Выплавка Ni из штейнов
Вопрос №11. Выплавка Ni из штейнов
Штейны из окисленных руд продувают для отделения Fe в обычных конвертерах. Сначала окисляется металлическое Fe: 2Fe+O2+SiO2=Fe2SiO4. Затем окисляется сульфид Fe: 2FeS+3O2+SiO2=Fe2SiO4+2SO2. Ni и Co не шлакуются. Их окислы в присутствии FeS сульфидируются: 6NiO+6FeS+3SiO2=2Ni3S2+3Fe2SiO4+S2.
В конвертер заливают 4-10т штейна и продувают, жид. массу набирают в соотв. с емкостью конвертера. Продолжительность продувки увеличивается с 15 до 45 минут по мере накопления расплава сульфидов. Когда выгорает металлическое Fe дают холодные присадки ферроникеля, штейна и др. тв. материалов во избежании перегрева футеровки. Оптимальная t=1300-1350 0С. После набора обогащенного штейна завершают продувку, сливают весь шлак, а фанштейн разливают в песочные изложницы. Получить Ni в конвертере как Cu не получается, т.к. теоретически это возможно при t>1700 0С. Фанштейн – сплав сульфидов и металлов, сод. 75-80% Ni, 20-24% S в осн. представляет собой Ni3S2 и часть Ni в виде Ме, 0,2-0,5% Fe, 0,3-0,6% Co, 1% Cu дробят и измельчают до 0,5мм для обжига по р-ции: 2Ni3S2+7O2=6NiO+4SO2
Для последующего восстановления NiO в электропечах. Конвертерный шлак состоит из Fe2SiO4, Fe3O4 и 28% SiO2. Никель в виде частично ошлакованных включений 1,5% Со. Шлак обедняют в электропечах или конвертерах плавкой с бедным штейном. Их перемешивают, продувают воздухом и дают отстоятся. Слитый после шлак: 0,15% Ni, 0,05% Co. Газы очищают, не используют.