New Search

Export article
Open Access

Thermodynamic modeling of metal reduction from melts of high-iron oxidized nickel ore

A. S. Vusikhis, E. N. Selivanov, S. V. Sergeeva, L. I. Leont’Ev
Izvestiya. Ferrous Metallurgy , Volume 64; doi:10.17073/0368-0797-2021-1-46-51

Abstract: Ферроникель, получаемый в настоящее время из окисленных никелевых руд в различных агрегатах, содержит 5 – 20 % Ni. Экспериментально показана возможность получения богатого (около 70 % Ni) ферроникеля из расплава силикатной никелевой руды в ходе ее обработки газом-восстановителем. Используя методику термодинамического моделирования металлургических процессов, адаптированную к открытым системам, рассмотрены особенности восстановления высокожелезистой разновидности никелевой руды Серовского месторождения монооксидом углерода. Для расчетов принят следующий состав оксидного расплава, % (по массе): 60,4 Fe2O3; 1,4 NiO; 0,14 СоО; 5,8 Аl2O3 ; 17,0 SiO2; 4,2 MgO; 11,1 CaO. Моделирование вели при давлении 0,1 МПа, количестве монооксида углерода в единичной порции 10,6 дм3/кг и температурах 1673, 1723, 1773 К. В ходе расчетов выявлены зависимости, связывающие содержания оксидов никеля (CNiO), железа (СFe2O3 , CFe3O4 , CFeO) и кобальта (CСоО) в оксидном расплаве и металлов в сплаве (СNi, СFe, СCo), а также степени их перехода в металлическое состояние (φNi , φFe, φCo) с количеством введенного газа. Определены содержания металлов в единичной порции восстановленного металла. В интервале температур 1673 – 1773 К и количестве введенного СО, равном 190 дм3/кг, содержание Fe2O в оксидном расплаве составляет 0,17 – 0,12 % , Fe3O4 – 1,77 – 1,05 %, FeO – 55,6 – 56,5 %, NiO – 0,026 – 0,037 %, СоО3 – 0,061 – 0,068 %. При степени восстановления никеля 98 % степень восстановления железа составляет 5 %, а кобальта – 56 – 61 %. В сплаве, сформированном из восстановленных металлов, содержится около 30 % никеля, 63 – 65 % железа и 2 % кобальта. Таким образом, показана возможность при определенных условиях селективного восстановления никеля и кобальта. Полученные данные значимы для обоснования параметров технологических процессов производства ферроникеля из высокожелезистых окисленных никелевых руд.

Share this article

Click here to see the statistics on "Izvestiya. Ferrous Metallurgy" .
Back to Top Top