Принципиальные технологические схемы производства никеля из рудного сырья

Никель из рудного сырья получают используя как пиро- так и гидрометаллургические технологии. Пока наиболее распространены пирометаллургические схемы, включающие гидрометаллургические операции:

:

· плавка на штейн;

· конвертирование штейна с получением файнштейна;

· разделение файнштейна с получением медного и никелевого промпродуктов;

· окислительная обработка никелевого концентрата;

· восстановительная плавка закиси никеля;

· электролитическое рафинирование.

Схема никелевого завода ГМК "Норильский никель"

Плавку сульфидного сырья ведут в отражательных, электрических или шахтных печах, а также во взвешенном состоянии на подогретом и обогащенном кислородом дутье.

Несмотря на разные способы переработки файнштейна (в том числе гидрометаллургические), все технологические схемы, исходным сырьём которых являются сульфидные медно-никелевые руды, заканчиваются рафинированием с получением товарного никеля марок Н0, Н1.

Технологическая схема уральских заводов, перерабатывающих окисленные никелевые руды, включает следующие операции:

· окускование руды (методами брикетирования или агломерации);

· восстановительно-сульфидирующую плавку в шахтных печах;

· конвертирование никелевого штейна с получением файнштейна и переводом основной части кобальта в конвертерные шлаки, из которых он потом извлекается;

· многостадийный обжиг с промежуточной операцией выщелачивания – очисткой от меди;

· восстановительную плавку закиси никеля в дуговых электропечах.

Получаемый огневой никель марок Н3, Н4 гранулируется и является товарной продукцией.

За рубежом наибольшее распространение получила технология переработки окисленных никелевых руд на ферроникель, включающая:

· сушку и восстановление руды во вращающихся трубчатых или низкошахтных печах,

· электроплавку,

· двустадийное рафинирование ферроникеля.

Применение плавки на ферроникель в электропечах позволило использовать более дешевые виды топлива и управлять составами продуктов плавки. Быстрому прогрессу производства ферроникеля за рубежом способствовало то, что исходные руды бедны по кобальту, но богаты никелем и плавка на богатый (более 20 % Ni) ферроникель эффективна. При современных ценах на никель и электроэнергию выплавка богатого ферроникеля в электропечах из руд, содержащих менее 1,2% Ni - убыточна. Кроме того, практически теряется кобальт.

Это все понимают, тем не менее, для Буруктальских силикатных руд с содержанием Ni не более 1% в Орске ("Южуралникель") предлагают использовать электропечи немецкого производства.

Анализируя положение в металлургии сульфидного никелевого сырья, можно сказать, что плавки, требующие предварительной операции обжига, постепенно вытесняются совмещенными автогенными процессами. Применяемая сейчас плавка во взвешенном состоянии позволяет использовать теплотворную способность сульфидов, управлять степенью десульфуризации, получать богатые по SO₂ газы. Однако, в шлаках плавки высоко содержание ценных компонентов и низкая удельная производительность, необходимо проводить глубокую сушку, что приводит к большому пылевыносу (до 10%) .

Избежать этих недостатков позволяет плавка Ванюкова, обеспечивающая оптимальные условия протекания важнейших процессов и обладающая высокими технологическими показателями.

С В И Н Е Ц