem gesamten Ni maximal die der lOfachen Ni-Menge entsprechende Fe-Menge metallisch vorliegt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilreduktion in an sich bekannter Weise im Drehrohrofen durchgeführt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetscheidung naß durchgeführt wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel flüssige Kohlenwasserstoffe und/oder deren Krackoder Spaltprodukte verwendet werden.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkali- und/oder Erdalkaligehalt der Pellets stöchiometrisch 1 bis 7 Gewichtsprozent Na₂O, bezogen auf trockenes Erz, entspricht, wobei alle Alkalien und Erdalkalien stöchiometrisch auf Na₂O umgerechnet sind.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Schwefel zu Alkali bzw. Erdalkali einem Gewichtsverhältnis von S: Na₂O = 1:1 bis 1: 4 entspricht, wobei alle Alkalien und Erdalkalien stöchiometrisch auf Na₂O umgerechnet sind.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefel in den Pellets in Form von Elementarschwefel, Na₂SO₄, Na₂SO₃, Na₂S, CaSO₄ oder sulfidischem Erz vorliegt.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkaliverbindungen in Form von NaOH, Na₂SO₃, Na₂CO₃, NaNO₃, Na₂SO₄ oder Na₂S vorliegen.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdalkaliverbindungen in Form von CaO, Ca(OH)₂, CaCO₃, MgCO₃, Ca(NO₃)₂, CaSO₄ und/oder CaS vorliegen.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilreduktion bei Temperaturen von 1050 bis 1150° C erfolgt.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das reduzierte Produkt vor der Magnetscheidung auf eine Feinheit von ^ 50% ^ 40 μ gebracht wird.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel für die Teilreduktion mindestens teilweise metallisches Eisen, das den Erzpellets einverleibt ist, verwendet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel das eigene Magnetkonzentrat verwendet wird.

15. Verfahren nach den Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel die nach der Aufarbeitung des eigenen Konzentrates auf Nickel oder Ferronickel verbleibenden Rückstände verwendet werden.

16. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem erhaltenen Magnetkonzentrat der Hauptteil des Nickels in an sich bekannter Weise ausgelaugt, die Laugenrückstände neuen Erzpellets einverleibt werden und die Laugung so gefahren wird, daß in den Laugenrückständen etwa der gleiche restliche Gehalt verbleibt, wie er im aufzubereitenden Erz vorliegt.

17. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetkonzentrat in an sich bekannter Weise auf Ferronickel verblasen und verschlackt wird, wobei die anfallende Schlacke vermählen und neuen Erzpellets einverleibt wird.

18. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufmahlung der Pellets auf nassem Wege erfolgt.