JP4348152B2 - フェロニッケルおよびフェロニッケル精錬原料の製造方法 - Google Patents
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日本鉄鋼協会編、鉄鋼便覧、第4版、第2巻、発行所:日本鉄鋼協会、平成14年7月30日発行、第7章第3節第4項
ここに、余剰炭素量(%)=(還元前の混合物中の炭素の質量%)−(還元前の混合物中のFeおよびNiと結合している酸素の質量%)×12/16である。
また、移動炉床炉内の混合物の余剰炭素量または滞留時間を調節して、還元混合物中のFeの金属化率をNiの金属化率より15%以上小さくすることにより、低Ni含有鉱石中の酸化ニッケルを優先的に金属化する一方、酸化鉄の金属化を抑制できるため、還元混合物を溶解炉で溶解することにより容易かつ効率的に高Ni含有フェロニッケルが得られる。また、還元混合物中のNiの金属化率を40%以上、より好ましくは85%以上とすることにより、還元混合物中に残留する酸化ニッケルを溶解炉で還元するのに必要な還元所要熱が少なくなり、溶解炉におけるエネルギー消費量を低減できる。なお、NiおよびFeの金属化率の定義は以下の通りである。
Feの金属化率(%)=金属Fe(質量%)/全Fe(質量%)×100
ここに、余剰炭素量(%)=(還元前の混合物中の炭素の質量%)−(還元前の混合物中のFeおよびNiと結合している酸素の質量%)×12/16である。
ここに、余剰炭素量(%)=(還元前の混合物中の炭素の質量%)−(還元前の混合物中のFeおよびNiと結合している酸素の質量%)×12/16である。
請求項9の発明は、前記余剰炭素量を−2%以下とする請求項1または5に記載のフェロニッケルの製造方法である。
請求項10の発明は、前記余剰炭素量を−2%以下とする請求項7に記載のフェロニッケル精錬原料の製造方法である。
余剰炭素量が少ないほどFeの金属化率が低く抑えられるうえ、加熱還元により得られる還元混合物の強度(例えば圧潰強度)が高くなり、取り扱いが容易になるとともに溶解時の歩留も高くなる。
請求項11の発明は、酸化ニッケルおよび酸化鉄を含有する原料と炭素質還元材とを混合して混合物となす混合工程と、この混合物を移動炉床炉内で加熱し還元して還元混合物を得る還元工程と、この還元混合物を溶解炉で溶解してフェロニッケルを得る溶解工程と、を備え、前記還元工程と前記溶解工程との間に、前記還元混合物を、前記移動床炉内またはこの移動炉床炉から排出し収納した別の容器内において、450〜1100℃の温度範囲まで冷却し、この温度範囲に17s以上保持する還元混合物保持工程を設けたことを特徴とするフェロニッケルの製造方法である。
請求項4の発明と同様に、還元混合物を450〜1100℃の温度範囲に所定時間保持することにより、還元混合物中において酸化ニッケルを金属鉄で還元して金属ニッケルと酸化鉄にする反応(NiO+Fe→Ni+FeO)を進行させて、Niの金属化率をさらに上昇させると同時にFeの金属化率を低下させることができるため、Niの優先還元をより進めることができる。
図1に、本発明の一実施形態に係るフェロニッケルの製造工程を示す。ここに、符号1は酸化ニッケルおよび酸化鉄を含有する原料(以下、単に「原料」ともいう。)、符号2は炭素質還元材、符号3は造粒機、符号4は塊成物(混合物)、符号5は移動炉床炉、符号6は還元塊成物(還元混合物)、符号7は溶解炉、符号8はメタル(フェロニッケル)、符号9はスラグを示す。
ここに、MetNi:Ni金属化率(%)、t:還元時間(s)
図4に、本発明の別の実施形態に係るフェロニッケルの製造工程を示す。ここに、符号11は酸化ニッケルおよび酸化鉄を含有する原料(以下、単に「原料」ともいう。)、符号12は炭素質還元材、符号13は造粒機、符号14は塊成物(混合物)、符号15は移動炉床炉、符号16は還元固化物、符号17はスクリーン、符号18はメタル(フェロニッケル)、符号19はスラグを示す。
2、12…炭素質還元材
3、13…造粒機
4、14…塊成物(混合物)
5、15…移動炉床炉
6…還元塊成物(還元混合物)
7…溶解炉
8、18…メタル(フェロニッケル)
9、19…スラグ
16…還元固化物
17…スクリーン
Claims (11)
- 酸化ニッケルおよび酸化鉄を含有する原料と炭素質還元材とを混合して混合物となす混合工程と、
この混合物を移動炉床炉内で加熱し還元して還元混合物を得る還元工程と、
この還元混合物を溶解炉で溶解してフェロニッケルを得る溶解工程と、
を備え、
前記混合物の余剰炭素量を、前記還元混合物中のNiの金属化率が40%以上で、かつFeの金属化率が前記Niの金属化率より15%以上低くなるように調整することを特徴とするフェロニッケルの製造方法。
ここに、余剰炭素量(%)=(還元前の混合物中の炭素の質量%)−(還元前の混合物中のFeおよびNiと結合している酸素の質量%)×12/16である。 - 酸化ニッケルおよび酸化鉄を含有する原料と炭素質還元材とを混合して混合物となす混合工程と、
この混合物を移動炉床炉内で加熱し還元して還元混合物を得る還元工程と、
この還元混合物を溶解炉で溶解してフェロニッケルを得る溶解工程と、
を備え、
前記移動炉床炉内における前記混合物の滞留時間を、前記還元混合物中のNiの金属化率が40%以上で、かつFeの金属化率が前記Niの金属化率より15%以上低くなるように調整することを特徴とするフェロニッケルの製造方法。 - 前記Niの金属化率を85%以上とする請求項1または2に記載のフェロニッケルの製造方法。
- 前記還元工程と前記溶解工程との間に、前記還元混合物を、前記移動床炉内またはこの移動炉床炉から排出し収納した別の容器内において、450〜1100℃の温度範囲まで冷却し、この温度範囲に17s以上保持する還元混合物保持工程を設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のフェロニッケルの製造方法。
- 酸化ニッケルおよび酸化鉄を含有する原料と炭素質還元材とを混合して混合物となす混合工程と、
移動炉床炉内で、この混合物を加熱し還元して還元混合物としたのち、引き続きこの還元混合物を加熱し溶融して還元溶融物を得る還元・溶融工程と、
この還元溶融物を、前記移動炉床炉内において、またはこの移動炉床炉から排出した後に、冷却し固化させて還元固化物を得る固化工程と、
この還元固化物を、メタルとスラグとに分離してフェロニッケルを得る分離工程と、
を備え、
前記混合物の余剰炭素量を、前記還元混合物中のNiの金属化率が40%以上で、かつFeの金属化率が前記Niの金属化率より15%以上低くなるように調整することを特徴とするフェロニッケルの製造方法。
ここに、余剰炭素量(%)=(還元前の混合物中の炭素の質量%)−(還元前の混合物中のFeおよびNiと結合している酸素の質量%)×12/16である。 - 前記Niの金属化率を85%以上とする請求項5に記載のフェロニッケルの製造方法。
- 酸化ニッケルおよび酸化鉄を含有する原料と炭素質還元材とを混合して混合物となす混合工程と、
この混合物を移動炉床炉内で加熱し還元してフェロニッケル精錬原料を得る還元工程と、
を備え、
前記混合物の余剰炭素量を、前記フェロニッケル精錬原料中のNiの金属化率が40%以上で、かつFeの金属化率が前記Niの金属化率より15%以上低くなるように調整することを特徴とするフェロニッケル精錬原料の製造方法。
ここに、余剰炭素量(%)=(還元前の混合物中の炭素の質量%)−(還元前の混合物中のFeおよびNiと結合している酸素の質量%)×12/16である。 - 前記Niの金属化率を85%以上とする請求項7に記載のフェロニッケル精錬原料の製造方法。
- 前記余剰炭素量を−2%以下とする請求項1または5に記載のフェロニッケルの製造方法。
- 前記余剰炭素量を−2%以下とする請求項7に記載のフェロニッケル精錬原料の製造方法。
- 酸化ニッケルおよび酸化鉄を含有する原料と炭素質還元材とを混合して混合物となす混合工程と、
この混合物を移動炉床炉内で加熱し還元して還元混合物を得る還元工程と、
この還元混合物を溶解炉で溶解してフェロニッケルを得る溶解工程と、
を備え、
前記還元工程と前記溶解工程との間に、前記還元混合物を、前記移動床炉内またはこの移動炉床炉から排出し収納した別の容器内において、450〜1100℃の温度範囲まで冷却し、この温度範囲に17s以上保持する還元混合物保持工程を設けたことを特徴とするフェロニッケルの製造方法。
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