Получение никеля или кобальта: .сухими способами – C22B 23/02

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу переработки окисленных руд с получением штейна. Способ включает плавку в печи ПЖВ шихты, содержащей сульфат кальция, углеродистый восстановитель и флюсы, и сульфидирование во вращающейся печи, соединенной с печью ПЖВ, при этом осуществляют нагрев шихты до температуры не ниже 300-350°C проходящими через вращающуюся печь отходящими горячими газами, содержащими серу. Обеспечивается возможность переработки низкосернистых и окисленных материалов, снижение расхода флюсов, потерь цветных металлов со шлаками, экономия энергоресурсов и ведение непрерывного процесса. 1 ил.

Изобретение относится к цветной металлургии. Способ переработки окисленных никелевых руд включает селективное галогенирование бромоводородом окисленной никелевой руды при температуре 1100°С с получением смеси летучих бромидов железа, никеля и кобальта, а также с получением в конденсированной фазе смеси бромида кальция, оксидов магния, алюминия и кремния. Из полученных смесей с помощью парового гидролиза и окисления получают в виде отдельных продуктов: смесь оксидов кальция, магния, алюминия и кремния, а также оксиды железа и оксиды никеля и кобальта. Бром при этом полностью возвращают в технологический процесс. Изобретение обеспечивает повышение экономичности переработки оксидных никелевых руд за счет рециклинга галогена без прямых затрат электрической энергии и расхода дополнительных реагентов. 2 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 ил.

Изобретение относится к металлургии, а именно к способу извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков комбинатов. Способ включает химико-термическую обработку шлаков, содержащих 0,4-1% никеля и 0,2-0,9% кобальта в виде окислов и 2-10% серы. Обработку ведут в смеси со стальной низкоуглеродистой стружкой, полученной после токарной обработки, и хлористым аммонием или хлоридами щелочных металлов или их смесью при температуре 1050-1100°C для образования газообразных хлоридов никеля и кобальта и проведения обменной реакции. В результате реакции никель и кобальт из газовой фазы осаждаются, диффундируют вглубь и легируют низкоуглеродистую стальную стружку, которую затем переплавляют в индукционных печах с получением сплава, содержащего 0,9-1,7% никеля и 0,3-0,8% кобальта, остальное - железо. В результате получают сплав, содержание серы в котором не превышает ее содержание в исходном металле низкоуглеродистой стальной стружки. Техническим результатом является упрощение процесса извлечения никеля и кобальта из бедных отвальных шлаков. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к технологии производства огневого кобальта в электродуговых печах постоянного тока. Способ включает плавку шихты из оксидов кобальта и углеродистого восстановителя, восстановление и обезуглероживание кобальта после полного расплавления. При этом плавку ведут при содержании углеродистого восстановителя в шихте 16-21 мас.%. Обезуглероживание проводят при силе тока в дуге, составляющей 90-95% от его максимального значения. При достижении концентрации углерода в кобальте 0,3% силу тока устанавливают максимальной и равной 6,3 кА. Техническим результатом является увеличение удельной производительности процесса и сокращение удельного расхода электроэнергии. 1 табл.

Изобретение относится к способу и устройству для плавки окисленного никелевого и железорудного сырья. Способ осуществляют в две стадии - плавления и последующего восстановления шлакового расплава, передачу шлакового расплава со стадии плавления на стадию восстановления ведут в противоток движению газообразных и пылевых продуктов, газообразные продукты стадии плавления и восстановления дожигают над расплавом стадии восстановления. Количество кислорода в дутье, подаваемом в расплав на стадии плавления, составляет 0,9-1,2 от теоретически необходимого для окисления углеводородов топлива до CO₂ и H₂ O, количество кислорода в дутье, подаваемом на дожигание газов над шлаковым расплавом стадии плавления, составляет 0,9-1,2 от теоретически необходимого для окисления компонентов отходящих газов до CO₂ и H₂O, количество кислородсодержащего дутья, подаваемого в расплав на плавильной стадии, составляет 500-1500 м³ в час/м³ шлакового расплава, количество кислородсодержащего дутья, подаваемого в расплав на восстановительной стадии, составляет 300-1000 м³ в час/м³ шлакового расплава. Раскрыта печь Ванюкова, в которой газоход для совместного удаления газов плавильной и восстановительной камер размещен в удаленном от восстановительной камеры конце свода плавильной камеры выше фурм верхнего ряда плавильной камеры по вертикали в калибрах фурмы нижнего ряда относительно плоскости фурм нижнего ряда, подина плавильной камеры выполнена на 5-30 калибров ниже, горизонтальная плоскость установки фурм верхнего ряда на 30-80 калибров выше, горизонтальная плоскость установки фурм нижнего ряда восстановительной камеры размещена ниже верхнего края вертикальной перегородки между плавильной и восстановительной камерами на 40-85 калибров фурм восстановительной камеры. Обеспечивается снижение механического пылеуноса и выброса токсичных веществ с отходящими газами, снижение энергетических и капитальных затрат, повышение надежности, безопасности и срока эксплуатации плавильного и газоочистного оборудования. 2 н. и 12 з.п. формулы, 3 ил.

Изобретение относится к способу пирометаллургической переработки окисленных никелевых руд с получением ферроникеля. Способ включает предварительный подогрев никелевой руды в трубчатой вращающейся печи и восстановительную плавку в электродуговой печи. При этом предварительный подогрев никелевой руды совместно или без флюсующих добавок ведут при температуре ниже 700°С без получения жидких расплавов. Перед восстановительной плавкой проводят плавление никелевой руды с флюсующими добавками в плавильной печи с получением рудо-флюсового расплава, который направляют на восстановительную плавку в электродуговой печи постоянного или переменного тока. При этом газы плавильной и электродуговой печей используются для подогрева никелевой руды. Техническим результатом является сокращение расхода электроэнергии на выплавку ферроникеля из окисленных никелевых руд в электропечи. Достигается сокращение расхода электроэнергии на выплавку ферроникеля в электропечи в 4,6 раза. 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способам переработки окисленных никелевых руд. Проводят загрузку в шахтную печь шихты, содержащей окускованную окисленную никельсодержащую руду и топливо-восстановитель. Затем проводят восстановительно-сульфидирующую плавку с использованием в качестве топлива-восстановителя кокса. При этом в качестве кокса используют кокс, полученный в результате коксования шихты, содержащей 5-100 мас.% продукта с выходом летучих веществ от 14 до 25%, полученного путем замедленного полукоксования тяжелых нефтяных остатков. Техническим результатом является снижение расхода топлива и увеличение проплава окисленной никелевой руды за счет повышения теплотворной способности и снижения реакционной способности кокса, снижение содержания никеля в шлаках за счет взаимодействия кокса, имеющего высокое содержание серы, с никелем из расплава и переводом его в сульфид серы, переходящий в штейн. 3 табл.

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к способу получения высокочистого кобальта для распыляемых мишеней. Способ включает восстановление хлорида кобальта водородом при нагревании до получения металлического кобальта в виде порошка или губки. После восстановления проводят прессование их в пруток и электронную вакуумную перекристаллизацию прутка до получения кристаллов высокочистого кобальта. Затем ведут электронный переплав полученных кристаллов в охлаждаемом кристаллизаторе с каждой стороны на всю глубину не менее двух раз для получения плоского слитка кобальта высокого структурного качества. При этом перед восстановлением хлорид кобальта подвергают зонной сублимации с пропусканием потока влажного аргона со скоростью 100 мл/мин навстречу перемещению зоны сублимации шириной 50 мм с длиной первоначальной засыпки хлорида кобальта 500 мм и со скоростью перемещения зоны сублимации 50 мм/ч в 10 проходов при температуре 940-960°С. После зонной сублимации отделяют 90-95% начальной части слитка хлорида кобальта и восстановлению подвергают отделенную часть слитка хлорида кобальта при температуре 750-780°С в течение 1 часа. Техническим результатом является повышение технологичности процесса при получении высокочистого кобальта, предназначенного для тонкопленочной металлизации магнетронным распылением мишеней.

Изобретение относится к способу переработки сульфидного медно-никелевого концентрата. Способ включает сушку концентрата и плавку в печи. При этом плавку ведут в цилиндрической реакционной камере печи при барботировании и вращении расплава кислородсодержащими струями в соотношении серы и кислорода как 1:(1-1,1). После плавки разделяют расплав на шлак и штейн в коллекторе. Технический результат заключается в создании непрерывного высокопроизводительного способа переработки медно-никелевых сульфидных концентратов с получением богатых штейнов и понижением содержания кобальта в шлаке.

Изобретение относится к способу переработки медно-никелевых штейнов. Способ включает заливку расплава медно-никелевого штейна и загрузку флюса. При этом в исходный расплав медно-никелевого штейна загружают цветной металлолом, содержащий железо. Затем проводят продувку кислородсодержащей газовой смесью и слив шлака с получением металлизированного штейна. После слива шлака проводят сульфидирование металлизированного штейна восстановленными газами автогенных плавок, содержащих сернистый ангидрид, до содержания серы, равного содержанию серы в исходном расплаве. Затем сливают 40-60% готового сульфидного продукта с последующим повторением операций. Технический результат заключается в сохранении содержания серы в медно-никелевом штейне.

Изобретение относится к способу подготовки шихты к плавке для производства штейна из окисленных никелевых руд. Способ включает сушку сырой руды, разделение руды на фракции +2 мм и -2 мм, смешивание мелкой фракции руды -2 мм с сульфидизатором, флюсом и коксовой мелочью и брикетирование. В качестве флюса вводят сланец при содержании его в шихте 8,0-10,5 мас.%. В качестве сульфидизатора в шихту вводят никелевый сульфидизатор, содержащий 10-25 мас.% серы, не менее 5 мас.% никеля и железо. Сульфидизатор вводят в количестве 20 мас.% от шихты. Технический результат заключается в повышении извлечения никеля в штейн при одновременном уменьшении удельного расхода кокса при плавке брикетов из окисленной никелевой руды в шахтных печах. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способу получения высокочистого кобальта для распыляемых мишеней. Обрабатываемый материал в виде порошка хлорида кобальта помещают в реактор из огнеупорного материала, разогревают до температуры 700-750°С, пропускают через реактор осушенный водород при скорости подачи 300 мл/мин и продолжительности 60 мин для гетерогенного восстановления хлорида кобальта до порошка металлического кобальта. В том же реакторе восстановленный порошок металлического кобальта разогревают до температуры 600-650°С, пропускают через реактор поток хлора со скоростью подачи 100 мл/мин в течение 30 мин для неполного хлорирования металлического кобальта с преимущественным образованием хлоридов легколетучих примесей. Порошок металлического кобальта, прошедший неполное хлорирование, прессуют в пруток, подвергают его электронной вакуумной зонной перекристаллизации до получения кристаллов высокочистого кобальта. Полученные кристаллы подвергают электронному переплаву в охлаждаемом кристаллизаторе с каждой стороны на всю глубину не менее двух раз до получения плоского слитка со структурой высокого качества. Техническим результатом является резкое повышение чистоты кобальта, предназначенного для тонкопленочной металлизации магнетронным распылением мишеней, поскольку чистота кобальта в значительной мере определяет электрофизические параметры наносимых тонких слоев. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для получения никелевого порошка из закиси никеля. Закись никеля восстанавливают в трубчатой печи при температуре 1000-1150°С твердым углерод- и водородсодержащим восстановителем, подаваемым в печь в количестве 15-21% от массы восстанавливаемой закиси никеля. Восстановленный порошок охлаждают водой до температуры 220±40°С и выделяют активную фракцию порошка крупностью -1+0,2 мм. От порошка отделяют остаточный углерод и золу твердого восстановителя. Используют твердый восстановитель с содержанием летучих компонентов 10-30%. Полученный никелевый порошок характеризуется степенью металлизации более 90% и цементационной активностью более 80%. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Способ может быть использован для переработки окисленного медно-кобальтового сырья с получением черновой меди и сплава на основе кобальта. Способ включает сушку, прокалку сырья, загрузку шихты и восстановительную плавку в электропечи. При этом восстановительную плавку осуществляют в две стадии. На первой стадии проводят восстановительную плавку окисленного медно-кобальтового сырья с получением черновой меди и кобальтсодержащего шлака. На второй стадии проводят восстановительную плавку с обеднением кобальтсодержащего шлака с образованием отвального шлака, кобальтсодержащего сплава и медно-железного сплава, который подают на первую стадию. Сушку и прокалку исходного сырья осуществляют теплом отходящих газов двух электропечей. На обеих стадиях восстановительной плавки подают газообразный или жидкий углеродсодержащий восстановитель. 5 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области металлургии никеля и кобальта, в частности к способу обеднения конвертерных шлаков никель-кобальтового производства с извлечением никеля и кобальта. Способ включает заливку расплавленного шлака в обогреваемый агрегат, введение в расплав пирита, нагрев, отстаивание расплава с образованием сульфидной массы, содержащей никель и кобальт. Затем ведут слив, гранулирование и утилизацию обедненного шлака. При этом пирит в расплав вводят в смеси с кварцем. Масса кварца в смеси составляет от 3 до 10% к массе обедняемого шлака, а масса пирита в 5-10 раз превышает сумму масс никеля и кобальта, присутствующих в обедняемом шлаке в окисленной форме. Нагрев ведут при температуре от 1200 до 1350°С. Отстаивание расплава перед сливом обедненного шлака проводят от 20-30 минут. Техническим результатом является уменьшение доли никеля и кобальта в отвальных конвертерных шлаках. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при производстве никеля из никелевых руд. Способ выплавки никеля осуществляют в огнеупорной печи, имеющей под (ванну), свод, стенки и летку. Способ включает загрузку в печь окиси никеля (NiO) с добавкой кокса, расплавление NiO и его восстановление с получением жидкого никеля. Плавление NiO и никеля ведут за счет тепла, выделяемого несколькими лазерными лучами, направленными на поверхность шихты в печи и перемещаемыми по поверхности шихты и расплава в ванне. Техническим результатом изобретения является снижение угара никеля при выплавке в печи.

Изобретение относится к металлургической промышленности, преимущественно к металлургии никеля и кобальта, и касается способов получения жидкого металла при переработке окисленного металлсодержащего природного сырья и техногенных материалов. Способ включает подачу в окислительную зону двухзонной печи в шлаковый расплав шихты, состоящей из исходного сырья, флюсов, жидкого или твердого перерабатываемого шлака, углеродсодержащего материала и кислорода в кислородсодержащем дутье в количествах, необходимых для полного сгорания углерода с максимальным выделением тепла. Затем ведут расплавление шихты с образованием жидкого шлака, поступающего в восстановительную зону, в которую подают углеродсодержащий материал, кислородсодержащее дутье и дополнительные флюсы в количествах, необходимых для восстановления оксидов извлекаемых металлов в металлическую фазу и компенсации тепловых затрат. При этом поддерживают отношение расхода углеродсодержащего материала на тонну извлекаемого металла в окислительной и восстановительной зонах в пределах 0,3-2,5, а удельный расход кислорода в этих зонах в пределах 0,7-3,0. Периодически перед выпуском металлической составляющей продуктов плавки расплав в шлаковом сифоне обогревают электрической дугой на границе шлаковой и металлической ванн до температуры от 1350 до 1500°С, причем перед выпуском металлической составляющей расплав в сифоне отстаивают от 10 до 15 минут при выключенном напряжении на электродах. Техническим результатом является повышение извлечения металлов и улучшение разделения шлаковой и металлической ванн.

Изобретение относится к металлургии никеля и кобальта, в частности к способу переработки оборотных конвертерных шлаков никель-кобальтового производства. Способ включает совместную загрузку в шахтную печь шихты, состоящей из агломерата, кокса, смеси известняка с серным колчеданом, оборотного конвертерного шлака, и плавку с получением никелевого штейна и отвального шлака. При этом оборотный конвертерный шлак вводят в шихту в виде смеси с серным колчеданом в соотношении (9-14):1. Техническим результатом является увеличение извлечения никеля и кобальта в штейн.

Способ переработки никель-кадмиевого скрапа относится к области получения вторичных цветных металлов, например, из скрапа, а более конкретно, с целью получения никеля и кадмия из отработанных никель-кадмиевых аккумуляторных батарей. Способ включает нагрев в печи скрапа до температуры 200-300°С и выдержку его при этой температуре для отгонки остаточной воды, повышение температуры до 500-700°С и выдержку обезвоженного упомянутого скрапа в восстановительной газовой среде при этой температуре для отгонки остаточных неметаллических фракций, последующее повышение температуры до 850-1000°С и выдержку оставшейся части скрапа при этой температуре до полного испарения кадмия. Испарившийся кадмий направляют в конденсатор, охлаждают его в конденсаторе до перехода в твердое состояние и осуществляют последующую выгрузку из конденсатора кадмия, а из печи никеля. Скрап размещают в печи по меньшей мере одним слоем толщиной d, удовлетворяющей соотношению:

,

где D - эффективный коэффициент диффузии кадмия в объеме никель-кадмиевого скрапа, м²/с; - продолжительность процесса испарения кадмия, с; N _o - начальное содержание кадмия в скрапе, вес.%; N - количество испарившегося кадмия, вес.%, обеспечивается повышение степени извлечения кадмия и получение высокочистых никеля и кадмия. 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при электроплавке сульфидных медно-никелевых материалов на штейн. Предложенный способ электроплавки сульфидного медно-никелевого материала включает его агломерирующий обжиг, загрузку агломерата в электропечь совместно с сульфидизатором, углем и флюсовой смесью, состоящей из песчаника и вкрапленной сульфидной медно-никелевой руды, которую загружают в электропечь распределенно, электроплавку образованной шихты с получением шлакового и штейнового расплавов, раздельный слив шлака и штейна, при этом долю флюсовой смеси, загружаемой в зону электропечи между электродом и стеной с выпускным отверстием шлака, определяют по формуле: Фл=А-В×С, где Фл - доля флюсовой смеси, загружаемая в зону электропечи между электродом и стеной с выпускным отверстием шлака, доля единиц от всей массы флюсовой смеси; А=0,1429 - эмпирический коэффициент, отвечающий условию равномерного распределения флюсовой смеси при загрузке в электропечь (безразм.); В=0,09 - эмпирический коэффициент, определяющий снижение доли флюсовой смеси, загружаемой в зону электропечи между электродом и стеной с выпускным отверстием шлака, при увеличении доли вкрапленной руды во флюсовой смеси; С - массовая доля вкрапленной руды во флюсовой смеси, доля единиц; при этом на электроде, расположенном вблизи стены с выпускным отверстием шлака и заглубленном в шлаковый расплав более, чем другие электроды, напряжение снижают на 30 вольт относительно других электродов. Способ позволяет обеспечить возможность переработки вкрапленной руды в качестве флюсовой добавки, минуя стадию обогащения, и уменьшение потерь никеля и кобальта с отвальным шлаком. 1 табл.

Изобретение относится к способу получения железа, кобальта или никеля. Способ заключается в смешении оксидов получаемых металлов с галогенидами металлов, проведении процесса в контейнере из металла, соответствующего восстанавливаемому оксиду, выдержке при нагревании и разделении продуктов. Процесс ведут в установке, реакционный объем которой изолирован от контакта с атмосферой. Предложенный способ позволяет получить металлы в виде индивидуальных кристаллов, свободных от примесей, например от углерода, и может быть использован как в лабораторной практике, так и при крупномасштабном производстве. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к металлургической промышленности, преимущественно к металлургии никеля и кобальта. Способ обезмеживания никелевого или никель-кобальтового файнштейна включает первичный обжиг файнштейна до остаточной массовой доли серы от 1,5 до 2,5%, сульфатно-хлорирующий обжиг огарка при температуре от 600 до 750°С в присутствии хлорсодержащего реагента и кислорода, выщелачивание из хлорированного огарка водорастворимых соединений меди раствором серной кислоты, причем первичный обжиг файнштейна ведут до остаточной массовой доли серы не более 0,3%, а сульфатно-хлорирующий обжиг огарка ведут в присутствии хлорсодержащего реагента, кислорода и элементарной серы. Элементарную серу в реактор хлорирования огарка вводят в количестве от 50 до 100% к массе меди в огарке, при этом достигается селективность хлорирования меди, так как оксид меди хлорируется лучше, чем оксиды никеля и кобальта, а соотношение никеля к меди в растворе от последующего выщелачивания хлорированного огарка в растворе серной кислоты в три раза ниже, чем в способе ближайшего аналога. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к комбинированной переработке в одной технологической схеме медно-никелевых сульфидных кобальтсодержащих материалов с различным отношением меди к никелю с получением из них анодной меди, богатого штейна и отвального шлака. Способ включает в себя пирометаллургическую переработку сульфидных медно-никелевых кобальтсодержащих материалов с различным отношением меди к никелю. При переработке материалов с высоким отношением меди к никелю получают анодную медь и никелевые шлаки. Богатый штейн получают как непосредственно в печи взвешенной плавки при переработке материалов с низким отношением меди к никелю, так и в конвертерах путем переработки металлизированного электропечного штейна вместе с никелевым шлаком. Использование данного способа обеспечит: снижение затрат на получение богатого штейна при комбинированной переработке медно-никелевых сульфидных кобальтсодержащих материалов; снизит потери цветных и драгоценных металлов; упростит утилизацию диоксида серы из отходящих газов и повысит степень его утилизации, способ позволяет также увеличить относительные объемы переработки никелевых шлаков. 6 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Изобретение касается способа предварительного восстановления частиц латерита в реакторе, предпочтительно с псевдоожиженным слоем, с получением на месте восстановительного газа путем добавления восстановительного агента, например углеродного материала, в камеру псевдоожиженного слоя, псевдоожижения слоя окислительным газом и поддержания в реакторе температуры, достаточной для частичного сгорания угля и образования восстановительной среды. Из псевдоожиженного слоя реактора извлекают кальцинированный продукт с содержанием углерода примерно 0,1%, причем композитный продукт содержит углерод в количестве от 1,0 до 1,5 мас.%. 6 н. и 20 з.п. ф-лы, 2 табл.

Способ переработки сульфидных медно-никелевых концентратов относится к пирометаллургическим способам цветной металлургии. Сущность способа заключается в плавке сульфидных медно-никелевых концентратов в двухзонной печи Ванюкова с общей сульфидной ванной на богатые штейны. В плавильной зоне производят плавку концентратов с использованием кислородсодержащего дутья, а в восстановительной зоне - обеднение шлака газообразным (жидким) и твердым восстановителем, обеспечивается получение богатого штейна требуемого состава и шлака, содержание цветных металлов в котором соответствует отвальному, а также упрощение процесса получения продуктов требуемого состава.