EA026180B1

EA026180B1 - Способ переработки латеритных никелевых руд с получением рафинированного ферроникеля

Info

Publication number: EA026180B1
Application number: EA201401275A
Authority: EA
Inventors: Анатолий Иванович Киселев
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Ви Холдинг"
Priority date: 2014-04-03
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2017-03-31
Also published as: WO2014129939A3; EA201401275A1; WO2014129939A2

Abstract

Изобретение относится к способу переработки латеритных (окисленных никелевых) руд, содержащих никель, кобальт и железо. Способ переработки включает получение ферроникелевого сырья (ферроникелевой крицы или никелистого чугуна) соответствующими способами и рафинирование ферроникелевого сырья в печи с боковым дутьем. При этом в печь с боковым дутьем подается кислородсодержащее дутье, уголь и флюсы. Кислородсодержащее дутье, уголь и флюсы подаются в количествах, необходимых для полного сгорания углерода и водорода, содержащихся в топливе; для полного расплавления образующихся в процессе металла и шлака; для удаления примесей (Si, Cr, С, S, Р) и железа в той степени, чтобы получающийся ферроникель отвечал по содержанию никеля и указанных примесей международным стандартам качества. Техническим результатом изобретения является получение товарного ферроникеля, отвечающего требованиям международных стандартов.

Description

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности, к способу переработки латеритных (окисленных никелевых) руд, содержащих цветные металлы и железо.

Предшествующий уровень техники

Известен способ получения рафинированного ферроникеля при переработке латеритных руд (А.Е.М. ХУагпсг. СМ. Ωία/. А.И. ИаМ, Р.1. Маскеу апЛ Α.ν. Тагаюу/ЛУоЛЛ ИопГетгоик 8теНег 8игуеу, Рай III: №ске1: Еа1етйе. 1оигпа1 оГ Ме1а1§. - 2006. -АртЛ. - Р. 11-20) Способ включает: подготовку руды (дробление и сушка), восстановительный обжиг подсушенной руды в обжиговой трубчатой вращающейся печи, в которую, помимо руды, подаются уголь и флюсы (при необходимости); плавке горячего огарка в электрических печах переменного тока с получением чернового ферроникеля (эта технология получила название ККЕР), рафинирование ферроникеля в конвертерах вертикального типа с верхним непогружным кислородным дутьем. Недостатком данного способа является необходимость плавки всего объема перерабатываемой руды, что связано со значительными инвестиционными затратами и операционными издержками и, прежде всего, значительным расходом электроэнергии. Кроме того, при обжиге шихты в трубчатых вращающихся печах не достигается необходимая степень восстановления железа и частично процесс восстановления переносится в электропечи, что приводит к получению ферроникеля со значительным содержанием примесей: δί - до 4% и более; Сг - до 2%; С - до 2,5%. Рафинирование такого ферроникеля производится в кислородных конвертерах и само по себе является дорогостоящей операцией за счет значительного расхода огнеупоров на единицу получаемого товарного ферроникеля.

Известен усовершенствованный вариант технологии ККЕР (С. ХУаПюг δ. Ка8Ьаш-№)аД, е! а1. №ске1 Еа1етйе го!агу кйп-ексйтс Гигпасе р1ап! оГ 1йе Ги1иге. 1п1егпа1юпа1 8утро5шт Руготе1а11игду оГ №ске1 апЛ СоЪаЙ. - 2009. - Р. 33-50). Он также основан на восстановительном обжиге руды, смешанной с углем и последующей электроплавке горячего огарка с той разницей, что обжиг ведут таким образом, чтобы обеспечить уже на этом переделе требуемую степень восстановления железа и никеля, а полученный восстановленный огарок плавят в электропечах с высоким напряжением и не погружной дугой, что позволяет избежать восстановления значительных количеств δί, Сг и С и, следовательно, становится возможным рафинирование проводить в печах ковшевого типа с существенно меньшими затратами на эту операцию. Усовершенствованный вариант характеризуется более высокой производительностью и меньшими затратами на рафинирование, но не лишен своего главного недостатка - необходимости подвергать плавке весь объем перерабатываемой обожженной руды, что связано с большими энергетическими затратами.

Известен способ переработки латеритных руд, основанный на технологии плавки в двухзонной печи Ванюкова (КИ № 2401873). В предлагаемом способе исходное сырье (окисленную никелевую руду) сначала подсушивают, снижая ее влажность до 10-15%. Затем смесь исходного сырья и флюсов (в случае необходимости их использования) прокаливают с целью практически полного удаления физической и кристаллизационной (химической) влаги, разложения карбонатов, сульфатов и прочих подобных соединений. В результате получают огарок, который, не охлаждая, подают в двухзонную печь Ванюкова. Плавку и восстановление горячего огарка ведут в две стадии, каждую из которых осуществляют в отдельной зоне печи. На первой стадии осуществляется процесс плавки горячего огарка с получением гомогенного шлакового расплава, на второй стадии - его восстановительное обеднение. В окислительную (плавильную) зону подают горячий огарок, представляющий собой обожженную смесь исходного сырья и флюсов, твердый уголь, кислородсодержащее дутье (смесь технологического кислорода и воздуха) и углеродсодержащее топливо. При этом соотношение кислорода, твердого угля и углеродсодержащего топлива подбирают таким образом, чтобы обеспечить полное сгорание углерода и водорода с максимальным выделением тепла. В результате сжигания угля и топлива происходит расплавление огарка с образованием шлакового расплава. На восстановительной стадии реализуется процесс восстановления шлакового расплава, поступающего из окислительной (плавильной) зоны, газовой смесью, состоящей из кислородсодержащего дутья и углеродсодержащего топлива, при дополнительной загрузке твердого угля. Продуктами плавки являются ферроникель с низким содержанием примесей и отвальный шлак. По уровню содержания примесей полученный в двухзонной печи Ванюкова ферроникель примерно соответствует ферроникелю, полученному в усовершенствованном варианте технологии ККЕР.

Технология, основанная на плавке в печи Ванюкова, имеет преимущество перед технологией ККЕР за счет снижения энергетических затрат. Однако и в этом варианте получения ферроникеля в плавку поступает весь объем материала и, следовательно, энергетические затраты остаются весьма высокими.

Таким образом, перечисленные способы, включающие передел рафинирования, хотя и позволяют получать ферроникель высокого качества, являются весьма энергоемкими и затратными.

Помимо перечисленных, существуют широко известные способы, с помощью которых производят разновидность ферроникеля: никелистый чугун, являющийся продуктом низкого качества, используемым для производства низших марок нержавеющих стапей. Никелистый чугун производят, в основном, методом доменной плавки. Никелистый чугун отличается повышенным содержанием кремния, хрома и углерода (до 6 мас.%, каждого компонента) и пониженным содержанием никеля (4-8 мас.%). Переработка латеритной руды в никелистый чугун также является энергоемким способом.

- 1 026180

Менее энергозатратньм способом производства ферроникеля является кричный способ. (\Уа1апаЬс Т., Опо 8., Ага1 Н., Майитоп Т. Ойсс! КсбисОоп οί Сагшсгйс Оге ίοτ Ртобисйоп οί Рсгго-№скс1 \νί11ι а Ко1агу Кйп а! №рроп Уакш Кодуо Со., Ыб., Ойсуата \Мог1<8//1пС 1. Мшет. Ртосс88, 19,1987, Р. 173-187).

Способ заключается в следующем: высокомагнезиальные латеритные никелевые руды из разных месторождений грубо измельчают и смешивают, к смеси руд с 17% влажности добавляют битуминозный уголь, антрацит, коксовую мелочь, около 8% известняка, затем их измельчают до -150 мкм и усредняют в стержневой мельнице, полученную смесь брикетируют. Брикеты в непрерывном режиме подаются во вращающуюся печь через решетчатое сушильное устройство, где осуществляется сушка брикетов при температуре 300°С за счет тепла отходящих газов. Затем упрочненные горячие брикеты подаются во вращающуюся обжиговую печь, где происходят последовательно процессы дегидратации (300-600°С), восстановления (600-1200°С) и крицеобразования (1200-1400°С). В зоне крицеобразования в области температур 1200-1250°С начинается размягчение материала, с повышением температуры от 1250 до 1400°С по мере продвижения полурасплавленной массы происходит довосстановление никеля из силикатных фаз, мелкие частицы ферроникеля коагулируются и образуют металлические гранулы, в результате чего формируются крицы ферроникеля. Продолжительность обжига шихты во вращающейся печи составляет 7-8 ч. При выходе из печи полурасплавленную массу (ферроникелевый клинкер) с температурой около 1250°С закаливают в воде, измельчают до - 2 мм, отделяют крицы ферроникеля от шлака отсадкой и магнитной сепарацией. Концентрат, выделенный в результате магнитной сепарации мелкодисперсные частицы металла со шлаком (в виде включений) возвращается в обжиговую печь для дальнейшего укрупнения в результате слияния с другими металлическими частицами. Ферроникель представлен в виде частиц крупностью от 0,2 до 20 мм и содержит 1-2% шлака. Благодаря использованию для обжига богатой по никелю (2,3-2,6%) руды с низким содержанием железа (11-15%) получается ферроникель с высоким содержанием никеля (18-25%). Он имеет следующий химический состав, мас.%: Νί 18-25, 8ί - 0,01; Сг - 0,19; С - 0,03, 8 - 0,44, Р - 0,015. Шлаковые хвосты пропускают через классификатор для отделения от тонкой фракции (шлама), сыпучий материал в виде песка реализуют в качестве строительного материала для производства бетона, асфальта и др.

Несомненным достоинством технологии является отсутствие в технологической цепочке плавильного передела, что существенно снижает энергетические затраты. Недостатком процесса является получение ферроникеля неудовлетворительного качества, загрязненного примесями и, кроме того, содержащего некоторое количество шлака, так как механическими способами разделения невозможно добиться абсолютного результата по разделению металлических и шлаковых частиц.

Таким образом, существуют способы переработки латеритной руды, в которых получаемый продукт не является товарной продукцией или не является товарной продукцией высокого качества, а является промежуточным ферроникелевым сырьем для получения товарного ферроникеля.

Задачей изобретения является разработка способа, который позволял бы рафинировать ферроникелевое сырье с получением ферроникеля стандартных марок при низких энергетических затратах.

Раскрытие изобретения

Для решения вышеуказанной проблемы, в способе переработки латеритных никелевых руд, включающем получение шихты, термообработку шихты и выделение ферроникелевой крицы, далее крицу подвергают рафинированию в печи с боковым дутьем кислородсодержащим газом в присутствии угля и СаО-содержащего флюса с получением товарного ферроникелевого продукта и шлака.

Таким образом, плавка осуществляется не для всего объема перерабатываемой шихты, а только для многократно меньшей массы ферроникелевого сырья (крицы), что позволяет получить товарный рафинированный ферроникель высокого качества, при этом энергетические затраты остаются на достаточно низком уровне.

Аналогичный способ рафинирования в печи с боковым дутьем применяется и в случае, если ферроникелевым сырьем является никелистый чугун. При рафинировании такого сырья процесс его окисления и очистки от примесей идентичен процессу окисления и рафинирования ферроникелевой крицы, отличаясь только большим выходом шлака и существенно меньшим расходом топлива. Никелистый чугун перерабатывается в печи с боковым дутьем в твердом виде. Для этого его гранулируют или измельчают после охлаждения до крупности частиц не более 10 мм.

В качестве кислородсодержащего газа может быть использован кислород, воздух или их смесь. Диапазон удельного расхода кислорода в кислородсодержащем газе составляет от 5 до 360 нм³/т ферроникелевого сырья (крицы), а массовое отношение концентраций железа и оксида кальция Рс/СаО в шлаке поддерживают в пределах от 6 до 0,7.

В печь с боковым дутьем совместно с кислородом и воздухом возможна подача углеводородного топлива.

В рафинировочную печь могут подаваться дополнительные флюсующие компоненты, увеличивающие серопоглотительную и фосфоропоглотительную способность шлака.

Непосредственно после выпуска металла из печи можно осуществлять дополнительную внепечную десульфурацию ферроникелевого продукта

- 2 026180

Краткое описание чертежей

Далее описание будет раскрыто более подробно с обращением к чертежам, на которых изображено фиг. 1 - схематическое изображение печи для рафинирования ферроникелевой крицы;

фиг. 2 - зависимость концентрации никеля в ферроникеле от удельного расхода кислорода;

фиг. 3 - зависимость извлечения никеля в ферроникель от удельного расхода кислорода;

фиг. 4 - зависимость содержания фосфора в ферроникеле от отношения в шлаке концентраций

Ре/СаО;

фиг. 5 - зависимость содержания серы в ферроникеле от отношения в шлаке концентраций Ре/СаО. Варианты осуществления изобретения

Для реализации рафинировочного процесса в печь с боковым дутьем подаются ферроникелевое сырье, СаО-содержащий флюс, уголь, кислородсодержащее дутье (смесь технологического кислорода и воздуха) и углеводородное топливо. Последнее подают в случае необходимости, чтобы избежать чрезмерного расхода твердого угля или для стабилизации тепловой работы печи в околофурменной области. Удельный расход кислорода на операцию рафинирования поддерживают в пределах 5-360 нм³/т ферроникелевого сырья и рассчитывают как отношение расхода кислорода к расходу ферроникелевого сырья.

Количество кислорода, подаваемого на рафинирование ферроникелевого сырья, рассчитывается, исходя из необходимости частичного окисления железа и практически полного окисления примесей δί, Сг, С, δ и Р. В зависимости от состава перерабатываемого ферроникелевого сырья удельный расход кислорода на реализацию процесса может изменяться в пределах, указанных выше. Снижение удельного расхода кислорода ниже 5 нм³/т приводит к неполному окислению примесей, и, следовательно, получаемый ферроникель не отвечает требуемым стандартам качества, приведенным в таблице 1 (Реггошске1 8ресШсайои аиб беНтегу гесцнгетеп15//1п1егпа1юпа1 Огдаш/аОоп ίοτ БПпбагШ/аОоп. 1п1егиайоиа1 81апбагб ΙδΟ 6501: 1988. Р. 1-3. Рпп1еб οί 8^11/ег1апб). Повышение удельного расхода кислорода свыше 360 нм³/т приводит к неоправданному переокислению никеля и переходу его в шлак, что, в свою очередь, приводит к существенному снижению его извлечения в товарный ферроникель либо увеличению операционных издержек на оборот шлака печи рафинирования.

Таблица 1. Международные стандарты качества ферроникеля

Марка	Содержание, % масс.
	ΝΪ	< от	ДО	5ΐ	Р	£	Со	Си	Сг
ОТ	до
Ре№ 20 ЬС	15	25
Ре№ 30 ЬС	25	35
Ре№40ЬС	35	45	-	0,030	0,2	0,030	0,03	*	0,20	0,10
Ре№ 50 ЬС	45	60
Ре№70ЬС	60	80
Ре№20ЬСЬР	15	25
Ре№30ЬСЬР	25	35
Ре№40ЬСЬР	35	45	-	0,030	ОД	0,020	0,03	*	0,20	0,10
Ре№50 ЬСЬР	45	60
Ре№ 70 ЬС ЬР	60	80
Ре№20МС	15	25	0,030	1,0	1,0	0,030	0,1	*	0,20	0,50

Ре№ 30 МС	25	35
ре№ 40 МС	35	45
Ре№ 50 МС	45	60
Ре№ 70 МС	60	80
Ре№20МСЬР	15	25	0,030	1,о	1,0	0,020	0,1	*	0,20	0,50
Ре№30МСЬР	25	35
Ре№40МСЬР	35	45
Ре№50МСЬР	45	60
Ре№70МСЬР	60	80
Ре№ 20 НС	15	25	1,0	2,5	4,0	0,030	0,4		0,20	2,0
Ре№ 30 НС	25	35
Ре№40НС	35	45
Ре№ 50 НС	45	60
РеШ70НС	60	80

* Со/Νί = 1/20-1/40. Только для информации реМ ЬС — ферроникель малоуглеродистый; ΡοΝΐ ЬС ЬР - ферроникель малоуглеродистый малофосфористый; ΓβΝί МС - ферроникель среднеуглеродистый; ΡβΝϊ МС ЬР — ферроникель среднеуглеродистый малофосфористый; Ре№ НС - ферроникель высокоуглеродистый.

Исследования процесса рафинирования ферроникелевого сырья при различных удельных расходах кислорода проводили в высокотемпературной печи с индукционным нагревом. Для проведения исследований использовали крицу, полученную в промышленных условиях, имеющую состав, указанный в табл. 2.

Отдельная серия экспериментов была выполнена и с никелистым чугуном, состав которого также

- 3 026180 представлен в табл. 2.

Методика эксперимента заключалась в следующем. Навеску ферроникелевой крицы массой 100 г помещали в тигель из оксида алюминия, который нагревали в печи до температуры 1600°С в атмосфере аргона. После полного расплавления всей массы крицы, в расплав опускали трубку из оксида алюминия и осуществляли продувку кислородом. По ходу продувки в расплав небольшими порциями загружали СаО-содержащий флюс, в качестве которого использовали химически чистый оксид кальция. Варьируемым параметром в экспериментах было время продувки расплава кислородом, что обеспечивало изменение удельного расхода кислорода в широком диапазоне. Расход СаО-флюса в экспериментах варьировали в зависимости от величины удельного расхода кислорода с таким расчетом, чтобы поддерживать отношение концентраций в шлаке Ре/СаО практически постоянным (в выполненной серии экспериментов отношение Ре/СаО колебалось в пределах - 1,4-1,6).

Таблица 2. Химический состав ферроникелевой крицы, мас.%

Результаты экспериментальных исследований представлены в табл. 3.

Пример № 1.

Результаты экспериментов №№ 1,2 (см. табл. 3) отражают описанную выше ситуацию, когда удельный расход кислорода оказывается достаточным для окисления всех примесей для указанных в табл. 1 марок ферроникеля (за исключением серы), но недостаточным для окисления необходимого количества железа, в результате чего содержание никеля в ферроникеле оказывается ниже, чем минимальное содержание по требованиям международных стандартов (15%) (см. табл. 1). Для наглядности рассматриваемый случай представлен также в виде графика, представленного на фиг. 2.

Пример № 2.

Результаты эксперимента №11 (см. табл. 3) отражают другую крайнюю ситуацию, когда удельный расход кислорода оказывается не только достаточным для окисления всех примесей (за исключением серы ряда марок ферроникеля), но и даже чрезмерным, вследствие чего наблюдается повышенный переход никеля в шлак и, следовательно, снижение извлечения никеля в товарный продукт ниже 95% (см. фиг. 3).

Пример № 3.

Результаты экспериментов №№ 4-10 (см. табл. 3) отражают условия, при которых получается ферроникель, кондиционный по содержанию примесей (кроме серы ряда марок ферроникеля) и никеля.

С помощью выполненной серии исследований было показано (см. фиг. 2 и 3), что в диапазоне удельного расхода кислорода от 75 до 155 нм³/т может быть получен кондиционный по никелю ферроникель с извлечением никеля в товарный продукт не менее 95%.

Для дополнительного снижения содержания серы в ферроникеле, необходимо подобрать состав шлака таким образом, чтобы существенно выросла степень перехода серы в шлак. Возможность получения значительно более низкого содержания серы в ферроникеле в пределах указанного диапазона удельного расхода кислорода показана в специальной серии экспериментов, результаты которой представлены ниже. Количество СаО-содержащего флюса, подаваемого на рафинирование ферроникелевой крицы, должно обеспечивать получение кондиционного по содержанию серы и фосфора ферроникеля. В качестве критерия серопоглотительной и фосфоропоглотительной способности шлака служит отношение массовых концентраций железа и оксида кальция в шлаке - Ре/СаО, которое зависит от расхода СаОсодержащего флюса. Согласно данному изобретению, отношение массовых концентраций в шлаке Ре/СаО поддерживается в пределах от 6 до 0,7. Увеличение отношения Ре/СаО свыше 6 приводит к неполному удалению серы и/или фосфора, так как шлак не будет обладать требуемой серопоглотительной и фосфоропоглотительной способностью. Снижение отношения Ре/СаО ниже 0,7 приводит к гетерогенизации шлакового расплава, что недопустимо для реализации процесса, так как приводит к возможности вспенивания расплава в печи и затруднению выпуска из печи продуктов плавки.

Исследования процесса рафинирования крицы при различных расходах СаО-содержащего флюса проводили в высокотемпературной печи с индукционным нагревом. Методика эксперимента изложена выше. Масса исходной крицы составляла 100 г. Варьируемым параметром в экспериментах был расход СаО, что обеспечивало получение шлаков в широком диапазоне отношений Ре/СаО. Температуру в процессе экспериментов поддерживали 1600°С. Для получения достоверной информации о влиянии состава шлака на степень удаления серы и фосфора из ферроникеля удельный расход кислорода поддерживали в узком диапазоне значений, обеспечивая получение ферроникеля с близким содержанием никеля. Согласно результатам данной серии экспериментов, представленным в табл. 4, содержание никеля в получаемом ферроникеле колебалось в пределах 33-38%.

- 4 026180

В отдельной серии экспериментов изучали процесс рафинирования никелистого чугуна по аналогичной методике. Результаты экспериментов представлены в табл. 5.

Пример № 4.

Результаты экспериментов №№ 12, 13 (см. табл. 4) отражают ситуацию, когда фосфоропоглотительная способность шлака недостаточна для получения кондиционного по фосфору ферроникеля (см. фиг. 4). Как видно из фиг. 4, при высоких значениях отношения Ре/СаО содержание фосфора в ферроникеле превышало 0,03 мас.% - максимально допустимое содержание в марках ферроникеля, представленных в табл. 1.

Пример № 5.

Результаты экспериментов №№ 14-24 показывают, что фосфоропоглотительная способность достаточна как для получения ферроникеля с рядовым содержанием фосфора (0,02-0,03%), так и малофосфористых (ЬР) марок ферроникеля (Р < 0,02%). Для получения кондиционного по фосфору ферроникеля отношение Ре/СаО в шлаке находилось в пределах 0,99-5,5 (см. фиг. 4).

Пример № 6.

Результаты эксперимента № 25 показывают, что фосфоропоглотительная способность достаточна для получения малофосфористого ферроникеля. Однако реализация процесса с отношением Ре/СаО = 0,98 представляется нецелесообразной, так как шлак становится гетерогенным (см. фиг. 4), т.е. содержит кристаллические фазы. Причины недопустимости гетерогенизации шлака обсуждены выше.

Пример № 7.

Результаты экспериментов №№ 12-14 (см. табл. 4) отражают ситуацию, когда серопоглотительная способность шлака недостаточна для получения кондиционного по сере ферроникеля (см. фиг. 5). Как видно из графика, при отношениях Ре/СаО свыше 4,5 содержание серы в ферроникеле превышает 0,4% масс, т.е. максимально допустимое содержание в марках ферроникеля, представленных в табл. 1.

Пример № 8.

Результаты экспериментов №№ 15-21 показывают, что серопоглотительная способность шлака достаточна для получения высокоуглеродистой (НС) марки ферроникеля с содержанием серы в пределах 0,1-0,4%. Для получения данной марки ферроникеля при переработке крицы данного состава (см. табл. 1) отношение Ре/СаО в шлаке необходимо поддерживать в пределах 1,2-4,5 (см. фиг. 5).

Пример № 9.

Результаты экспериментов №№ 22-24 показывают, что серопоглотительная способность шлака достаточна для получения среднеуглеродистого ферроникеля (МС) с содержанием серы в пределах 0,030,1%. Для получения данной марки ферроникеля отношение Ре/СаО в шлаке необходимо поддерживать в пределах 0,99-1,2 (см. фиг. 5).

Пример № 10

Результаты эксперимента № 25 показывают, что серопоглотительная способность недостаточна для получения малоуглеродистых (ЬС) марок ферроникеля с содержанием серы < 0,03%. Кроме того, реализация процесса с отношением Ре/СаО = 0,98 представляется нецелесообразной, так как шлак становится гетерогенным (см. фиг. 5), т.е. содержит кристаллические фазы. Причины недопустимости гетерогенизации шлака обсуждены выше.

Диапазон отношения в шлаке Ре/СаО, который составляет от 6 до 0,7 объясняется возможностью переработки в данном технологическом процессе ферроникелевых материалов с широким диапазоном содержаний серы и фосфора. Для низких содержаний серы и фосфора требуемая серопоглотительная и фосфоропоглотительная способность шлака достигается уже при отношении Ре/СаО = 6. Для высоких концентраций серы и фосфора в перерабатываемой крице требуемая серопоглотительная и фосфоропоглотительная способность достигается при отношениях Ре/СаО вплоть до 0,7. При этом состав шлака с помощью необходимых добавок может быть подобран таким образом, что гомогенность шлака будет сохраняться и в диапазоне отношений Ре/СаО от 0,98 до 0,7.

Пример № 11.

Результаты эксперимента № 26 показывают, что серопоглотительная и фосфоропоглотительная способность недостаточна для получения стандартных марок ферроникеля из никелистого чугуна. Особенно это касается фосфора, так как его концентрация превышает даже наиболее высокую из кондиционных - 0,03%.

Пример № 12.

Результаты эксперимента №27 показывают, что увеличение расхода СаО-содержащего флюса до 50% от массы перерабатываемого чугуна (в пересчете на чистый оксид кальция) позволяет получить кондиционный по сере и фосфору ферроникель высшей марки - ферроникель малоуглеродистый малофосфористый (ЬС ЬР).

Для получения товарных марок малоуглеродистого ферроникеля с содержанием серы 0,03% и менее в ряде случаев может потребоваться дополнительная внепечная десульфурация в ковше сразу после выпуска металла из печи. Внепечная десульфурация ферроникеля может осуществляться различными способами: введением в ферроникель гранулированного магния, наведением и перемешиванием шлаков

- 5 026180 типа СаО-СаР₂, СаО-А1₂О₃, СаО-А1₂О₃-8Ю₂, СаО-А1₂О₃-МдО-8Ю₂ с расплавом ферроникеля, перемешиванием вышеупомянутых шлаков и ферроникеля в присутствии добавок Са, Са§1, Ρβδί и других.

Таблица 3. Результаты экспериментальных исследований по рафинированию крицы при различных удельных расходах кислорода

№ опыта	Ог, нм^э/т	СаО, % от крицы	Содержание в шлаке, % масс.	Содержание в ферроникеле, % масс.
Νί	Со	Ре	зЮг	СаО	А1_гО,	М§О	8	Р	Νΐ	Со	Сг	С	5	Р
1	56,0	15	0,035	0,0025	42,1	8,5	30,1	3,4	1,3	0,87	0,053	1ΑΖ	0,2	0,026	0,008	0,36	0,02
2	66,5	18	0,038	0,0027	42,3	7,4	28,4	3,9	1,1	0,91	0,049	13.2	0,22	0,021	0,008	0,3	0,017
3	77,0	21	0,040	0,0029	42,7	6,3	29,1	5,1	0,9	0,78	0,041	14,4	0^4	0,017	0,008	0,26	0,015
4	87,5	24	0,042	0,0030	43,0	5,6	28,8	4,1	0,8	0,67	0,046	15,7	0,26	0,014	0,008	0,22	0,013
5	98,0	27	0,054	0,0039	43,9	4,3	29,3	5,9	0,9	0,71	0,038	19,8	0,29	0,012	0,007	0,2	0,011
6	108,5	30	0,063	0,0045	44,0	4,7	30,2	3,1	0,7	0,63	0,036	20£	0,32	0,01	0,007	0,18	0,01
7	119,0	33	0,115	0,0079	44,4	3,9	29,6	4,5	0,6	0,57	0,032	24,9	0,36	0,009	0,006	0,17	0,008
8	129,5	36	0,106	0,0070	45,9	3,3	29,5	4,3	0,7	0,50	0,034	25,9	0,42	0,004	0,005	0,17	0,007
9	140,0	39	0,153	0,0096	44,3	3,4	29,9	5,5	0,5	0,54	0,030	35,4	0,49	0,006	0,004	0,17	0,005
10	150,5	42	0,242	0,0155	43,9	2,9	29,5	5,8	0,6	0,47	0,027	38,9	0,58	0,005	0,003	0,19	0,004
11	161,0	45	0,348	0,0193	44,7	3,3	28,1	6,0	0,5	0,44	0,028	51,3	0,68	0,005	0,002	0,23	0,002

Таблица 4. Результаты экспериментальных исследований по рафинированию крицы при различных расходах СаО-содержащего флюса

№ опыта	СаО, %от кркцы	Ре/СаО	Содержание в шлаке, % масс.	Содержание в ферроникеле, % масс.
№	Со	Ре	8Юз	СаО	ΑΙ2Ο3	ΜβΟ	8	Р	Νί	Со	Сг	С	δ	Р
12	5	11,2	0,278	0,0210	61,0	4,5	5,6	5,8	0,7	0,60	0,014	33,4	0,50	0,0071	0,005	0.48	0.114
13	10	5,90	0,247	0,0179	56,9	4,4	10,1	5,5	0,6	0,58	0,030	35,0	0,51	0,0065	0,002	0,39	0.036
14	15	4,00	ода	0,0200	59,3	4Д	12,1	4,1	0,7	0,54	0,033	37,7	0,55	0,0084	0,002	0.44	0,018
15	20	3,00	0/201	0,0141	54,6	3,9	16,0	5,7	0,6	0,56	0,033	34,6	0,51	0,0055	0,005	0,34	0,008
16	25	2,40	0,200	0,0142	50,7	3,7	23,5	4,2	0,6	0,54	0,033	32,7	0,49	0,0045	0,006	0,25	0,011
17	30	2,10	0,175	0,0123	48,6	3,6	21,5	4,1	0,5	0,52	0,032	34,9	0,54	0,0067	0,003	0,29	0,006
18	35	1,80	0,186	0,0132	49,3	3,6	25,0	4,2	0,6	0,49	0,030	35,2	0,52	0,0070	0,003	0,21	0,005
19	40	1,60	0,174	0,0119	45,7	3,4	30,3	4,0	0,5	0,51	0,029	32,6	0,47	0,0081	0,008	0,14	0,004
20	45	1,40	0,154	0,0105	45,0	3,0	30,0	4,2	0,6	0,46	0,027	36,1	0,53	0,0059	0,004	0,17	0,005
21	50	1,30	0,161	0,0104	42,6	3,2	34,7	3,1	0,5	0,47	0,028	36,6	0,54	0,0064	0,006	0,12	0,004
22	55	1^0	0,159	0,0090	41,8	3,3	35,9	3,6	0,4	0,46	0,026	33,2	0,49	0,0064	0,007	0,09	0,005
23	60	1,10	0,155	0,0090	40,3	2,8	38,4	2,6	0,5	0,43	0,024	37,7	0,53	0,0048	0,002	0,06	0,005
24	65	0,99	0,143	0,0076	39,9	2,8	38,9	3,4	0,6	0,45	0,025	34,2	0,50	0,0041	0,004	0,08	0,006
25	70	0,98	0,152	0,0081	40,0	2,9	40,6	3^	0,4	0,43	0,024	38,3	0,54	0,0051	0,001	0,06	0,004

различных расходах СаО-содержащего флюса

Таблица 5. Результаты экспериментальных исследований по рафинированию никелистого чугуна при

№ опыта	СаО, % от чугуна	Ре/СаО	Содержание в шлаке, % масс.	Содержание в ферроникеле, % масс.
Νί	Со	Ре	3ίΟ₂	СаО	А1₂0з	м^о	8	Р	Νί	Со	Сг	С	8	Р
26	25	5,70	0,187		59,8		10,5	0,2	0,4	0,041	0,028	34,9	-	0,016	0,002	0,035	0,036
27	50	2,85	0,135	-	53,6	6,7	18,8	0,4	0,7	0,039	0,027	33,8	-	0,017	0,003	0,028	0,009

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ переработки латеритных никелевых руд с получением в качестве промежуточного продукта ферроникелевого сырья, отличающийся тем, что ферроникелевое сырье подвергают рафинированию в печи с боковым дутьем кислородсодержащим газом в присутствии угля и СаО-содержащего флюса с получением товарного ферроникелевого продукта и шлака, причем диапазон удельного расхода кислорода в кислородсодержащем газе составляет от 5 до 360 нм³/т ферроникелевого сырья, а массовое отношение концентраций железа и оксида кальция Ре/СаО в шлаке поддерживают в пределах от 6 до 0,7.
2. Способ по п.1, в котором в качестве ферроникелевого сырья используют ферроникелевую крицу.
3. Способ п.1, в котором в качестве ферроникелевого сырья используют никелистый чугун.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором совместно с боковым дутьем кислородсодержащим газом подают углеводородное топливо
5. Способ по любому из пп.1-3, в котором в печь подают дополнительные флюсующие компоненты, увеличивающие серопоглотительную и фосфоропоглотительную способность шлака.
6. Способ по любому из пп.1-3, в котором при необходимости дополнительно осуществляют внепечную десульфурацию ферроникелевого продукта непосредственно после выпуска металла из печи.