JPS6070111A - フエロニツケルの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、フェロニッケルの製造方法に関するものであ
り、特には溶鉱炉法によるフェロニッケルの製造方法に
関する。

フェロニッケル製品は、インゴット或いはショットの形
態で種々の合金の原料或いは添加剤として広く用いられ
ており、特に特殊鋼、殊にステンレス鋼のニッケル添加
剤として重要である。

フェロニッケルは、主として酸化ニッケル鉱を原料鉱石
として、それを還元することにより製造されるが、通常
の７エロニツケル製造法としては電気炉法、クルツプレ
ン法及び溶鉱炉法がある。

電気炉法は、仮焼した赤熱原料を密閉式電気炉に装入し
て還元を行うものであり、還元剤使用量は少女くそして
電力というクリーンエネルギーを使用するので、生産さ
れるフェロニッケル中の不純物、特にＰが低いという長
所がある（ｐ＝ｏ、ｏ２１゜反面、エネルギー源として
電力および重油、石炭を用いるためエネルギーコストが
高いという欠点がある。クルツプレン法は、石炭により
半溶融の状態で鉱石を還元するため、生産されるフエロ
ニメタル中の不純物量は電気炉に較べやや高い。また、
低温還元後、磁選、比重選鉱等でメタルを回収するため
、操業が複雑であり、また製品の歩留りも低いといわれ
ている。最後に、溶鉱炉法は、現行法では、コークスを
用いて溶解還元するので、エネルギーコストは安いが、
通常のコークスを用いた場合にはコークス中のＰがα０
４チ程度であるだめ製造されたフェロニッケル中のＰは
（１１％と高い。そのため、通常は、ＬＤ転炉等でＰを
００１チ程度まで脱燐する必要がある。

以上、３つの方法の長短を概説したが、電気エネルギー
コストは今後共、益々増加するものと予想され、コスト
面から溶鉱炉法が４後の主流として見直されている。

従来からの溶鉱炉法においては、酸化ニッケル鉱石のよ
うな鉱石を乾燥、破砕及び整粒、混錬といった予備処理
後団鉱とし、団鉱は、石灰石等のフラックス及び熱源及
び還元剤としてのコークスを加えて溶鉱炉に投入される
。溶鉱炉においては羽口より１０００℃前後の熱風が送
入され、それＫより炉内で還元反応が進行する。装入物
は溶融金属即ちフェロニッケル粗メタル溶体とスラグと
に分離し、スラグはほぼ連続的に排出され、他方フェロ
ニッケル粗メタル溶体は一定時間毎に注出される。注出
されるフェロニッケル和メタルの組成は、鉱石の組成、
特にその鉄及びニッケル含有割合により決まる。通常、
ニッケル品位は２０ヂ前後である。

こうした溶鉱炉法において還元剤及び熱源としての炭材
としては上記のようにコークス、それも塊コークスが専
ら使用されてきた。とれは、溶鉱炉法においては通気性
の確保が重要であり、コークス以外の炭材原料では粒寸
の小さいものの占める割合が多く、使用に適さないと考
えられ、またコークスにおいても分篩後の粉状物を除い
た塊コークスのみが使用できるものとされていた。除去
後の粉コークスは溶鉱炉法においては焼結を必要としな
いので有効利用を図る道が々く、やむをえず他の工程の
エネルギー源としての利用に供するか或いは売却してい
た。粉コークスはコークス原料の３〜４％を占める。

粉コークスを溶鉱炉法において利用しうる々ら、コーク
ス原料全量を使用することができ、それだけ塊コークス
の使用量が節減でき、好都合である。

本発明者等は粉コークスを利用する方策として、篩別後
の粉コークスを鉱石の破砕整粒工程に送り、鉱石と共に
充分に混合し、そのまま団鉱とすることによって何ら障
害なく粉コークスの利用が可能となることを見出した。

こうすることにより、団鉱内には粉コークスが均等に分
配され、還元作用を奏するにかえって好都合である。粉
コークス配合団鉱は、溶鉱炉装入に際して崩壊する等の
事態は生ぜず、通気性の悪化はない。コークスは、熱源
としての作用と還元剤としての作用を為すが、還元剤の
少くとも一部として従来使用されなかった粉コークスを
団鉱内に内装して使用することにより、コークス原料全
体を無駄なく使用でき、それだけ塊コークスの使用量を
節約できるだけでなく、団鉱内に内装された粉コークス
は還元反応性を向上する点できわめて有益である。

こうして粉状コークスを団鉱中に内装して有効利用しう
ろことは、これまで粉状物が多いという理由で使用され
力かった無煙炭に代表される石炭類のような炭材の使用
も可能であることを意味する。前述したように、コーク
ス中にはＰが０．０４チ程度も含まれているため、溶鉱
炉産出フェロニッケル粗メタルのＰ含量が高くカリ、脱
ＰのためＬＤ転炉への装入が必要であった。無煙炭は安
価であるに加えて低Ｐ含量でありまた゛反応性も良く、
コークスに少くとも部分的に代替することにより従来よ
りＰ含量の低い粗フェロニッケルを安価に製造するとと
ができる。それにより従来実施されたＬＤ転炉工程の負
担を軽減でき、工程の合理化から溶鉱炉法を更に一層有
利々ものとする。

斯くして本発明は、粉コークスあるいは少くとも粉状石
炭類に代替した粉コークスを配合した原料鉱石団鉱を塊
コークスと共に溶鉱炉中に装入し、鉱石の溶融還元を行
うことを特徴とするフェロニッケルの製造法を提供する
。更に本発明は、少くとも部分的に粉状石炭類に代替し
た粉コークスを配合した原料鉱石団鉱を、少くとも部分
的に塊状石炭類に代替した塊コークスと共に溶鉱炉中に
装入し、鉱石の溶融還元を行うことを特徴とするフェロ
ニッケルの製造法を提供する。

以下、本発明について具体的に説明する。

団鉱に内装された炭材は団鉱と共に加熱され、結晶水と
反応してＣＯ，Ｈ２ガスを発生し、またＦｅ、Ｏ，等と
反応してＣＯガスを発生するものと考えられる。発生し
たＣｏ、Ｈ２ガスは還元ガスとして有効に働くものと考
えられ、炭材が鉱石と接触して団鉱中に分布しているこ
とは還元反応を促進する。

団鉱形成は、結合剤を加えなくとも充分に行いうるが、
より結合力の強い団鉱を生成することが所望される時に
は適宜量の結合剤を団鉱工程において添加しても差支え
ない。

炭材総量のうち熱源として必要とされる量：還元に必要
とされる量は９：１位とされており、少くとも還元に必
要とされる炭材量を粉コークス或いは粉状石炭類（％に
無煙炭）によって団鉱内装体としてまかなうことが好ま
しい。

団鉱は、適量の水分と、必要なら結合剤を加え、凹面を
有する２つのロールを回転させるロールプレス、ペレタ
イザー等の設備を使用して実施される。

本発明において粉状とは５ＭＬ寸法以下のものを呼び、
それより大きなものを塊状とする。

実施例１ Ｆｅ　１０〜１３　％そしてＮｉ　２．３〜２．５　％
の品位を有しそして２７〜３０チの含水量を有する酸化
ニッケル鉱石を１８チ含水葉程度に乾燥した。

一方、コークス原料を篩別して２０〜１２０闘の塊コー
クスとそれ以外の粉コークスに分別した。

粉コークスを乾燥鉱石と共に破砕整粒し、混錬した後団
鉱とした。得られた団鉱を前記コークス及び石灰石と共
に溶鉱炉に装入し、通常の操業条件で溶鉱炉操業を行っ
た。１ケ月の操業試験の間通気性の悪化といった事態は
生ぜず、きわめて順調な操業を行いえた。１日当りの平
均鉱石処理量は３６１トンであり、それに対して２＆２
係の塊コークス及び１０チの粉コークスを使用した。１
日当り約３．７４　）ンの粉コークスの利用ができたこ
とになり、それだけ塊コークスを節約しえた。

実施例２ 〈４０關サイズのものが多い無煙炭をコークスの５％代
替を目標として使用した。２０ｍ以下の寸法の粉コーク
ス及び無煙炭粉はニッケル鉱石処理工程にまわして一緒
に団鉱とした。塊状コークス＋無煙炭を団鉱と共に溶鉱
炉に装入し、通常態様で操業した。生成粗フェロニッケ
ルのＰ含量は０．１０％から１０９チに減少した。通風
に関する障害は発生しなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）粉コークスあるいは少くとも部分的に粉状石炭類に
   代替した粉コークスを配合した原料鉱石団鉱を塊コーク
   スと共に溶鉱炉中に装入し、鉱石の溶融還元を行うこと
   を特徴とするフェロニッケルの製造法。 ２）少くとも部分的に粉状石炭類に代替した粉コークス
   を配合した原料鉱石団鉱を、少くとも部分的に塊状石炭
   類に代替した塊コークスと共に溶鉱炉中に装入し、鉱石
   の溶融還元を行うことを特徴トスる７エロニツケルの製
   造法。 ３）石炭類が無煙炭である特許請求の範囲第２項記載の
   方法。