RU2355794C1 - Depletion method of converter slags of nickel-cobalt manufacturing - Google Patents

Depletion method of converter slags of nickel-cobalt manufacturing Download PDF

Info

Publication number
RU2355794C1
RU2355794C1 RU2007143774A RU2007143774A RU2355794C1 RU 2355794 C1 RU2355794 C1 RU 2355794C1 RU 2007143774 A RU2007143774 A RU 2007143774A RU 2007143774 A RU2007143774 A RU 2007143774A RU 2355794 C1 RU2355794 C1 RU 2355794C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nickel
slag
cobalt
melt
pyrite
Prior art date
Application number
RU2007143774A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Александрович Овчинников (RU)
Геннадий Александрович Овчинников
Вадим Юрьевич Лозицкий (RU)
Вадим Юрьевич Лозицкий
Николай Егорович Картамышев (RU)
Николай Егорович Картамышев
Сергей Петрович Трунов (RU)
Сергей Петрович Трунов
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Южно-Уральский никелевый комбинат"
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=41021721&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2355794(C1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Южно-Уральский никелевый комбинат" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Южно-Уральский никелевый комбинат"
Priority to RU2007143774A priority Critical patent/RU2355794C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2355794C1 publication Critical patent/RU2355794C1/en

Links

Classifications

    • 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
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. ^ SUBSTANCE: invention relates to metallurgy of nickel and cobalt, particularly to depletion method of converter slag of nickel-cobalt manufacturing with extraction of nickel and cobalt. Method includes pouring of molten slag into heated aggregate, introduction into melt of pyrite, heating; melt settling with forming of sulfide mass, containing nickel and cobalt. Then it is implemented discharge, beading and utilisation of depleted slag. Additionally pyrite into melt is introduced in mixture with quartz. Quartz weight in mixture is from 3 up to 10% to weight of depleted slag, and weight of pyrite - 5 up to 10 times exceeding weight sum of nickel and cobalt, attended in depleted slag in oxidised form. Heating is implemented at the temperature from 1200 up to 1350C. Melt settling before discharge of depleted slag is implemented from 20 - 30 minutes. ^ EFFECT: portion reduction of nickel and cobalt in dump converter slag . ^ 2 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии никеля и кобальта.The invention relates to the field of metallurgy of Nickel and cobalt.

Известен способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства с извлечением никеля и кобальта, включающий заливку расплавленного шлака в обогреваемый агрегат, введение в расплав пирита и восстановителя - кокса, нагрев, отстаивание расплава с образованием сульфидной массы, содержащей никель и кобальт, слив, грануляцию и утилизацию обедненного шлака (1).A known method of depleting converter slag of nickel-cobalt production with the extraction of nickel and cobalt, including pouring molten slag into a heated unit, introducing pyrite and a reducing agent — coke into the melt, heating, settling the melt to form a sulfide mass containing nickel and cobalt, draining, granulating and disposal of lean slag (1).

К недостаткам известного способа, принятого в качестве прототипа, можно отнести следующее:The disadvantages of this method, adopted as a prototype, include the following:

- в известном способе обязательно использование восстановителя (отсеянный кокс);- in the known method, the use of a reducing agent is mandatory (screened coke);

- процесс обеднения необходимо вести при высоких температурах (не менее 1500°С). Для достижения такой температуры обеднение проводят в электропечах.- the depletion process must be carried out at high temperatures (at least 1500 ° C). To achieve this temperature, depletion is carried out in electric furnaces.

Вышеуказанные факторы обуславливают довольно высокую себестоимость процесса.The above factors determine a rather high cost of the process.

Никель в шлаке присутствует как в окисленной форме, так и в виде сульфидов, механически запутавшихся в шлаке. Наличие сульфидов никеля в шлаке приводит к повышенным потерям, снижающим общее извлечение никеля.Nickel in the slag is present both in the oxidized form and in the form of sulfides, which are mechanically entangled in the slag. The presence of nickel sulfides in the slag leads to increased losses, reducing the overall recovery of Nickel.

Повышенное содержание сульфидов никеля в сливаемом с обеднительного агрегата шлаке определяется следующими факторами:The increased content of nickel sulfides in the slag discharged from the depletion unit is determined by the following factors:

- образованием магнетита Fe3O4 из-за недостаточного количества диоксида кремния, что приводит к повышению вязкости шлака и соответственно увеличению механических потерь никеля;- the formation of magnetite Fe 3 O 4 due to the insufficient amount of silicon dioxide, which leads to an increase in slag viscosity and, accordingly, an increase in mechanical losses of nickel;

- сравнительно низкой температурой обедняемого шлака из-за различных технологических нарушений (более холодный шлак имеет большую вязкость);- a relatively low temperature of depleted slag due to various technological violations (colder slag has a higher viscosity);

- недостаточным временем отстаивания обедняемого шлака (мелкие частицы не успевают укрупниться и сконцентрироваться в донной части).- insufficient time for sedimentation of depleted slag (small particles do not have time to enlarge and concentrate in the bottom).

Техническим результатом изобретения является уменьшение массовой доли никеля и кобальта в отвальных конвертерных шлаках и, следовательно, их потерь.The technical result of the invention is to reduce the mass fraction of nickel and cobalt in dump converter slags and, consequently, their losses.

Технический результат достигается тем, что в обогреваемый агрегат (например, конвертер, оборудованный газовой горелкой), заливают жидкий шлак и вводят флюс, представляющий собой смесь кварца (диоксида кремния) с пиритом (FeS2). Расход кварца в смеси составляет от 3 до 10% к массе обедняемого шлака и определяется по конечному содержанию в нем диоксида кремния, составляющему от 28 до 32%, а расход пирита в флюсовой смеси составляет от 5 до 10 сумм масс никеля и кобальта, находящихся в обедняемом шлаке в окисленной форме. Обеднение ведут при температуре от 1200°С до 1350°С.The technical result is achieved by the fact that in a heated unit (for example, a converter equipped with a gas burner), liquid slag is poured and flux is introduced, which is a mixture of quartz (silicon dioxide) with pyrite (FeS 2 ). The consumption of quartz in the mixture is from 3 to 10% by weight of depleted slag and is determined by the final silica content of 28 to 32%, and the consumption of pyrite in the flux mixture is from 5 to 10 sums of the mass of nickel and cobalt in depleted slag in oxidized form. Depletion is carried out at a temperature of from 1200 ° C to 1350 ° C.

Одновременное присутствие кварца и пирита способствует разрушению магнетита, сдвигу вправо реакции:The simultaneous presence of quartz and pyrite contributes to the destruction of magnetite, a shift to the right of the reaction:

5Fe3O4+FeS2+8SiO2→8(2FeO·SiO2)+2SO2 5Fe 3 O 4 + FeS 2 + 8SiO 2 → 8 (2FeO · SiO 2 ) + 2SO 2

При этом изменяются физико-химические свойства шлака, в том числе, уменьшается вязкость и температура плавления, что улучшает условия отстаивания сульфидных частиц, всегда присутствующих в шлаке, в донную часть расплава.In this case, the physicochemical properties of the slag are changed, including the viscosity and melting temperature, which improves the conditions for the sedimentation of sulfide particles, always present in the slag, to the bottom of the melt.

Кроме этого, совместное присутствие кварца и колчедана обеспечивает более полное протекание реакций:In addition, the combined presence of quartz and pyrites provides a more complete reaction:

3NiO+2FeS2+SiO2+1,5O2→Ni3S2+2FeO·SiO2+2SO2 3NiO + 2FeS 2 + SiO 2 + 1,5O 2 → Ni 3 S 2 + 2FeO · SiO 2 + 2SO 2

3CoO+2FeS2+SiO2+0,5O2→3CoS+2FeO·SiO2+SO2,3CoO + 2FeS 2 + SiO 2 + 0,5O 2 → 3CoS + 2FeO · SiO 2 + SO 2 ,

которые способствуют извлечению никеля и кобальта, присутствующих в шлаке в окисленной форме, в сульфидный сплав. За счет этого уменьшаются потери никеля и кобальта со шлаками.which contribute to the extraction of nickel and cobalt present in the slag in the oxidized form into a sulfide alloy. Due to this, losses of nickel and cobalt with slags are reduced.

Время отстаивания шлака 20-30 минут. Отстоявшийся шлак сливают, гранулируют и утилизируют.Slag settling time 20-30 minutes. The settled slag is poured, granulated and disposed of.

ПримерExample

В качестве агрегата для обеднения и отстаивания шлаков использовали 30-тонный горизонтальный конвертер, оборудованный газопламенной горелкой типа ДБВ-225/51. Футеровка конвертера наборная из хромомагнезитового кирпича марок ХПТ-1,9,10,35.As a unit for depletion and sedimentation of slag, a 30-ton horizontal converter equipped with a gas flame burner of the DBV-225/51 type was used. Converter lining type-setting from chromomagnesite brick of the HPT-1,9,10,35 brands.

В пустой конвертор заливали 20 т конвертерного шлака с содержанием никеля 0,25% в форме оксидов и 0,30% в виде сульфидов, кобальта 0,30% в виде оксида и 0,15% в виде сульфида, диоксида кремния 22%. В расплав вводили пирито-кварцевую смесь из расчета получения шлака с массовой долей диоксида кремния 28%. Массу диоксида кремния в загружаемой смеси определяли из равенства.20 tons of converter slag with a nickel content of 0.25% in the form of oxides and 0.30% in the form of sulfides, cobalt of 0.30% in the form of oxide and 0.15% in the form of sulfide, silicon dioxide 22% were poured into an empty converter. A pyrite-quartz mixture was introduced into the melt at the rate of obtaining slag with a mass fraction of silicon dioxide of 28%. The mass of silicon dioxide in the bootable mixture was determined from equality.

20·22:100+Х=(20+Х)·28:100,2022: 100 + X = (20 + X) 28: 100,

где X - количество вводимого со смесью диоксида кремния.where X is the amount of silica introduced with the mixture.

X=1,66, т.е. для обеднения необходимо загрузить диоксида кремния в виде смеси с пиритом в количестве 1,66 т.X = 1.66, i.e. for depletion, it is necessary to load silica in the form of a mixture with pyrite in the amount of 1.66 tons

Массу пирита (у) в пирито-кварцевой смеси определяли для нашего примераThe mass of pyrite (y) in the pyrite-quartz mixture was determined for our example

Figure 00000001
.
Figure 00000001
.

Таким образом, на 20 т обедняемого шлака загружали смесь пирита с кварцем в соотношении 0,55/1,66=1:3 в количестве 1,66+0,55=2,21 т или 11% к массе обедняемого шлака. Нагрев вели при температуре 1300°С, расплав отстаивали 25 минут, шлак сливали, гранулировали и утилизировали.Thus, a mixture of pyrite with quartz in the ratio of 0.55 / 1.66 = 1: 3 in the amount of 1.66 + 0.55 = 2.21 tons or 11% of the mass of depleted slag was loaded onto 20 tons of depleted slag. Heating was carried out at a temperature of 1300 ° C, the melt was settled for 25 minutes, the slag was drained, granulated and disposed of.

Обедненный шлак содержал: никеля 0,15%, кобальта 0,18%. Образовавшуюся сульфидную массу оставили в конвертере. На нее залили следующую порцию конвертерного шлака, содержащего никеля 0,2% в форме оксидов и 0,20% в виде сульфидов, кобальта 0,22% в виде оксида и 0,12% в виде сульфида, диоксида кремния 24%. На шлак загрузили расчетное количество пирито-кварцевой смеси с соотношением 1:3. После прекращения реакции смеси с обедняемым шлаком и отстоя в течение 25 минут слили и утилизировали обедненный шлак с общим содержанием никеля 0,12%, кобальта 0,15%. Сульфидная масса осталась в конвертере.The lean slag contained: nickel 0.15%, cobalt 0.18%. The resulting sulfide mass was left in the converter. The next portion of converter slag was poured onto it, containing 0.2% nickel in the form of oxides and 0.20% in the form of sulfides, 0.22% cobalt in the form of oxide and 0.12% in the form of sulfide, 24% silicon dioxide. The estimated amount of pyrite-quartz mixture with a ratio of 1: 3 was loaded onto slag. After termination of the reaction of the mixture with depleted slag and sludge for 25 minutes, the depleted slag with a total nickel content of 0.12%, cobalt 0.15% was poured and disposed of. The sulfide mass remained in the converter.

Таким образом, было обеднено 80 т конвертерного шлака. В результате получено сульфидной массы в количестве 2100 кг содержащей никеля 12,7% и кобальта 3%.Thus, 80 tons of converter slag was depleted. The result is a sulfide mass in the amount of 2100 kg containing nickel 12.7% and cobalt 3%.

В обедненном шлаке никель в сульфидной форме отсутствует. Результат подтвержден фазовым анализом шлаков.Nickel in sulfide form is absent in lean slag. The result is confirmed by phase analysis of slag.

Источники информацииInformation sources

1. И.Ф.Худяков, А.И.Тихонов, В.И.Деев, С.С.Набойченко. Металлургия меди, никеля и кобальта, часть II - Металлургия, 1977, стр.212-216.1. I.F. Khudyakov, A.I. Tikhonov, V.I. Deev, S.S. Naboychenko. Metallurgy of copper, nickel and cobalt, part II - Metallurgy, 1977, pp. 212-216.

Claims (2)

1. Способ обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства с извлечением никеля и кобальта, включающий заливку расплавленного шлака в обогреваемый агрегат, введение в расплав пирита, нагрев, отстаивание расплава с образованием сульфидной массы, содержащей никель и кобальт, слив, гранулирование и утилизацию обедненного шлака, отличающийся тем, что пирит в расплав вводят в смеси с кварцем, причем масса кварца в смеси составляет от 3 до 10% к массе обедняемого шлака, а масса пирита - в 5 до 10 раз превышает сумму масс никеля и кобальта, присутствующих в обедняемом шлаке в окисленной форме.1. A method for depleting converter slags of nickel-cobalt production with the extraction of nickel and cobalt, including pouring molten slag into a heated unit, introducing pyrite into the melt, heating, settling the melt with the formation of a sulfide mass containing nickel and cobalt, draining, granulating and utilizing lean slag characterized in that pyrite is introduced into the melt mixed with quartz, the mass of quartz in the mixture being from 3 to 10% by weight of depleted slag, and the mass of pyrite is 5 to 10 times the sum of the masses of nickel and cobal and present in impoverish the slag in the oxidated form. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев ведут при температуре от 1200 до 1350°С, отстаивание расплава перед сливом обедненного шлака ведут от 20-30 мин. 2. The method according to claim 1, characterized in that the heating is carried out at a temperature of from 1200 to 1350 ° C, the sedimentation of the melt before draining the lean slag lead from 20-30 minutes
RU2007143774A 2007-11-26 2007-11-26 Depletion method of converter slags of nickel-cobalt manufacturing RU2355794C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007143774A RU2355794C1 (en) 2007-11-26 2007-11-26 Depletion method of converter slags of nickel-cobalt manufacturing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007143774A RU2355794C1 (en) 2007-11-26 2007-11-26 Depletion method of converter slags of nickel-cobalt manufacturing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2355794C1 true RU2355794C1 (en) 2009-05-20

Family

ID=41021721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007143774A RU2355794C1 (en) 2007-11-26 2007-11-26 Depletion method of converter slags of nickel-cobalt manufacturing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2355794C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102002598A (en) * 2010-12-22 2011-04-06 东北大学 Method for recovering copper and cobalt from cobalt-containing copper converter slag
RU2499064C1 (en) * 2012-03-23 2013-11-20 Александр Александрович Веселовский Extraction method of nickel and cobalt from waste convertor slags of nickel manufacturing plant

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ХУДЯКОВ И.Ф. и др. Металлургия меди, никеля и кобальта, ч.II. - М.: Металлургия, 1977, с.212-216. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102002598A (en) * 2010-12-22 2011-04-06 东北大学 Method for recovering copper and cobalt from cobalt-containing copper converter slag
CN102002598B (en) * 2010-12-22 2012-08-29 东北大学 Method for recovering copper and cobalt from cobalt-containing copper converter slag
RU2499064C1 (en) * 2012-03-23 2013-11-20 Александр Александрович Веселовский Extraction method of nickel and cobalt from waste convertor slags of nickel manufacturing plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101827951B (en) Recovery of residues containing copper and other valuable metals
JP2966106B2 (en) Method for producing hydraulic binder and / or alloys such as ferrochrome or ferrovanadium
CN109844145B (en) Method for producing PGM-rich alloys
CN102162037B (en) Method for depleting refining slag of copper
RU2633428C2 (en) Method and device for copper slag collection
CN101838718A (en) Medium frequency furnace internal dephosphorization and desulfurization smelting process
CN104302792A (en) Method for processing slags of non-ferrous metallurgy
TWI614349B (en) Process for the production of a pgm-enriched alloy
US5865872A (en) Method of recovering metals and producing a secondary slag from base metal smelter slag
CN103320614A (en) Lead matte pyrogenic process treatment technology
CN113355525A (en) Method for processing gold-containing waste residues by synergistic matching of copper smelting slag
RU2355794C1 (en) Depletion method of converter slags of nickel-cobalt manufacturing
RU2391420C1 (en) Method of fire copper refinement
FI20185910A1 (en) Method for continuously converting nickel-containing copper sulphide materials
FI119774B (en) Process for the treatment of cobalt-containing copper concentrate
WO2005068669A1 (en) Method of slag fuming
CN110184476A (en) A method of eliminating furnace knot in sedimentation electric furnace
US2653868A (en) Recovery of metals from metallurgical slag
JP4525453B2 (en) Slag fuming method
RU2374349C1 (en) Method of smelting of vanadium-bearing alloys
RU2235795C1 (en) Method for reprocessing of galvanic sludge
JP2011032553A (en) METHOD OF RECOVERING GOLD AND/OR PLATINUM GROUP ELEMENT FROM SiC-BASED SUBSTANCE
RU2082785C1 (en) Process for recovery of metal from slag resulting from foundry ferrosilicon chrome
WO1985001750A1 (en) Smelting nickel ores or concentrates
JP4274069B2 (en) Reuse method of copper alloy and mat obtained by slag fuming method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141127