Полная версия Главная Товароведение Сплавы никеля Найти

---

Полная версия
Полная версия
Главная
 
 
Товароведение
 
 Сплавы никеля
Найти
<<
СОДЕРЖАНИЕ
>>
Окислительный обжиг файнштейна
никель руда плавка обжиг
Целью окислительного обжига файнштейна является удаление из него серы до содержания менее 0,02%
и перевод никеля в оксид никеля NiO.
Сульфид никеля Ni
3
S
2
относится к наиболее легкоплавким сульфидам. Температура его плавления
составляет 788
о
С. При таких низких температурах глубокое удаление серы невозможно. По этой причине
окислительный обжиг файнштейна производится в две стадии.
Низкотемпературная стадия обжига осуществляется в печах кипящего слоя (рисунок 2.3).

---

1- подина соплами; 2- загрузочное отверстие; 3-кожух; 4- футеровка; 5-сопло; 6-отверстие для выпуска
огарка
Рисунок 2.3 - Печь кипящего слоя для окислительного обжига никелевого файнштейна
Для повышения тугоплавкости шихты предварительно измельчённый файнштейн смешивают с
оборотной оксидной пылью из газоходов, циклонов и электрофильтров. Количество оборотных
материалов достигает порядка 25-30%. Это позволяет вести обжиг при температуре 900-1050
о
С.
В первую очередь в окислительной атмосфере печи происходит окисление металлической
составляющей файнштейна
2Ni + O
2
= 2NiO, (2.30)
а затем окисление сульфида никеля
2Ni
3
S
2
+ 7O
2
= 6NiO + 4SO
2
(2.31)
Печи для обжига файнштейна имеют некоторые конструктивные особенности в сравнении с обычными
печами кипящего слоя. Они имеют увеличенный диаметр в верхней части. Это позволяет снизить скорость
отходящих газов, а, следовательно, уменьшить пылевынос никелевого огарка, который составляет 25-35%.
Кроме того, выгрузка огарка производится не через сливной порог, как это происходит в обычных печах,
а через выгрузочное отверстие, расположенное на уровне пода. Это предотвращает накопление в печи
крупных спёкшихся частиц огарка.
Выход огарка из печей кипящего слоя составляет 70-75%, а извлечение никеля в огарок 99,4%.

---

Огарок, выходящий из печи кипящего слоя, подвергается сульфатхлорирующему обжигу в трубчатом
реакторе - холодильнике. Процесс происходит за счёт физического тепла огарка.
В качестве хлорсодержащего реагента используют поваренную соль или природный сильвинит
(NaCl·KCl), который подмешивают к выгруженному горячему огарку с температурой 700-800
о
С в количестве
10-15%. В процессе обжига NaCl разлагается сернистым или серным ангидридом печных газов в
присутствии кислорода по реакциям:
2NaCl + SO
2
+O
2
= Na
2
SO
4
+ Cl
2
(2.32)
2NaCl + SO
3
+0,5O
2
= Na
2
SO
4 
+ Cl
2
(2.33)
Скорость и полнота разложения поваренной соли увеличивается с повышением концентрации оксидов
серы в газах и при наличии в шихте оксидов железа и никеля, которые служат катализатором.
Выделяющийся при этом газообразный хлор очень активен и интенсивно хлорирует соединения
металлов, присутствующих в огарке и, в первую очередь, соединения меди.
Хлориды
меди 
при
температуре
обжига 
более
устойчивы 
к
воздействию
кислорода, чем
хлориды других
металлов,
входящих 
в
файнштейн.
Поэтому медь в
огарке
сульфатхлорирующего обжига, в основном, присутствует в форме хорошо растворимых хлоридов,
оксихлоридов и сульфатов. Перевод меди в растворимую форму составляет 75-80%. Железо, никель и
кобальт остаются при этом в виде нерастворимых оксидов. Вынос пыли в процессе обжига не превышает
3- 4 % от массы обжигаемого материала.
Огарок после сульфатхлорирующего обжига направляют на обезмеживание. Процесс обезмеживания
заключается в выщелачивании меди подкисленной (6-30г/л H
2
SO
4
) водой методом просачивания в
опрокидывающихся нутч-фильтрах. После выщелачивания огарок характеризуется следующим составом:
Ni - 75-76%; Cu - 15-0,25%; Co - 0,48-0,5%; Fe - 0,9-1,2%; S - 0,9-1,2% ; влаги до 10%.
Выщелоченный огарок подвергают второй стадии окислительного обжига, который осуществляется в
трубчатых вращающихся печах. Печь отапливается природным газом или мазутом. Топливо сжигается в
печи с большим избытком кислорода. Это позволяет создать в печи окислительную атмосферу.
Огарок из бункера подаётся в хвостовую часть печи с температурой 800
о
С. После загрузки он движется в
печи навстречу топочным газам, которые содержат 8-10% кислорода. Температура топочных газов
достигает 1200 - 1300
о
С. Высокая температура и наличие в газовой фазе кислорода приводит к почти
полному окислению серы. Её остаточное содержание в огарке не превышает 0,02%.
Полученный в трубчатой печи оксид никеля имеет следующий состав: Ni - 78%; Cu - 0,4%; Co - 0,4-0,5%; Fe
- 0,3-0,4%.

---