RU2453617C2 - Способ пирометаллургической переработки окисленных никелевых руд - Google Patents
Способ пирометаллургической переработки окисленных никелевых руд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2453617C2 RU2453617C2 RU2009121395/02A RU2009121395A RU2453617C2 RU 2453617 C2 RU2453617 C2 RU 2453617C2 RU 2009121395/02 A RU2009121395/02 A RU 2009121395/02A RU 2009121395 A RU2009121395 A RU 2009121395A RU 2453617 C2 RU2453617 C2 RU 2453617C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- electric arc
- smelting
- ore
- nickel
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Furnace Details (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу пирометаллургической переработки окисленных никелевых руд с получением ферроникеля. Способ включает предварительный подогрев никелевой руды в трубчатой вращающейся печи и восстановительную плавку в электродуговой печи. При этом предварительный подогрев никелевой руды совместно или без флюсующих добавок ведут при температуре ниже 700°С без получения жидких расплавов. Перед восстановительной плавкой проводят плавление никелевой руды с флюсующими добавками в плавильной печи с получением рудо-флюсового расплава, который направляют на восстановительную плавку в электродуговой печи постоянного или переменного тока. При этом газы плавильной и электродуговой печей используются для подогрева никелевой руды. Техническим результатом является сокращение расхода электроэнергии на выплавку ферроникеля из окисленных никелевых руд в электропечи. Достигается сокращение расхода электроэнергии на выплавку ферроникеля в электропечи в 4,6 раза. 2 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области металлургии никеля.
Известен способ пирометаллургической переработки окисленных никелевых руд методом плавки на ферроникель в электродуговой печи с использованием предварительного подогрева руды в трубчатых вращающихся печах, /1/ - С.161-168; /2/ - С.141-150.
К недостаткам известного способа, принятого в качестве прототипа, следует отнести:
- ограниченность температуры предварительного нагрева никелевой руды в трубчатой печи температурой начала плавления легкоплавких составляющих никелевой руды, что приводит к образованию настылей на стенках трубчатой печи и необходимости ее остановки для очистки при попытках работать с превышением этой температуры;
- высокий расход электроэнергии при электродуговой плавке никелевой руды, поступающей из трубчатой печи (электродуговая плавка огарка).
Для того чтобы обеспечить непрерывный режим работы трубчатой печи нагрев руды на практике производят до температуры не более 750-820°С, /1/ - С.163.
Невозможность более высокого подогрева никелевой руды определяет достаточно высокий расход электроэнергии при последующей электродуговой плавке никелевой руды на ферроникель - 790 кВт·ч/т сухой руды, /1/ - С.164; 640 кВт·ч/т огарка, /2/ - С.145.
Вышеуказанные факторы обуславливают высокую себестоимость процесса, поскольку электроэнергия является самым дорогим из существующих энергоносителей.
Техническим результатом изобретения является увеличение температуры предварительного подогрева окисленной никелевой руды вплоть до получения жидкого расплава и за счет этого - сокращение расхода электроэнергии на выплавку ферроникеля в электродуговой печи.
Технический результат достигается тем, что предварительно подогретая (например - в трубчатой печи) окисленная никелевая руда поступает в плавильную печь, в которой за счет сжигания топлива (каменного угля, природного газа, мазута и т.п.) производится его дальнейший нагрев и плавление совместно с флюсом до образования рудо-флюсового расплава. Рудо-флюсовый расплав из плавильной печи поступает в электродуговую печь, в которой осуществляется восстановление окисленной никелевой руды и получение ферроникеля. Продукты плавки в электродуговой печи - жидкий отвальный шлак и жидкий ферроникель.
Далее продукты плавки в электродуговой печи перерабатывают по обычной технологии: ферроникель, при необходимости - конвертируют и разливают в слитки или гранулируют; шлак - направляют на отвал.
Газы плавильной и электродуговой печей используют для предварительного подогрева никелевой руды.
Сравнение затрат энергии по прототипу и заявляемой технологии приведено в таблице 1.
Как следует из данных таблицы 1, затраты электроэнергии, необходимой для выплавки ферроникеля в электродуговой печи, по заявляемой технологии сокращаются в 4,6 раза.
Поскольку в плавильной печи используются более дешевые, по сравнению с электроэнергией, виды топлива и полностью утилизируется тепло газов от плавильной и электродуговой печей для подогрева никелевой руды в трубчатой печи, то достигается соответствующее общее снижение экономических затрат.
В качестве нагревательных печей для предварительного подогрева никелевой руды могут быть использованы:
- трубчатая вращающаяся печь;
- циклонная печь (Циклоны «Polysius»);
- агломашина.
В качестве плавильных печей могут быть использованы:
- печь жидкой ванны (ПЖВ);
- печь с погруженным факелом (например - печь ISA-Smelter).
В качестве электродуговых печей могут быть использованы:
- электродуговая печь переменного тока;
- электродуговая печь постоянного тока.
Пример 1
В трубчатую вращающаяся печь диаметром 5,5 м, длинной 100 м подается предварительно дробленая и отсеянная до -30 мм сырая окисленная никелевая руда с содержанием никеля - 0,89%, железа - 23,4%, влаги - 19,6%. Никелевая руда предварительно смешивается с каменным углем марки Т, содержащим - 10,7% влаги, 16,1% золы на рабочую массу, и доломитом, содержащим - 28,1% СаО, 19,9% MgO. Расход доломита - 44,2 кг/т сыр. руды.
Загрузка никелевой руды в трубчатую печь производится с торца забора газов из трубчатой печи на газоочистку. Температура отходящих газов - 250°С.
Выгрузка никелевой руды производится с торца подачи отопления в трубчатую печь. За счет этого достигается наиболее эффективный подогрев никелевой руды в трубчатой печи по принципу противотока.
Температура в трубчатой печи поддерживается не более 700°С. Это позволяет избежать плавления наиболее легкоплавких составляющих никелевой руды и флюса и за счет этого избежать образования настылей на стенках трубчатой печи. Отсутствует необходимость остановок трубчатой печи для удаления настылей.
Отопление трубчатой печи производится за счет:
- физического тепла газов, поступающих от плавильной печи - 29,1%;
- тепла от сжигания очищенных газов, поступающих от электродуговой печи - 31,0%;
- тепла от сжигания угля - 34,9%;
- тепла от сжигания природного газа - 14,9%.
Природный газ используется как регулятор режима отопления трубчатой печи. В зависимости от температуры в печи расход газа увеличивается или уменьшается.
Расходы на отопление трубчатой печи:
- угля - 18,6 кг/т сыр. руды;
- природного газа - 5,45 нм3/т сыр. руды;
- компрессорного воздуха - 536 нм3/т сыр. руды.
В качестве плавильной печи используется печь жидкой ванны с площадью пода 18 м2.
Отопление плавильной печи производится за счет:
- тепла от сжигания угля - 60%;
- тепла от сжигания природного газа - 40%.
Расходы на отопление плавильной печи:
- угля - 54,9 кг/т сыр. руды;
- природного газа - 25,0 нм3/т сыр. руды;
- кислорода - 136,2 нм3/г сыр. руды.
В качестве электродуговой печи используется печь постоянного тока с мощностью трансформатора 20 МВт.
Расход восстановителя (угля) в электродуговой печи составляет- 23,8 кг/т сыр. руды.
Жидкий шлак из электродуговой печи с содержанием никеля менее 0,05% выпускают непрерывно. Шлак гранулируют и отправляют на шлаковый отвал.
Выпуск сплава с содержанием 8,2% Ni производят из электродуговой печи в ковш, каждый час по 21,4 т.
Сплав заливают в один из двух конверторов емкостью 30 т и продувают кислородом до повышения содержания никеля в сплаве - 20%.
20%-ный ферроникель гранулируют, фракцию менее 2 мм - отсеивают; отсев - возвращают на переплав в конвертор.
Просушенный сплав фракции +2…-20 мм упаковывают в мягкие контейнеры по 1 тонне в каждый и в таком виде отгружают потребителю.
Конверторный шлак содержит 60% железа. Выход конверторного шлака - 103,7 кг/т сыр. руды. Его гранулируют и отгружают потребителям, как железосодержащее сырье.
Извлечение никеля составляет - 95%.
Сводные показатели работы линии: Трубчатая печь + ПЖВ + Электродуговая печь постоянного тока - приведены в таблице 2.
Таблица 2 | ||
Показатели работы линии: Трубчатая печь + ПЖВ + Электродуговая печь постоянного тока | ||
Наименование | Значение | Ед. изм. |
Расходы | ||
Руда сыр. (0,89% Ni) | 800 000 | т/год |
Доломит | 35367 | т/год |
Уголь марки Т | 77800 | т/год |
Природный газ | 24 336 649 | нм3/год |
Кислород | 17188 | нм3/ч |
Воздух компрессорный | 5451 | нм3/ч |
Удельный расход электроэнергии | 171,15 | кВт·ч/т сыр. руды |
Рабочая мощность электродуговой печи | 17,4 | МВт |
Продукция | ||
Ni в ферроникеле | 6751 | т/год |
Железо в конверторном шлаке | 49760 | т/год |
Источники информации
1. Никель: В 3 тт. Т.2. Окисленные никелевые руды. Характеристика руд. Пирометаллургия и гидрометаллургия окисленных никелевых руд / Д.И.Резник, Г.П.Ермаков, Я.М.Шнеерсон. - М.: ООО «Наука и технологии», 2001 - 468 с. - ISBN5-93952-004-9.
2. Металлургия ферроникеля /Д.А.Диомидовский, Б.П.Онищин, В.Д.Линев. - М.: Металлургия, 1983. - 184 с.
Claims (1)
- Способ пирометаллургической переработки окисленных никелевых руд с получением ферроникеля, включающий предварительный подогрев никелевой руды в трубчатой вращающейся печи и восстановительную плавку в электродуговой печи, отличающийся тем, что предварительный подогрев никелевой руды совместно или без флюсующих добавок ведут при температуре ниже 700°С без получения жидких расплавов, а перед восстановительной плавкой проводят плавление никелевой руды с флюсующими добавками в плавильной печи с получением рудофлюсового расплава, который направляют па восстановительную плавку в электродуговой печи постоянного или переменного тока, при этом газы плавильной и электродуговой печей используются для подогрева никелевой руды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009121395/02A RU2453617C2 (ru) | 2009-06-04 | 2009-06-04 | Способ пирометаллургической переработки окисленных никелевых руд |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009121395/02A RU2453617C2 (ru) | 2009-06-04 | 2009-06-04 | Способ пирометаллургической переработки окисленных никелевых руд |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009121395A RU2009121395A (ru) | 2010-12-20 |
RU2453617C2 true RU2453617C2 (ru) | 2012-06-20 |
Family
ID=44056136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009121395/02A RU2453617C2 (ru) | 2009-06-04 | 2009-06-04 | Способ пирометаллургической переработки окисленных никелевых руд |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2453617C2 (ru) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2504590C1 (ru) * | 2012-10-16 | 2014-01-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Способ переработки окисленных руд с получением штейна |
WO2014129939A3 (ru) * | 2014-04-03 | 2015-04-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Ви Холдинг" | Способ переработки латеритных никелевых руд с получением рафинированного ферроникеля |
WO2015163792A1 (ru) * | 2014-04-24 | 2015-10-29 | Владимир Константинович ЕГОРОВ | Устройство для рентгенофлуоресцентного анализа материалов с формированием потока возбуждения плоским рентгеновским волноводом-резонатором |
RU2639396C1 (ru) * | 2017-01-10 | 2017-12-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Способ пирометаллургической переработки окисленной никелевой руды |
RU2682197C1 (ru) * | 2018-05-31 | 2019-03-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Способ пирометаллургической переработки окисленной никелевой руды |
RU2688000C1 (ru) * | 2018-04-04 | 2019-05-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Способ пирометаллургической переработки окисленной никелевой руды с получением ферроникеля в плавильном агрегате |
RU2803695C1 (ru) * | 2022-11-08 | 2023-09-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ переработки окисленной никелевой руды |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1261533B (de) * | 1952-06-21 | 1968-02-22 | Electro Chimie Metal | Verfahren zur Gewinnung von Ferronickel aus nickelarmen Erzen |
US3904400A (en) * | 1971-02-26 | 1975-09-09 | Basic Inc | Segregation roast process for the recovery of nickel from lateritic ore |
EP0302803A2 (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-08 | Howmet Corporation | Method of making high melting point alloys |
WO2001046482A1 (en) * | 1999-12-22 | 2001-06-28 | Mintek | Iron-nickel alloy production |
RU2175357C2 (ru) * | 1998-04-13 | 2001-10-27 | ОАО "Комбинат Южуралникель" | Способ сегрегационного обжига окисленных никелевых руд |
RU2205244C2 (ru) * | 2000-06-15 | 2003-05-27 | Баков Антон Алексеевич | Способ получения никельсодержащего сплава |
RU2217505C1 (ru) * | 2002-03-22 | 2003-11-27 | Региональное уральское отделение Академии инженерных наук РФ | Способ переработки никельсодержащего железорудного сырья |
EP1586665A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-19 | General Electric Company | Producing nickel-base cobalt-base iron-base iron-nickel-base or iron-nickel-cobalt-base alloy articles by reduction of nonmetallic precursor compounds and melting |
-
2009
- 2009-06-04 RU RU2009121395/02A patent/RU2453617C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1261533B (de) * | 1952-06-21 | 1968-02-22 | Electro Chimie Metal | Verfahren zur Gewinnung von Ferronickel aus nickelarmen Erzen |
US3904400A (en) * | 1971-02-26 | 1975-09-09 | Basic Inc | Segregation roast process for the recovery of nickel from lateritic ore |
EP0302803A2 (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-08 | Howmet Corporation | Method of making high melting point alloys |
RU2175357C2 (ru) * | 1998-04-13 | 2001-10-27 | ОАО "Комбинат Южуралникель" | Способ сегрегационного обжига окисленных никелевых руд |
WO2001046482A1 (en) * | 1999-12-22 | 2001-06-28 | Mintek | Iron-nickel alloy production |
RU2205244C2 (ru) * | 2000-06-15 | 2003-05-27 | Баков Антон Алексеевич | Способ получения никельсодержащего сплава |
RU2217505C1 (ru) * | 2002-03-22 | 2003-11-27 | Региональное уральское отделение Академии инженерных наук РФ | Способ переработки никельсодержащего железорудного сырья |
EP1586665A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-19 | General Electric Company | Producing nickel-base cobalt-base iron-base iron-nickel-base or iron-nickel-cobalt-base alloy articles by reduction of nonmetallic precursor compounds and melting |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Никель, Т.2. Окисленные никелевые руды. Характеристика руд. Пирометаллургия и гидрометаллургия окисленных никелевых руд. РЕЗНИК Д.И. и др. - М.: ООО «Наука и технологии», 2001, с.161-168. * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2504590C1 (ru) * | 2012-10-16 | 2014-01-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Способ переработки окисленных руд с получением штейна |
WO2014129939A3 (ru) * | 2014-04-03 | 2015-04-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Ви Холдинг" | Способ переработки латеритных никелевых руд с получением рафинированного ферроникеля |
EA026180B1 (ru) * | 2014-04-03 | 2017-03-31 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Ви Холдинг" | Способ переработки латеритных никелевых руд с получением рафинированного ферроникеля |
WO2015163792A1 (ru) * | 2014-04-24 | 2015-10-29 | Владимир Константинович ЕГОРОВ | Устройство для рентгенофлуоресцентного анализа материалов с формированием потока возбуждения плоским рентгеновским волноводом-резонатором |
RU2639396C1 (ru) * | 2017-01-10 | 2017-12-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Способ пирометаллургической переработки окисленной никелевой руды |
RU2688000C1 (ru) * | 2018-04-04 | 2019-05-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Способ пирометаллургической переработки окисленной никелевой руды с получением ферроникеля в плавильном агрегате |
RU2682197C1 (ru) * | 2018-05-31 | 2019-03-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Способ пирометаллургической переработки окисленной никелевой руды |
RU2803695C1 (ru) * | 2022-11-08 | 2023-09-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ переработки окисленной никелевой руды |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009121395A (ru) | 2010-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2453617C2 (ru) | Способ пирометаллургической переработки окисленных никелевых руд | |
Steinberg et al. | The history and development of the pyrometallurgical processes at Evraz Highveld Steel & Vanadium | |
CN101649366B (zh) | 熔融还原炼铁的电弧炉装置 | |
CN106048254A (zh) | 一种含镍物料连续冶炼的装置及方法 | |
CN102206729A (zh) | 一种循环利用lf炉钢渣的方法 | |
CN103451451A (zh) | 一种利用富氧热风竖炉处理红土镍矿生产镍铁合金工艺 | |
JP5236926B2 (ja) | 溶鋼の製造方法 | |
TW422884B (en) | Mineral feed processing | |
CN106086428A (zh) | 一种利用有色金属冶炼渣的方法 | |
CN104531946B (zh) | 废钢炼钢设备 | |
CN103937959A (zh) | 一种低成本低能耗处理红土镍矿的新方法 | |
CN102191348B (zh) | 一种氧化球团法生产高品位镍及不锈钢的工艺方法和装置 | |
CN110195165A (zh) | 一种铜冶炼工艺 | |
CN101914648A (zh) | 利用富氧顶吹熔融还原高磷铁矿制取低磷铁水的方法 | |
CN100385024C (zh) | 生产粗铜的方法 | |
RU2401873C1 (ru) | Способ переработки окисленной никелевой руды | |
CN105603213B (zh) | 一种用镍废料生产水淬镍豆的方法 | |
CN100336915C (zh) | 含碳铁团块生产铁水的熔融还原炼铁法 | |
CN204281779U (zh) | 废钢炼钢设备 | |
RU2639396C1 (ru) | Способ пирометаллургической переработки окисленной никелевой руды | |
JP5614056B2 (ja) | 銅製錬炉の操業方法及び銅製錬炉 | |
CN203824321U (zh) | 一种用于处理红土镍矿的装置 | |
NL2029142B1 (en) | Process for smelting a metalliferous feedstock | |
WO2022069972A1 (en) | Process and system for melting agglomerates | |
RU2808305C1 (ru) | Способ переработки бедной окисленной никелевой руды |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140605 |