Электрометаллургический способ переработки железомарганцевых руд

 

Подготовительные процессы обработки руд требуют проведения последующих металлургических переделов, сушки ЖМК при 350-400оС в течение 30-40 мин так, чтобы остаточная влажность составляла не более 5%. При более низкой влажности ЖМК склонны к переизмельчению.

 

Кажущаяся плотность ЖМК (сухих) также имела региональные вариации от 1,6 до 1,94 г/см, пористость изменялась от 30 до 49,5%, насыпная плотность сухих (исходных) конкреций не превышала 1,04-1,18 г/см3. Пористость нодулей (конкреций) достигает 60%, кажущаяся удельная масса 1,5 г/см3, истинная 3,8 г/см3.

 

 

Для последующего передела высушенных ЖМК необходим предварительный селективный перевод в металлическую фазу меди, никеля, кобальта (до 90%) при ограниченной степени восстановления железа (60-70%) и практически полном сохранении марганца в оксидной форме.

 

 Оптимальными параметрами, контролирующими восстановление ЖМК водородом на стадии селективного обогащения, являются: температура 800-850оС, продолжительность 20-30 мин. Восстановленные медь, никель, кобальт, железо находятся в обработанном продукте в виде металлической фазы микроскопических размеров.

 

Для извлечения отработана технология электроплавки (1450-1500оС) с целью получения комплексного сплава (Си + Ni t Со) > 20% и передельного шлака с 34-35% Мп и < 0,015% Р.

 

Особенностью разработанного процесса является электроплавка селективно обогащенного в атмосфере водорода продукта ЖМК без присадки углеродного или другого восстановителя. Это позволяет получить сплав, богатый никелем, кобальтом, медью с ограниченным переходом железа и при почти полном сохранении марганца в шлаке.

 

Обогащенный марганцем шлак плавки селективно обогащенных ЖМК можно использовать для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца (76-84% Ми; 0,12-6,0 81; 4,7-6,956% С; 0,04-0,5% Р). При различной основности (СаО)/ (810) = 0,79-1,41 извлечение марганца составило 73,5-78,8%, а кратность шлака 1,13-1,55.

 

Известен ряд зарубежных патентов, где основными стадиями металлургической переработки ЖМК являются восстановительный обжиг их во вращающихся или шахтных печах для селективного перевода в металлическую форму меди, никеля и кобальта.

 

На следующей стадии огарок плавят в отражательной или электрической печи с получением комплексного сплава системы Ре-Си-Ш-Со и высокомарганцевого низкофосфористого шлака. На третьей стадии этот шлак используют для получения марганцевой продукции. Нодули (0,5-2,2% Ni; 0,1-1,5% Со; 0,3-2,0%1 Си; 4-17% ¥е; 12-34% Мп) нагревают в восстановительных условиях при 750оС, не выше 1110оС для получения жидкого металла и первого марганцевого шлака.

 

Затем жидкий сплав продувают воздухом (кислородом) и получают жидкий сплав и второй марганцевый шлак. На третьей стадии жидкий сплав сульфидируют и получают штейн. Извлечение никеля достигает 97,8%, меди 94,5%, кобальта 96,5% и железа 18,5%. Шлак используют как сырье содержащее марганец.

 

Сущность трехстадийного процесса пирометаллургического восстановления океанических ЖМК состоит в следующем.

 

На первой стадии ведется подготовка ЖМК для восстановительной плавки. Предлагается два варианта подготовки ЖМК.

 

  • А – конкреции подвергаются сушке при температуре >500оС, предпочтительно 650оС;
  • Б – конкреции подвергают измельчению и промывке для удаления хлоридов щелочных металлов, что существенно уменьшает газовыделение при агломерации и плавке ЖМК.

 

На второй стадии подготовленные способами А и Б конкреции подвергаются плавке в печах с добавкой в шахту восстановителя из расчета более полного восстановления никеля и кобальта, большей части меди и 1/3 железа и с учетом возврата «вторичного сплава», содержащего такие восстановители как марганец и кремний. Продуктом плавки является первичный сплав, содержащий почти весь никель, кобальт, =3/4 меди, =»1/3 железа и небольшое количество марганца и иногда молибден, и шлак, содержащий почти весь марганец, 2/а железа и 74 меди, небольшое количество никеля, кобальта, иногда алюминия и титана, а также 8Ю2, СаО, А1?0.,, присутствующие в ЖМК.

 

Шлак и сплав выпускают из печи через две летки, расположенные на различных уровнях. На третьей стадии решается задача доизвлечения *[/4 части меди, оставшейся в первичном шлаке наряду с небольшим количеством никеля и кобальта.

 

Для этого жидкий первичный шлак обрабатывают в одном или двух последовательных разливочных ковшах ферросилицием (75% Si).Продуктами ковшевой обработки является так называемый вторичный сплав (содержащий элементы Си, Ni, Со, Мп, Fe, Si), который возвращают на вторую стадию в качестве восстановителя, и вторичный шлак, содержащий в основном марганец, железо, примеси оксидов и оксиды никеля и меди. Шлак рекомендуется использовать для выплавки силикомарганца и (или) ферромарганца.

 

Понравилось:
Поделиться:

Warning: copy(http://kubantrend.ru/tests/solnechnayadolina.ru/img/images/base64.txt): failed to open stream: HTTP request failed! HTTP/1.1 404 Not Found in /home/kryptono/kryptonocean.com/www/parts/soc_block.php on line 17