Металлоизделия в Луганске и области

Металлокострукции, входные двери, заборы, оградки,
решетки, лестницы, ковка, модули,
вальеры, декоративная мебель

Второй вид химических взаимодействий направлен на образование штейна и шлака.

Процессы штейно- и шлакообразования тесно связаны с протеканием реакций восстановления оксидов шихты и сульфидирования железа, никеля и кобальта.

Реакции восстановления протекают при взаимодействии газовой фазы, содержащей значительные количества CO, и твердого углерода кокса с брикетами или агломератом и получающимися при плавке расплавами. Результатом восстановления является образование низших оксидов железа и металлической фазы по реакциям:

Химизм сульфидирования более сложен и различен при использовании гипса и пирита.

Химизм сульфидирования никеля пиритом относительно прост. В процессе сульфидирования в этом случае участвуют продукты разложения пирита по реакции (4) - сульфид железа FeS и элементарная сера. Процесс в основном протекает по реакциям:

Равновесие реакций (37) и (38) в условиях плавки практически полностью смещено вправо, т.е. в сторону образования сульфидов никеля (главным образом Ni3S2). Это связано с тем, что никель по сравнению с железом имеет большее сродство к сере и меньшее к кислороду.

Получившаяся в результате восстановления и сульфидирования сульфидно-металлическая фаза (Ni3S2, FeS, CoS, Ni, Fe), сплавляясь, образует никелевый штейн.

Использование пирита в качестве сульфидизатора позволяет регулировать состав штейнов и получать их с меньшим количеством ферроникеля, т.е. более сернистыми. К обеднению штейнов никелем ведет введение в шихту больших количеств пирита, вследствие чего в штейн переходит больше FeS.

Расход пирита (сульфидизатора) при плавке определяется требованиями к составу получаемого штейна, приводящему к минимальным потерям никеля со шлаками, и величиной степени десульфуризации. Поясним это примером.

Пример 7. Рассчитаем потребное количество пирита для плавки окисленной никелевой руды, содержащей 1,4 % Ni.

Для расчета примем: извлечение никеля в штейн 85 %; штейн должен содержать 15 % Ni; 20 % S; остальное Fe; десульфуриэация при плавке 35 %; пирит содержит 52 % S.

Расчет ведем на 100 кг руды. С учетом извлечения в штейн перейдет никеля: 1,4 • 0,85 - 1,19 кг.

Тогда ббщее количество получающегося штейна будет равно (1,19 : 15)-100 = 7,93 кг.

Обращает на себя внимание низкий выход штейна, составляющий ~ 8 % от массы перерабатываемой руды.

С учетом десульфуризации при плавке для образования такого количества штейна потребуется ввести в шихту серы 1,58 : 0,65 а 2,43 кг или пирита 2,43: 0,52 - 4,7 кг.

Химизм сульфидирования гипсом CaSO4 • 2H2O, который является одним из наиболее прочных сульфатов, более сложен. Его нагрев вначале сопровождается удалением влаги. Полное обезвоживание гипса происходит при нагревании до температуры > 900 °С. Сульфат кальция практически не разлагается до температуры 1200 "С. В отсутствие кислорода его термическое разложение происходит по реакцииИспользование гипса в качестве сульфидизатора при плавке требует более восстановительной атмосферы в печи, что приводит к образованию больших количеств свободных металлов. При этом избыток вводимого в шихту гипса не влияет на состав и выход получающегося штейна, так как в конечном итоге он весь превращается в оксид кальция, который полностью переходит в шлак. Использование гипса в качестве сульфидизатора и одновременно известкового флюса экономически невыгодно из-за его значительно более высокой стоимости.

Никелевый штейн представляет собой сплав сульфидов никеля и железа, в котором растворены свободные металлы - никель и железо (ферроникель). Такой штейн называют металли- зованным; он характеризуется переменным содержанием серы. Обычно заводской штейн содержит, %: Ni 15 ... 18; Fe 60 ... 63; Co 0,4 ... 0,6; S 16... 20 и прочие 1... 2. Получение более богатого никелем штейна нежелательно, так как это ведет к увеличению потерь никеля в шлаках.

Форма заказа

Цветная металлургия

Горная проммышленность