DE2122169A1 - Recovery of copper and nickel - from refinery slags - Google Patents
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Description
- Verfahren zur Rückgewinnung von Nickel und Kupfer aus Frischschlacken Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von Nickel und Kupfer aus Frischschlacken, die bei der pyrometallurgischen Aufbereitung von Nickel-Kupfer- und Kupfer Nickel-Schrotten anfallen.
- Nickel-Kupfer- und Kupfer-Nickel-Halbzeug wird in der Regel mit den verschiedensten Werkstoffkombinationen zu Fertigteilen verarbeitet. Die Abfälle und Schrotte sind somit nie ar-trein. Bei der pyrometallurgischen Aufbereitung dieser Abfälle und Schrotte müssen daher im allgemeinen höhere Eisen-, Chrom-, Aluminium-, Titan-, Silizium-, Molybdän-, Zink-, Zinn-und Blei-Gehalte entfernt werden. Dies geschieht über eine zwischengeschaltete, oxydierende Behandlung der Schmelze mit gasförmigem Sauerstoff oder durch das Einrühren von Nikkel- bzw. Kupfer-Oxid. Der Nachteil dieses Oxydationsprozesses ist, daß dabei neben den Störelementen zum Teil auch die wertvolleren Metalle Nickel und Kupfer mit verschlacken.
- Der Verschlackungsverlust an Nickel und Kupfer ist umso größor, je weiter die Gehalte an den genannten Verunreinigungen gcwsenkt werden müssen. Der Verlust an Nickel und Kupfer kann lurchaui 15 % der eingesetzten Menge überschreiten. Dabei werden diese Elemente von der aufgegebenen Schlacke zum Teil als Oxide - wie die Störelemente -, zum Teil aber auch in metallischer Form als emulgierte Tröpfchen bis zur Faustgröße aufgenommen. Letzteres geschieht vornehmlich beim Abschlacken der Schmelze, d.h., beim Abzug der Frischschlacke. Die Frisohschlacken werden-nach dem Abziehen bei beginnender Abkühlung rasch derartig zäh, daß ein Absetzen der metallischen Anteile an Nickel und Kupfer nicht eintritt.
- Zur Rückgewinnung des Nickels und Kupfers wird diese Frischschlacke bisher nach einem der folgenden Verfahren aufbereitet: 1) Vorzerkleinerung - Naßfeinzerkleinerung - Setzherd 2 Vorzerkleinerung -- Naßfeinzerkleinerung - Flotation 3) Vorzerkleinerung - Trockenfeinzerkleinerung - Windsichtung 4) Umschmelzen z.B. .im Schachtofen Bei den ersten drei Verfahren kann aber nur der metallisch vorliegende Anteil an Nickel und Kupfer zurückgewonnen werden.
- Beim vierten Verfahren werden zwar Nickel und Kupfer fast hunderprozentig wiedergewonnen. Aufgrund des hierbei erforderlichen hohen Kokssatzes - anders läßt sich die schwer schmelzende Schlacke nicht verflüssigen - wird jedoch auch ein erheblicher Eisen- und Chrom-Anteil mit reduziert. Zudem nimmt bei diesem Verfahren die Nickel-Kupfer-Schmelze über das zu.
- lässige Maß hinaus Schwefel aus dem Koks auf. Alle vier Verfahren sind außerdem sehr kostenintensiv. Vor allem deshalb, weil bei diesen Verfahren die Schlacke erst nach ihrem Erstarren verarbeSet wird. Die hohe, in der flüssigen Schlacke steckende Energie wird nicht ausgenutzt.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Rückgewinnung von Nickel und Kupfer aus Hischschlacken zu entwickeln, bei dem die Schmelzwärme der Schlacke ausgenutzt wird, wobei die Schlacke derartig verändert wird, daß ein Absetzen der metallischen Anteile an Nickel und Kupfer möglich ist, und wobei-Nickel- und Kupferoxid weitgehend reduziert wird.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Schlacke beim Abziehen von der Schmelze in ein Reaktionsgefäß feingemahlenes CaSi und SiO2 zugegeben wird. Der Schlacke können beimAbziehen außerdem Reaktionsmittel mit hoher Wärmetönung wie Silizium und/oder Aluminium in Form von Granalien zugesetzt werden. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Schlacke CaSi in einer Menge von 10 bis 20 % und Si02 in einer Menge von 2 bis 8%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Schlacke zugesetzt werden. Die Temperatur der Schlacke im Reaktionsgefäß wird zweckmäßigerweise auf über 17000 C gehalten, wobei ihre Viskosität weniger als 2 Poise betragen soll. Durch Umrühren der Schlacke im Reaktionsgefäß wird die Metallreduktion und die Abtrennung der metallischen Anteile gefördert. Abschließend wird die Schlacke zum Absetzen und Erstarren im Reaktionsgefäß belassen.
- Die praktische Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird am Beispiel einer erprobten Arbeitsweise näher erläutert: Zunächst wird eine reine CaO-Schlacke in einer Menge, die auf die Gehalte der zu entfernenden Störelemente abgestimmt ist, auf die zu raffinierende Schmelze aufgegeben. Dann wird die Schmelze gefrischt. Die 02-Menge richtet sich nach den Gehalten an zu verschlackenden Störelementen.
- Während der Oxydationsbehandlung steigt die Schlavkentemperatur auf 1600 - 17000 C an. Hierbei verflüssigt sich die Schlacke; vornehmlich jedoch dadurch, daß sie sich mit Schwermetalloxiden sättigt. Angestrebt wird nach dem Frischen eine Schlackenzusamrnensetzung von 50 % Ca0 und 50 % Schwermetalloxiden.
- Diese Schlacke wird von der Schmelze abgezogen. Sie fließt in ein Reaktionsgefäß unter dosierter Zugabe von feingemahlenem CaSi und Si02 (üblicher Zusatz von CaSi: 15 %, an Si02: 5 %, bezogen auf die Menge an anfallender Frischschlacke). In dem Reaktionsgefäß vollzieht sich die Trennung von Schlacke und Nickel und Kupfer. . - - - - Der CaSi- und SiO2-Zusatz ist auf den oxydischen Nickel- und Kupfer-Anteil (ca. 30 % vom verschlackten Nickel- und Itupfer-Anteil sowie darauf abgestimmt, in der Endschlacke das von selbst zerfallende Dikalziumsilikat (Z-40 - 45 % CaO, r-20 % SiO2, ~35 - 40 % Schwermetalloxide, vorwiegend FeO) zu bekommen. Die gewünschte hohe Schlackentemperatur (>1700° C) und die gewünschte Viskosität ( <2 Poise) werden in der Regel bereits durch den CaSi-Zusatz erreicht. Im Bedarfsfall wird dem Schlackenstrahl noch Aluminium in Form von Granalien zur Erreichung der Temperaturen w1700° C zugesetzt. Bei Durchführung des Verfahrens in der angegebenen Weise sammelt sich das metallische Nickel und Kupfer auf dem Boden des Reaktionsgefäßes. Durch kräftiges Rühren wird die Metallausseigerung noch gefördert. Mit Beendigung des Abschlackvorgangs wird das Reaktionsgefäß beiseitegestellt. Schlacke und Metall erstarren und können nach dem Erkalten ohne Schwierigkeiten getrennt werden.
- Durch die Anwendung der Erfindung gewinnt man fast vollständig das in der Schlacke enthaltene Nickel und Kupfer zurück Man erspart sich darüberhinaus die bisher in einem zweiten Arbeitsgang völlig unabhängig vom Schmelzprozess durchgeführte Schlackenaufbereitung mit Zerkleinerung und Separierung bzw Umschmelzen mit all den beschrnebenen Nachteilen.
Claims (7)
1) Verfahren zur Rückgewinnung von Nickel und Kupfer aus Rischschlacken,
die bei der pyrometallurgischen Aufbereitung von Nickel-Kupfer- und Kupfer-Nickel-Schrotten
anfallen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlacke beim Abziehen von der Schmelze
in ein Reaktionsgefäß fein--gemahlenes CaSi und SiO2 zugegeben wird.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlacke
außerdem Silizium und/oder Aluminium in Form von Granalien zugesetzt wird.
3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß CaSiin
einer Menge von. 10 bis 20 % und Si02 in einer Menge von 2 bis 8 °/4 bezogen auf
das Gewicht der Schlacke, zugesetzt wird.
4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatur der Schlacke im Reaktionsgefäß über 17000 C beträgt.
5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Viskosität der Schlacke weniger als 2 Poise beträgt.
6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schlacke im Reaktionsgefäß umgerührt wird.
7) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schlacke zum Absetzen und Erstarren im Reaktionsgefäß belassen wird.
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|---|---|---|---|
| DE19712122169 DE2122169A1 (en) | 1971-05-05 | 1971-05-05 | Recovery of copper and nickel - from refinery slags |
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| DE19712122169 DE2122169A1 (en) | 1971-05-05 | 1971-05-05 | Recovery of copper and nickel - from refinery slags |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2122169A1 true DE2122169A1 (en) | 1972-11-16 |
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ID=5806904
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19712122169 Pending DE2122169A1 (en) | 1971-05-05 | 1971-05-05 | Recovery of copper and nickel - from refinery slags |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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1971
- 1971-05-05 DE DE19712122169 patent/DE2122169A1/de active Pending
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