SU441310A1 - Способ переработки окисленных никелькобальтсодержащих материалов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области цветной металлургии, в частности к способам хлоридвозгоночного обжига окисленных руд. Известен способ переработки окисленных никелькобальтсодержащихматериалов, включающий хлоридвозгоночный обжиг с применением хлористого водорода и сжигание топлива. Предлагаемый способ отличаетс  тем, что сжигание топлива ведут с коэффициентом избытка воздуха, равным 1-2, при рециркул ции хлористого водорода с удельным расходом 0,15-0,35 т/т исходного материала. Это позвол ет повысить извлечение никел , кобальта и селективно отделить их от пустой породы и железа. Теоретические расчеты показали и экспериментальна  проверка при 1100°С подтвердила , что реакции гидролиза хлоридов NiCla + H-jO jrNiO + 2HCl(I) CoCla -f HsO j: CoO -f 2HC1 2/3 FeCU-f HjO:: :l/3 Fe,O,-f 2HC1 (III) 1/2 Fed,-f 1/4 FeCU-f I/4Fe304 + 2HCl в присутствии 5-10% паров воды, в газовой фазе должно находитьс  40-80% хлористого водорода. Аналогичные данные получены и дл  элементов пустой породы (Са, Si, Mg, Al). При отсутствии паров будут хлорироватьс  железо и часть пустой породы. Таким образом, возможно селективное отделение никел  и кобальта при использовании хлористого водорода в количестве, необходимом дл  подавлени  гидролиза хлоридов никел  и кобальта, но недостаточном дл  предотвращени  гидролиза хлоридов железа и пустой породы. В табл. 1 приведено минимальное соотношение коицентраций хлористого водорода и паТаблица 1

ров воды в газовой среде, необходимое дл  подавлени  гидролиза хлоридов и перевода металлов в виде хлоридов в газовую фазу при 1100°С.

Р1нтенсивное удаление образующихс  хлоридов никел  и кобальта при введении процесса в фильтрующем или кип щем слое позвол ет снизить-необходимую минимальную концентрацию хлористого водорода при наличии в газах 5-20% паров воды с 7,5-30% до 8-20%. При этом отнощение

концентраци  HCI0,4-1,0

0,25-1,0

концентраци  НгО

Максимально возможна  концентраци  хлористого водорода определ етс  из экономических соображений.

Способ осуществл ют следующим образом.

Хлоридвозгоночный обжиг производ т при 1000-1150°С в фильтрующем или кип щем слое. В качестве хлорирующего агента используют газообразный хлористый водород, который в ходе работы регенерируют известными способами и возвращают в голову процесса . Газова  фаза представл ет собой продукты сгорани  топлива (жидкого или газообразного ), осуществл емого с коэффициентом избытка воздуха 1,0, и содержит 5-20% паров воды, 1 - 10% кислорода и 8-20% хлористого водорода. Количество хлористого водорода в газовой фазе зависит от концентрации паров воды в дутье. Образующиес  хлоРИДЫ никел  и кобальта возгон ют, очищают от механического уноса и улавливают в системе сухого или мокрого улавливани . В присутствии 5-20% паров воды и кислорода не происходит хлорировани  и отгонки железа и пустой породы, благодар  чему осуществл етс  селективное отделение никел  и кобальта. Степень отгонки никел  составл ет 85-95%, кобальта 8,5%. В лабораторном реакторе были проведены

опыты по хлоридвозгоночному обжигу никелькобальтсодержащего сырь . В реактор подавалась газова  смесь, содержаща  10% паров воды, 10% кислорода, хлористый водород и азот. Образующиес  хлориды возгон лись и

собирались в конденсаторе.

Процесс хлоридвозгонки окисленной никелевой руды (охристой) был проведен в фильтрующем слое при отнощении концентраций хлористого водорода и паров воды в газовой фазе 0,8:1,0 и длительности опытов 30 мин. Исходный состав руды и результаты опытов приведены в табл. 2.

Таблица 2

Степень отгонки Со 85%

В качестве никелькобальтсодержащего промпродукта был вз т огарок, полученный при окислительном обжиге медноникелевого промпродукта Норильского горно-металлургического комбината, содержащий 0,2% серы.

Хлоридвозгоночный обжиг проводилс  в кип щем слое при (НС1) : (П2О) 1,5: 1,0 и температуре опытов 1100°С.

Состав исходного сырь  и результаты опытов даны в табл. 3. .

Таблица 3