РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОГИДРАТНОГО НИКЕЛЬ- СОДЕРЖАЩЕГО КЕКА ДЛЯ ВОВЛЕЧЕНИЯ В СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Аннотация

В статье рассмотрена проблема утилизации железогидратного никельсодержащего кека — вторичного продукта, образующегося при гидролитическом осаждении железа из отсечного электролита в процессе электроэкстракции катодного никеля. Актуальность исследования обусловлена накоплением значительных объемов этого отхода, содержащего ценные компоненты (железо, никель, медь, кобальт), а также остаточную серу (до 3 %), что ограничивает возможность его прямого использования в черной металлургии, увеличивает экологическую нагрузку и требует разработки специальных технологий переработки. Цель работы заключалась в изучении физико-химических свойств исходного материала, выявлении ограничений по его прямому вовлечению в сталеплавильное производство и разработке технологии получения кондиционного продукта. Предложена трехстадийная технология переработки. На первом этапе выполнена сушка кека до влажности 6–8 %, в результате чего материал приобретает сыпучесть и способен самораспадаться на агрегаты размером 0–20 мм. На втором этапе осуществлено окатывание высушенного сырья в тарельчатом грануляторе с добавлением 1 % бентонитовой глины в качестве связующего для получения прочных гранул фракцией более 5 мм, пригодных для последующего термического обжига. На третьем этапе проведен десульфурирующий окислительный обжиг окатышей в трубчатой вращающейся печи в непрерывном режиме при открытых фланцах для создания окислительной атмосферы. Определены оптимальные параметры процесса: температура — 1000 °С, продолжительность — 30–60 мин. При таких условиях достигнута степень десульфурации 98–99,3 %, конечное содержание серы в окатышах снижено до 0,021–0,057 %. Параллельно происходит трансформация железа из гидроксидной фазы (гётит) в оксидную (гематит), что обеспечивает повышение массовой доли общего железа с 59,1 до 64,7 %. Для промышленной реализации процесса рекомендовано использование трубчатой вращающейся печи, обеспечивающей интенсивное перемешивание материала и ускорение десульфурации. В результате исследования получен окускованный продукт фракцией 8–20 мм с низким содержанием серы, пригодный для использования в сталеплавильном производстве в качестве охлаждающего сырья и источника железа и легирующего элемента — никеля. Разработанная технология позволяет эффективно утилизировать железогидратные хвосты никелевого производства, снижать негативное воздействие на окружающую среду и возвращать ценные металлы в промышленный контур, способствуя переходу предприятий к безотходному производству.