Производство никеля по современным технологиям

Никель — это тяжелый цветной металл. Он был открыт сравнительно недавно. Но за короткий промежуток времени стал активно использоваться человеком. Около 50% никеля идет на производство никелевых сталей, чуть больше 30% — на изготовление жаропрочных и цветных сплавов.

Никель применяют для производства аккумуляторных батарей, струн для электрогитар, нержавеющей стали, и даже для чеканки монет. Он широко используется в строительных делах, при производстве посуды, в химической промышленности и на транспорте. Одним словом, никель вносит хороший вклад в экономику страны. Поэтому в данной статье мы рассмотрим крупнейших производителей никеля в России и мировой практике, а также методы и основы производства такого металла.

Необходимое оборудование

В процессе переработки никеля задействовано следующее оборудование:

1. Прессы (для брикетирования).
2. Ленточные машины.
3. Конвертер.
4. Шахтные печи (служат для выплавки штейна). Это оборудование имеет прямоугольное сечение, высоту 6 метров, ширину 1,5 метра и длину 10-15 метров.
5. Дуговые электрические печи (для восстановления никеля).
6. Электролизные ванны.

Про сырье для получения никеля читайте ниже.

О том, где можно взять небольшое количество никеля, расскажет этот видеосюжет:

Расчет сырья

Количество сырья, которое нужно для получения никеля, зависит от способности или мощности предприятия, на котором планируется перерабатывать сырье. А так же в расчет обязательно берутся финансовые возможности завода.

Технологии производства никеля

Источники получения

Никель получают из окислительных никелевых и сульфидно-никелевых руд.

• В первом виде никель содержится в форме силикатов. Общее процентное содержание никеля здесь составляет 1-7%. Никель в сульфидных рудах содержится в виде NiS.
• В сульфидных рудах чистый никель составляет 0,5-5,5%. Кроме этого, в сульфидных рудах содержится купрум (2,5%), платина, кобальт, иридий и некоторые металлы платиновой группы.

Сырье может иметь различный состав. Поэтому для получения чистого никеля могут применяться разные технологии.

Никель химически схож больше с серой, чем с кислородом. Поэтому процесс получения никеля из пустой породы заключается в том, что сначала никель в форме сульфида переводят в штейн, и только потом из штейна выделяют чистый никель.

Процесс получения

Процесс производства никеля из окисленных никелевых руд выглядит следующим образом:

1. Берут добытое сырье (руду) и подвергают ее дроблению, сушке и спеканию. Этот этап необходим для удаления из руды лишней влаги и ненужных гнилостных веществ.
2. В результате первого этапа образуются еще два продукта: флюсы и гипс.
3. На третьем этапе к перечисленным продуктам добавляют кокс и отправляют все в плавку на штейн.
4. В результате третьего этапа получается шлак и штейн. Шлак идет в отвал, а штейн подвергается продувке в конвертере.
5. После четвертого этапа получается шлак и белый никелевый штейн. Одна часть шлака идет на извлечение СО, а другая часть отправляется назад на этап «плавка на штейн».
6. Белый никелевый штейн подвергают дроблению и измельчению.
7. Затем полученный материал отправляют на обжиг.
8. Закись никеля с помощью древесного угля подвергаю восстановлению. Образованный на этом этапе газ идет в трубы, а пыль – возвращается на обжиг.
9. Последний этап – это электролитическое рафинирование никеля. Конечным продуктом после процедуры восстановления является чистый никель.

О производствах никеля в России и мире читайте ниже.

О требованиях в отношении охраны труда при производстве никеля, расскажет данный видеоролик:

Известные производители

Из числа стран производителей больше всего никеля производят в Китае, Канаде, России, Японии и Австралии.

1. Самым крупным предприятием по переработке никеля считается зарубежная компания Инко. Ее никелеплавительный завод Коп-пер-Клифф способен переработать около 291 тысяч тонн сырья в год.
2. Второе почетное место производителя никеля занимает завод ГМК «Норильский Никель» (266 тысяч тонн сырья).
3. На третьем месте стоит иностранное предприятие: Jinchuan Group Co. Ltd (150 тысяч тонн сырья). Это китайское предприятие. Основной офис находится в Цзиньчан (Ганьсу). Производит компания не только никель, но и селен, серебро, медь, золото, кобальт, палладий и платину. Производительность Jinchuan Group Co. Ltd составляет 90% от всей переработки никеля в Китае. Эта компания является самой крупной в Азии.
4. На четвертом месте — Glencore International AG (96 тысяч тонн).
5. Пятое место занимает предприятие BHP Billiton (78,5 тысяч тонн). Это крупнейшее предприятие основано в 2001 году. Основной офис BHP Billiton находится в Мельбурне (Австралия), а в Лондоне у них дополнительная штаб квартира. С юридической точки зрения описываемое предприятие состоит из двух компаний, у каждой из которой отдельный собственнике. На рынке акций они существуют независимо друг от друга.

В России существуют еще несколько предприятий по переработке никеля. Это ОАО «Комбинат Южуралникель» и ОАО «Уфалейникель».

• ОАО «ГМК «Норильский никель»» имеет несколько филиалов. Это Западный филиал, Кольская ГМК и ОАО «ГМК «Печенганикуль». Норильский никель перерабатывает преимущественно сульфидные руды, в состав которых входит дополнительно платиноиды, медь, кобальт и некоторые драгоценные металлы. Кольская ГМК перерабатывает медно-никелевый штейн, который им доставляют из вне. Этот филиал не имеет собственных ресурсов.
• Южуралникель находится в Оренбургской области. Компания добывает руду на следующих месторождениях: Буруктальское и Сахаринское. Перерабатывают руду на Орской фабрике. Южуралникель используют устаревшую технологию производства (они применяют кокс). Поэтому рентабельность компании сильно зависит от цен на уголь.

О том, как производится никель на заводе в Норильске, показан в данном видео: