NO155914B

NO155914B - PRINTED HAIR BLADE PREPARATION.

Info

Publication number: NO155914B
Application number: NO793241A
Authority: NO
Inventors: Richard Demarco; John A Ferguson
Original assignee: Bristol Myers Co
Priority date: 1978-10-12
Filing date: 1979-10-09
Publication date: 1987-03-16
Also published as: CA1111349A; FI76491B; FR2438477B1; LU81777A1; ZA795463B; NO155914C; FI793123A; IE48961B1; NL7907552A; FI76491C; NO793241L; DK425479A; CH642534A5; MX153887A; GB2033939A; FR2438477A1; IT1206994B; BE879364A; DE2941511A1; GR74489B

Abstract

FORTYKKET HÅRBLEKEPREPARAT.THICKENED HAIR BLEACHING PREPARATION.

Description

Fremgangsmåte for utvinning av nikkel fra lateritiske malmer. Process for the extraction of nickel from lateritic ores.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for utvinning av nikkel fra lateritiske jernmalmer i roterende ovn ved bpp- The present invention relates to a method for extracting nickel from lateritic iron ores in a rotary kiln at bpp-

hetning i en reduserende sone for å oppnå en partiell reduksjon av malmen, etterfulgt av smelting av den delvis reduserte malm for å be- heating in a reducing zone to achieve a partial reduction of the ore, followed by smelting the partially reduced ore to be-

virke faseutskillelse.Fremgangsmåten gjør behandlingen av laterittmal- effect phase separation. The method makes the treatment of laterite mal-

mer betydelig mer lønnsom ved å tillate en fullstendig utnyttelse av flytende hydrokarboner alene ved en regulert malmreduksjon før metal- more significantly more profitable by allowing a full exploitation of liquid hydrocarbons alone by a regulated ore reduction before metal-

let utvinnes. easily extracted.

* Fremgangsmåten egner seg særlig for behandling av oksydis- * The procedure is particularly suitable for treating oxydis-

ke malmer som finnes på mange steder i verden hvor fast brensel er mangelvare. Beregnet på tørt materiale inneholder disse malmer nor- ke ores that are found in many places in the world where solid fuel is in short supply. Calculated on dry material, these ores contain nor-

malt mindre enn 5% nikkel og ikke mer enn ca. 50 vektprosent:jern. ground less than 5% nickel and no more than approx. 50 percent by weight: iron.

Således kan disse malmer inneholde 10 til 40 vektprosent jern og de Thus, these ores can contain 10 to 40 weight percent iron and they

vil inneholde ca. 5 til ca. 30 ganger så meget jern som nikkel. Fremgangsmåten egner seg særlig for behandling av laterittmalmer som inneholder jern og nikkel i et forhold på mindre enn ca. 30 til 1. will contain approx. 5 to approx. 30 times as much iron as nickel. The method is particularly suitable for treating laterite ores that contain iron and nickel in a ratio of less than approx. 30 to 1.

Hittil ble nikkelholdige laterittmalmer behandlet i praksis ved hjelp av pyrometallurgiske metoder enten i en sjaktovn, ved hjelp av Krupp-Renn-metoden eller av elektriske smelteprosesser for å utvinne nikkel. I disse prosesser brukes fast brensel. Prosesser som bruker kull eller koks, krever overdrevne brenselmengder for å tilveie-bringe de nødvendige reduksjonsbetingelser. Dette resulterer i at produktet har et høyt jerninnhold og et uønsket lavt nikkelinnhold. I motsetning dertil er den selektivt reduserte malm ifølge foreliggende oppfinnelse i en tilstand, i hvilken malmen kan smeltes, således at malmens nikkelinnhold kan utvinnes med et meget høyere forhold av nikkel til jern i produktet enn det forhold som eksisterer i utgangsmaterialet. Until now, nickel-bearing laterite ores were treated in practice using pyrometallurgical methods either in a shaft furnace, using the Krupp-Renn method or by electric smelting processes to extract nickel. Solid fuel is used in these processes. Processes using coal or coke require excessive amounts of fuel to provide the necessary reduction conditions. This results in the product having a high iron content and an undesirably low nickel content. In contrast, the selectively reduced ore according to the present invention is in a state in which the ore can be smelted, so that the nickel content of the ore can be extracted with a much higher ratio of nickel to iron in the product than the ratio that exists in the starting material.

Det er nå funnet at oksydiske malmer kan selektivt reduseres ved å bruke billige flytende hydrokarboner, hvorved de gir et materiale som kan smeltes for å utvinne metallinnholdet med høy metallgjenvin-ning og med høy metallkonsentrasjon i produktet. It has now been found that oxidic ores can be selectively reduced using cheap liquid hydrocarbons, whereby they provide a material that can be smelted to recover the metal content with high metal recovery and with a high metal concentration in the product.

I henhold til det foran anførte går fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ut på utvinning av nikkel fra lateritiske jern-nikkeImaImer i roterende ovn ved opphetning i en reduserende sone for oppnåelse av en partiell reduksjon av malmen, etterfulgt av smelting av den delvis reduserte malm for å bevirke faseutskillelse, og det karakteristiske ved fremgangsmåten er at malmen føres fra en forvarmningssone til en reduksjonssone hvor den forvarmede malm som holdes under omkastning, blandes med et flytende hydrokarbon og temperaturen i sjiktet holdes i reduksjonssonen ved fra 815°C til under temperaturen for begynnende smelting, og betingelsene i reduksjonssonen reguleres slik at det dannes en sterkt reduserende atmosfære inne i laget, ved at det i laget i reduksjonssonen opprettholdes en atmosfære som i reduksjonsevne svarer til et forhold mellom karbonmonoksyd og karbondioksyd på minst 3 til 2. According to the foregoing, the method according to the invention involves the extraction of nickel from lateritic iron-nickel alloys in a rotary kiln by heating in a reducing zone to achieve a partial reduction of the ore, followed by smelting the partially reduced ore to effect phase separation , and the characteristic feature of the method is that the ore is led from a preheating zone to a reduction zone where the preheated ore, which is kept under reversal, is mixed with a liquid hydrocarbon and the temperature in the bed is kept in the reduction zone at from 815°C to below the temperature for beginning melting, and the conditions in the reduction zone are regulated so that a strongly reducing atmosphere is formed inside the layer, by maintaining an atmosphere in the layer in the reduction zone which corresponds in reducing power to a ratio between carbon monoxide and carbon dioxide of at least 3 to 2.

Særlig fordelaktig arbeider man på den måte at det i nevnte forvarmningssone opprettholdes en atmosfære som er reduserende for nikkel i det minste fra det punkt hvor lagets temperatur når 540°C. Nevnte soner anordnes særlig hensiktsmessig i en motstrømsopphetet roterende ovn, idet en mindre del av den olje som brennes, innføres i ovnen gjennom en brenner anbragt ved malmutløpsenden av ovnen, og den største del av den i ovnen innførte olje innsprøytes direkte på malmen It is particularly advantageous to work in such a way that an atmosphere is maintained in said preheating zone which is reducing for nickel at least from the point where the temperature of the layer reaches 540°C. Said zones are particularly conveniently arranged in a counter-flow heated rotary kiln, with a smaller part of the oil being burned being introduced into the kiln through a burner placed at the ore outlet end of the kiln, and the largest part of the oil introduced into the kiln being injected directly onto the ore

i ovnens reduksjonssone. in the oven's reduction zone.

Det skal bemerkes at fra US-patent 3 030 201 er det kjent smeltning av selektivt redusert malm for å fraskille redusert metall fra uredusert malm. Ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes smeltning ikke bare som et middel til fraskillelse av redusert malm fra uredusert malm, men for ytterligere å konsentrere nik-kelverdiene i den reduserte del av malmen. US-patentskriftet åpenbarer bruken av temperaturer høyere enn ca. 1500°C i reduksjonssonen. Teknikkens nivå åpenbarer imidlertid ikke betydningen av forvarmningen av malmen til en temperatur av minst ca. 815°C til under temperaturen for begynnende smeltning og at betingelsene i reduksjonssonen reguleres slik at det dannes en reduserende atmosfære inne i selve malmskiktet, ved at det i laget i reduksjonssonen opprettholdes en atmosfære som i reduksjonsevne svarer til et forhold mellom karbonmonoksyd og karbondioksyd på minst 3 til 2. It should be noted that from US patent 3,030,201 it is known the smelting of selectively reduced ore to separate reduced metal from unreduced ore. In the method according to the present invention, smelting is used not only as a means of separating reduced ore from unreduced ore, but to further concentrate the nickel values in the reduced part of the ore. The US patent discloses the use of temperatures higher than approx. 1500°C in the reduction zone. However, the state of the art does not reveal the importance of preheating the ore to a temperature of at least approx. 815°C to below the temperature for beginning melting and that the conditions in the reduction zone are regulated so that a reducing atmosphere is formed inside the ore layer itself, by maintaining an atmosphere in the layer in the reduction zone which in terms of reducing power corresponds to a ratio between carbon monoxide and carbon dioxide of at least 3 to 2.

En betydelig fordel ved den nye fremgangsmåte beror på den lave konsentrasjon av forurensninger som krom, silisium, fosfor og karbon i ferronikkelproduktet. A significant advantage of the new method is due to the low concentration of impurities such as chromium, silicon, phosphorus and carbon in the ferronickel product.

Av kinetiske grunner og for å redusere slaggtap reduseres vanligvis minst en del av jernet i malmen for hver del av nikkelet som finnes i malmen. Den reduserte malm kan smeltes for å adskille fasene og for å utvinne et produkt som inneholder mer enn ca. 25% nikkel, f.eks. 40% nikkel, med en høy utvinningsgrad av den opprinnelig i malmen tilstedeværende nikkel, f.eks. for å utvinne i det minste 90% nikkel. Det metalliske jern i den reduserte malm frigjør kjemisk den kombinerte nikkel under smelteprosessen og bevirker således i at prosessen er forbundet med en høy utvinningsgrad av den i malmen inneholdte nikkel. For kinetic reasons and to reduce slag losses, at least one part of the iron in the ore is usually reduced for each part of the nickel present in the ore. The reduced ore can be smelted to separate the phases and to recover a product containing more than approx. 25% nickel, e.g. 40% nickel, with a high degree of recovery of the nickel originally present in the ore, e.g. to extract at least 90% nickel. The metallic iron in the reduced ore chemically liberates the combined nickel during the smelting process and thus causes the process to be associated with a high degree of recovery of the nickel contained in the ore.

Ved fremgangsmåten erholdes en regulert reduksjon av nikkel-og jernholdige lateritt-malmer, og det fåes et produkt som egner seg godt for smelting med minimalt energiforbruk og med høy konsentrasjon av nikkel i produktet. The method results in a regulated reduction of nickel and iron-containing laterite ores, and a product is obtained that is well suited for smelting with minimal energy consumption and with a high concentration of nickel in the product.

Fremgangsmåten tilveiebringer også en metode forregulert reduksjon av nikkel- og jernholdige laterittmalmer som bruker flytende hydrokarbonholdige lavverdige brensler som eneste energikilde. The method also provides a method of pre-regulated reduction of nickel and iron laterite ores that uses liquid hydrocarbon-containing low-grade fuels as the sole energy source.

Innføringen av den største del av den samlede oljemengde som trengs for reduksjon av malmen direkte inn i malmen, og blandingen av oljen og malmen i ovnens reduksjonssone, mens bare en liten del av oljen innføres gjennom en brenner, gir mange fordeler hva angår regulering av den reduserende atmosfære, regulering av varmetilførselen, The introduction of the greater part of the total amount of oil needed for the reduction of the ore directly into the ore, and the mixing of the oil and the ore in the reduction zone of the furnace, while only a small part of the oil is introduced through a burner, offers many advantages in terms of regulating the reducing atmosphere, regulation of the heat supply,

brenselforbruket og evnen til å gjennomføre reduksjonsprosessen ved å bruke flytende hydrokarboner som eneste brenselkilde. Hvis man driver the fuel consumption and the ability to carry out the reduction process using liquid hydrocarbons as the only fuel source. If you drive

I IN

en roterende ovn eller et annet apparat for regulert utreduksjon av jernet og forsøker å oppnå de høye utløpstemperaturer i samsvar med oppfinnelsen ved hjelp av reduserende komponenter som resulterer fra direkte forbrenning av olje i brennere, er det funnet at brennerne må drives med etslikt underskudd av oksygen at en betydelig del av oljen omdannes til karbon og gjenfinnes som sot i avgassene eller i den behandlede malm. Under den praktiske gjennomføring av oppfinnelsen kan mengden av oljen som er blandet med malmsjiktet og den mengde av oljen som innføres i brenneren, varieres for å oppnå tilfredsstillende drifts betingelser. Det er da en lett sak å oppnå den nødvendige regulering av driftsbetingelser, innbefattet varmeforbruket,°ved hjelp av regule-ringen av den oljemengde som brennes direkte i brenneren, mens det opprettholdes en meget sterkt reduserende atmosfære i malmsjiktet. Det vil forståes at oppfinnelsen skaffer således et middel for å gjennomfø-re reduksjonsprosessen med et forholdsvis enkelt apparat ved å bruke flytende hydrokarboner som eneste brenselkilde for reduksjonsprosessen. a rotary furnace or other apparatus for regulated reduction of the iron and attempts to achieve the high outlet temperatures in accordance with the invention by means of reducing components resulting from the direct combustion of oil in burners, it has been found that the burners must be operated with a similar deficit of oxygen that a significant part of the oil is converted into carbon and found as soot in the exhaust gases or in the treated ore. During the practical implementation of the invention, the amount of oil that is mixed with the ore layer and the amount of oil that is introduced into the burner can be varied to achieve satisfactory operating conditions. It is then an easy matter to achieve the necessary regulation of operating conditions, including the heat consumption, °by means of the regulation of the amount of oil that is burned directly in the burner, while a very strongly reducing atmosphere is maintained in the ore layer. It will be understood that the invention thus provides a means for carrying out the reduction process with a relatively simple apparatus by using liquid hydrocarbons as the only fuel source for the reduction process.

Det må særlig fremheves at reduksjonen til metall av en regulert mengde jern i malmen er meget viktig for regulering av reduksjonsprosessen ifølge oppfinnelsen. Hvis denne regulering opprettholdes, er det funnet at en vesentlig del av nikkelen i malmen blir redusert til metallet, og at det metalliske jern som dannes ved fremgangsmåten hvor reduksjonsprosessen finner sted ved å bruke flytende hydrokarboner blandet med selve malmsjiktet, utgjør for seg selv et reduk-sjonsmiddel for ikke redusert nikkeloksyd under den senere smelteprosess. Produktet av den senere smelteprosess inneholder minst ca. 90% It must be emphasized in particular that the reduction to metal of a regulated amount of iron in the ore is very important for regulating the reduction process according to the invention. If this regulation is maintained, it has been found that a substantial part of the nickel in the ore is reduced to the metal, and that the metallic iron formed by the process where the reduction process takes place by using liquid hydrocarbons mixed with the ore bed itself constitutes a reduction -sion agent for not reduced nickel oxide during the later smelting process. The product of the later melting process contains at least approx. 90%

av nikkelen som finnes i malmen og nikkelkonsentrasjonen i produktet er meget høy. Således oppnås lett produkter som har et nikkel-jern-forhold på 1:1. of the nickel found in the ore and the nickel concentration in the product is very high. Thus products are easily obtained which have a nickel-iron ratio of 1:1.

Som nevnt ovenfor, når man arbeider i samsvar med oppfinnelsen for å oppnå en reduksjon av nikkel i materialer som inneholder nikkel og jern, såsom laterittmalmer, er det av økonomiske grunner fordelaktig å utredusere mindre enn 50% av jernet i utgangsmaterialet. Nes-ten alt jern i utgangsmaterialet kan imidlertid reduseres til metallisk form under spesielle omstendigheter ved å la det behandlede materiale forbli lengre tid i reduksjonssonen. As mentioned above, when working in accordance with the invention to achieve a reduction of nickel in materials containing nickel and iron, such as laterite ores, it is advantageous for economic reasons to reduce less than 50% of the iron in the starting material. However, almost all iron in the starting material can be reduced to metallic form under special circumstances by allowing the treated material to remain for a longer time in the reduction zone.

Det vil også forståes at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen bestående i å blande het malm med flytende hydrokarboner virker som en in situ olje-gassgenerator eller reaktor. Reaksjonen frembringer en så sterk reduserende atmosfære at det oppnåes en hurtig opphetning, en høy gjennomløpshastighet av materialet og høy utløpstemperatur av malmen. De bedre /kinetiske faktorer som resulterer fra den sterkt reduserende atmosfære letter også behandlingen av et utgangsmateriale med grove partikler. Det vil forståes at når man behandler malmer av sili-kattypen, vil de høye reduksjonstemperaturer fremme dannelsen av oli-vin som kan inneholde nikkel som nikkeloksyd. De regulerte mengder av metallisk jern i den reduserte malm reduserer imidlertid dette nikkeloksyd under den senere smelteprosess, så at en høy utvinningsgrad av den opprinnelig i malmen inneholdte nikkel oppnåes selv i de tilfeller hvor mindre enn halvparten av nikkel bli redusert til metall under reduks jonsprosessen. Ennvidere har produktet av smelteprosessen et høyt nikkelinnhold, hvilket er meget ønsket. It will also be understood that the method according to the invention consisting in mixing hot ore with liquid hydrocarbons acts as an in situ oil-gas generator or reactor. The reaction produces such a strong reducing atmosphere that rapid heating, a high flow rate of the material and a high outlet temperature of the ore are achieved. The better/kinetic factors resulting from the strongly reducing atmosphere also facilitate the processing of a starting material with coarse particles. It will be understood that when treating ores of the silicate type, the high reduction temperatures will promote the formation of olivine which may contain nickel as nickel oxide. The regulated amounts of metallic iron in the reduced ore, however, reduce this nickel oxide during the subsequent smelting process, so that a high degree of recovery of the nickel originally contained in the ore is achieved even in cases where less than half of the nickel is reduced to metal during the reduction process. Furthermore, the product of the smelting process has a high nickel content, which is very desirable.

Det må også fremheves at i mange områder av verden hvor laterittmalmer av den art som behandles i samsvar med oppfinnelsen forekommer, er faste brensler såsom kull kostbare. Olje koster i slike områder mindre når man tar i betraktning dens varmeverdi. Oppfinnelsen er således forbundet med den ytterligere fordel at oljen kan utelukken-de brukes under reduksjonsprosessen; da dessuten den reduserte malm har en høy temperatur, dvs. minst ca. 815°C og mer fordelaktig 870°C eller mer, når den kommer ut av ovnen og da den umiddelbart kan innfø-res i smelteovnen uten varmetap av betydning, er den til smelting nød-vendige varmemengde forholdsvis liten. Det vil -forståes at andre oksydiske jernholdige materialer, f.eks. røstede nikkelholdige eller kob-berholdige konsentrater eller matter, silisiumdioksydholdige kobber eller jernmalmer osv. fordelaktig kan behandles i henhold til oppfinnelsen og gi en høy konsentrasjon og høy utvinningsgrad av nikkel som finnes i disse malmer. Fremgangsmåten kan derfor også brukes når den selektive reduksjon ikke er nødvendig, f.eks. for en enkel reduksjon av en jernoksydmalm som ikke inneholder andre metaller. Ferronikkel eller jernnikkelmatte erholdt fra en påfølgende smelteprosess kari sene- It must also be emphasized that in many areas of the world where laterite ores of the kind treated in accordance with the invention occur, solid fuels such as coal are expensive. Oil costs less in such areas when its heating value is taken into account. The invention is thus connected with the further advantage that the oil can exclusively be used during the reduction process; as, moreover, the reduced ore has a high temperature, i.e. at least approx. 815°C and more advantageously 870°C or more, when it comes out of the furnace and as it can be immediately introduced into the melting furnace without significant heat loss, the amount of heat required for melting is relatively small. It will be understood that other oxidic ferrous materials, e.g. roasted nickel-containing or copper-containing concentrates or mats, silicon dioxide-containing copper or iron ores, etc. can advantageously be treated according to the invention and give a high concentration and high degree of recovery of nickel found in these ores. The method can therefore also be used when the selective reduction is not necessary, e.g. for a simple reduction of an iron oxide ore containing no other metals. Ferro-nickel or iron-nickel mat obtained from a subsequent melting process kari sene-

re konsentreres ved blåsing med oksygen fra toppen, som beskrevet f. eks. i US-patent 3 030 201 og US-patent 3 004 846. re is concentrated by blowing with oxygen from the top, as described e.g. in US Patent 3,030,201 and US Patent 3,004,846.

Som omtalt senere må materialer som skal behandles i henhold til oppfinnelsen, bare males så at partiklene vil passere gjennom en 2,5 cm-sikt. Det er ikke nødvendig å male utgangsmaterialene finere. Dette fordelaktige trekk ved oppfinnelsen tillater ikke bare å spare maleomkostningene, men minsker også betraktelig støvproblemet som all-tid forekommer i avgasser fra roterende ovner som behandler findelte materialer. As discussed later, materials to be treated according to the invention must only be ground so that the particles will pass through a 2.5 cm sieve. It is not necessary to grind the starting materials finer. This advantageous feature of the invention not only allows the grinding costs to be saved, but also considerably reduces the dust problem which always occurs in exhaust gases from rotary kilns which treat finely divided materials.

Den nikkelholdige laterittmalm males fortrinnsvis til en par-tikkelstørrelse mindre enn ca. 2,5 cm, og tørkes. Malmen forvarmes deretter til en temperatur på ca. 815°C ved berøring med hete gasser, idet betingelsene under forvarmningsprosessen reguleres så at når malmen na• r eller overskrider ca.. 540 oC er de gasser som er i berøring med malmen reduserende overfor nikkeloksyd. Den forvarmede malm som har en temperatur på ca. 815°C, bringes til å danne et omrørt sjikt og blandes med olje for å danne en intim blanding mellom den forvarmede malm og olje. En særlig foretrukket olje for fremgangsmåten er en tung råolje, f.eks. Buncker C brenselolje. De lettere bestanddeler av oljen bli flyktige og drives av. De tyngre bestanddeler føres og blandes sammen med malmsjiktet og de tilveiebringer derved sterkt reduserende betingelser innenfor sjiktet, dvs. at forholdet mellom de reduserende bestanddeler (CO, I^) og de oksyderende bestanddeler (C^, I^O) svarer til et forhold mellom karbonmonoksyd og karbondioksyd i sjiktet på minst ca. 3:2, og fortrinnsvis på minst ca. 2:1. De lettere bestanddeler reagerer med de oksygenholdige gasser, såsom luft, over sjiktet og skaffer varme for prosessen. Dette usedvanlige høye forhold av karbonmonoksyd og karbondioksyd og den høye utløpstemperatur tilveiebringer den nødvendige utreduksjon av jern i malmsjiktet, og skaffer også kinetiske betingelser som er nødvendige for å oppnå en jernreduksjon med usedvanlig høy gjennomløpshastighet. Ytterligere varme for prosessen kan leveres ved forbrenning av oljen i en brenner. På den måte, ved forbrenning av en flytende brensel alene, opphetes det omrørte brennende sjikt til en temperatur under temperaturen for den begynnende smelting av malmsjiktet. Denne temperatur ligger fortrinnsvis like under temperaturen for den begynnende smelting av malmsjiktet,, så at det ikke skjer noen malmagglomerering av betydning, og temperaturen kan f.eks. utgjøre ca. 1095°C. Innføringen av olje og luft i regulerte mengder fortsettes i en tilstrekkelig tid for å redusere en vesentlig del av nikkel og en regulert mengde av jern i malmsjiktet. Reaksjonen i malmsjiktet skrider frem med en slik ubetydelig dannelse av koks, at den reduserte malm ikke inneholder mer enn ca. 2%-karbon når reduks jonsprosessen er avsluttet. Det dannede karbon viirkei fordelaktig ved påfølgende overførkngs- og smelteprosesser. Hvis -det ønskes for å danne en nikkelhoIdig matte som produktet av den påfølgen-de smelting, kan man innføre svovel i malmsjiktet uten noen andre vesentlige forandringer av arbeidsbetingelser. Matten bør inneholde minst 1 mol svovel for hver 2 mol nikkel, f.eks. 2 eller flere mol svovel for hver 3 mol nikkel. Det samlede svovelbehov for å svovle nikkelen kan skaffes ved å bruke en brenselolje med høyt svovelinn-hold, f.eks. en olje som inneholder opptil 10% svovel, i reduksjonsprosessen. Det kan også brukes pyritter, svoveldioksyd, elementær svovel, gips, anhydritt osv. The nickel-containing laterite ore is preferably ground to a particle size smaller than approx. 2.5 cm, and dried. The ore is then preheated to a temperature of approx. 815°C when in contact with hot gases, as the conditions during the preheating process are regulated so that when the ore approaches or exceeds approx. 540 oC, the gases that are in contact with the ore are reducing to nickel oxide. The preheated ore, which has a temperature of approx. 815°C, is brought to form a stirred bed and mixed with oil to form an intimate mixture between the preheated ore and oil. A particularly preferred oil for the method is a heavy crude oil, e.g. Buncker C fuel oil. The lighter components of the oil become volatile and are driven off. The heavier components are fed and mixed together with the ore layer and thereby provide strongly reducing conditions within the layer, i.e. that the ratio between the reducing components (CO, I^) and the oxidizing components (C^, I^O) corresponds to a ratio between carbon monoxide and carbon dioxide in the layer of at least approx. 3:2, and preferably at least approx. 2:1. The lighter components react with the oxygen-containing gases, such as air, above the bed and provide heat for the process. This exceptionally high ratio of carbon monoxide to carbon dioxide and the high outlet temperature provide the necessary iron reduction in the ore bed, and also provide the kinetic conditions necessary to achieve an exceptionally high throughput iron reduction. Additional heat for the process can be supplied by burning the oil in a burner. In that way, by burning a liquid fuel alone, the stirred burning bed is heated to a temperature below the temperature for the incipient melting of the ore bed. This temperature is preferably just below the temperature for the initial melting of the ore layer, so that no significant ore agglomeration occurs, and the temperature can e.g. amount to approx. 1095°C. The introduction of oil and air in regulated quantities is continued for a sufficient time to reduce a substantial part of the nickel and a regulated quantity of iron in the ore layer. The reaction in the ore layer progresses with such negligible formation of coke that the reduced ore does not contain more than approx. 2% carbon when the reduction process is finished. The carbon formed does not work advantageously in subsequent transfer and melting processes. If it is desired to form a nickel-containing mat as the product of the subsequent smelting, sulfur can be introduced into the ore layer without any other significant changes in working conditions. The mat should contain at least 1 mol of sulfur for every 2 mol of nickel, e.g. 2 or more moles of sulfur for every 3 moles of nickel. The total sulfur requirement for sulphurizing the nickel can be obtained by using a fuel oil with a high sulfur content, e.g. an oil containing up to 10% sulphur, in the reduction process. Pyrites, sulfur dioxide, elemental sulphur, gypsum, anhydrite, etc. can also be used.

Den reduserte malm smeltes deretter for å gi et nikkelholdig produkt med et nikkelinnhold på mer enn ca. 25%, beregnet på metallinnholdet. Det nikkelholdige sluttprodukt kan enten være ferronikkel . eller en matte. For å spare varme, hindre en reoksydasjon av den reduserte malm, osv. ledes fortrinnsvis den behandlede malm direkte fra den selektive reduksjonsprosess til smelteovnen. Det kan fordelaktig brukes en elektrisk ovn med stor varmebesparelse som smelteovn, fordi den i den elektriske ovn innførte charge allerede har en høy temperatur. En særlig fordelaktig utførelsesform for oppfinnelsen vil nå detaljert beskrives under henvisning til de vedlagte tegninger. The reduced ore is then smelted to give a nickel-bearing product with a nickel content of more than approx. 25%, calculated on the metal content. The nickel-containing end product can either be ferronickel. or a mat. In order to save heat, prevent a reoxidation of the reduced ore, etc., the treated ore is preferably led directly from the selective reduction process to the smelting furnace. An electric furnace with great heat savings can advantageously be used as a melting furnace, because the charge introduced in the electric furnace already has a high temperature. A particularly advantageous embodiment of the invention will now be described in detail with reference to the attached drawings.

Fig. 1 er.vist i overdrevet målestokk hva angår forholdet mellom lengden og diameteren av ovnen, for bedre å illustrere oppfinnelsen. Med 11 er betegnet en roterende ovn med liten helling, f.eks. ca. 2 % til 4 % fra horisontalen. Ovnen er forsynt med chargeringsmidler for malmen 12 ved enden av ovnen, med chargeringsmidler 13 for oljen (som om ønsket kan være forsynt med en vannkappe), og en tempe-raturreguleringsbrenner 14 som også gir en flamme for det omrørte brennende rna Imsjikt, ved den andre ende av ovnen. Luftinnføringsmidler 15 er anordnet med mellomrom langs ovnslengden, det er anordnet drivorga-ner 16 for å rotere ovnen, et avtrekk 17 er anordnet ved gassutløps-enden (malmchargeringsende) av ovnen, og et hus 18 er anordnet ved ol— jechargeringsenden (utløpsende for den reduserte malm) av ovnen. En demning 19 kan være anordnet ved utløpsenden for malmen, for å tilveie-bringe en regulert strømning av malmen gjennom ovnen. Det vil forstås at andre demninger kan anordnes ved passende utvalgtepunkter langs ovnen for å regulere raaImstrømningen. Under driften av ovnen i henhold til oppfinnelsen, innføres malm som tidligere er blitt forvarmet gjennom materen 12 i ovnen. Den roterende bevegelse av ovnen og ovnens lette helling til horisontalen forårsaker at malmen danner et omrørt sjikt 21 som beveger seg langsomt fra chargeringsenden for malmen til den lavere utløpsende for malmen. Som vist på fig. 2, stiger sjiktet kontinuerlig opp langs ovnsveggen under innvirkning av ovnens dreie- Fig. 1 is shown on an exaggerated scale with regard to the relationship between the length and the diameter of the oven, in order to better illustrate the invention. 11 denotes a rotary kiln with a small slope, e.g. about. 2% to 4% from the horizontal. The furnace is provided with charging means for the ore 12 at the end of the furnace, with charging means 13 for the oil (which can be provided with a water jacket if desired), and a temperature-regulating burner 14 which also provides a flame for the stirred burning rna Imsjikt, at the other end of the oven. Air introduction means 15 are provided at intervals along the length of the furnace, driving means 16 are provided to rotate the furnace, an exhaust 17 is provided at the gas outlet end (ore charging end) of the furnace, and a housing 18 is provided at the oil charging end (outlet of the reduced ore) of the furnace. A dam 19 can be arranged at the outlet end for the ore, to provide a regulated flow of the ore through the furnace. It will be understood that other dams can be arranged at suitably selected points along the furnace to regulate the raw flow. During the operation of the furnace according to the invention, ore which has previously been preheated through the feeder 12 is introduced into the furnace. The rotary motion of the furnace and the slight inclination of the furnace to the horizontal causes the ore to form a stirred bed 21 which moves slowly from the charging end of the ore to the lower discharge end of the ore. As shown in fig. 2, the layer rises continuously along the oven wall under the influence of the oven's rotation

i in

bevegelse og blir omrørt. Det opprettholdes i ovnen slike betingelser at en sone A vist på fig. 1 opprettholdes som en forvarmningssone, i hvilken det omrørte malmsjikt gradvis forvarmes til en temperatur på ca. 815°C. Det er fordelaktig å bruke løfteorganer i det minste i en del av forvarmningssonen (sone A) for å lette berøringen mellom sjiktet og de hete gasser over sjiktet. Sone B vist på fig. 1 utgjør en reduserende sone i hvilken det omrørte malmsjikt utsettes for reduserende betingelser ved hjelp av oljen som innføres direkte i sjiktet, movement and being stirred. Such conditions are maintained in the oven that a zone A shown in fig. 1 is maintained as a preheating zone, in which the stirred ore layer is gradually preheated to a temperature of approx. 815°C. It is advantageous to use lifting means at least in part of the preheating zone (zone A) to facilitate contact between the layer and the hot gases above the layer. Zone B shown in fig. 1 constitutes a reducing zone in which the stirred ore bed is subjected to reducing conditions by means of the oil introduced directly into the bed,

og i hvilken det omrørte malmsjikt opphetes videre, så at det når en temperatur på opp til ca. 1095°C ved utløpsenden av ovnen. Løfteorga-ner brukes vanligvis ikke i reduksjonssonen (sone B) så at en ønsket rolig tilstand hersker i sjiktet med den følge at det skjer bare mini-male forstyrrelser av de kraftig reduserende betingelser i sjiktet. and in which the stirred ore layer is heated further, so that it reaches a temperature of up to approx. 1095°C at the outlet end of the furnace. Lifting devices are not usually used in the reduction zone (zone B) so that a desired calm condition prevails in the layer with the consequence that there are only minimal disturbances of the strongly reducing conditions in the layer.

Det må fremheves at bevegelsen av malmen og av gasser gjennom ovnen skjer i motstrøm til hverandre. I en særlig foretrukket utførelses-form som er vist på tegningen, innsprøytes oljen ved ét punkt som ligger ved utløpsenden av ovnen, ved hjelp av en oljeinjektor eller lan- It must be emphasized that the movement of the ore and of gases through the furnace occurs in countercurrent to each other. In a particularly preferred embodiment shown in the drawing, the oil is injected at one point located at the outlet end of the furnace, by means of an oil injector or lan-

se i hvilken oljen innføres under trykk fra en stempelpumpe 20. På denne måten bringes en strøm eller en stråle av olje i berøring med det omrørte malmsjikt over en betydelig utstrekning av sjiktet i reduks jonssonen, da oljestrålen gis en pulserende bevegelse når trykket i strålen øker og synker under innvirkning av stempelpumpen 20. Luft i omhyggelig regulerte mengder som er nødvendige for å opprettholde de sterkt reduserende betingelser innenfor reduksjonssonen, innføres i utvalgte mellomrom langs bvnslengden ved hjelp av matere 15. Ytterligere forvarmet luft kan leveres gjennom brenneren 14 ved å innføre et luftoverskudd gjennom brenneren, så at det fåes en brennérflammetempe-ratur på omtrent 1095 til 1650°C. Det vil forståes at når ytterligere luft -innføres i den gass-strøm som beveger seg langs ovnen i retning av avtrekket ved hjelp av matere 15,! blir gass-strømmen gradvis mindre reduserende og kan selv bli oksyderende når gass-strømmen hår det punkt hvor temperaturen av malmsjiktet er ca. 540°C eller mindre. På denne måte oppnåes en i det vesentlige fullstendig forbrenning av oljen i ovnen, hvilket gjør at prosessen kan utføres med stor brenselbespa-relsé. Det vil forståes at andre midler kan brukes for innsprøyting av oljen i sjiktet i reduks jonssonen. Det vil også forståes at brenneren som kan brukes for å regulere temperaturen leverer normalt bare en mindre del av det samlede brenselbehov som er nødvendig for å opp-hete malmen i ovnen. Således utgjorde i et anlegg mengdén av den gjennom brenneren leverte olje ca. 25 % av den i ovnen innførte olje. I praksis er mengden av den til brenneren leverte olje i det minste ca. see in which the oil is introduced under pressure from a piston pump 20. In this way a stream or jet of oil is brought into contact with the stirred ore layer over a considerable extent of the layer in the reduction zone, as the oil jet is given a pulsating movement when the pressure in the jet increases and sinks under the action of the piston pump 20. Air in carefully regulated quantities necessary to maintain the highly reducing conditions within the reduction zone is introduced into selected spaces along the length of the bvn by means of feeders 15. Additional preheated air can be supplied through the burner 14 by introducing a excess air through the burner, so that a burner flame temperature of approximately 1095 to 1650°C is obtained. It will be understood that when additional air is introduced into the gas flow which moves along the furnace in the direction of the exhaust by means of feeders 15,! the gas stream gradually becomes less reducing and can even become oxidizing when the gas stream reaches the point where the temperature of the ore layer is approx. 540°C or less. In this way, an essentially complete combustion of the oil in the furnace is achieved, which means that the process can be carried out with great fuel savings. It will be understood that other means can be used for injecting the oil into the layer in the reduction zone. It will also be understood that the burner which can be used to regulate the temperature normally supplies only a small part of the overall fuel requirement which is necessary to heat the ore in the furnace. Thus, in one plant, the amount of oil delivered through the burner was approx. 25% of the oil introduced into the oven. In practice, the amount of oil delivered to the burner is at least approx.

! !

10 %, men normalt utgjør den mindre enn 50 % av den i ovnen innførte olje. På denne måten skaffes en sterkt reduserende atmosfære i reduksjonssonen i malmsjiktet, men allikevel dannes det bare lite karbon. 10%, but normally it makes up less than 50% of the oil introduced into the furnace. In this way, a strongly reducing atmosphere is obtained in the reduction zone in the ore layer, but still only little carbon is formed.

En liten del av brenselbehovet kan leveres ved hjelp av fast brensel, f.eks. kull, koks osv. blandet med chargen. A small part of the fuel requirement can be supplied using solid fuel, e.g. coal, coke, etc. mixed with the charge.

Fig. 3 viser hvordan jern-jernoksyd-likevekten påvirkes av den reduserende atmosfære og temperaturen. Av særlig interesse for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er linje A-B, som generelt angir grenselinjen mellom Fe og FeO, og viser hvordan denne grenselinje påvirkes av temperaturen og reduksjonsgassen. Fig. 3 viser at når temperaturen stiger, trenges en mere reduserende atmosfære for å redusere jernet. For å oppnå en utreduksjon av det i malmen tilstedeværende jern må det opprettholdes slike betingelser i reduksjonssonen at forholdet mellom de oksyderende bestanddeler (C02, H20) og de reduserende bestanddeler {CO, H2) i malmsjiktet svarer til C02:CO-forholdet innenfor det på fig. 3 viste BCED-felt. Det bør fremheves at de på fig. 3 viste betingelser.er bare illustrerende, da de faktiske betingelser som stilles til den reduserende atmosfære under behandlingen av nikkelholdige materialer ikke er så strenge på grunn av forandrin-gen av aktiviteten av jernet som skyldes den delvise faste oppløsning av nikkel i jernfasene. De nødvendige, sterkt reduserende betingelser, dvs. et CO:C02-forhold på mer enn ca. 3:2, oppnåes på en særlig effektiv måte ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 shows how the iron-iron oxide equilibrium is affected by the reducing atmosphere and the temperature. Of particular interest for the method according to the invention is line A-B, which generally indicates the boundary between Fe and FeO, and shows how this boundary is affected by the temperature and the reducing gas. Fig. 3 shows that when the temperature rises, a more reducing atmosphere is needed to reduce the iron. In order to achieve a reduction of the iron present in the ore, such conditions must be maintained in the reduction zone that the ratio between the oxidizing components (C02, H20) and the reducing components {CO, H2) in the ore layer corresponds to the C02:CO ratio within that of fig. 3 showed BCED field. It should be emphasized that those in fig. The conditions shown in 3 are only illustrative, as the actual conditions imposed on the reducing atmosphere during the treatment of nickel-containing materials are not so severe due to the change in the activity of the iron due to the partial solid dissolution of nickel in the iron phases. The necessary, strongly reducing conditions, i.e. a CO:C02 ratio of more than approx. 3:2, is achieved in a particularly efficient manner by the method according to the invention.

Den reduserte hete malm som fås ved den beskrevne reduksjonsprosess, kan så lett utsettes for direkte smelting for å gjenvinne og konsentrere malmens nikkelinnhold som et nikke1-jern-materiale. The reduced hot ore obtained by the described reduction process can then easily be subjected to direct smelting to recover and concentrate the nickel content of the ore as a nickel-iron material.

For at oppfinnelsen bedre kan forståes, gis følgende eksempler. In order that the invention can be better understood, the following examples are given.

EKSEMPEL 1 EXAMPLE 1

En laterittmalm med 35% vann ble tørket til et fuktighets-innhold på 3 %. Den tørkede malm inneholdt 1,8 % nikkel, 17,4 % jern og resten bergart-bestanddeler. Malmen ble så malt til minus 1,2 cm størrelse, og ble selektivt redusert i en roterende ovn som beskrevet ovenfor og vist på tegningen. Den tørkede malm ble chargert kontinuerlig i en ovn med en diameter på ca. 1,5 m og en lengde på ca. 13 m som roterte med 1,5 omdr. pr. min. med en produksjon av ca. 12 tonn pr. dag, for å danne et omrørt malmsjikt som beveget seg langsomt mot ut-løpsenden (fyrt ende) av ovnen. Den eneste brensel som ble brukt for å fyre ovnen, var en tung brenselolje, en del av hvilken ble brent i en brenner anbragt ved ovnens utløpsende, mens den resterende del av oljen ble innført som en vekslende pulserende stråle direkte på den hete malm som næret seg utløpsenden av ovnen. En tredjedel av det samlede oljebehov ble innført direkte og blandet med malmen. Olje-forbruket var ca. 9,1 vektprosent av den i ovnen innførte malm. For-brenningsbetingelsene ble regulert ved innføring av luft i ovnen ved utvalgte punkter langs ovnslengder, så at avgassene inneholdt et ca. 0,5 % overskudd av oksygen. Det omrørte malmsjikt ble forvarmet ved motstrømsberøring med de hete forbrenningsgasser dannet i ovnen, og den pulserende oljestråle berørte den del av sj"iktet som omfattet reduks jonssonen i ovnen hvor det ikke fantes noe løfteorganer og hvor sjiktet hadde en temperatur på over 815°C, hvorved man oppnådde en ytterligere opphetning av sjiktet ved delvis forbrenning umiddelbart over sjiktet av de fra oljen avdrevne destillasjonsprodukter og en reduksjon av en betydelig del av nikkelinnholdet og av en regulert del av jerninnholdet i malmen ved hjelp av den sterkt reduserende atmosfære som ble dannet i sjiktet på grunn av at malmsjiktet ble blandet med oljen. Den reduserte malm ble ført ut fra ovnens utløpsende ved en temperatur på 1030°C og det ble funnet at ca. 19,6 % av jerninnholdet i den reduserte malm ble redusert til metall. Den hete malm inneholdt ca. 0,8 % karbon. Avgassene hadde en temperatur på ca. 230°C. Den reduserte hete malm ble direkte innført og smeltet i en elektrisk ovn på kontinuerlig måte, og gav ferronikkel med ca. 95 % av den i malmen inneholdte nikkel. Dette representerte helt tilfredsstillende driftsbetingelser. Det ble funnet at ovnen kunne drives kontinuerlig i lang tid med tilfredsstillende resultater. A laterite ore with 35% water was dried to a moisture content of 3%. The dried ore contained 1.8% nickel, 17.4% iron and the rest rock constituents. The ore was then ground to minus 1.2 cm size, and was selectively reduced in a rotary kiln as described above and shown in the drawing. The dried ore was charged continuously in a furnace with a diameter of approx. 1.5 m and a length of approx. 13 m which rotated at 1.5 revolutions per my. with a production of approx. 12 tonnes per day, to form a stirred bed of ore which moved slowly towards the discharge end (fired end) of the furnace. The only fuel used to fire the furnace was a heavy fuel oil, a portion of which was burned in a burner placed at the outlet end of the furnace, while the remainder of the oil was introduced as an alternating pulsating jet directly onto the hot ore which fed the outlet end of the furnace. One third of the total oil requirement was introduced directly and mixed with the ore. Oil consumption was approx. 9.1 percent by weight of the ore introduced into the furnace. The combustion conditions were regulated by introducing air into the furnace at selected points along the length of the furnace, so that the exhaust gases contained an approx. 0.5% excess oxygen. The stirred ore layer was preheated by countercurrent contact with the hot combustion gases formed in the furnace, and the pulsating oil jet touched the part of the layer that included the reduction zone in the furnace where there were no lifting devices and where the layer had a temperature of over 815°C, whereby a further heating of the layer was achieved by partial combustion immediately above the layer of the distillation products removed from the oil and a reduction of a significant part of the nickel content and of a regulated part of the iron content of the ore by means of the strongly reducing atmosphere that was formed in the layer due to the ore layer mixing with the oil. The reduced ore was discharged from the outlet end of the furnace at a temperature of 1030°C and it was found that about 19.6% of the iron content of the reduced ore was reduced to metal. It was called ore contained about 0.8% carbon. The exhaust gases had a temperature of about 230° C. The reduced hot ore was directly introduced and melted in an electric o vn in a continuous manner, and gave ferronickel with approx. 95% of the nickel contained in the ore. This represented completely satisfactory operating conditions. It was found that the furnace could be operated continuously for a long time with satisfactory results.

EKSEMPEL II EXAMPLE II

Det ble gjort et ytterligere forsøk med samme charge, samme utstyr og de samme driftsebtingelser som beskrevet i eksempel I, unn-tatt at ca. 2>h kg svovel pr. time ble innført i sjiktet. Ca. 1,2 kg av denne svovel pr. time ble innført i den i ovnen innførte brenselolje, mens resten ble innført som svoveldioksydgass. Det ble funnet, at det i smelteovnen, erholdte smeltede produkt var en matte som inneholdt ca. 41,3 % nikkel, 15 % svovel og resten i det vesentlige jern, med en samlet gjenvinningsgrad på ca. 92 % av den opprinnelig i malmen tilstedeværende nikkel. A further attempt was made with the same charge, the same equipment and the same operating conditions as described in example I, except that approx. 2>h kg sulfur per hour was introduced into the layer. About. 1.2 kg of this sulfur per hour was introduced into the fuel oil introduced into the furnace, while the rest was introduced as sulfur dioxide gas. It was found that the molten product obtained in the melting furnace was a mat containing approx. 41.3% nickel, 15% sulfur and the rest essentially iron, with a total recovery rate of approx. 92% of the nickel originally present in the ore.

Claims

1. Process for extracting nickel from lateritic iron-nickel ores in a rotary kiln by heating in a reducing zone to achieve a partial reduction of the ore, followed by smelting the partially reduced ore to effect phase separation, characterized in that the ore is fed from a pre-heating zone to a reduction zone where the pre-heated ore that is kept under reversal is mixed with a liquid hydrocarbon and the temperature in the layer is maintained in the reduction zone at from 815°C to below the temperature for beginning melting, and the conditions in the reduction zone are regulated so that a strongly reducing atmosphere is formed inside in the layer, in that an atmosphere is maintained in the layer in the reduction zone which in terms of reducing power corresponds to a ratio between carbon monoxide and carbon dioxide of at least 3 to 2.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that an atmosphere is maintained in said preheating zone which is reducing for nickel at least from the point where the temperature of the layer reaches 540°C.

3. Method as specified in one of the preceding claims, characterized in that the zones are arranged in a counter-current heated rotary kiln, with a smaller part of the oil being burned being introduced into the kiln through a burner placed at the ore outlet end of the kiln , and the largest part of the oil introduced into the furnace is injected directly onto the ore in the furnace's reduction zone.