RU2258092C2 - Способ восстановления частиц латерита в реакторе с барботирующим псевдоожиженным слоем с получением на месте восстановительного газа - Google Patents

Способ восстановления частиц латерита в реакторе с барботирующим псевдоожиженным слоем с получением на месте восстановительного газа Download PDF

Info

Publication number
RU2258092C2
RU2258092C2 RU2001128739/02A RU2001128739A RU2258092C2 RU 2258092 C2 RU2258092 C2 RU 2258092C2 RU 2001128739/02 A RU2001128739/02 A RU 2001128739/02A RU 2001128739 A RU2001128739 A RU 2001128739A RU 2258092 C2 RU2258092 C2 RU 2258092C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
carbon
chamber
reducing
product
Prior art date
Application number
RU2001128739/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2001128739A (ru
Inventor
Рон ШОУНВИЛЛ (CA)
Рон ШОУНВИЛЛ
Гэри КАЙЮРА (CA)
Гэри КАЙЮРА
Терри КЕЛЕР (CA)
Терри КЕЛЕР
Original Assignee
Фэлконбридж Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фэлконбридж Лимитед filed Critical Фэлконбридж Лимитед
Publication of RU2001128739A publication Critical patent/RU2001128739A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2258092C2 publication Critical patent/RU2258092C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0033In fluidised bed furnaces or apparatus containing a dispersion of the material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B23/00Obtaining nickel or cobalt
    • C22B23/02Obtaining nickel or cobalt by dry processes
    • C22B23/021Obtaining nickel or cobalt by dry processes by reduction in solid state, e.g. by segregation processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00General methods of reducing to metals
    • C22B5/02Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/12Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases
    • C22B5/14Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases fluidised material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение касается способа предварительного восстановления частиц латерита в реакторе, предпочтительно с псевдоожиженным слоем, с получением на месте восстановительного газа путем добавления восстановительного агента, например углеродного материала, в камеру псевдоожиженного слоя, псевдоожижения слоя окислительным газом и поддержания в реакторе температуры, достаточной для частичного сгорания угля и образования восстановительной среды. Из псевдоожиженного слоя реактора извлекают кальцинированный продукт с содержанием углерода примерно 0,1%, причем композитный продукт содержит углерод в количестве от 1,0 до 1,5 мас.%. 6 н. и 20 з.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Область техники
Изобретение относится к способу предварительного восстановления частиц латерита в реакторе, предпочтительно с псевдоожиженным слоем, с получением на месте восстановительного газа путем добавления восстановителя, например, углеродного материала, в камеру псевдоожиженного слоя, псевдоожижения слоя окислительным газом и поддержанием в реакторе температуры, достаточной для частичного сгорания угля и образования восстановительной среды.
Предшествующий уровень техники
Латеритовые руды, обычно используемые как исходный материал для получения никеля плавлением, обычно содержат значительную долю частиц диаметром более 10 см и значительную долю частиц диаметром менее 45 мкм. Такой широкий разброс размеров создает значительные трудности и, несмотря на усиленные попытки преодолеть их, обычные технологии, предусматривающие обработку в роторной обжиговой и электрической печах, остаются неэффективными из-за наличия тонких частиц в руде.
Предварительное восстановление при пирометаллургической обработке никелевых латеритовых руд используют для снижения нагрузки на никелеплавильные печи. Целью этой операции является удаление кислорода, присутствующего в руде, для получения отдельной обогащенной никелем металлической фазы после плавления.
Рабочие условия и количество восстановителя в реакторе зависят от требуемого качества ферроникеля и состава используемой исходной руды. Эти параметры можно определить до печи, когда руда находится в твердом состоянии, или непосредственно в печи в процессе плавки. Хотя предварительное восстановление является дополнительной операцией процесса плавления никеля, оно дает определенные преимущества, так как снижает полные энергозатраты процесса и позволяет уменьшить размеры печи, необходимую емкость системы газоотвода и размеры силовой установки.
Предварительное восстановление обеспечивает 40-70% полного восстановления, необходимого для получения ферроникеля, и обычно восстанавливает значительную часть железа из железного состояния до железистого, оксид никеля до металлического никеля и небольшое количество железистого железа до металлического железа.
В роторной обжиговой печи восстановительные газы могут непосредственно образовываться углем. Обычно это ограничивает уровень предварительного восстановления 40%, если не обеспечить чрезвычайно длительное время пребывания или не облегчить восстановление маслом. При предварительном восстановлении в шахтной печи требуется масло, а также отдельный внешний газификатор. Основные ограничения, присущие локальной газификации угля, определяются содержанием углерода в кальцинированном продукте. В настоящее время содержание углерода в кальцинированном продукте существующих промышленных процессов составляет более 1% для масляных шахтных и роторных обжиговых печей и до 3% для угольных роторных обжиговых печей. Другие технологии, например, разработанные для прямого производства железа восстановлением, дают содержание углерода в конечном продукте от 3 до 10%. Необходимость в низком содержании углерода в кальцинированном продукте обуславливается требованиями к этому содержанию дальнейшего плавильного передела. Повышенное содержание углерода в кальцинированном продукте приводит к излишнему восстановлению в плавильной печи и образованию дополнительного металлического железа, которое понижает качество ферроникеля. Результатом будет продукт с содержанием никеля, не соответствующим требованиям. Хорошо известно, что снизить содержание углерода физическим удалением из кальцинированного материала невозможно.
При предварительном восстановлении в реакторах с псевдоожиженным слоем восстановительный газ обычно получают вне реактора в специальных газогенераторах. Известно также, что можно получать восстановительные газы непосредственно в реакторе с псевдоожиженным слоем неполным сжиганием углеродного материала, однако, имеется слишком мало литературы по условиям экспериментов и свойствам соединений.
В US 5 445 667 описан процесс восстановления железной руды в твердой фазе в реакторе с псевдоожиженным слоем. К кислороду добавляют избыточное количество углерода в виде кокса или угля и поддерживают температуру выше 850°С. При этом отношение СО/СО2 таково, что получаемый продукт содержит, главным образом, металлическое железо или карбид железа. Размер частиц оксида железа достигает 1 мм, а отношение СО/СО2 составляет от 2, 3 до 4. Отмечено, что описанный способ можно использовать для обработки других материалов, содержащих оксид железа, но это не подтверждено экспериментальными данными. Кроме того, не указано содержание углерода в кальцинированном продукте и нет упоминаний о физических свойствах кокса или угля. В основе процесса лежит частичное превращение металлического железа в карбид железа для предотвращения слипания. Содержание углерода в карбиде железа - 6,7%. Процесс предусматривает существенный предварительный нагрев псевдоожижающего воздуха, предпочтительно до более 1000°С, или замену воздуха чистым кислородом для поддержания нужной температуры. Такой процесс нельзя применить для латеритсодержащих материалов, поскольку степень восстановления здесь выше требуемой для производства ферроникеля, а соответствующего карбида никеля не существует.
В US 4 224 056 описан процесс восстановления тонкодисперсных железных руд в псевдоожиженном слое с одновременным получением восстановительного газа. Несущие углерод частицы псевдоожижаются псевдоожижающим газом с образованием в реакторе слоя этих частиц. Железные руды могут иметь любую форму, включая пылевую. Кальцинированный продукт содержит металлическое железо. Отмечено, что отделение углерода от восстановленного продукта происходит непосредственно в реакторе вследствие различия в плотности частиц. Эффективность такого разделения сомнительна, поскольку в литературе описано много примеров сильного вертикального перемешивания в реакторах с псевдоожиженным споем. В этом патенте обсуждаются также трудности, связанные с обслуживанием реактора, и предложены электрический подогрев и внешний газогенератор как средства достижения энергетического баланса в системе.
В US 4 070 181 описан процесс восстановления тонкодисперсных оксидов металлов, например, железных руд в реакторе при значительном избытке углеродного материала. Дополнительное количество загружаемого угля составляет приблизительно 50% от загружаемой руды, причем компоненты загружаются в реактор непрерывно. Размер зерен оксида железа менее 1 мм, а угля менее 3 мм. Углеродным материалом может быть жидкость, например, масло. Желательная температура в реакторе - 800-1100°С. Этот способ может быть применен для восстановления оксида никеля. В патенте также указано, что предварительно восстановленый продукт, содержащий кокс, поступает далее для окончательного восстановления, что является основой первой стадии процесса Элреда, описанного в литературе, но не нашедшего промышленного применения. В статье автора изобретения, лежащего в основе этого патента, отмечено, что содержание углерода в кальцинированном материале, подвергнутом частичному предварительному восстановлению, согласно тестам, составляет приблизительно 20% (см. Widdell et al., Iron and Steelmaker, Okt. 1981, pp. 219-224).
В работе Пальмана и др. (Pahlman et al., Mining Review, Okt. 1976, pp. 16-20) описан процесс восстановительного обжига таконитов в псевдоожиженном слое с частичным сжиганием углеродных топлив для создания необходимой температуры и условий для восстановления. Неполное сгорание углеродных топлив приводит к существенному увеличению содержания углерода в кальцинированном продукте (приблизительно до 6%, по нашим расчетам). Размер частиц углеродного материала составляет 2,4-0,6 мм. Целью работы было частичное восстановление железной руды для восстановления гематита до магнетита, который можно концентрировать влажной магнитной сепарацией. Такая процедура не обеспечивает условий восстановления, достаточных для восстановления гематита до вюстита и оксида никеля до металла, и потому может обеспечить лишь 20%-ное предварительное восстановление латеритов.
Работа Гирша (Hirsch) и др., представленная на международной конференции (Circulating Fluidized Beds, Halifax, Nova Scotia Canada, Nov. 1985), определяет общую область применения циркуляционных псевдоожиженных слоев в металлургии. В работе сделано предположение, что такие псевдоожиженные слои могут быть использованы для предварительного восстановления латеритовых никелевых руд.
Таким образом, имеется необходимость в разработке эффективного способа предварительного восстановления латеритовых никелевых руд, лишенного указанных выше недостатков, и в способе оптимизации. Такой способ должен обеспечивать получение кальцинированного материала с минимально возможной концентрацией углерода для предотвращения излишнего восстановления на последующей стадии плавления, которое ведет к ухудшению качества ферроникеля.
Согласно изобретению, предложен способ предварительного восстановления таких содержащих оксид железа материалов, как никелевая латеритовая руда, желательно, тонкодисперсных, в реакторе с одновременным получением в нем восстановительных газов для получения реакторного кальцинированного продукта с низким содержанием углерода и высокой степени восстановления,
который включает операции:
- инжекции окислительного газа в камеру реактора и загрузки содержащего оксид железа материала и восстановителя;
- поддержания в камере температуры, достаточно высокой для частичного сгорания восстановителя и создания восстановительной среды для превращения Fe2О3 в FeO, и
- извлечения восстановленного кальцинированного продукта.
Желательно, чтобы частицы восстановителя имели размер от приблизительно 20 мкм до приблизительно 400 мкм. Предпочтительным окислительным газом является воздух, воздух, обогащенный кислородом, кислород, СО2, пар и их смеси, причем наиболее предпочтительным из экономических соображений является воздух.
Задачей изобретения является создание способа восстановления тонкодисперсных частиц латерита в реакторе, желательно, с барботирующим псевдоожиженным слоем, с одновременным получением в нем восстановительного газа неполным сжиганием таких углеродных материалов, как полубитуминозный уголь. Хотя сгорание восстановителя является неполным, низкое его содержание в кальцинированном продукте обуславливается последующими механизмами газификации и восстановления, которые происходят во время процесса. Твердый углерод реагирует с СО2 с образованием СО, который восстанавливает оксиды железа и никеля с регенерацией СО2, который в свою очередь реагирует с углеродом и т. д.
Этот способ особенно выгоден, поскольку не требует специального внешнего газогенератора для получения СО и водорода, используемых для создания псевдоожиженного слоя, и допускает использование дешевых восстанавливающих агентов. Таким образом в одном реакторе происходят реакции восстановления и окисления. Было установлено, что в рабочих условиях, предусмотренных изобретением, получаемый из слоя продукт, который составляет большую часть конечного продукта, является, по существу, безуглеродным, т.е. содержит приблизительно 0,1% (по массе) углерода. Это является важным преимуществом, т. к. в плавильную печь не попадает излишний углерод, а это позволяет получать более широкий набор сортов ферроникеля, включая высококачественные. Кроме того, отходящий газ находится в близком балансе с кальцинированным продуктом, что позволяет минимизировать подачу восстанавливающего агента в камеру предварительного восстановления, свести к минимуму остаточный углерод в кальцинированном продукте и снизить объемную удельную теплотворную способность отходящего газа для рециклизации в стадию кальцинации. Отношение СО/СО2 в отходящем газе может составлять 0,3-2,0, хотя желательным является значение, близкое к 0,3 - значению, соответствующему балансу. Наиболее предпочтительными являются значения в пределах 0,3-0,75. При таком режиме большая часть железа в кальцинированном продукте приобретает форму вюстита.
Поскольку рассматриваемый новый способ предварительного восстановления латеритовой руды основан на использовании тонкодисперсных частиц, загрузка камеры предварительного восстановления может производиться из кальцинатора с псевдоожиженным слоем, а получаемый продукт можно плавить в электродуговой печи. Предметом новизны способа предварительного восстановления латерита является одновременное получение на месте восстановительных газов частичным сжиганием или газификацией в определенных условиях углеродного материала, обладающего определенными физическими свойствами.
Чтобы получить такие результаты, необходимо точно контролировать такие параметры, как рабочая температура, скорость в свободном пространстве, летучесть и реактивность восстанавливающего агента и размер его частиц. Это позволяет получить из реакторного слоя кальцинированный продукт, который содержит углерод в количестве приблизительно 0,1% (по массе) и железо, большей частью в виде вюстита.
Реакторами, пригодными для использования с изобретением, могут быть пузырьковый реактор с псевдоожиженным слоем, циркуляционный реактор с псевдоожиженным слоем, плазменный реактор или многотопочная печь. Предпочтительным является пузырьковый реактор с псевдоожиженным слоем. Эти реакторы могут работать вместе с другими установками, например, циклонами, для улавливания кальцинированного материала, выдуваемого из верхней части реактора. Содержание углерода в таком кальцинированном материале обычно составляет около 2%. Этот материал может быть возвращен обратно в реактор, если конечное содержание углерода в объединенных материалах не превосходит уровня, определяемого требованиями плавления (обычно от 1,0 до 1,5%).
Желательные значения параметров реагента и рабочие условия
Размеры частиц восстанавливающего агента составляют от приблизительно 20 мкм до приблизительно 400 мкм. Размер частиц материала, содержащего оксид железа, составляет 10-1500 мкм. Летучесть восстанавливающего агента определяется содержанием летучих компонентов в угле, которое измеряется количеством углеводородов, выделяющихся при нагревании угля в инертной среде. Эти характеристики определяют обычными стандартными химическими методами, хорошо известными специалистам. Как показано в приведенных ниже примерах, в наиболее предпочтительном воплощении содержание летучих компонентов в угле составляет 45%. Желательно, чтобы содержание этих компонентов было не ниже 25% без ограничения сверху, хотя, как известно, содержание летучих компонентов в угле редко превышает 50%. Полукокс, образующийся из угля, должен иметь высокую реактивность по отношению к СО2, желательно выше 0,5%/мин при 900°С. В приведенных ниже примерах уголь согласно тестам по пилотной программе давал полукокс с реактивностью 1,1%/мин. Для процесса пригодны угли, сочетающие высокую реактивность полукокса и низкую летучесть или наоборот, поскольку оба эти параметра определяют содержание остаточного угля в кальцинированном продукте.
Температура должна быть достаточно высокой для частичного сгорания и газификации восстанавливающего агента и восстановления кальцинированного материала, но не слишком высокой, чтобы не произошла дефлюидизация, вызванная слипанием кальцинированного материала.
Скорость в свободном пространстве должна быть такой, чтобы время пребывания угля и кальцинированного материала в реакторе было достаточным для почти полного превращения Fe2O3 в FeO. Таким образом, эта скорость должна быть достаточной для полной флюидизации слоя, но не слишком высокой, чтобы было обеспечено достаточное время пребывания тонкодисперсных частиц до отмучивания. Обычно скорость в свободном пространстве составляет 0,35-0,60 м/с.
Предпочтительными углеродными материалами является уголь, лигнит, природный газ, топливное масло, угольный полукокс, кокс или их смеси.
Хотя способ согласно изобретению выгоднее всего использовать с сапролитным никелевым латеритом, его можно применить с другими материалами, содержащими оксид железа, например, лимонитовыми латеритами, прокаленными сульфидными концентратами (т.е. Ni, Cu, Pb, Zn, PGM и т.д.), железной рудой, хромовой рудой, оксид-титановой рудой или их смесями. Рабочие режимы для этих материалов различны и зависят от температуры слипания загруженного материала. Отношения «восстановитель/руда» и «окислительный газ/руда» зависят от химического состава загруженного материала.
Приведенные далее примеры иллюстрируют изобретение, не ограничивая его (см. табл.1).
Figure 00000001
Восстановителем был полубитуминозный уголь высокой летучести с содержанием влаги около 6%.
Параметры псевдоожиженного слоя:
- температура - 900°С
- макс. размер частиц - 500 мкм (в тесте 6 - 1200 мкм)
- уголь - полубитуминозный (45% летучего вещества)
- средн. размер частиц угля - около 75 мкм (в тесте 2 - 20 мкм, в тесте 3 - 200 мкм)
- скорость в свободном пространстве - 0,5 м/с (в тестах 7,8 - 0,6 м/с)
- глубина слоя - 1,8 м (в тесте 4 - 1,2 м)
- отношение воздух/уголь - 10% стехиометрической потребности воздуха для полного сгорания.
Результаты, полученные при таких условиях, приведены в табл. 2.
Figure 00000002
При промышленном применении отходящий газ можно использовать как топливо в предыдущей операции кальцинирования. Продукты псевдоожиженного слоя и нижний поток циклона идентичны по степени восстановления кальцинированного материала. Однако, как уже отмечалось, продукты слоя содержат значительно меньше углерода. В процессе восстановления укрупнение частиц было незначительным, и распределение размеров частиц кальцинированного продукта было таким же, как при загрузке.
Приведенное описание отдельных воплощений изобретения позволяет вводить изменения и модификации на основе принципов и концепций изобретения, полный объем которого определен формулой.

Claims (26)

1. Способ восстановления материалов, содержащих оксид железа, в реакторе для получения низкоуглеродистого кальцинированного продукта, включающий загрузку материала, содержащего оксид железа, и восстановителя, представляющего собой углеродный материал, в камеру с псевдоожиженным слоем и инжекцию окислительного газа в указанную камеру, поддержание в камере температуры в диапазоне от 800 до 1100°С путем подогрева загружаемого материала, которая является достаточно высокой для частичного сгорания восстановителя и обеспечения восстановительной среды для превращения Fe2О3 в FeO, извлечение восстановленного кальцинированного продукта, отличающийся тем, что содержание углерода в восстановленном кальцинированном продукте поддерживают в пределах 0,1-2,0 мас.% и на выходе реактора получают продукт с содержанием углерода от 1,0 до 1,5 мас.%, причем содержание летучих компонентов в нем составляет не ниже 25%, а скорость псевдоожижения в свободном пространстве составляет от около 0,35 до около 0,60 м/с.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что реактор представляет собой реактор с барботирующим псевдоожиженным слоем, реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем, пламенный реактор или многотопочную печь.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что углеродный материал включает уголь, лигнит, природный газ, топливное масло, угольный полукокс, кокс или их смеси.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру поддерживают на уровне выше температуры газификации углеродного материала, но ниже температуры слипания восстановленного кальцинированного продукта.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстановитель обладает таким сочетанием летучести, реактивности и дисперсности, которое требуется для его существенной газификации.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что размер частиц находится в пределах от приблизительно 20 до приблизительно 400 мкм.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что отношение CO/CO2 внутри камеры поддерживают на уровне 0,3-2,0 добавлением восстановителя.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что окислительный газ содержит воздух, воздух, обогащенный кислородом, кислород, СО2, пар или их смеси.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что его осуществляют в реакторе с барботирующим псевдоожиженным слоем в непрерывном режиме при скорости в свободном пространстве, достаточной для псевдоожижения слоя.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что скорость псевдоожижения в свободном пространстве в камере реактора поддерживают приблизительно 0,5 м/с.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что материал, содержащий оксид железа, выбирают из группы, состоящей из сапролитового никелевого латерита, лимонитового латерита, прокаленного сульфидного концентрата, железной руды, хромовой руды, оксид-титановой руды или их смесей.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание углерода на выходе реактора составляет 0,1 мас.%.
13. Способ восстановления материалов, содержащих оксид железа, в реакторе для получения низкоуглеродистого кальцинированного продукта, включающий инжекцию окислительного газа в камере реактора, загрузку в нее материала, содержащего оксид железа, и восстановителя, представляющего собой углеродный материал, поддержание в камере температуры, достаточно высокой для частичного сгорания восстановителя и обеспечения восстановительной среды для превращения Fe2O3 в FeO, поддержание температуры от 800 до 1100°С, отличающийся тем, что на выходе реактора получают продукт с содержанием углерода от 1,0 до приблизительно 1,5 мас.%.
14. Способ восстановления материалов, содержащих оксид железа, в реакторе для получения низкоуглеродистого кальцинированного продукта, включающий инжекцию окислительного газа в камеру реактора и загрузку материала, содержащего оксид железа, и восстановителя, представляющего собой углеродный материал, причем восстановитель обладает достаточным сочетанием летучести, реактивности и дисперсности размера частиц для его существенной газификации, поддержание в камере температуры достаточно высокой для частичного сгорания углеродного материала и создания этим восстановительной среды для превращения Fe2О3 в FeO, извлечение восстановленного кальцинированного продукта, отличающийся тем, что получают на выходе реактора продукт с содержанием углерода от 1,0 до 1,5 мас.%.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что размер частиц углеродного материала составляет от приблизительно 20 до приблизительно, 400 мкм.
16. Способ восстановления никелевого латерита в реакторе с барботирующим псевдоожиженным слоем для получения кальцинированного продукта, включающий инжекцию окислительного газа в псевдоожиженную камеру реактора и загрузку никелевого латерита, содержащего оксид железа, и углеродного материала, поддержание в камере температуры от 800 до 1100°С для частичного сгорания углеродного материала и создания этим восстановительной среды для превращения Fe2O3 в FeO и превращения NiO в металлический никель, извлечение восстановленного кальцинированного продукта из псевдоожиженного слоя, отличающийся тем, что используют углеродный материал, имеющий размер частиц от приблизительно 20 до приблизительно 400 мкм, и получают на выходе реактора продукт с содержанием углерода от 1,0 до 1,5 мас.%, причем содержание летучих компонентов в нем составляет не ниже 25%.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что содержание углерода восстановленного кальцинированного продукта составляет 0,1 мас.%.
18. Способ по п.16, отличающийся тем, что углеродистый материал имеет содержание летучих компонентов в угле 45%.
19. Способ по п.16, отличающийся тем, что реактор с псевдоожиженным слоем содержит кипящий псевдоожиженный слой.
20. Способ по п.16, отличающийся тем, что углеродный материал включает полубитуминозный уголь.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что отношение CO/CO2 внутри камеры поддерживают на уровне 0,3-2,0 добавлением полубитуминозного угля.
22. Способ по п.16, отличающийся тем, что его осуществляют в кипящем псевдоожиженном слое в непрерывном режиме при скорости в свободном пространстве, достаточной для псевдоожижения слоя, которая составляет от около 0,35 до около 0,60 м/с.
23. Способ восстановления материалов, содержащих оксид железа, в реакторе для получения низкоуглеродистого кальцинированного продукта, включающий инжекцию окислительного газа в камеру реактора и загрузку материала, содержащего оксид железа, и восстановителя, представляющего собой углеродный материал, поддержание внутри камеры температуры от 800 до 1100°С для частичного сгорания восстановителя и создания этим восстановительной среды для превращения Fe2O3 в FeO, извлечение восстановленного кальцинированного продукта, отличающийся тем, что содержание углерода в восстановленном кальцинированном продукте поддерживают в пределах 0,1-2,0 мас.%, поддерживают отношение СО/CO2 в отходящем из реактора газе на уровне 0,3-2,0 и получают на выходе продукт с содержанием углерода от 1,0 до приблизительно 1,5 мас.%.
24. Способ по п.23, отличающийся тем, что скорость псевдоожижения в свободном пространстве в камере реактора поддерживают приблизительно 0,5 м/с.
25. Способ восстановления никелевого латерита в реакторе с барботирующим псевдоожиженным слоем для получения низкоуглеродистого кальцинированного продукта, включающий инжекцию окислительного газа в камеру реактора и загрузку никелевого латерита, содержащего оксид железа, и восстановителя, представляющего собой углеродный материал, поддержание в камере температуры от 800 до 1100°С для частичного сгорания углеродного материала и создания этим восстановительной среды для превращения Fe2O3 в FeO и превращения NiO в металлический никель, извлечение восстановленного кальцинированного продукта из псевдоожиженного слоя, отличающийся тем, что используют углеродный материал, имеющий размер частиц от приблизительно 20 до приблизительно 400 мкм, поддерживают отношение CO/CO2 в отходящем из реактора газе на уровне 0,3-2,0 и получают на выходе реактора продукт с содержанием углерода от 1,0 до приблизительно, 1,5 мас.%, причем содержание летучих компонентов в нем составляет не ниже 25%.
26. Способ по п.25, отличающийся тем, что углеродистый материал имеет содержание летучих компонентов в угле 45%.
RU2001128739/02A 1999-01-12 2000-04-25 Способ восстановления частиц латерита в реакторе с барботирующим псевдоожиженным слоем с получением на месте восстановительного газа RU2258092C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29908099A 1999-01-12 1999-01-12
US09/299,080 1999-04-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001128739A RU2001128739A (ru) 2003-06-27
RU2258092C2 true RU2258092C2 (ru) 2005-08-10

Family

ID=23153222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001128739/02A RU2258092C2 (ru) 1999-01-12 2000-04-25 Способ восстановления частиц латерита в реакторе с барботирующим псевдоожиженным слоем с получением на месте восстановительного газа

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6379426B1 (ru)
EP (1) EP1190106B1 (ru)
AU (1) AU765991B2 (ru)
BR (1) BR0010031A (ru)
CA (1) CA2371159C (ru)
CO (1) CO5160367A1 (ru)
CU (1) CU23070A3 (ru)
GT (1) GT200000052A (ru)
OA (1) OA12041A (ru)
RU (1) RU2258092C2 (ru)
WO (1) WO2000065114A1 (ru)
ZA (1) ZA200107867B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2666420C1 (ru) * 2017-11-20 2018-09-07 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Способ получения восстановителя для производства технического кремния

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10101157A1 (de) * 2001-01-12 2002-07-18 Mg Technologies Ag Verfahren zum Erzeugen eines Gemisches aus Eisenerz und Schwelkoks
DE10308269B4 (de) * 2003-02-26 2015-06-11 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Verfahren zur Gewinnung von Nickel
EP1797207B1 (fr) * 2004-10-05 2008-11-05 Paul Wurth S.A. Traitement de boues d'usines sidérurgiques dans un four à étages
CN100494431C (zh) * 2006-09-13 2009-06-03 宝山钢铁股份有限公司 利用红土矿和煤直接生产含镍铁合金的方法
CN102758085B (zh) * 2012-07-17 2013-11-06 中国钢研科技集团有限公司 用红土镍矿低温冶炼生产镍铁合金的方法
CN103343291B (zh) * 2013-07-04 2014-05-14 郑州永通特钢有限公司 一种使用褐铁型红土矿生产含磷耐候钢的方法
RS57281B1 (sr) * 2013-10-02 2018-08-31 Outotec Finland Oy Postupak i postrojenje za uklanjanje arsena i/ili antimona iz dimnih prašina
CN104195279B (zh) * 2014-09-03 2016-04-27 中南大学 一种红土镍矿制备镍铁的工艺
JP6439828B2 (ja) * 2017-05-24 2018-12-19 住友金属鉱山株式会社 酸化鉱石の製錬方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1025051A (fr) * 1949-08-27 1953-04-10 Mond Nickel Co Ltd Perfectionnements au procédé de réduction des oxydes contenant du nickel
US3503735A (en) * 1966-05-19 1970-03-31 Hanna Mining Co Process of recovering metallic nickel from nickeliferous lateritic ores
SE387366C (sv) 1974-12-12 1980-03-27 Stora Kopparbergs Bergslags Ab Sett for reduktion av finfordelat metalloxidhaltigt material
JPS54152615A (en) 1978-05-24 1979-12-01 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Suspended layer type direct reduction iron making process
FI64645C (fi) * 1980-08-20 1983-12-12 Outokumpu Oy Foerfarande och anordning foer klorerande foeraongning av metaller som foerorenar oxidiska jaernmalmer eller -koncentrat
DE3540541A1 (de) * 1985-11-15 1987-05-21 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur reduktion von hoeheren metalloxiden zu niedrigen metalloxiden
FI92223C (sv) 1992-01-24 1994-10-10 Ahlstroem Oy Förfarande för reduktion av metalloxidhaltigt material i fast fas
US5746805A (en) * 1995-07-18 1998-05-05 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Process for the continuous manufacture of steel
KR100256341B1 (ko) * 1995-12-26 2000-05-15 이구택 분철광석의 2단유동층식 예비환원장치 및 그 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2666420C1 (ru) * 2017-11-20 2018-09-07 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Способ получения восстановителя для производства технического кремния

Also Published As

Publication number Publication date
GT200000052A (es) 2005-08-22
EP1190106B1 (en) 2005-09-28
WO2000065114A1 (en) 2000-11-02
CU23070A3 (es) 2005-07-19
CO5160367A1 (es) 2002-05-30
BR0010031A (pt) 2002-01-15
CA2371159C (en) 2007-01-02
AU765991B2 (en) 2003-10-09
EP1190106A1 (en) 2002-03-27
CA2371159A1 (en) 2000-11-02
OA12041A (en) 2006-05-02
ZA200107867B (en) 2002-09-25
US6379426B1 (en) 2002-04-30
AU4280500A (en) 2000-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2450057C2 (ru) Способ и устройство для проведения восстановления металлосодержащего материала до продукта восстановления
US3936296A (en) Integrated fluidized reduction and melting of iron ores
Sarkar et al. A study on reduction kinetics of titaniferous magnetite ore using lean grade coal
RU2258092C2 (ru) Способ восстановления частиц латерита в реакторе с барботирующим псевдоожиженным слоем с получением на месте восстановительного газа
US2653088A (en) Direct production of steel from oxides of iron
CN101928800A (zh) 利用粗煤气显热直接还原含碳铁磁性金属球团矿的方法
AU2005300680A1 (en) Process and plant for producing titania slag from ilmenite
WO2013011521A1 (en) A method for direct reduction of oxidized chromite ore fines composite agglomerates in a tunnel kiln using carbonaceous reductant for production of reduced chromite product/ agglomerates applicable in ferrochrome or charge chrome production.
US20050092130A1 (en) Process and apparatus for the direct reduction of iron oxides in an electrothermal fluidized bed and resultant product
US3421884A (en) Method for carrying out gassolids reactions
JP2016536468A (ja) コークス乾式消火システムにおける鋼鉄製造
JP2023550359A (ja) 浸炭海綿鉄を生成するプロセス
RU2176672C2 (ru) Способ получения губчатого железа
JPH037723B2 (ru)
US3709679A (en) Wustite bed improvement
JPS645094B2 (ru)
AU1860199A (en) Process for the production of iron carbide from iron oxide using external sources of carbon monoxide
Dutta et al. Alternate Methods of Ironmaking
US4465510A (en) Agglomeration of iron ores and concentrates
GB2281311A (en) Metallurgical processes and apparatus
JPS6411697B2 (ru)
RU2166555C1 (ru) Способ переработки огарка обжига никелевого концентрата от флотационного разделения медно-никелевого файнштейна
JPS5811707A (ja) 金属酸化物の製錬方法およびその装置
Meihack The potential role of fluidized beds in the metallurgical industry
CN116516094A (zh) 一种悬浮态直接还原-侧吹炉熔分低碳炼铁方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner