способ выплавки никеля из nio

Формула изобретения

Способ выплавки никеля из оксида никеля в огнеупорной печи, имеющей под, свод, стенки и летку, включающий загрузку в печь оксида никеля с добавкой кокса, расплавление оксида никеля и его восстановление с получением жидкого расплава никеля, отличающийся тем, что плавление оксида никеля и никеля ведут теплом лазерных лучей, направленных на поверхность шихты и расплава в печи, которые перемещают по поверхности шихты и расплава для предотвращения перегрева и испарения никеля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при производстве никеля из никелевых руд.

Известен способ получения никеля из оксида NiO, являющийся заключительной стадией способа производства никеля из никелевых руд. Способ заключается в том, что NiO с добавкой кокса загружают в электродуговую печь, имеющую огнеупорные под (ванну), стенки, свод и летку для слива жидкого никеля. Затем NiO расплавляют электрическими дугами, восстанавливают углеродом и сливают из печи получающийся жидкий никель (Тарасов А.В., Уткин Н.И. Технология цветной металлургии. - М.: Металлургия, 1999, - с.262).

К недостаткам способа следует отнести значительный угар никеля, который достигает 5-8% за счет того, что источником тепла в дуговой печи являются мощные электрические дуги, имеющие температуру 5000-8000 К (Еднерал Ф.П. Электрометаллургия стали и ферросплавов. - М.: Металлургиздат, 1963, - с.71) с фиксированным местом контакта с расплавляемым оксидом никеля и нагреваемым восстановленным никелем. Угар никеля происходит из-за того, что нагреть его дугами можно только до температуры испарения (кипения), равной 2800°С (Краткий справочник металлурга. - М.: Металлургиздат, 1960, - с.28), а большая часть тепла от дуг идет на испарение никеля.

Задачей изобретения является снижение угара никеля при выплавке в печи.

Поставленный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе выплавки никеля из оксида никеля в огнеупорной печи, имеющей под, свод, стенки и летку, включающем загрузку в печь оксида никеля с добавкой кокса, расплавление оксида никеля и его восстановление с получением жидкого расплава никеля, причем плавление оксида никеля и нагрев никеля ведут теплом лазерных лучей, направленных на поверхность шихты и расплава в печи, которые перемещают по поверхности шихты и расплава для предотвращения перегрева и испарения никеля.

Изобретение обладает новизной, что следует из сравнения с прототипом и изобретательским уровнем, так как явно не следует из существующего уровня техники, практически осуществимо в действующих цехах, выплавляющих никель.

Способ выплавки никеля осуществляют следующим образом.

В огнеупорную печь, имеющую под (ванну), свод стенки и летку, загружают оксид никеля (NiO) с добавкой кокса и далее расплавляют оксид никеля за счет тепла, выделяемого лазерным лучом или несколькими лучами, направленными на поверхность шихты, а после начала плавления - на поверхность жидкой ванны. При этом лазерные лучи перемещают по поверхности ванны для того, чтобы увеличить площадь нагрева, избежать сильного перегрева расплава в каком-либо одном месте ванны и не доводить температуру никеля до температуры кипения 2800°С. Этот прием позволяет предотвратить испарение никеля в местах сильного нагрева ванны и исключает его заметный угар. При плавлении оксида никеля и в жидкой ванне происходит его восстановление углеродом кокса с образованием никеля, который также расплавляется. По окончании восстановления жидкий никель сливают из печи через летку.