Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

Плавки штейна РТП и огарка выполнялись в индукционной печи УИП-16-10-10.0. Шихта плавок составлялась с использованием кварцевого флюса (20-30%) и восстановителя (5%). Количество SiO2 корректировалось таким образом, чтобы обеспечить содержание кремнезема в шлаке на уровне 25-30% (по аналогии с конвертерными шлаками, где содержание SiO2 ограничивается уровнем не менее 20%). В ходе плавок изучалась возможность реализации процесса с регулированием содержания железа в сульфидно-металлическом сплаве, определялось распределение цветных металлов по продуктам плавки. На рис.2 представлен микрошлиф сульфидно-металлического сплава (шпурштейна), полученного при моделировании процесса конвертирования. Остаточное содержание железа в шпурштейне 6.35%. Рис. 2. Структура пробы шпурштейна На рисунке 2 следует отметить: сплав имеет равномерную текстуру и состоит из трех основных компонентов: железо-никелевого (около 70%), медного (около 20%) и кобальтового (около 10%). Матрицей служит железо-никелевая сульфидная фаза, в ней располагаются дендриты (или фракталы) медной и кобальтовой фаз. Железо-никелевая фаза имеет очень тонкую структуру срастания пентландита с пирротином, практически отсутствуют обособленные зерна пентландита. Медный компонент состоит, как и в обычном файнштейне, из борнита и халькозина. Характерно, что с ним тесно срастается кобальтовая фаза. Лестничная структура кристаллизации медного компонента (рис.3, в) подобна характеру выделения меди в файнштейне, получаемом непосредственно в плавильном цехе. Структура лабораторного сплава Структура файнштейна АО «Кольская ГМК» [3] Рис. 3. Сравнение характера выделения меди в лабораторных плавках и промышленно полученном файнштейне (белое - никелевый компонент, серое - медный компонент) Размер зерен в пробе лабораторной плавки значительно меньше, по сравнению с файнштейном, полученным в промышленных условиях, что определяется различием в режимах охлаждения и, следовательно, кристаллизации расплава. Лабораторный сплав охлаждался в небольшом объеме тигля, а файнштейн отливается в отдельные 25-тонные блоки и охлаждается со скоростью ~10-15оС/ч. По результатам серии опытов получена зависимость извлечения кобальта в шпурштейн от остаточного содержания в нем железа (рис.4). 206