RU2166554C1 - Способ производства никелевых анодов для электролитического получения никеля - Google Patents
Способ производства никелевых анодов для электролитического получения никеля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2166554C1 RU2166554C1 RU2000122060/02A RU2000122060A RU2166554C1 RU 2166554 C1 RU2166554 C1 RU 2166554C1 RU 2000122060/02 A RU2000122060/02 A RU 2000122060/02A RU 2000122060 A RU2000122060 A RU 2000122060A RU 2166554 C1 RU2166554 C1 RU 2166554C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- anodes
- powder
- production
- melting
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для получения никелевых анодов плавлением порошка восстановленной закиси никеля из огарка обжига никелевого концентрата от флотационного разделения медно-никелевого файнштейна. Способ производства никелевых анодов для электролитического получения никеля включает восстановление закиси никеля с получением порошка чернового никеля, подвергаемого в дальнейшем обработке в присутствии восстановителя, при этом обработку осуществляют электродуговой плавкой порошка чернового никеля с насыпной плотностью не ниже 2,7 т/м3, степенью металлизации не менее 90%, при удельном расходе электроэнергии 950-1050 кВт•ч/т, повышается производительность плавильной печи, сокращается расход электродов, снижается энергоемкость плавки.
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к способам получения никелевых анодов плавлением порошка восстановленной закиси никеля из огарка обжига никелевого концентрата от флотационного разделения медно-никелевого файнштейна.
Известен способ получения никелевых анодов для электролитического получения никеля непосредственно из порошкообразного сульфидного никелевого концентрата от флотационного разделения медно-никелевого файнштейна, включающий прессование исходного порошкообразного сульфидного никелевого концентрата на гидравлических прессах при удельном давлении не ниже 1-4 т/см2 с последующим спеканием при 630-700oC в атмосфере восстановительного или нейтрального газа (см. а.с. СССР N 149884, C 22 B 23/02, опубл. 1962).
Способ предусматривает получение сульфидных анодов, электролиз которых характеризуется низкой производительностью, большим выходом анодных шламов. В анодные шламы переходят платиновые металлы, содержащиеся в исходных концентратах, и увеличение объема шламов приводит соответственно к низкой степени концентрирования в них платиновых металлов.
Известен способ производства никелевых анодов для электролитического получения никеля, включающий получение закиси никеля окислительным обжигом никелевого концентрата от флотационного разделения медно-никелевого файнштейна, восстановление полученной в результате обжига закиси никеля на никелевый порошок и получение никелевых анодов путем прессования на гидравлических прессах при удельном давлении 2-7,5 т/см2 с последующим спеканием анодов при температуре 1000-1200oC (см. а.с. N 149885, C 22 B 23/02, опубл. 1962).
Недостатком способа является то, что спеченные аноды не обладают монолитной структурой и механически непрочны.
Немонолитная структура приводит к увеличению расхода электроэнергии на электролизере, и электролитическое рафинирование идет с большим выходом анодного шлама.
Низкая механическая прочность анодов приводит к дополнительным потерям никеля помимо тех, которые связаны со снижением выхода в катодный металл из-за повышенного шламообразования.
Известен способ производства никелевых анодов для электролитического получения никеля, включающий восстановление закиси никеля с получением порошка чернового никеля и анодную плавку чернового никеля. Анодную плавку проводят в трехфазных дуговых печах в присутствии твердого восстановления - нефтяного кокса или каменного угля. Плавку осуществляют с помощью графитизированных электродов диаметром 300 мм (см. В.И. Смирнов и др. Металлургия меди, никеля и кобальта, часть II. - М.: Металлургия, 1966, с. 175-179).
Способ реализован в промышленности.
Недостатком способа является низкая производительность, связанная с использованием никелевого порошка с низкой степенью металлизации и присутствием большого объема агломерированных частиц, что приводит к повышенному расходу электродов и увеличению энергозатрат из-за неустойчивости электрических режимов работы плавильной печи.
Получаемые аноды - низкого качества, так как суммарное количество примесей серы, углерода и карбидов превышает 1%.
Производительность процесса составляет 110-115 т/сут.
При последующем анодном рафинировании никеля образуется большой объем шламов ~ 13-15 кг/т катодного металла, выход скрапа - 192 кг/т катодного металла, выход осыпи - 25 кг/т катодного металла, снижается прямой выход никеля. Кроме того, оплавленный с низкой степенью металлизации порошок при плавке на аноды требует повышенных энергозатрат. Удельный расход электроэнергии не менее 1100-1150 кВт•ч/т, а расход электродов составляет не менее 15 кг/т.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение производительности плавильной печи, сокращение расхода электродов, снижение энергоемкости плавки.
Технический результат достигается тем, что в способе производства никелевых анодов для электролитического получения никеля, включающем восстановление закиси никеля с получением порошка чернового никеля, подвергаемого дальнейшей обработке, согласно изобретению обработку осуществляют электродуговой плавкой порошка чернового никеля с насыпной плотностью 2,7 т/м3, степенью металлизации не менее 90% при удельном расходе электроэнергии 950-1050 кВт•ч/т.
Сущность способа заключается в следующем.
Использование для выплавки никелевых анодов в качестве исходного материала порошка чернового никеля с заявляемыми значениями насыпной плотности и степени металлизации позволяет обеспечить стабильность горения дуги, которая приводит к снижению энергоемкости процесса и уменьшению эрозии электродов, а также к равномерному течению процесса плавки по всему объему расплавляемого материала. Эти факторы увеличивают производительность плавильной печи.
Насыпной вес исходного для плавки порошка никеля не менее 2,7 т/м3 определяет постоянство электрического сопротивления в межэлектродном пространстве, и дуга горит равномерно, не рвется, подача энергии также равномерна и, в целом, расход энергии сокращается.
Степень металлизации порошкообразного никеля не ниже 90% также характеризует минимальное электросопротивление материала и влияет на устойчивость дуги, определяемой температуропроводностью.
Интенсивность процесса плавки связана со скоростью нагрева материала зависимостью
,
где C - теплоемкость,
γ - плотность вещества или в нашем случае насыпной вес,
λ - теплопроводность.
,
где C - теплоемкость,
γ - плотность вещества или в нашем случае насыпной вес,
λ - теплопроводность.
При увеличении металлизации и насыпного веса материала увеличивается температуропроводность как отдельных частиц, так и слоя в целом, т.е. увеличивается скорость изменения (выравнивания) температур в слое и в частицах за счет увеличения теплопроводности частиц и эквивалентной виртуальной теплопроводности слоя, вследствие уплотнения последнего, при относительно небольшом изменении теплоемкости единицы объема материала.
В этих условиях интенсифицируются физико-химические процессы в слое, тем самым сокращается время переработки материала и уменьшаются относительные потери тепла в окружающую среду. В результате увеличивается производительность печи и снижается удельный расход электроэнергии.
Заявленный удельный расход электроэнергии обеспечивает необходимую интенсивность и равномерность расплавления материала, и влияет на достижение наибольшей производительности.
Обоснование параметров
Использование порошка никеля с насыпным весом менее 2,7 т/м3 приводит к уменьшению отношения теплопроводности к теплоемкости материала шихты, в результате чего уменьшается скорость нагрева материала и интенсивность процесса плавки.
Использование порошка никеля с насыпным весом менее 2,7 т/м3 приводит к уменьшению отношения теплопроводности к теплоемкости материала шихты, в результате чего уменьшается скорость нагрева материала и интенсивность процесса плавки.
Использование порошка никеля со степенью металлизации ниже 90% приводит к уменьшению теплопроводности, что снижает скорость нагрева и интенсификацию процесса плавки.
Проведение электродуговой плавки на аноды при удельном расходе электроэнергии менее чем 950 кВт•ч/т связано с возможностью неравномерного нагрева по объему материала, снижением производительности процесса и ростом энергозатрат.
Проведение электродуговой плавки на аноды при удельном расходе электроэнергии более чем 1050 кВт•ч/т ведет к непроизводительным теплопотерям процесса плавки.
Способ иллюстрируется примером.
Производство никелевых анодов включают электродуговую плавку восстановленной закиси никеля в печах ОКБ.
Плавку проводят при использовании никелевого порошка со степенью металлизации 90-95%, насыпной плотностью 2,7 - 3,3 т/м3, при удельном расходе электроэнергии 1000 кВт•ч/т. Расход электродов при электродуговой плавке восстановленной закиси никеля составляет 13 кг/т. Производительность процесса плавки составляет 128-135 т/сут.
Качество получаемых никелевых анодов характеризуется показателями последующего процесса анодного рафинирования никеля.
Выход скрапа - 173 - 184 кг/т катодного металла,
выход осыпи - 18 - 23 кг/т катодного металла,
выход шлама - 11 - 12 кг/т катодного металла.
выход осыпи - 18 - 23 кг/т катодного металла,
выход шлама - 11 - 12 кг/т катодного металла.
Таким образом, заявленный способ обеспечивает повышение производительности процесса плавки анодов с 124 до 134 т/сут. Сокращение расхода электроэнергии с 1100 до 95 - 1050 кВт•ч/т сокращение расхода электродов с 15 до 13 кг/т.
Кроме того, улучшено качество получаемых никелевых анодов, обеспечивающих существенное сокращение (на 5-15%) выхода шлама, осыпи, скрапа на последующем процессе электролитического рафинирования и увеличение прямого выхода электролитического никеля на 5-10%.
Claims (1)
- Способ производства никелевых анодов для электролитического получения никеля, включающий восстановление закиси никеля с получением порошка чернового никеля, подвергаемого дальнейшей обработке в присутствии восстановителя, отличающийся тем, что обработку осуществляют электродуговой плавкой порошка чернового никеля с насыпной плотностью не ниже 2,7 т/м3, степенью металлизации не менее 90%, при удельном расходе электроэнергии 950 - 1050 кВт • ч/т.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000122060/02A RU2166554C1 (ru) | 2000-08-22 | 2000-08-22 | Способ производства никелевых анодов для электролитического получения никеля |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000122060/02A RU2166554C1 (ru) | 2000-08-22 | 2000-08-22 | Способ производства никелевых анодов для электролитического получения никеля |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2166554C1 true RU2166554C1 (ru) | 2001-05-10 |
Family
ID=20239377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000122060/02A RU2166554C1 (ru) | 2000-08-22 | 2000-08-22 | Способ производства никелевых анодов для электролитического получения никеля |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2166554C1 (ru) |
-
2000
- 2000-08-22 RU RU2000122060/02A patent/RU2166554C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СМИРНОВ В.И. И ДР. Металлургия меди, никеля и кобальта, ч. II. - М.: Металлургия, 1966, с. 175 - 179. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11280013B2 (en) | System and method for extraction and refining of titanium | |
RU2585904C2 (ru) | Извлечение жидких элементов путем электролиза оксидов | |
EP4186604A1 (en) | Method for recovering valuable metal | |
CN114729417A (zh) | 直流电弧炉 | |
RU2166554C1 (ru) | Способ производства никелевых анодов для электролитического получения никеля | |
CA2633210C (en) | Carbothermic processes | |
RU2240373C1 (ru) | Способ получения ванадия высокой чистоты | |
RU2734610C1 (ru) | Способ получения сплава титан-железо и устройство для его осуществления | |
RU2757772C2 (ru) | Способ прямого извлечения металлов из оксидных форм металлосодержащего сырья, различных видов руд, техногенных отходов и устройство для прямого извлечения металлов из различных форм в металлическую или другие оксидные фазы | |
WO2023026854A1 (ja) | 電気炉、有価金属の製造方法 | |
US3244508A (en) | Process and apparatus for the production of metallic products with very low carbon content | |
RU2318876C1 (ru) | Устройство для прямого восстановления металлов | |
JP2023028122A (ja) | 有価金属の製造方法 | |
RU2384625C1 (ru) | Способ плазменного восстановления железа из оксидного расплава и устройство для его осуществления | |
RU2529264C1 (ru) | Способ получения алюминия | |
Taylor et al. | Producing carbon-free Cr/Cr alloys using a reverse-polarity transferred-arc plasma | |
WO2009139666A1 (ru) | Способ и устройство для производства химически активных металлов методом стержневого электросопротивления | |
ZA200101286B (en) | Söderberg-type composite electrode for ARC smelting furnace. | |
JPH05287574A (ja) | 鉄スクラップから鉄と非鉄金属を分離する方法 | |
JPS61130429A (ja) | 電気炉によるスクラツプ加炭溶解方法 | |
AU2008243162A1 (en) | Precious metal recovery by optimum induction smelting |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20030823 |