FI97396B - Menetelmä nikkelihienokiven valmistamiseksi ainakin osittain pyrometallurgisesti jalostetuista nikkelipitoisista raaka-aineista - Google Patents
Menetelmä nikkelihienokiven valmistamiseksi ainakin osittain pyrometallurgisesti jalostetuista nikkelipitoisista raaka-aineista Download PDFInfo
- Publication number
- FI97396B FI97396B FI935539A FI935539A FI97396B FI 97396 B FI97396 B FI 97396B FI 935539 A FI935539 A FI 935539A FI 935539 A FI935539 A FI 935539A FI 97396 B FI97396 B FI 97396B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- nickel
- furnace
- stone
- containing raw
- fed
- Prior art date
Links
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 154
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 51
- 239000004575 stone Substances 0.000 title claims description 40
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 29
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 29
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 28
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 25
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 22
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 6
- WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenenickel Chemical compound [Ni]=S WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 3
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 25
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 8
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000003570 air Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007909 melt granulation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical group 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/02—Obtaining nickel or cobalt by dry processes
- C22B23/025—Obtaining nickel or cobalt by dry processes with formation of a matte or by matte refining or converting into nickel or cobalt, e.g. by the Oxford process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/06—Refining
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
, 97396
MENETELMÄ NIKKELIHIENOKIVEN VALMISTAMISEKSI AINAKIN OSITTAIN PYROMETALLURGISESTI JALOSTETUISTA NIKKELIPITOISISTA RAAKA-AINEISTA
Tämä keksintö kohdistuu menetelmään nikkelihienokiven ja kuonan valmistamiseksi suspensiosulatusuunin ja jonkin toisen pyrometallurgisen uunin yhdistelmässä ilman erillistä panostyyppistä konvertointia siten, että ainakin osa prosessiin syötetystä rikasteesta ja/tai malmista jalostetaan ensin pyrometallurgisesti nikkelikiveksi, joka syötetään suspensiosulatusuuniin, missä varsinainen nikkelihienokivi valmistetaan.
Metallisen nikkelin valmistus suoraan pyrometallurgisesti on epäedullista johtuen mm. metallisen nikkelin korkeasta sulamislämpötilasta ja näin ollen korkeasta prosessilämpötilasta, joka prosessilta edellytettäisiin. Tämän vuoksi nikkelin valmistus sulfidisista raaka-aineista perustuukin ainakin kahteen vaiheeseen, jossa ensimmäissä tuotetaan nikkelihienokiveä, josta edelleen valmistetaan metallista nikkeliä hydrometallurgisesti.
Konventionaalisesti nikkelihienokiveä voidaan valmistaa sulfidisista raaka-aineista pasuttamalla sulfidinen syöte ainakin osittain esimerkiksi leijukerrosreaktorissa ja sulattamalla näin saatu pasute sähköuunissa nikkelikiveksi. Sulfidinen raaka-aine voidaan syöttää sähköuuniin myös suoraan ilman pasutusta. Sähköuunista saatu nikkelikivi konvertoidaan edelleen esimerkiksi Peirce-Smith-tyyppisessä konvertterissa nikkelihienokiveksi, joka käsitellään edelleen hydrometallurgisesti metalliseksi nikkeliksi. Menetelmän haittana on prosessivaiheissa syntyvät suuret kaasumäärät, jotka sisältävät eri prosessivaiheissa vapautuvia rikkiyhdisteitä, jotka on rikkipäästöjen välttämiseksi puhdistettava ennen niiden vapauttamista ulkoilmaan. Kaasujen laimean rikkipitoisuuden ja suuren määrän vuoksi kaasujen käsittely esimerkiksi rikkihapoksi edellyttää suuria investointeja kaasunkäsittelylaitokseen, esimerkiksi happotehtaaseen.
Konventionaalisessa suspensiosulatustekniikkaan perustuvassa menetelmässä nikkelihienokiveä valmistetaan sulfidisista rikasteista sulattamalla kuivattua nikkeli-rikastetta suspensiosulatusuunissa nikkelikiveksi, joka konvertoidaan edelleen nikkelihienokiveksi esimerkiksi Peirce-Smith-tyyppisessä konverterissa. Sekä suspensiosulatusuunissa että Peirce-Smith-konvertterissa tuotettu kuona puhdistetaan 2 97396 sähköuunissa, jossa tuotettu nikkelipitoinen kivi palautetaan konvertterin syötteeksi. Menetelmän heikkoutena on panosprosessiluonteisena toimiva konvertointivaihe, josta tulevan kaasuvirran määrä ja toisaalta rikkidioksipitoisuus vaihtelevat, mistä johtuen kaasun käsittemiseksi tarvittavan happotehtaan kapasiteetin on oltava merkittävästi suurempi kuin käsiteltäessä tasaisesti ajan funktiona tuotettua kaasua.
Edellä kuvattua suspensiosulatukseen perustuvaa menetelmää on edelleen kehitetty suomalaisissa patenttihakemuksissa 890395 ja 922843 kuvatuissa menetelmissä. Menetelmien mukaan hydrometallurgiseen nikkeliprosessiin soveltuvaa, rautapitoisuudeltaan matalaa nikkelihienokiveä tuotetaan suoraan suspensiosulatusuunissa ilman erillistä konvertointivaihetta, jolloin sulatuksen yhteydessä vapautuva rikkidioksidi johdetaan happotehtaalle tasaisena, rikkidioksidipitoisuudeltaan korkeana kaasuvirtana. Korkeasta hapetusasteesta johtuen suspensiosulatusuunissa syntyvän kuonan nikkelipitoisuus on korkea, jonka vuoksi kuona käsitellään erikseen sähköuunissa nikkelin talteenottamiseksi metallisoituneena kivenä. Toisen menetelmän mukaan metallisoitunut kivi ainakin osittain palautetaan suspensio-sulatusuuniin joko sulana tai kiinteänä, ja toisen menetelmän mukaan kivi käsitellään suoraan hydrometallurgisessa prosessissa metalliseksi nikkeliksi.
FI-patenttihakemuksen 922843 mukaisessa menetelmässä sähköuunissa tuotettu metallisoitunut kivi sisältää kuitenkin merkittävästi enemmän rautaa kuin suspensiosulatusuunissa eli liekkisulatusuunissa tuotettu nikkelihienokivi. Tämän vuoksi on sähköuunissa tuotetun metallisoidun nikkelikiven hydrometallurginen käsittely ainakin prosessin alkuvaiheessa tehtävä erillään liekkisulatuksessa tuotetun nikkelihienokiven käsittelystä.
Edellä esitettyjen suomalaisten patenttihakemusten 890395 ja 922843 mukaiset menetelmät soveltuvat hyvin tietyn tyyppisistä nikkelimalmeista valmistetuille sulfidisille rikasteille. Kuitenkin menetelmien soveltuvuusalue on rajoittunut esimerkiksi rikasteen rauta/magnesiumoksidin suhteen siten, että matalan Fe/MgO suhteen omaava rikaste ei ainakaan kokonaisuudessaan sovellu käsiteltäväksi em. menetelmillä, koska sulatuksessa muodostuva kuona ei olisi ominaisuuksiltaan soveliasta. Tässä hakemuksessa esitetyn keksinnön mukaisella menetelmällä kyetään laajentamaan suspensiosulatukseen soveltuvaa raaka-ainevalikoimaa siten, että myös matalan Fe/MgO-suhteen omaavia rikasteita voidaan käsitellä suspensiosulatus- 3 97396 sähköuuniprosessissa nikkelihienokiveksi. Sähköuunin sijasta voidaan tarpeen vaatiessa käyttää jotain muutakin pyrometallurgista uunia, kuten toista suspensiosulatusuunia. Koska keksinnön mukaisessa menetelmässä kaikki nikkeli otetaan talteen nimenomaan liekkisulatusuunissa tuotetusta nikkelihienokivestä, yksinkertaistuu edellä kuvattuun menetelmään nähden myös pyrometallurgista käsittelyä seuraava hydrometallurginen vaihe, koska ei tarvita erillisiä käsittelyvaiheita metallisoituneelle nikkelikivelle.
Sovellettaessa tämän keksinnön mukaista nikkelihienokiven valmistusmenetelmää joko olemassa olevaan tai uuteen tuotantolaitokseen saavutetaan prosessin ja laitteiston osalta samanlaiset edut kuin patenttihakemusten 890395 ja 922843 mukaisissa menetelmissä ilman, että prosessikaasujen käsittelemiseksi tarvittava laitteisto olennaisesti kasvaisi. Samalla nikkelihienokiven valmistus hyvällä nikkelin kokonaissaannilla pyrometallurgisesti mahdollistuu myös raaka-aineista, joista aikaisemmin ainakin osa on ollut mahdollista käsitellä vain erillisellä hydro-metallurgisella prosessilla, tai jotka on jouduttu käsittelemään menetelmillä, joiden energian kulutus on ollut nyt esitettyä menetelmää suurempi, ja joissa syntyvät kaasumäärät ovat edellyttäneet huomattavasti suurempi kapasiteettista rikkihappo-tehdasta kaasujen puhdistamiseksi. Keksinnön mukaisen menetelmän etuna on myös se, että prosessissa tuotetaan vain yhtä hydrometallurgiseen menetelmään menevää nikkelihienokivilaatua, jolloin kiven edelleen käsittelemiseksi metalliksi tarvitaan vain yksi hydrometallurginen prosessikokonaisuus ilman erillisiä liuotusvaiheita erilaisille nikkeliraaka-aineille. Keksinnön olennaiset piirteet käyvät esille oheisista ; patenttivaatimuksista.
Keksintöä selostetaan lähemmin viitaten oheiseen kaaviokuvaan 1, joka esittää erästä keksinnön mukaista sovellutusta.
Laitteisto keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi koostuu edullisesti liekkisulatusuunista I sekä sähköuunista m. Liekkisulatusunin oleellisimmat osat ovat rikastepoltin Ia, reaktiokuilu Ib, alauuni Ie ja nousukuilu Id. Nousukuiluun on liitetty kaasun jäähdytin Π. Lisäksi laitteistoon kuuluu sulan granulointilaitteisto IV ainakin osalle kiveä, ja jauhatuslaitteisto V.
4 97396
Keksinnön mukaisessa menetelmässä nikkelisulfidirikaste la jalostetaan pyrometal-lurgisesti esimerkiksi sähköuunissa ΠΙ. Sähköuunin sijasta voidaan käyttää myös muuta tarkoitukseen sopivaa pyrometallurgista uunia, kuten esim. toista liekkisulatusuunia. Rikaste la syötetään sähköuuniin joko pelletoituna tai jauhemaisena. Sähköuuniin voidaan syöttää pyrometallurgista jalostusta varten myös muuta nikkelipitoista rikastetta, nikkelipitoista metallurgista sakkaa tai muita, edullisesti karkeita nikkeliraaka-aineita, kuten palamalmia tai reverttiä 2. Lisäksi sähköuuniin syötetään tarvittaessa pelkistintä 3, kuten esimerkiksi koksia sekä flukseja 4 kuonan ominaisuuksien säätämiseksi. Lisäksi käsitellään edullisesti samassa sähköuunissa myös liekkisulatusuunin kuona 11 arvometallien talteensaami seksi.
Sähköuuniprosessissa sulanut rikaste ja kuonan arvometallit muodostavat uunin pohjalle rautapitoisuudeltaan nikkelihienokiveä korkeampaa nikkelikiveä 9. Sähköuunissa syntynyt kuona 10 on arvometallipitoisuudeltaan niin alhainen, että sitä ei tarvitse edelleen käsitellä ja voidaan hävittää. Sähköuunissa syntyvä pieni määrä pölyä suodatetaan erikseen sähköuunin kaasuista, jotka yhdistetään liekkisulatusuunin kaasuvirtaan (ei kuvassa). Yhdistetty kaasuseos on rikkidioksidipitoisuudeltaan sopivaa rikkihapon valmistukseen. Sähköuunin pölyt palautetaan sähköuunin syötteeseen tai syötetään yhdessä liekkisulatusuunin lentopölyjen 8 kanssa liekkisulatusuuniin.
Sähköuunissa syntynyt metallisoitunut nikkelikivi 9 granuloidaan. Osa metalli-: soituneesta nikkelikivestä voidaan myös syöttää sulana liekkisulatusuuniin.
Liekkisulatukseen soveltuvan raekokojakauman aikaansaamiseksi jauhetaan tarvittaessa granuloinissa syntynyt hienojakoinen nikkelikivi joko osittain tai kokonaan ja kuivataan ennen liekkisulatusuuniin syöttämistä.
Liekkisulatusuuniin syötetään kuonan laadun säätämiseksi fluksia 4, kuten esim. silikaatteja. Lisäksi syötetään happirikastettua ilmaa S sekä tarvittava määrä lisä-polttoainetta 6. Lisäpolttoaineena voidaan käyttää sekä kiinteää polttoainetta (esim. koksi tai antrasiitti) että nestemäistä (esim.öljy) tai kaasumaista (esim. maakaasu). Liekkisulatusuunissa syntyvän nikkelihienokiven 12 laadun säätämiseksi voidaan metallisoituneen kiven lisäksi syöttää tarvittaessa muita nikkelipitoisia raaka-aineita, kuten esim. osa käsiteltävästä rikasteesta la tai muuta rikastetta Ib, sekä erilaisia > Hi mu mu 5 97396 hydrometallurgisessa nikkelinvalmistusprosessissa syntyneitä nikkelipitoisia sakkoja 7. Myös liekkisulatusprosessissa syntyneet pölyt 8 syötetään takaisin liekki-sulatukseen. Alauunissa poltetaan alauunin lämpötaseen vaatima pieni määrä polttoainetta 6.
Käsiteltävät materiaalit syötetään liekkisulatusuuniin joko rikastepolttimen Ia kautta, tai osa voidaan johtaa suoraan alauuniin. Liekkisulatusuunin reaktiokuilussa Ib syöte-materiaalit reagoivat keskenään siten, että osa rikistä reagoi happirikastetun ilman hapen kanssa rikkidioksidiksi. Näiden reaktioiden seurauksena vapautuvan lämpöenergian sekä käytetyn lisäpolttoaineen palamisen ansiosta kiinteät materiaalit sulavat pääosin reaktiokuilussa Ib. Sulat partikkelit erkautuvat kaasuvirrasta alauunissa Ie muodostaen alauunin pohjalle sulan. Kemialliset reaktiot eri syötemateriaalien välillä jatkuvat osittain sulafaasissa, ja sulafaasista erkautuu kaksi erillistä, ominaispainoltaan erilaista faasia siten, että sulakylvyn pohjalle muodostuu nikkelihienokivikerros 12 ja sulakylvyn päällimmäinen kerros muodostuu pitkälle hapettuneesta kuonasta, joka pääosin sisältää nikkelikivessä olleen raudan.
Liekkisulatusuunin kaasut jäähdytetään kaasun jäähdytyslaitteessa II ja kaasuista otetaan talteen niiden mukana seurannut lentopöly 8, joka palautetaan liekkisulatusuunin syötteeseen. Jäähtyneet kaasut johdetaan edelleen kaasunkäsittelyyn rikkidioksidin talteenottamiseksi. Liekkisulatusuunista laskettu nikkelihienokivi 12 menee hydrometallurgiseen käsittelyyn metallisen nikkelin valmistamiseksi. Liekkisulatusuunin kuona 11 käsitellään edellä kuvatulla tavalla ; sähköuunissa arvometallien talteenottamiseksi. Jos pyrometallurgisena uunina on sähköuunin sijasta käytetty ensimmäisessä vaiheessa esim. toista liekkisulatusuunia, johdetaan nikkelihienokiven tekoon käytetystä liekkisulatusuunista tuleva kuona kuitenkin erilliseen pyrometallurgiseen uunikäsittelyyn esim. sähköuuniin. Edullisesti käsittely tapahtuu yhdessä nikkelikiven valmistukseen käytetystä liekkiuunista tulevan kuonan kanssa.
Keksinnön mukaista menetelmää selvitetään lisäksi seuraavan esimerkin avulla: Esimerkki 1.
Nikkelirikastetta Rl käsitellään yhdessä nikkelihienokiven valmistukseen käytetyn 6 97396 liekki-sulatusuunin kuonan ja palamalmin kanssa. Näiden koostumukset ovat:
Ni S Fe MgO
paino-% p-% p-% p-%
Rikaste Rl 5,8 16,3 25,4 14,6
Kuona 2,2 0,3 40,0 4,0
Palamalmi 2,4 23,5 40,5 2,7
Kuonaa syötetään 1,42 t ja palamalmia 0,6 t nikkelirikastetonnia Rl kohti. Lisäksi syötetään 0,03 t nikkelihienokivireverttiä nikkelirikastetonnia kohti, tarvittava määrä fluksia, ja sähköuunin kierrätyspölyä. Sähköuunista saadaan arvometallipitoi-suudeltaan alhaista, poisheitettävää kuonaa ja nikkelikiveä, joiden pitoisuudet ovat seuraavat:
Ni S Fe MgO
p-% p-% p-% p-%
Kuona 0,12 0,8 25,5 9,05
Nikkelikivi 11,9 27,3 47,6
Nikkelikiveä tuotetaan 0,961 nikkelirikastetonnia Rl kohti.
Sähköuunissa tuotettu nikkelikivi sulatetaan liekkisulatusuunissa yhdessä nikkeli-rikasteiden Rl ja R2 kanssa. Rikasteen R2 pitoisuudet alla, Rl:n kuten edellä.
Ni S Fe MgO
p-% p-% p-% p-%
Nikkelirikaste R2 4,7 18,1 27,5 11,4
Rikasteen Rl määrä on 0,12 t ja rikasteen R2 määrä 0,23 t nikkelikivitonnia kohti. Lisäksi syötetään tarvittava määrä silikaattista fluksia, pieni määrä kierrätettyä lentopölyä, tarvittava lisäpolttoaine ja ilmaa, jonka happirikastus on 85%. Kuonaa syntyy 1,48 t nikkelikivitonnia kohti, ja sen koostumus on seuraava:
Ni S Fe MgO
p-% p-% p-% p-%
Liekkiuunin kuona 2,2 0,3 40,0 4,0
Koko kuonamäärä käsitellään edellä kuvatulla tavalla sähköuunissa.
Korkeasta happirikastusasteesta johtuen on syntyvän kaasun rikkidioksidipitoisuus korkea, noin 35% SO2. Liekkisulatusuuniista tulevaan kaasuun sekoitetaan sähköuunista tuleva kaasu. Syntyvän kaasuseoksen rikkidioksidipitoisuus on edelleen riittävän korkea rikkihapon tuottamiseksi kaasusta. Tuotteena liekkiuunista saadaan 7 97396 nikkelihienokiveä, jonka määrä on 0,23 t syötettyä nikkelikivitonnia kohti, mikä merkitsee sitä, että noin 72% liekkisulatusuuniin syötetystä nikkelistä saadaan suoraan nikkelihienokiveen. Nikkelin kokonaissaannisssa saadaan edellä kuvatussa tapauksessa 96,6%. Hienokiven koostumus alla:
Ni Fe p-% p-%
Nikkelihienokivi 45,9 3,7
Voidaan todeta, että em. tulos saavutetaan saavutetaan matalammassa lämpötilassa ja vähemmillä prosessivaiheilla kuin mitä tekniikan tason mukaisilla menetelmillä pystytään tekemään.
Claims (12)
- 8 97396
- 1. Menetelmä nikkelihienokiven valmistamiseksi ilman panostyyppistä konvertointia, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheet: a) ainakin osa käsiteltävästä nikkelipitoisesta raaka-aineesta jalostetaan sähköuunissa (III) yhdessä kuonanmuodostajan kanssa nikkelikiveksi, joka b) syötetään yhdessä kuonanmuodostajan, lentopölyn, lisäpolttoaineen ja happirikas-tetun ilman kanssa suspensiosulatusuuniin eli liekkisulatusuuniin (I), c) liekkisulatusuunissa muodostetaan nikkelihienokivi ja kuona, d) nikkelihienokivi johdetaan hydrometallurgiseen käsittelyyn, ja e) liekkisulatusuunissa (I) syntynyt kuona käsitellään sähköuunissa arvometallien talteensaamiseksi.
- 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liekkisulatusuuniin syötetään nikkelisulfidirikastetta.
- 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liekkisulatusuuniin (I) syötetään lisäksi nikkelipitoista raaka-ainetta.
- 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nikkelisulfidirikaste jalostetaan sähköuunissa (ΠΙ) yhdessä liekkisulatusuunista saatavan kuonan kanssa. : 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että » nikkelisulfidirikaste jalostetaan sähköuunissa yhdessä muun nikkelipitoisen raaka-aineen kanssa.
- 6. Patenttivaatimusten 1 ja 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nikkelipitoinen raaka-aine on rikaste.
- 7. Patenttivaatimusten 1 ja 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nikkelipitoinen raaka-aine on palamalmi.
- 8. Patenttivaatimusten 1 ja 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nikkelipitoinen raaka-aine on revertti. 9 97396
- 9. Patenttivaatimusten 1 ja 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nikkelipitoinen raaka-aine on metallurginen sakka.
- 10. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liekkisulatusuuniin (I) syötetään lisäksi nikkelipitoista sakkaa.
- 11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sähköuuniin (ΠΙ) syötettävä rikaste on pellettimuodossa. 97396
- 1. Förfarande för framställning av nickelkoncentrationsskärsten utan konvertering av 97396 ί ί ^ «3 β - ο I f CO —^ CV2 -> / < ai * η «=®Ξ· Ε a EttII ΓΗ L Α—\ H ! Τ3 |i j v 1 1—h I ί i i lii 1 ^3 ®^“I i JL I i □ 2. r- K ; > >►·« £ i| l_____-> - 1-> m _^ PN ' ^ ""1 i IM μ·Μ
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI935539A FI97396C (fi) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | Menetelmä nikkelihienokiven valmistamiseksi ainakin osittain pyrometallurgisesti jalostetuista nikkelipitoisista raaka-aineista |
| AU79032/94A AU674107B2 (en) | 1993-12-10 | 1994-11-25 | Method for producing high-grade nickel matte from at least partly pyrometallurgically refined nickel-bearing raw materials |
| US08/350,663 US5492554A (en) | 1993-12-10 | 1994-12-07 | Method for producing high-grade nickel matte from at least partly pyrometallurgically refined nickel-bearing raw materials |
| CN94112910A CN1040030C (zh) | 1993-12-10 | 1994-12-08 | 用至少部分火冶精炼的含镍原料生产高品位镍锍的方法 |
| BR9404920A BR9404920A (pt) | 1993-12-10 | 1994-12-09 | Método para produzir escória de sulfeto de níquel de elevado teor a partir pelo menos parcialmente de matérias primas portadoras de níquel refinadas pirometalurgicamente |
| CA002137714A CA2137714C (en) | 1993-12-10 | 1994-12-09 | Method for producing high-grade nickel matte from at least partly pyrometallurgically refined nickel-bearing raw materials |
| RU94043804A RU2126455C1 (ru) | 1993-12-10 | 1994-12-09 | Способ получения богатого никелевого штейна |
| ZA949331A ZA949331B (en) | 1993-12-10 | 1994-12-10 | Method for producing high-grade nickel matte from at least partly pyrometallurgically refined nickel-bearing raw materials |
| KR1019940033604A KR100322393B1 (ko) | 1993-12-10 | 1994-12-10 | 적어도부분적으로건식야금법에의해정련된니켈함유원료로부터의고등급니켈매트의제조방법 |
| JP33141694A JP3618813B2 (ja) | 1993-12-10 | 1994-12-12 | 高品位ニッケルマットを少なくとも部分的に高温冶金で精製したニッケル含有原料から生成する方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI935539A FI97396C (fi) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | Menetelmä nikkelihienokiven valmistamiseksi ainakin osittain pyrometallurgisesti jalostetuista nikkelipitoisista raaka-aineista |
| FI935539 | 1993-12-10 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI935539A0 FI935539A0 (fi) | 1993-12-10 |
| FI935539A FI935539A (fi) | 1995-06-11 |
| FI97396B true FI97396B (fi) | 1996-08-30 |
| FI97396C FI97396C (fi) | 1996-12-10 |
Family
ID=8539113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI935539A FI97396C (fi) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | Menetelmä nikkelihienokiven valmistamiseksi ainakin osittain pyrometallurgisesti jalostetuista nikkelipitoisista raaka-aineista |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5492554A (fi) |
| JP (1) | JP3618813B2 (fi) |
| KR (1) | KR100322393B1 (fi) |
| CN (1) | CN1040030C (fi) |
| AU (1) | AU674107B2 (fi) |
| BR (1) | BR9404920A (fi) |
| CA (1) | CA2137714C (fi) |
| FI (1) | FI97396C (fi) |
| RU (1) | RU2126455C1 (fi) |
| ZA (1) | ZA949331B (fi) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI319837B (en) | 2007-01-18 | 2010-01-21 | Illumination system | |
| AP2010005222A0 (en) * | 2007-09-14 | 2010-04-30 | Barrick Gold Corp | Process for recovering platinum group metals usingreductants |
| FI121852B (fi) * | 2009-10-19 | 2011-05-13 | Outotec Oyj | Menetelmä polttoainekaasun syöttämiseksi suspensiosulatusuunin reaktiokuiluun ja rikastepoltin |
| CN102605191B (zh) * | 2012-04-16 | 2013-12-25 | 阳谷祥光铜业有限公司 | 一种铜精矿直接生产粗铜的方法 |
| CN102703730A (zh) * | 2012-06-18 | 2012-10-03 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 一种利用红土型镍矿熔炼镍锍的方法 |
| WO2019161202A2 (en) * | 2018-02-15 | 2019-08-22 | Regents Of The University Of Minnesota | Upgrading ores and concentrates that contain iron and one or more metals via selective carbothermic reduction and smelting process |
| KR102408309B1 (ko) * | 2019-12-20 | 2022-06-14 | 주식회사 포스코 | 저품위 니켈 철 합금으로부터 니켈 매트를 제조하는 방법 |
| CN111074080B (zh) * | 2020-01-16 | 2024-07-26 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 一步炼镍装置 |
| RU2740741C1 (ru) * | 2020-05-29 | 2021-01-20 | Публичное акционерное общество "Горно-металлургическая компания "Норильский никель" | Способ переработки мелкодисперсного сырья в печи взвешенной плавки |
| CN116083737B (zh) * | 2023-01-13 | 2024-10-22 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 含镍固废生产镍锍的方法及系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI84368B (fi) * | 1989-01-27 | 1991-08-15 | Outokumpu Osakeyhtioe | Foerfarande och anlaeggning foer framstaellning av nickelfinsten. |
| FI93974C (fi) * | 1992-06-18 | 1995-06-26 | Outokumpu Harjavalta Metals Oy | Menetelmä sulfidisten, vaikeasti sulatettavien nikkelirikasteiden tai vastaavien seosten hyödyntämiseksi |
| FI94538C (fi) * | 1992-06-18 | 1999-11-09 | Outokumpu Harjavalta Metals Oy | Menetelmä nikkelihienokiven ja metallisoituneen kiven valmistamiseksi |
-
1993
- 1993-12-10 FI FI935539A patent/FI97396C/fi active
-
1994
- 1994-11-25 AU AU79032/94A patent/AU674107B2/en not_active Expired
- 1994-12-07 US US08/350,663 patent/US5492554A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-08 CN CN94112910A patent/CN1040030C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-09 CA CA002137714A patent/CA2137714C/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-09 BR BR9404920A patent/BR9404920A/pt not_active IP Right Cessation
- 1994-12-09 RU RU94043804A patent/RU2126455C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1994-12-10 KR KR1019940033604A patent/KR100322393B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-12-10 ZA ZA949331A patent/ZA949331B/xx unknown
- 1994-12-12 JP JP33141694A patent/JP3618813B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950018563A (ko) | 1995-07-22 |
| US5492554A (en) | 1996-02-20 |
| BR9404920A (pt) | 1995-08-08 |
| FI97396C (fi) | 1996-12-10 |
| AU7903294A (en) | 1995-06-15 |
| CA2137714A1 (en) | 1995-06-11 |
| CN1109914A (zh) | 1995-10-11 |
| CN1040030C (zh) | 1998-09-30 |
| ZA949331B (en) | 1995-08-21 |
| FI935539A0 (fi) | 1993-12-10 |
| CA2137714C (en) | 2005-02-08 |
| KR100322393B1 (ko) | 2002-05-13 |
| FI935539A (fi) | 1995-06-11 |
| AU674107B2 (en) | 1996-12-05 |
| RU2126455C1 (ru) | 1999-02-20 |
| JP3618813B2 (ja) | 2005-02-09 |
| JPH07197142A (ja) | 1995-08-01 |
| RU94043804A (ru) | 1997-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI97396B (fi) | Menetelmä nikkelihienokiven valmistamiseksi ainakin osittain pyrometallurgisesti jalostetuista nikkelipitoisista raaka-aineista | |
| FI68657B (fi) | Foerfarande foer autogen braenning av basmetallsulfidmaterial med en syrehaltig gas | |
| US3663207A (en) | Direct process for smelting of lead sulphide concentrates to lead | |
| US4519836A (en) | Method of processing lead sulphide or lead-zinc sulphide ores, or sulphide concentrates, or mixtures thereof | |
| JP2023503237A (ja) | 改善された銅製錬方法 | |
| MXPA02006652A (es) | Metodo para la produccion de cobre vesicular en un reactor de suspension. | |
| US4521245A (en) | Method of processing sulphide copper- and/or sulphide copper-zinc concentrates | |
| FI94538C (fi) | Menetelmä nikkelihienokiven ja metallisoituneen kiven valmistamiseksi | |
| CN112176202B (zh) | 一种采用富氧侧吹有柱熔炼的锑冶炼方法 | |
| US4135912A (en) | Electric smelting of lead sulphate residues | |
| US4344792A (en) | Reduction smelting process | |
| US4515631A (en) | Method for producing blister copper | |
| CA1162056A (en) | Process and apparatus for the separation of lead from a sulfidic concentrate | |
| WO2013192386A1 (en) | Production of copper via looping oxidation process | |
| FI66200B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av raobly fraon sulfidkoncentrat | |
| CA1208444A (en) | High intensity lead smelting process | |
| CA2565643C (en) | Operation method of copper smelting | |
| FI85878B (fi) | Foerfarande foer reduktionssmaeltning av material innehaollande grundmetaller. | |
| CN112143908A (zh) | 一种处理复杂金矿的冶炼工艺 | |
| RU2791998C1 (ru) | Способ прямого получения чугуна из фосфорсодержащей железной руды или концентрата с одновременным удалением фосфора в шлак | |
| US210020A (en) | Improvement in working nickel ores and manufacture of nickel | |
| CA1212842A (en) | Method of processing lead sulphide or lead/zinc sulphide ores, or sulphide concentrates, or mixtures thereof | |
| RU2061771C1 (ru) | Способ внутрипечного обеднения шлаков в печи ванюкова | |
| SU926047A1 (ru) | Способ обеднени шлаков медноникелевого производства | |
| RU2064516C1 (ru) | Способ переработки окисленных никелевых руд |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application |