ООО «Литейно-механический завод», п. Зауральский Челябинской обл., РФ:

Веселовский А. А., директор по качеству, канд. техн. наук, a_a_ves@mail.ru

Рассматривается современное состояние проблемы переработки отвальных никельсодержащих шлаков на примере отвальных техногенных образований Южно-Уральского никелевого комбината (ЮУНК). Приводится усредненный химический состав отвального шлака ЮУНК, установленный электронно-микроскопическим и рентгенофлуоресцентным методами. Отвальный никелевый шлак измельчался до фракции –0,16 мм на истирающей машине и подвергался химико-термической обработке в запатентованной лабораторной установке. Шихта для восстановительных процессов включала в себя шлак, кокс и хлористый аммоний. В работе определены фазы, содержащие железо, кобальт, никель и хром, приводятся карты распределения этих элементов в шлаке, термодинамически обосновываются реакции разложения данных фаз с образованием галогенных соединений цветных металлов. Высказаны предположения о механизме зарождения корольков ферроникеля в шлаке, обосновано использование магнитной сепарации для получения обогащенного магнитного концентрата. Приведены результаты химического анализа структурных составляющих магнитного концентрата и хвостов магнитной сепарации, а также показатели магнитной сепарации шлака после его химико-термической обработки, что позволило определить необходимую продолжительность этого процесса. Экспериментально установлены показатели и составы продуктов восстановительной плавки магнитного концентрата в печи Таммана с применением в качестве восстановителя кокса.

1. Веселовский А. А. Переработка отвальных никелевых шлаков с целью извлечения никеля и железа // Сталь. 2016. № 11. С. 69–71.
2. Ерцева Л. Н. Исследование твердофазных превращений, происходящих при нагреве сульфидного медноникелевого сырья, и разработка на основе полученных данных усовершенствованных технологических процессов его переработки: автореф. дис. … д-ра техн. наук. СПб., 2001.
3. Веселовский А. А. Определение температурно-временных и прочностных характеристик процесса термодиффузионного насыщения серого и высокопрочного чугунов // Упрочняющие технологии и покрытия. 2012. № 6. С. 12–13.
4. Jha A., Grieveson P. Carbothermic reduction of chalcopyrite in presence of lime // Proc. Symp. TMS Annu. Meet., EPD Congr. San Diego, 1992. P. 681–692.
5. Jha A. Thermodynamic considerations for the extraction of Ni and Co metals from sulphide and oxide minerals by reduction technique // Proc. in Honor D. E. Quenau Int. Symp. «Extract. Met. of Cu, Ni and Co». Denver, 1993. Vol. 1. P. 73–83.
6. Ерцева Л. Н. Некоторые закономерности твердофазного окисления железа, входящего в состав сульфидных минералов // Новые процессы в металлургии никеля, меди и кобальта: сб. науч. тр. Института Гипроникель. М.: ИД «Руда и Металлы», 2000. С. 226–231.
7. Федичкин С. А. Исследование процесса обеднения конверторного шлака никелевого производства восстановительно-сульфидирующими комплексами, содержащими алюминий: автореф. дис. … канд. техн. наук. Екатеринбург, 2005. 24 с.
8. Старых Р. В., Цымбулов Л. Б., Ерцева Л. Н. О степени металлизации штейнов // Цветные металлы. 2001. № 4. С. 33–35.
9. Вайсбурд С. Е. Физико-химические свойства и особенности строения сульфидных расплавов. М.: Металлургия, 1996. 304 с.
10. Maurel C. Types de reactions d`oxidation observes au cours de analyse thermique differentielle, dans air mineral sulfures et arsenies de Fe, Co, Ni, Cu, Zn // Bull. Soc. Franc. Min. Crist. 1994. Vol. 87, No. 3. P. 377–385.
11. Tanabe T., Ogawa M. Oxidation of mixed nickel-iron sulfide // J. Jap. Inst. Metals. 1996. Vol. 50, No. 2. P. 192–200.
12. Мечев В. В. Особенности сульфидирования ферритов цветных металлов // Металлы. 1994. № 2. С. 3–10.
13. Переработка отвальных шлаков медно-никелевого производства с получением кремнеземсодержащих добавок для вяжущих / В. В. Тюкавкина, А. Г. Касиков, Е. А. Майорова, Б. И. Гуревич, Ю. Н. Нерадовский // Экология и промышленность России. 2015. № 11. С. 13–17.
14. Переработка техногенных никелевых отходов металлургического производства методом алюмотермии / А. Ю. Чириков, О. В. Санникова, М. А. Медков, А. А. Юдаков, А. С. Медведев // Сталь. 2012. № 4. С. 73–75.
15. Давыдов С. В. Технология безотходной утилизации отвальных шлаков медно-никелевого и титанового производства при получении отливок из чугуна // Заготовительные производства в машиностроении. 2011. № 2. С. 3–5.