Аннотация
В черной металлургии никель является ценным легирующим элементом, применяемым при производств нержавеющих, жаростойких, кислотоупорных марок стали. Для развития ферроникелевого производства в РФ предлагается вовлечь в переработку комплексные забалансовые железохромоникелевые руды Халиловского месторождения, которые в настоящее время не используются. В работе были изучены зависимости степеней восстановления элементов железохромоникелевой руды от степени извлечения железа, необходимые для выбора состава и разработки технологии получения ферроникеля. Обожженное рудное сырье подвергалось селективному карботермическому восстановлению на лабора- торной установке УЭШП-6. В полученном ферроникеле содержание Ni с увеличением расхода восстановителя уменьшалось с 65 до 3%, P – с 0,68 до 0,38%, S – с 0,19 до 0,10%. Степень извлечения никеля при степени восстановления железа 1% составила всего 50%, при 5% – 65–75%, при 20% – 95%. Содержание оксидов железа в частично восстановленном расплаве с увеличением расхода коксика снизилось с 61 до 53%, а NiO – с 0,192 до 0,010%. Из полученных зависимостей следует, что восстанавливать менее 5% железа нецелесообразно из-за низкой степени извлечения никеля (менее 70%). Рациональная степень восстановления железа из рудного сырья – 5– 10%, что соответствует содержанию никеля в получаемом ферросплаве Ni~10–20%, фосфора – Р~0,3–0,5%, серы – S~0,08–0,09%. Очевидно, что получаемый черновой ферроникель нуждается в рафинировании, прежде всего в дефосфорации.
Ключевые слова: железохромоникелевая руда, селективное восстановление, никель, ферроникель, легирование.
1. Barkas J. Drivers and risks for nickel demand, 7th International China Nickel Conference, 2010, Shangai, China.
2. Yucel O., Turan A., Yildirim H. Investigation of pyrometallurgical nickel pig iron (NPT) production process from lateritic nickel ores, TMS 2012, 141th Annual Meeting and Exhibition, 11-15 March 2012, Orlando, Florida, USA.
3. Kim J., Dodbiba G., Tanno H., Okayaa K., Matsuo S., Fujita T. Calculation of low-grade laterite for concentration of Ni by magnetic separation, MineralsEngineering, 23 (2010) 282-288.
4. Johnson J.A., Cashmore B.C. and Hockridge R.J. Optimization of nickel extraction from laterite ores by high pressure acid leaching with addition of sodium sulphate, Minerals Engineerung, 18 (2005) 1297-1303.
5. Sohn H.Y. Process modeling in non-ferrous metallurgy // Treatise on Process Metallurgy: Industrial Processes. Oxford: Elsevier Ltd., 2014. Chapter 2.4. P. 701-838.
6. Raynor G.V., Rivlin V.G. Co-Fe-Ni in Phase Equilibria in Iron Ternary Alloys. London: Inst. Metals, 1988, pp. 247-255.
7. Заякин О.В. Разработка рационального состава и технологии производства никельсодержащих ферросплавов из бедных окисленных никелевых руд: автореф. дис. … канд. техн. наук. Екатеринбург: Ин-т металлургии Уральского отделения Российской академии наук, 2002.
8. Железорудная база России // под ред. В.П. Орлова. М.: Изд. ЗАО «Геоинформмарк», 1998. 848 с.
9. Рудные месторождения СССР. Т.1. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Недра, 1987.
10. Бигеев А.М. Металлургия стали. Челябинск: Металлургия, 1988. 480 с.
11. Костин В.Ф., Савельева Р.Н. Процессы и агрегаты для прямого получения железа: учеб. пособие. Свердловск: Изд-во УПИ им. Г.И. Кирова, 1983. 64 с.