Конвертирование никелевых штейнов

Конвертирование никелевых штейнов.

Никелевые штейны состоят почти полностью из сульфидов никеля, кобальта и железа или свободных металлов. Цель процесса конвертирования - получить никелевый файнштейн за счет окисления железа и серы, связанной с ним. При этом одновременно ставится задача максимального окисления кобальта и перевода его в конвертерный шлак. Необходимость извлечения кобальта в конвертерный шлак обусловлена тем, что если его не отделить от никеля на этой стадии технологии, то он весь перейдет в огневой никель, являющийся товарным продуктом, и будет потерян.

Получение кобальта как самостоятельного товарного продукта в этом случае становится невозможным. Присутствующие в никелевых штейнах металлы имеют различную химическую активность.

Их сродство к кислороду убывает в ряду Fe ? Co? Ni. Следовательно, при продувке штейна в конвертере в присутствии кварцевого флюса в первую очередь будут окисляться и ошлаковываться свободное железо 6Fe ЗО2 3SiO2 3 2FeO SiO2 1876000 кДж 12 и его сульфид. Установлено, что реакция начинается только после окисления большей части свободного железа. Из сопоставления реакций следует, что на одинаковый объем вдуваемого в конвертер кислорода на первой стадии выделяется почти в 2 раза больше теплоты, требуется в 3 раза больше кварцевого флюса и образуется в 3 раза больше конвертерного шлака.

Особенности первой стадии процесса учитывают на практике и используют для попутной переработки значительных количеств холодных материалов, включая оборотные продукты и никельсодержащие лом и отходы вторичное сырье. Окисление кобальта ускоряется по мере удаления из расплава железа. Особенно интенсивно оно идет в конце процесса конвертирования, и конвертерные шлаки последних сливов будут всегда богаче кобальтом.

Для конвертирования никелевых штейнов используют горизонтальные конвертеры вместимостью 20 и 30 т. Продукты процесса - никелевый файнштейн, конвертерный шлак и сернистые газы. Никелевый файнштейн обычно содержит, Ni 76 78 S 19 21 Fe 0,2 0,4 Со 0,3 0,5 и Си 2. Более полное удаление из файнштейна железа и кобальта на стадии конвертирования нецелесообразно, так как это приведет к началу интенсивного окисления никеля и увеличению его перехода в шлак. Средний состав конвертерных шлаков следующий, Ni 0,7 1,2 Со 0,2 0,5 SiO2 27 30 Fe 49 53 MgO до 3. Такие шлаки в настоящее время обязательно обедняются методом перемешивания с бедным штейном в специальных конвертерах или электропечным способом.

В результате обеднения конвертерных шлаков получают отвальные шлаки, содержащие 0,14 Ni и 0,05 Со, и кобальтовый штейн автоклавную массу, который содержит 4 5 Со и 24 30 Ni. Штейн направляют в кобальтовое производство для извлечения кобальта и никеля. 3.2