» » Обжиг никелевого файнштейна
07.05.2015

Плиты файнштейна длиной 2 м, шириной 2 м и толщиной 15—20 см разбивают пневматическим молотком, куски файнштейна, тщательно очищенные от песка, дробят в щековых дробилках до -50 мм и затем измельчают в шаровых мельницах сухого помола до -40 меш. Во избежание засорения материала железом броню мельниц и шары делают из специальной стали. Кроме этого, принимают ряд мер для уменьшения потерь ценного материала по всем переделам отсасываемые от мельниц запыленные газы пропускают через рукавные фильтры, транспортирование ведут в закрытых кюбелях, при перегрузке течки соединяют брезентовыми рукавами и др.
Температура плавления никелевых файнштейнов невелика (650—700°), поэтому они склонны к спеканию, что порождает определенные трудности при обжиге Поскольку при обжиге предъявляются чрезвычайно жесткие требования к полноте удаления серы, возникает необходимость осуществлять этот процесс в две стадии- сначала в многоподовой печи с механическим перегребанием, затем в трубчатой печи при высоких температурах. При обжиге никелевого файнштейна в многоподовых печах должен соблюдаться определенный температурный режим главное — необходимо избегать перегрева материала на верхних подах. В практике комбината «Южуралникель» температура первого (верхнего) пода 520—580°, второго 690—720°, четвертого 780—800°' максимальная температура 820—840° поддерживается на подах с седьмого по одиннадцатый. Для уменьшения спекания в шихту вводят 20—30% малосернистых материалов (пыль газоходов и электрофильтров, оборотный огарок и т. п.). Поскольку тепла от окисления сульфидов оказывается недостаточно, печи подтапливают с помощью полугазовых топок. Печи работают под небольшим разрежением: на первом поду — порядка 0,5—1,5 мм вод. ст.
Несмотря на все меры предосторожности, полностью устранить спекание материала при обжиге не удается. Так, если в файнштейне, измельченном до -40 меш, содержание фракции -270 меш составляло 50%, то в огарке выход этой фракции составил только 24% и появилось примерно 10% фракции +12 меш. Спекание материала является одной из основных причин значительного остаточного содержания серы в огарке, колеблющегося от 1,5 до 4%.
Изменения, претерпеваемые файнштейном в процессе обжига, иллюстрируются рис. 31.
Обжиг никелевого файнштейна

Огарок многоподовой печи измельчают до -60 меш и подают в трубчатую обжиговую печь, отапливаемую с помощью полугазовой топки или мазутом. Температура в загрузочной и разгрузочной частях печи на «Южуралникеле» 690 750 и 1350—1420°, а на Уфалейском заводе 740 800 и 1200—1250° По требованиям ГОСТ 849—56 (табл. 8), содержание серы в огневом никеле марки НЗ не должно превышать 0,03% но для этого получаемая закись должна содержать не более 0,02% серы. Трубчатая обжиговая печь обеспечивает возможность выпуска такого продукта.
Суммарное извлечение никеля при обжиге составляет на комбинате «Южуралникель» 98,8%, на Уфалейском заводе 97,4%.
Следует отметить, что за последние поды удалось, по примеру. Норильского комбината, освоить первую стадию обжига файнштейна в кипящем слое.
Готовая закись поступает из трубчатой печи в трубчатый холодильник, орошаемый сверху водой; сюда же может подаваться восстановитель; при этом в процессе охлаждения большая часть закиси (до 90%) восстанавливается до металла. Полученный продукт выгружается в кюбель и поступает на электроплавку .
Как известно, большая часть никеля используется для легирования сталей. Опыты, поставленные в Гипроникеле, подтвердили, что при производстве низколегированных сталей из введенной закиси никеля в мартеновскую ванну никель полностью усваивается расплавом. Правда, некоторую трудность представляет загрузка тонкого порошкообразного материала; но в последнее время было показано, что при обжиге в трубчатой печи закись никеля может быть выдана в форме окатышей. Для этого нужно повысить температуру печи до 1350—1400° и снизить содержание кислорода. Поскольку же прочность окатышей связана с появлением металлического никеля, который образуется в результате взаимодействия сульфидов с окислами, исходный огарок должен содержать 3,5—4% S. Однако необходимо иметь в виду, что требующийся для образования окатышей режим обжита увеличивает опасность настылеобразования.
Основные показатели обжига в многоподовых и трубчатых печах приведены в табл. 3.
Обжиг никелевого файнштейна

В результате увеличения отношения меди к никелю в окисленных никелевых рудах содержание ее в файнштейне достигло 1,5%, между тем как по ГОСТу на огневой никель оно не должно превышать 0,6%.
Наилучшим путем освобождения от меди оказался сульфато-хлорирующий обжиг огарка в многоподовой печи. Огарок этот, имеющий температуру 700—850°, подают из многоподовой печи в специальный реактор, представляющий собой частично футерованную трубчатую печь (длина 10—12 м, диаметр 1,6 м) с порогом в средней ее части. Температура головной футерованной части реактора должна быть 600—750°, сюда поступает огарок и подают 7—15% сильвинита от веса огарка. Обжиг протекает за счет тепла огарка Исследования показали, что для успешного протекания процесса содержание серы в огарке должно быть 3—3,5%, продолжительность обжига 3—4 часа. Охлаждение огарка происходит во второй, нефутерованной части печи. Выщелачивают огарок слегка подкисленной водой на нутч-фильтрах. Содержание меди в огарках снижается до 0,35—0,40%; состав раствора: 3 г/л Cu, 5—6 г/л Ni, 10 мг/л Co.