RU2230806C1 - Способ переработки никельсодержащих конвертерных шлаков никелевых комбинатов - Google Patents
Способ переработки никельсодержащих конвертерных шлаков никелевых комбинатов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2230806C1 RU2230806C1 RU2003122328A RU2003122328A RU2230806C1 RU 2230806 C1 RU2230806 C1 RU 2230806C1 RU 2003122328 A RU2003122328 A RU 2003122328A RU 2003122328 A RU2003122328 A RU 2003122328A RU 2230806 C1 RU2230806 C1 RU 2230806C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- slag
- cobalt
- charge
- alloy
- Prior art date
Links
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical group [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 80
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 15
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 14
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract 3
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 4
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
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
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к цветной металлургии и предназначено для предприятий, занятых переработкой окисленных никелевых руд. Техническим результатом изобретения является повышение степени извлечения никеля и кобальта из конвертерных шлаков, увеличение выхода годного. Способ включает подготовку шихты, содержащей шлак и восстановитель, подачу ее в плавильный агрегат, плавление шихты с образованием готового сплава и отвального шлака и их выпуск из агрегата. В качестве восстановителя используют алюминиевый шлак, а готовый сплав имеет следующее содержание компонентов, мас.%: никель 5-20, кобальт 0,5-1,5, железо до 80, примеси остальное. Плавление осуществляют в дуговой сталеплавильной печи. Подготовку шихты осуществляют путем дробления конвертерного шлака и перемешивания с алюминиевым шлаком и известью. Готовый сплав перед выпуском нагревают до температуры 1550-1600°С. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии и предназначено для предприятий, занятых переработкой окисленных никелевых руд.
В процессе конвертирования никелевых штейнов образуются шлаки, содержащие Ni 0,8-1,5%, которые являются оборотными.
На сегодняшний день на отвалах никелевых комбинатов скопилось огромное количество конвертерных шлаков, например, на Орских отвалах скопились миллионы тонн шлака, которые являются промышленными отходами и занимают огромные площади.
В настоящее время оборотные конвертерные шлаки перерабатываются совместно с брикетированной или агломерированной рудой при помощи восстановительно-сульфидизирующей шахтной плавки на никелевый штейн.
Известен также способ переработки никельсодержащих конвертерных шлаков, включающий подготовку шихты, содержащей шлак и восстановитель, подачу ее в плавильный агрегат, плавление шихты с образованием готового сплава и отвального шлака и их выпуск из агрегата (В.И.Смирнов и др. Извлечение кобальта из конвертерных шлаков. Свердловск: Металлургиздат, 1963, с.28-33).
Недостатками указанного способа являются низкая экономическая эффективность при переработке шлаков с содержанием никеля 0,8-1,5%.
Кроме того, основная часть конвертерных шлаков идет в отвал, что экономически невыгодно и экологически небезопасно.
Техническая задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, - переработка шлаков с возможностью максимального извлечения никеля и кобальта, повышение экономичности процесса плавления и улучшение экологической безопасности окружающей среды.
Технический результат при использовании изобретения заключается в более высоком извлечении никеля (до 90%) и кобальта (до 70%), присутствующих в конвертерных шлаках. Выход годного увеличивается до 10-12%.
Экономический эффект заключается в использовании в качестве восстановителя алюминиевого шлака, полученного после переплава вторичного алюминиевого сырья, с содержанием свободного алюминия 15-22%. В алюминиевом шлаке единица алюминия намного дешевле, чем в чистом алюминии.
Технический результат достигается тем, что в способе переработки никельсодержащих конвертерных шлаков, включающем подготовку шихты, содержащей шлак и восстановитель, подачу ее в плавильный агрегат, плавление шихты с образованием готового сплава и отвального шлака и их выпуск из агрегата, согласно изобретению в качестве восстановителя используют алюминиевый шлак с последующим выходом готового сплава, имеющего следующее содержание компонентов мас.%: никель 5-20; кобальт 0,5-1,5; железо до 80; остальное - примеси.
Кроме того:
- плавку осуществляют в дуговой сталеплавильной электропечи;
- никельсодержащий конвертерный шлак предварительно подвергают дроблению с последующим перемешиванием его с алюминиевым шлаком и известью;
- расплав перед выпуском нагревают до температуры 1550-1600°С.
Использование в качестве восстановителя алюминиевого шлака позволяет извлечь никель и кобальт в сплав до 90%, повысить выход годного до 10-12% и снизить потери никеля и кобальта с отвальными шлаками.
Проведение плавки в дуговой сталеплавильной электропечи позволяет достичь необходимой температуры плавления.
Повышение температуры расплава перед выпуском до 1550-1600°С позволяет обеспечить качественный процесс плавления и возможность слива сплава.
Реализуется предлагаемый способ с помощью дуговой сталеплавильной электропечи, изображенной на чертеже.
Сталеплавильная электропечь содержит металлический кожух 1, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом, свод 2, в отверстиях которого размещаются графитовые электроды 3. В своде 2 расположено загрузочное окно 4, через которое подается шихта. Электропечь снабжена желобом 5 для выпуска отвального шлака и желобом 6 для выпуска сплава, а также шлаковней 7 и изложницей 8.
Реализуется предлагаемый способ следующим образом.
В разогретую электропечь предварительно загружается стальной лом или стальная стружка для получения в печи электропроводного расплава, т.к. загружаемый никельсодержащий конвертерный шлак неэлектропроводен. (После расплава он становится электропроводным.) Составляющие шихты предварительно перемешиваются.
Через загрузочное окно 4 в электропечь подается на расплав подготовленная шихта, состоящая из смеси никельсодержащего шлака, алюминиевого шлака и извести. Процесс плавления протекает ровно, без кипения при температуре 1400-1550°С. В результате плавления образуется отвальный шлак, который через желоб 5 для выпуска шлака сливается в шлаковню 7. Образованный сплав скапливается на подине электропечи и выпускается через желоб 6 в ковш или изложницу 8.
Загрузка и расплав шихты происходит до тех пор, пока в электропечи не накопится необходимое количество сплава, содержащего мас.%: 8-15 никеля, 0,7-1,5 - кобальта и до 80 железа. Затем сплав разогревается до температуры 1550-1600°С и сливается из электропечи.
Количество восстановителя из расчета стехиометрически необходимого алюминия на полное восстановление никеля и 15-35% на восстановление железа до металла.
Процесс расплавления шихты происходит ровно, без кипения и быстро.
Шлак после электроплавки жидкотекучий и легко сливается из электропечи.
Извлечение никеля в сплав достигает 90%. Содержание никеля в сплаве возможно повысить путем уменьшения количества восстановителя или уменьшить путем его увеличения. Но при увеличении содержания никеля в сплаве возрастут и потери никеля со шлаком, поэтому целесообразнее вести процесс при содержании никеля в сплаве 10-12%. Никель в конечном шлаке находится в основном в виде корольков, которые можно извлечь в сплав путем снижения вязкости шлака, перемешивания и т.д.
Конечные шлаки после переработки никельсодержащих конвертерных шлаков в дуговой сталеплавильной электропечи содержат 0,1-0,15% никеля и в дальнейшем могут использоваться в строительстве.
Таким образом, видно, что алюминиевый шлак проявил себя наиболее пригодным восстановителем для пироселекции никеля из никельсодержащих конвертерных шлаков.
Данное изобретение позволяет использовать в качестве сырья для производства сплава, содержащего никель и кобальт, - конвертерный шлак, который является промышленным отходом, в огромных количествах скопившимся на отвалах никелевых комбинатов.
Предложенное техническое решение в качестве изобретения позволяет повысить извлечение никеля и кобальта в сплав до 90%, повысить выход годного до 10-12% и снизить потери никеля и кобальта с отвальными шлаками по сравнению с существующей технологией восстановительно-сульфидирующей шахтной плавки.
В дальнейшем сплав пригоден для использования при конвертировании вместе с никелевыми штейнами шахтных печей для получения файнштейна.
Предлагаемый способ переработки никельсодержащих конвертерных шлаков реализуется в дуговой сталеплавильной электропечи.
Claims (4)
1. Способ переработки никельсодержащих конвертерных шлаков, включающий подготовку шихты, содержащей шлак и восстановитель, подачу ее в плавильный агрегат, плавление шихты с образованием готового сплава и отвального шлака и их выпуск из агрегата, отличающийся тем, что в качестве восстановителя используют алюминиевый шлак, а готовый сплав имеет следующее содержание компонентов, мас.%: никель 5-20, кобальт 0,5-1,5, железо до 80, примеси остальное.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что плавление осуществляют в дуговой сталеплавильной печи.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что подготовку шихты осуществляют путем дробления конвертерного шлака и перемешивания с алюминиевым шлаком и известью.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что готовый сплав перед выпуском нагревают до температуры 1550-1600°С.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003122328A RU2230806C1 (ru) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | Способ переработки никельсодержащих конвертерных шлаков никелевых комбинатов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003122328A RU2230806C1 (ru) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | Способ переработки никельсодержащих конвертерных шлаков никелевых комбинатов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2230806C1 true RU2230806C1 (ru) | 2004-06-20 |
Family
ID=32847088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003122328A RU2230806C1 (ru) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | Способ переработки никельсодержащих конвертерных шлаков никелевых комбинатов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2230806C1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007031825A3 (en) * | 2005-09-12 | 2007-06-07 | Anton Mecchi | Processing metallurgical slag |
| RU2499064C1 (ru) * | 2012-03-23 | 2013-11-20 | Александр Александрович Веселовский | Способ извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков комбинатов, производящих никель |
| RU2514750C1 (ru) * | 2012-09-07 | 2014-05-10 | Александр Александрович Веселовский | Способ переработки отвальных конверторных шлаков предприятий по производству никеля с получением никелевого полуфабриката, пригодного для производства сталей 20хн2м и 20н2м |
| CN116377245A (zh) * | 2023-04-10 | 2023-07-04 | 云南锡业股份有限公司锡业分公司 | 一种锡冶炼铝渣连续熔炼系统及熔炼方法 |
| RU2842793C1 (ru) * | 2024-03-12 | 2025-07-01 | Александр Александрович Веселовский | Способ безотходной переработки отвальных никелевых шлаков с получением железного купороса и ферросилиция |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2031165C1 (ru) * | 1992-09-24 | 1995-03-20 | Владимир Васильевич Юдин | Способ электрошлакового получения металлов из отвальных сталеплавильных марганцевых шлаков |
| RU2121518C1 (ru) * | 1997-05-21 | 1998-11-10 | Открытое акционерное общество "Институт Гинцветмет" | Способ переработки оксидного сырья, содержащего цветные металлы |
-
2003
- 2003-07-16 RU RU2003122328A patent/RU2230806C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2031165C1 (ru) * | 1992-09-24 | 1995-03-20 | Владимир Васильевич Юдин | Способ электрошлакового получения металлов из отвальных сталеплавильных марганцевых шлаков |
| RU2121518C1 (ru) * | 1997-05-21 | 1998-11-10 | Открытое акционерное общество "Институт Гинцветмет" | Способ переработки оксидного сырья, содержащего цветные металлы |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СМИРНОВ В.И. и др. Извлечение кобальта из конвертерных шлаков. Свердловск, Металлургиздат, 1963, с.28-33. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007031825A3 (en) * | 2005-09-12 | 2007-06-07 | Anton Mecchi | Processing metallurgical slag |
| CN101194028B (zh) * | 2005-09-12 | 2010-12-22 | 安东·梅齐 | 一种处理冶金炉渣的方法 |
| RU2428491C2 (ru) * | 2005-09-12 | 2011-09-10 | УОКС, Энтони Реймонд | Способ переработки металлургического шлака |
| US8211206B2 (en) | 2005-09-12 | 2012-07-03 | Anthony Raymond Waks | Processing metallurgical slag |
| RU2499064C1 (ru) * | 2012-03-23 | 2013-11-20 | Александр Александрович Веселовский | Способ извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков комбинатов, производящих никель |
| RU2514750C1 (ru) * | 2012-09-07 | 2014-05-10 | Александр Александрович Веселовский | Способ переработки отвальных конверторных шлаков предприятий по производству никеля с получением никелевого полуфабриката, пригодного для производства сталей 20хн2м и 20н2м |
| CN116377245A (zh) * | 2023-04-10 | 2023-07-04 | 云南锡业股份有限公司锡业分公司 | 一种锡冶炼铝渣连续熔炼系统及熔炼方法 |
| RU2842793C1 (ru) * | 2024-03-12 | 2025-07-01 | Александр Александрович Веселовский | Способ безотходной переработки отвальных никелевых шлаков с получением железного купороса и ферросилиция |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101078052B (zh) | 从钢铁厂固废物中综合回收铁和有色金属的方法 | |
| CN105886770A (zh) | 一种贵金属二次资源高效富集的方法 | |
| CN110004352A (zh) | 一种利用熔融贫化铜渣还原制备含铜铬耐磨铸铁的方法 | |
| CN105886771A (zh) | 一种铁粉和铁矿混合还原熔炼高效捕集铂族金属的方法 | |
| CA3040045A1 (en) | Process for recycling cobalt-bearing materials | |
| CA2363969C (en) | Process for the recovery of residual metal values from smelter waste slags, and from converter slags | |
| JP2000054039A (ja) | 鉛含有材料からの金属鉛回収方法 | |
| CA1303862C (en) | Method for working-up waste products containing valuable metals | |
| EP2679691B1 (en) | Method for manufacturing an austenitic stainless steel from a nickel laterite ore and a chromite ore | |
| RU2230806C1 (ru) | Способ переработки никельсодержащих конвертерных шлаков никелевых комбинатов | |
| CN102747231B (zh) | 一种用感应电炉处理铜浮渣的方法 | |
| CN112029937B (zh) | 电解锰渣综合回收处置工艺及设备 | |
| Fan et al. | Review on iron recovery and cleaning of copper slag | |
| JP2001073021A (ja) | 金属精錬用フラックスおよびその製造方法 | |
| RU2114200C1 (ru) | Способ переработки отходов свинца, содержащих сурьму, олово и медь | |
| WO1981003500A1 (en) | Heavy metal recovery in ferrous metal production processes | |
| CN112143908B (zh) | 一种处理复杂金矿的冶炼工艺 | |
| KR101620509B1 (ko) | 비철제련 부산물을 이용한 심해저 망간단괴로부터 매트상 황화물의 제조방법 | |
| WO2018168471A1 (ja) | 金属マンガンの製造方法 | |
| CN112813278A (zh) | 一种铜浮渣的回收处理方法 | |
| SU1098968A1 (ru) | Способ обеднени шлаков медного и медно-никелевого производств | |
| KR100902401B1 (ko) | 제강 분진을 함유한 아연 제련용 분말 및 그 제조방법 | |
| KR19980026523A (ko) | 용선 예비처리 폐 탈황 슬래그를 이용한 고철속의 불순원소 제거 | |
| JP7083864B2 (ja) | 有価金属の溶融方法 | |
| RU2261285C1 (ru) | Способ производства черновой меди и цинка |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20050207 |
|
| QZ4A | Changes in the licence of a patent |
Effective date: 20050207 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100717 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120510 |
|
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20050207 Effective date: 20140421 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170717 |