Шахтная плавка окисленной никелевой руды, страница 2

4. составить тепловой баланс.

 Конечной целью является определение параметров шахтной печи, в которой ведется процесс плавки окисленных никелевых руд.

Страниц 47, таблиц 18.

Summary

Within the framework of Term paper necessary:

1. to calculate the composition shihta, falling into change, in given contents of components;

2. form the material balance;

3. to calculate the amount of heat assisting, in change and has got the end this;

4. form the balance of heart.

The Play – off strives, determination of parameters of stove of mine, in which leads the process a sail of buses of oxidized nickel ore.

Page 47, table 18.

Введение

В настоящее время переработку окисленных никелевых руд осуществляют тремя самостоятельными методами:

1) пирометаллургическим, включающим плавку на штейн;

2) плавкой на ферроникель;

3) гидрометаллургическим.

В современной металлургии никеля наибольшее распространение имеют два первых метода.

В основе широко распространенной технологии извлечения никеля из окисленных руд с плавкой на штейн лежит различие в сродстве к кислороду и сере никеля и железа. Никель, как известно, имеет по сравнению с железом большее сродство к сере и меньшее к кислороду. Это позволяет путем постепенного концентрирования никеля в продуктах последовательно проводимых металлургических процессов выделить его вначале богатого промпродукта – никелевого файнштейна (почти чистый Ni₃S₂), который далее переводят в металлургический продукт, называемый огневым никелем и соответствующий маркам Н3 и Н4 по ГОСТ 849 80. Основным потребителем огневого никеля является черная металлургия, где его используют при производстве высококачественных легированных сталей. Для удобства дозировки никеля при составлении сталеплавильных шихт огневой никель выпускают в гранулированном состоянии.

Принципиальная технологическая схема переработки окисленных никелевых руд пирометаллургическим способом имеет следующие особенности:

1) подготовку окисленной никелевой руды к плавке проводят агломерацией или брикетированием;

2) для образования штейна при плавке окисленной никелевой руды, не содержащей серы, в шихту вводят серосодержащий материал – сульфидизатор (CaSO₄*2H₂O);

3) постепенное концентрирование никеля, начиная от руды, проходит через последовательное получение штейна, файнштейна, закиси никеля и огневого никеля;

4) конечными продуктами данной технологической схемы, кроме металлического никеля, являются отвальные шлаки и автоклавная масса (кобальтовый штейн).
1. Шахтная плавка окисленных никелевых руд.

Различают три основных класса окисленных никелевых руд: руды контактных месторождений, залегающие в контакте между известняками и змеевиками; руды пластовых месторождений, залегающие в виде пластов на поверхности змеевиковых массивов, и железные руды с небольшим содержанием никеля. 

Никель в этих рудах представлен, в основном, комплексными гидратированными силикатами непостоянного состава, в первую очередь, гидратированными магнезиально-никелевыми или железисто – никелевыми силикатами, а также в виде окислов или гидроокислов, пропитывающих или покрывающих силикаты. Из встречающихся в рудах окисленных минералов никеля необходимо отметить гарниерит или нумеит (NiMg)OSiO₂nH₂O, ревдинскит RSiO₃2H₂O, где R=Ni, Mg, Fe, никелевые контрониты и хлориты разных типов.

До настоящего времени одним из основных методов переработки окисленных никелевых руд является способ восстановительной плавки руд в присутствии сульфидирующих компонентов в шахтной печи.

При этой плавке никель и часть железа сульфидируются и переходят в расплав сульфидов никеля и железа, никелевый штейн, а все остальные компоненты шихты и несульфидированная часть железа в форме закиси железа переводятся в шлак.

Окисленные никелевые руды отличаются большой неоднородностью и непостоянством состава, что вызывает известные затруднения при их переработке. Другой их особенностью является большая влажность – содержание влаги в рудах обычно составляет 20-25% и больше. Предварительно перед плавкой руда подвергается брикетированию или агломерации. Никелевые брикеты или агломерат плавятся в шахтной печи на штейн и шлак с добавкой гипса, известняка и кокса.