1. Основные сведения о производственном подразделении

Электролизный участок (ЭЛЗУ) входит в состав цеха электролиза никеля никелевого завода АО «Норильский никель». Участок в составе цеха был спроектирован в 1940 году институтом «Союзникельоловопроект», пущен в эксплуатацию в марте 1943 года.

В 1973 году были сданы в эксплуатацию серии №№ 9, 10 электролизных ванн второй очереди цеха (ЭЛЗУ-2), а в 1983 году – серия № 11 (ЭЛЗУ-3).

Электролизный участок условно территориально делится на переделы: ЭЛЗУ-1, ЭЛЗУ-2, ЭЛЗУ-3 и условно технологически: на матричный, товарный (передел осаждения), шламовый передел и переделы обработки никелевых катодов.

Цех электролиза никеля производит электролитный никель в виде катодов марок Н-1у, Н-1, Н-2 и никель в гранулах марок Н-2 и Н-3, в соответствии с ГОСТ 849-97.

Получение никеля в гранулах описано в технологической инструкции по обработке катодного никеля, производства гранулированного никеля.

2. Физико-химическая сущность процесса электролиза

   1. Никель, его свойства и применение

Никель относится к УШ группе (побочной подгруппе) периодической системы элементов Д.И.Менделеева.

Никель по внешнему виду, химическим и физическим свойствам – типичный металл. Цвет чистого никеля – серебристо-белый, с металлическим блеском.

Никель ковок и тягуч. Из него можно изготовить тончайшие листы и трубки. Никель образует соединения с кислородом (NiO, Ni₂O₃) серой (Ni₃S₂, NiS), оксидом углерода – летучее соединение тетракарбонила никеля (Ni(CO)₄). При нормальных условиях щелочи не действуют на никель.

От действия воды, ее паров и кислорода воздуха никель тускнеет. Разбавленная серная и соляная кислоты медленно растворяют никель. Разбавленная азотная кислота действует на никель быстрее других кислот. В большинстве соединений никель двухвалентен (NiCl₂, NiSO₄).

В концентрированной HNO₃ (d=1,42) металлический никель при 15°С пассивируется, а при 72°С – энергично растворяется.

С уксусной, щавелевой, винной и лимонной кислотами никель взаимодействует только после длительного контакта.

Растворы NaCl, CaCl₂, (NH₄)*Fe(SO₄)₂*12H₂O вызывают коррозию (растворение) металлического никеля при комнатной температуре.

При действии растворов персульфатов щелочных металлов на порошок металлического никеля образуются двойные сульфаты никеля и щелочных металлов.

Химические свойства никеля наглядно иллюстрируют следующей схемой:

При t = 25С

Н икель

П ри нагревании

в о влажном воздухе с Cl₂ или Br₂  дигалогениды

на воздухе (в кислороде) или с водой  NiO

с галогенами  NiF₂, NiCl₂, NiBr₂, NiJ₂;

с серой  NiS, Ni₃S₂, Ni₆S₅, NiS₂, Ni₂S;

с C, S, B  Ni₃C, Ni₂S, NiB;

с H₂S  NiS;

с P, As, Sb  NiP₂, NiP₃, Ni₅As₂, NiSb;

с SO₂  NiS и NiO;

с NO₂ или CO₂  NiO;

с CO  Ni(CO)₄ или Ni₃C;

с CH₄, C₂H₂, C₆H₆, C₆H₁₂ Ni₃C;

с NaOH в вакууме  NiO;

с галогеноводородами HX  NiX₂

Некоторые сведения о физических свойствах никеля приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Физические свойства никеля

	Наименование показателя	Значение	Примечание
	Атомная масса, у. е.	58,71
	Плотность, т/м3	8,80 9,04	Электролитный никель Химически чистый никель
	Температура плавления,С	1453
	Точка Кюри С	358	Теряются магнитные свойства
	Теплота плавления, кДж/кг (ккал/кг)	305,9(73,0)
	Удельная теплоемкость, кДж/кгС (ккал/кгС)	0,457(0,109) 0,700(0,167)	До расплавления Жидкий металл
	Стандартный электрохимический потенциал, В	- 0,23

Никель в отличие от других металлов имеет особые свойства:

1. Никель магнитен. Среди элементов периодической системы Д.И.Менделеева практически только три магнитные: железо, кобальт, никель. Магнитные также и некоторые соединения никеля и железа.

2. Никель обладает свойством образовывать летучее соединение - карбонил никеля Ni(CO)₄, с оксидом углерода.

Карбонил кипит при 43 С и разлагается при 180 С.

Никель образует соединения и сплавы со многими металлами. Для техники интересны его двойные и тройные сплавы с железом, кобальтом, медью, цинком, хромом и молибденом. Присутствие в металлическом никеле таких примесей, как сера, мышьяк и свинец (даже в тысячных долях процента) приводит к ломкости никеля во время горячей обработки. Никель придает сплавам разнообразные ценные свойства: пластичность, вязкость, кислотоупорность, жаропрочность, – уменьшает коэффициент теплового расширения, изменяет магнитные свойства.

Никель используют как легирующую добавку, в качестве покрытия поверхности других металлов (против коррозии и износов), при изготовлении радиоламп и на другие цели в промышленности.

Примерное потребление никеля в промышленности, %:

сплавы с железом - 50

электротехнические сплавы - 10

сплавы с цветными металлами - 30

никелирование - 5

катализаторы - 2

прочие - 3

________

∑ 100