ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особенности производства и плавки никеля из "Топливо Кн2" Для извлечения никеля из всех видов рудного сырья используют как пиро-, так и гидрометаллургические процессы и технологические схемы. Наряду с этим в современной металлургии никеля с момента ее возникновения существуют два четко разделенных в промышленных условиях технологических направления, что связано с переработкой двух основных типов никелевых руд. На это оказывают влияние не только различия химического состава перерабатьшаемых руд и их физико-химических свойств, но и конечные цели переработки. [c.329] В технологических схемах переработки окисленных никелевых и сульфидных медно-никелевых руд много кажущейся общности (например, применяют одинаковые процессы и аппараты, получают однотипные продукты и полупродукты). Однако в целом они во многом не схожи друг с другом. [c.329] Переработка окисленных никелевых руд несколько проще и заканчивается получением, как правило, так называемого огневого никеля, отправляемого потребителю (в основном в черную металлургию) без дополнительного рафинирования. Никель в этом случае очищают от некоторых примесей (Ре, Си, Со и 8) в течение всей многостадийной технологии. Огневой никель по ГОСТ 849-70 отвечает маркам Н-3 и Н-4. [c.329] Попутное извлечение кобальта при металлургической переработке никелевых руд было впервые осуществлено на Уфалейском никелевом заводе и является характерной особенностью современной никелевой промышленности. Из отечественного никелевого рудного сырья получают более 80 % общего выпуска кобальта в стране. [c.332] Технология переработки окисленных никелевых руд см. рис. 10.15, а) характеризуется сложностью, высоким расходом дорогостоящего и дефицитного кокса, высокими потерями никеля и особенно кобальта. Упрощение технологической схемы, сокращение энергетических затрат и повышенное извлечение никеля с попутным извлечением большей части железа достигается при плавке окисленных никелевых руд на ферроникель. [c.332] На ряде заводов для переработки окисленных (Куба), а также сульфидных руд (Россия и Канада) применяют гидрометаллургическую технологию. Обладая рядом преимуществ при переработке бедных руд (выше извлечение основных металлов), эти схемы в то же время очень громоздки, сложны и применимы для ограниченного состава руд. [c.332] Вследствие больших различий технологические схемы переработки окисленных никелевых и сульфидных медно-никелевых руд рассматриваются отдельно [10.4]. [c.332] Шахтные плавки огневого никеля из окисленных никелевых руд на штейн. Плавка на штейн окисленных никелевых руд повсеместно проводится в шахтных печах, которые требуют прочной кусковой, желательно пористой шихты. Этим требованиям природные окисленные никелевые руды не удовлетворяют, и перед плавкой их подвергают окусшванию методом брикетирования или агломерации. [c.332] Брикетирование проводят на валковых прессах в брикеты яйцеобразной формы массой 0,2-0,3 кг каждый. Перед брикетированием руду измельчают на молотковых дробилках и подсушивают. Связующим материалом служит глина, содержащаяся в самой руде. В состав шихты для брикетирования вводят сульфидизатор. Готовые брикеты сушат теплотой отходящих газов шахтных печей. [c.332] Брикетирование без связующего — сравнительно дешевая и простая операция. Однако получающиеся брикеты имеют недостаточную прочность, совершенно газонепроницаемы и содержат влагу. Их плавка требует повышенного расхода топлива и характеризуется меньшей удельной производительностью. [c.332] Для агломерации окисленных никелевых руд используют ленточные агломерационные машины с площадью всасывания 50 и 75 м . [c.333] Во время приготовления щихты к руде добавляют оборотный агломерат и коксик (мелкий кокс), расход которых от массы руды соответственно составляет 18-20 и 8-10 %. Крупность руды и оборота 20-30 мм, коксика — 5 мм. При смешении шихты ее увлажняют до оптимальной влажности 21-23 %. [c.333] Агломерат или брикеты являются рудной составляющей шихты при плавке на штейн. [c.333] Цель шахтной плавки окисленных никелевых руд — максимальное извлечение никеля и кобальта в штейн и ошлакование пустой породы. Образование штейна из оксидного материала происходит в результате восстановления и сульфидирования никеля, кобальта и частично железа, содержащихся в руде в форме оксидов и силикатов. По этой причине плавка окисленных никелевых руд в шахтных печах получила название восстановительно-сульфидизирующей плавки. [c.333] Шихта для такой плавки состоит из брикетов или агломерата, оборотов, флюсов и сульфидизатора. Так как окисленные никелевые руды являются силикатными, то в качестве флюса при плавке используют основной флюс — известняк. Сульфидизато-рами железа и никеля служат гипс или пирит, а топливом — кокс. Гипс при плавке, в отличие от пирита, является одновременно флюсующим материалом, так как в конечном итоге практически полностью в форме оксида кальция СаО переходит в шлак. [c.333] Плавка проводится в восстановительной атмосфере, что необходимо для восстановления высших оксидов железа и гипса (при его наличии в шихте). При этом часть оксидов железа и никеля могут восстанавливаться до свободных металлов, которые растворяются в штейне. Процессы восстановления при плавке окисленных никелевых руд сопровождаются одновременным образованием сульфидов. [c.333] Восстановительно-сульфидирующая плавка окисленных никелевых руд в шахтных печах характеризуется протеканием следующих основных физико-химических процессов сжигания топлива восстановления и сульфидирования оксидов штейно- и шлакообразования разделения жидких продуктов плавки штейна и шлака. [c.333] Процесс горения топлива является едва ли не одним из самых главных факторов, определяющих многие технологические параметры работы шахтных печей при плавке никелевых руд. Качество сжигания топлива определяет температуру в печах, восстановительную способность топочных газов, производительность печей, расход топлива, извлечение металлов в штейн и т.д. [c.333] При плавке в шахтных печах в качестве топлива используется самый дорогой и дефицитный вид топлива — кокс. Горение угаерода кокса происходит за счет кислорода, подаваемого в печи через фурмы с воздухом или дутьем, обогащенным кислородом. [c.333] Зона шахтной печи, в которой в газовой фазе присутствует свободный кислород, называется кислородной зоной. При шахтной плавке она простирается от фурм вверх и вглубь печи на 500-600 мм. [c.334] Вернуться к основной статье