12.Особенности производства цветных металлов - никеля.

Производство никеля

Никель был открыт шведским ученым А. Ф. Кронштедтом и 1751 г. в минерале николите. В основном минералы никеля и кобальта представляет собой сульфиды, арсениды, арсенаты и силикаты. Кобальт - важнейший легирующий, основа жаропрочных сталей, катализатор во многих хим.реакциях.

 Производство никеля из руд включает несколько стадий переработки сырья с получением на каждой из них соответствующего полупродукта. В мировой практике на большинстве предприятий, производящих никель, такими полупродуктами являются никелевый концентрат или никелевый (медно- никелевый) файнштейн. Они направляются на окислительный обжиг для возможно более полного удаления серы из материала перед последующей переработкой его на анодный металл.

Содержание серы в закиси никеля перед ее плавкой на аноды должно быть в пределах 0,01-0,5 %. Такое низкое содержание можно получать окислительным обжигом сульфидного материала лишь при 1100—1250 С. Нагрев никелевого сульфидного материала до такой температуры сопровождается спеканием и оплавлением его зерен уже при 650—750 С, что и явилось тем барьером, который долго не могли преодолеть во время испытаний обжига этих материалов в печах кипящего слоя.

Полученный из окисленных никелевых руд файнштейн содержит 77-82 % Ni, до 2% Сu и 16-22 % S.

Современный процесс разделения медно-никелевого файнштейна состоит из медленного охлаждения, дробления, измельчения и разделения на медный и никелевый концентраты методом флотации.

На большинстве отечественных и зарубежных никелевых предприятий применяют окислительный обжиг богатых сульфидных никелевых полупродуктов — файнштейнов, флотационных концентратов и концентратов гидрометаллургической переработки окисленных никелевых руд.

Тетр.: Получение- 1)сушка, чистка руды. 2)плавка (файнштей Fe+SiO2 =(FeO)siO2 +Q 70-78% Ni) 3)дробление. 4)Обжиг 5)восстан никеляNiO+C=Ni+CO -Q

13.Особенности производства цветных металлов - магния. Для производства магния наибольшее распространение получил электролитический метод. Производство магния включает получение чистых безводных солей магния (хлористого магния), электролиз этих солей в расплавленном состоянии и рафинирование металлического магния. Основная составляющая электролита – хлористый магний, а для снижения температуры плавления и повышения его электропроводности в него вводят NaCl, CaCl₂, KCl в небольших количествах NaF и CaF₂. Основным сырьем для получения магния являются карналлит (MgCl₂∙KCl∙6H₂O), магнезит, доломит, бишофит. Наибольшее количество магния получают из карналлит. Сначала карналлит обогащают и обезвоживают. Безводный карналлит используют для приготовления электролита. Электролиз осуществляют в электролизе, футерованном шамотным кирпичом. Анодами служат графитные пластины, а катодами – стальные пластины. Электролизер заполняют расплавленным электролитом состава 10% MgCl₂, 45% CaCl₂, 30% NaCl, 15% KСl с небольшими добавками NaF и CaF₂. Такой состав электролита необходим для понижения температуры его плавления (720+-10С). Для электролитического разложения хлористого магния через электролит пропускают ток. В результате образуются ионы хлора, которые движутся к аноду. Ионы магния движутся к катоду и после разряда выделяются на поверхности, образуя капельки жидкого чернового магния. Магний имеет меньшую плотность, чем электролит, поэтому он всплывает на поверхность, откуда его периодически удаляют вакуумным ковшом. Черновой магний содержит 5% примесей, поэтому его рафинируют переплавкой с флюсами. Для этого черновой магний и флюс, состоящий из MgCl₂, KCl, BaCl₂, CaF2, NaCl, CaCl₂ нагревают в электропечи до температуры 700-750С и перемешивают. При этом неметаллические примеси переходят в шлак. Затем печь охлаждают до температуры 670 С и магний разливают в изложницы на чушки.