итяг нікелю в штейн не високе і може коливатися від 60 до 85%.
Вихід штейну невеликий і становить 3-8% від маси руди.
Освіта шлаку відбувається за рахунок реакцій взаємодії утворюється при відновленні і сульфидирования оксиду заліза (II) з компонентами порожньої породи. Силікати магнію і алюмінію, що містяться в руді, розчиняються в загальній масі силікатів і утворюють відвальний шлак. Чистий кварц, що міститься в руді, ошлаковивается з оксидом заліза:
FeO + SiO 2=2FeO · SiO 2 (2.23)
Що залишився вільний кварц реагує з СаО, який утворюється в печі з флюсу СаСО 3.
Завантажений як флюс вапняк при температурі 911 о С повністю розкладається по реакції
СаСО 3=СаО + СО 2 (2.24)
Утворений оксид кальцію утворює силікат з кварцом порожньої породи
СаО + SiO 2=CaO · SiO 2 (2.25)
Склад шлаку шахтної плавки окислених нікелевих руд коливається в межах,: SiO 2 - 44-46%, FeO - 18-22%, CaO - 15-18%, MgO - 8-12%, Al 2 O 3 - 4 - 10%.
Вихід шлаку зазвичай становить 95-105% від маси шихти, хоча іноді його вихід може досягати 120-130%. Це пов'язано з тим, що при переробці багатих кварцом руд в шихту доводиться додавати велику кількість вапняку.
Вміст нікелю в відвальних шлаках залежить від вмісту в них оксиду заліза (II). Зі збільшенням вмісту оксиду заліза (II) в шлаку приводить до підвищення вмісту в ньому нікелю. На вміст нікелю в шлаку впливає також його зміст в штейн. Чим багатше нікелем штейн, тим більше нікелю міститься в шлаку. Встановлено, що коефіцієнт розподілу нікелю між Штейном і шлаком
К=(2.26)
складає близько 100. При плавці на штейн вмістом нікелю 15-20% шлаки зазвичай містять 0,12 0,2% нікелю.
Пряме витяг нікелю в штейн складає 70-85%.
пиловиносу з печі становить близько 15% при переробці агломерату та 5-10% при переробці брикетів. Склад пилу практично не відрізняється від складу шихти і вона направляється в оборот.
За своєю конструкцією шахтні печі для плавки окислених нікелевих руд мають ті ж елементи, що і печі для плавки мідних руд. Печі для плавки окислених нікелевих руд в мають в області фурм площа поперечного перерізу 13,5-25 м2 і ширину 1,4-1,6м. Довжина печей досягає 15м. Характерною особливістю печей є великий обсяг внутрішнього горна і відсутність водяного охолодження його стінок. Це пов'язано з наявністю в штейн тугоплавкого феронікелю, кристалізація якого при охолодженні призводить до заростання горна. Кесони шахтних печей являють собою зварні коробки з листової сталі. Перепад температури вхідної та вихідної води становить зазвичай 5-15оС. Максимальна кількість тепла, яке в цих умовах відводить 1л води становить 63 кДж.
В даний час набув поширення більш ефективний спосіб відведення тепла - випарне охолодження. У цьому випадку в кесон подають гарячу воду при температурі 30оС. У кесоні вода нагрівається до температури кипіння і випаровується. У цьому випадку кожен літр води буде відводити порядку +2550 кДж. У цьому разі відведення тепла зростає в 40 разів, а отже витрата води також зменшиться в у стільки ж разів.
Розділення рідких продуктів плавки - нікелевого штейну і шлаку може здійснюватися як у внутрішньому горні, а так само і в зовнішньому. У першому випадку горн обладнаний шпурів для періодичного випуску штейну. На протилежній стороні горна є льотка для безперервного випуску шлаку. При використанні зовнішнього горна шлак і штейн спільно надходять в нього по закритому похилому жолобу. У нижній частині горна знаходиться штейн, а у верхній шлак. Шлаки надходить у горн таким чином, що йому доводиться спливати через шар штейну. При цьому він розігріває штейн і збіднюється, оскільки штейн захоплює зважені в шлаку частинки штейну. Наріжний горн також обладнаний шпурів і лёткой.
Шахтна плавка окислених нікелевих руд характеризується наступними основними техніко-економічними показниками:
Плавка агломерату Плавка брикетів
Питома проплав, т/(м2 · добу) 39-41 25- 27
Витрата від рудної маси,%:
вапняку 20-22 20-24
сульфідізатора 7-8 8-9
коксу 21-24 30-33
Вміст кисню в дуття,% до 24 до 24,5
Витяг в штейн,%:
нікелю 66- 68 75-85
кобальту 42-43 45-50
пиловиносу,% від шихти 14-16 5 10
Інтенсифікації процесу шахтної плавки окислених нікелевих руд і зниженню витрати дорогого коксу сприяють підігрівання дуття і збагачення його киснем. Так при плавці агломерату нагрівання дуття на 300оС веде до економії коксу на 25,2%, при 400оС - на 23,3%. Крім того, при цьому збільшується проплав шихти на 10 і 15,3% відповідно. Збагачення дуття до з 25% вмісту к...
