採られた方法は、まず鉱石をペレット状にし、コークス、石膏とともに低胴電気炉に入れて焼結後に還元製錬するものである。硫酸カルシウムは還元された後、ニッケル、鉄と反応して硫化物を形成する。約 Ni27%、Fe60%、S10% を含む鉄ニッケルマットを他の原料とともに転炉に入れ、空気を吹き込んで鉄をスラグ化し、約 Ni78%、S22% を含む貧鉄ニッケルマットにする。次に、流動床法を使用して回転窯で硫黄を 0.005% 未満に焙焼する。このニッケル酸化物を粉砕し、ペーストとバインダーを混合し、3cm × 2cm の円筒形のブロックにプレスする。
シードブロックは乾燥され、大量の木炭と混合され、加熱された垂直シリコンカーバイドマッフル炉に入れられ、約1300度で一酸化炭素で還元されます。この炉は、亜鉛垂直タンク法で使用される炉に似ています。生成されたニッケル粒子には、約Ni99％、Cu0.07％、Co0.5％、Fe0.1％、C0.04％、およびS0.004％が含まれています。
フェロシリコンの部分還元によるフェロニッケルの製錬
鉱石は回転窯で乾燥された後、分級され、低品位の粗い塊が除去されます。このときの成分は、おおよそ、Ni1.65%、Co0.02%、Fe12%、SiO250%、MgO25%、Cr2O31.5%、Al2O31.3%、結合水7%です。
乾燥した鉱石を粉砕した後、0.08mm未満の小粒材料をふるいにかけ、多層焙焼炉に入れて予備焙焼します。ふるいにかけた材料をガス加熱の回転窯に入れ、約700度に加熱して水分を除去し、鉱石を予熱します。加熱された高温の材料は炉の前のサイロに送られ、サイロから材料が14000kV.Aの開放型電気炉に投入されます。電気炉の自焼電極の直径は約1000mmで、水冷式の炉壁を備えています。製錬鉱石1トンあたりの消費電力は約760kW.hで、電極消費量は5kgです。
溶融した酸化鉱石と金属の混合物に強力な還元剤を加え、鉱石、還元剤、液体金属を徹底的に混合します。還元剤は、50% のシリコンを含むフェロシリコンです。2 つの取鍋の間を素早く往復させることで、溶融池を撹拌します。
復元手順は次のとおりです。
(2Fe2O3)+[FeSi]=4(FeO)+(SiO2)+[Fe]
(2NiO)+[FeSi] =2[Ni]+[Fe]+(SiO2)
(2FeO)+[FeSi]=3[Fe]+(SiO2)
フェロシリコン中の鉄は直接金属相になります。1650 度の液体鉱石、フェロシリコン (1.5L/kg の液体鉱石中のニッケル)、および前のプロセスからのフェロニッケルは、2 つの鋳造バレル (「ジャンプ ミキサー」と呼ばれる) の間を行き来して混合されます。フェロシリコンとの反応は発熱反応であるため、混合中に温度が下がりすぎるのを防ぎます。1 回の作業で 400kg のフェロニッケルを生産できるため、2500kV.A 電気炉に 4000kg の濃縮物を定期的に投入する必要があります。
粗フェロニッケルには {{0}}.4% のリンが含まれています。これらのリンは、酸化カルシウム含有量の高いスラグを使用して電気アーク炉で鉄鉱石を P2O5 に酸化することで除去できます。液体フェロニッケルはフェロシリコンで脱酸され、13kg のインゴットに鋳造されます。おおよその組成は次のとおりです。Ni48%、S 0.{{10}}05%、P 0.01%、C 0.02%、Cr 0.02%、Si 0.9%、Co 0.5%、Cu 0.1%、残りは鉄です。
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