3. Развитие металлургии и литья тяжелых цветных металлов

Из тяжелых цветных металлов в технике чаще всего используется медь, свинец, олово, никель и сплавы на их основе. Среди них медь занимает первое место.

Медь – один из немногих действительно цветных металлов: в зависимости от степени чистоты и состояния поверхности ее цвет изменяется от светло-розового до красного.

Техническая медь – металл розовато-красного цвета, плотностью 8,935 г/см³, температура плавления – 1083^оС, имеет кубическую гранецентрированную кристаллическую решетку. Техническая медь, обладает низким сопротивлением (0,0167 Ом·мм²/м), и высокой теплопроводностью (0,94 кал/см·с·^оС). Медь обладает высокой коррозийной стойкостью, хорошо обрабатывается давлением как в горячем, так и холодном состоянии. Предел прочности при растяжении 220 Н/мм², предел текучести 60-80 Н/мм², относительное удлинение до 40%. Эти свойства обуславливают широкое применение меди в промышленности как в чистом виде, так и в виде разнообразных сплавов.

Содержание меди в земной коре сравнительно невелико – 0,007%. Это в 1 000 раз меньше, чем алюминия , и в 5 000 меньше, чем железа. Большие запасы меди в Чили, Перу, Замбии, Конго, США, Казахстане и на территории России. Среди рудных месторождений господствуют полиметаллические. Общее количество меди в земной коре (разведанное) оценивается в 1 млрд. т.

Рентабельной считается разработка залежей с содержанием меди от 0,3%. Техника и технология обогащения позволяет получать из таких руд концентраты с содержанием меди 12-40%.

В России начало производства меди официально зарегистрировано в 1640 г. на введенном в действие Пыскорском медеплавильном заводе на реке Яйве в районе г. Перми. Усилия русских рудознатцев увенчались успехом – уже в 1716 г. в России было выплавлено 3 200 т меди. Через 200 лет в 1913 г. производство меди увеличилось в 10 раз и составило 31 113 т.

После октябрьской социалистической революции 1917 г. небольшие рудники во время гражданской войны и интервенции были затоплены, а немногочисленные полукустарные заводы разрушены и разорены.

5 мая 1922 г. был пущен в эксплуатацию Калатинский (Кировоградский) завод, выдавший за 2 с небольшим месяца 425 т меди. Дата 5 мая 1922 г. Стала днем рождения советской цветной металлургии.

В 1924-1925 гг. снова стали выплавлять медь заводы: Таналык-Баймакский – в Башкирии, Алавердский и Зангезурский – в Закавказье, Карабашский – на Урале. В 1928 году производство составило по черновой меди 30 тыс. т, по электролитной меди – 22 тыс. т, но это было меньше, чем в 1913 г. В 1929 г. сдан в эксплуатацию Карсакпайский медеплавильный завод в Джезказгане. В дальнейшем в СССР были построены и введены в действие Красноуральский медеплавильный завод, меднообогатительные фабрики на Урале – Кировоградская, Пышминская, Красноуральская, в Казахстане – Карсакпайская, на Северном Кавказе – Мизаринская, в Закавказье – Зангезурская. Завершилось строительство Пышминского медеэлектролитного завода – первого крупного и вполне современного рафинировочного завода. Развертывалось строительство Прибалшахского (Балшахского горно-металлургического комбината) завода.

В 1929 г. началось строительство Красноуральского комбината, 4 сентября 1931 г. была получена черновая медь, а в 1932 г. комбинат выплавил меди больше, чем в 1930 г. все медеплавильные заводы страны.

В апреле 1938 г. вошла в эксплуатацию обогатительная фабрика, выдавшая первый медный концентрат, а 24 ноября этого же года была получена первая партия балшахской черновой меди.

На развитие производства меди оказало влияние развитие производства важнейшего стратегического металла – никеля в Норильске.

СССР в 1948 г. по производству меди занимал 2 место в мире после США. В СССР рост производства меди наблюдался стабильно до 1985 г. и составлял более 1 млн. т в год. В дальнейшем отставание развития рудной базы, усложнение геологических и природных условий добычи рудного сырья и ухудшение сырья его качества приводило к снижению темпов роста производства меди. В 1990 г. производство рафинированной меди составило: в США – 1,5 млн. т, Чили – 1 млн. т, РСФСР – 0,8 млн. т. В 2010 г. производство меди в России составило около 600 тыс. т.

На рис. 2.17 показана современная технологическая схема производства меди сульфидных руд.

В начале XXI в. за год в мире производят 15-16 млн. т меди, (в том числе около 1 млн. т в России). Согласно оценкам мировые запасы меди около 1 млрд. т, в том числе в России около 90 млн. т. Следовательно, уже через несколько десятков лет эти запасы иссякнут. Открытие новых месторождений и совершенствование методов добычи и переработки меди может на какое-то более или менее продолжительное время отодвинуть этот момент. Поэтому единственный выход состоит в том, чтобы возможно шире использовать металлом и другие отходы промышленности, содержащие медь. Специалисты, в том числе в России продолжают совершенствовать технологию и оборудования по производству меди. Профессор А.В. Ванюков получил в 1949 г. авторское свидетельство на изобретение «Плавка в жидкой ванне» - нового способа переработки сульфидного сырья, который по своим показателям значительно – в 12-15 раз – превосходил другие существующие способы плавки меди. Процесс дает возможность утилизировать всю серу, содержащуюся в отходящих газах. Требования к подготовке сырья минимальные – крупность не лимитирована, влажность тоже.

Под руководством проф. А.В. Ванюкова (МИСиС) первый в мире процесс плавки сырья в расплавленной шлаковой ванне в 1980 г. был внедрен в промышленную эксплуатацию на медном заводе Норильского горно-металлургического комбината. После 1995 г. более 60% меди в нашей стране получают этим способ. «Процесс Ванюкова» имеет минимальные затраты на производство, а «печь Ванюкова» создает основу для существенного сокращения выбросов отходов в окружающую среду.

Около половину всего годового производства чистой металлической меди идет на изготовление проводов, кабелей, шин и прочих токопроводящих изделий электротехнической промышленности. Максимально достигнутая сегодня проводимость меди составляет 60,1 м/Ом·мм². Это означает, что медный провод сечением 1мм² и длиной 60,1м обладает электрическим сопротивлением всего 1 Ом. Провода того же сечения из серебра, алюминия и железа имеют такое сопротивление при длине 63,38 и 10 м соответственно. По электропроводности медь лишь на 5 % уступает серебру, оставляя далеко позади все остальные металлы.

Предел прочности ϭ_в чистой меди в отожженном состоянии составляет 200-240 Н/мм² при относительном удлинении около 40%. В результате холодной деформации (наклепа) медь сильно упрочняется, и в зависимости от степени наклепа ее прочность и коррозионную стойкость меди можно значительно улучшить путем легирования. Важнейшим легирующими элементами в медных сплавах служат цинк, олово, алюминий и никель. Медные сплавы, как и сплавы большинства других цветных металлов, делятся на деформируемые, которые используются в производстве полуфабрикатов (листов, полос, профилей, проволоки и т.п.), и литейные, применяемые для изделий, которые получают путем литья в песчаные или металлические формы (кокили), а также методами непрерывной разливки и центробежного литья.

Сплавы меди с цинком носят общее название «латунь». Специальные марки латуни содержат и другие легирующие элементы. Если предел прочности при растяжении рядовой латуни марки Л60 (60% меди и 40% цинка) в кованом (деформированном) состоянии составляет 350-400 Н/мм², то у специальных латуней прочность может достигать 800 Н/мм² , т.е. она вдвое , чем у обыкновенной углеродистой стали. С увеличением содержания цинка менее 15% сплав сохраняет красный цвет меди, приблизительно при 15% цинка сплав приобретает характерный желтый цвет латуни, затем цвет его меняется на светло-золотистый и, наконец, снова переходит в красноватый, что обусловлено появлением в структуре сплава на ряду с фазой -латуни. Латунь очень хорошо поддается обработке резанием. Раньше ее широко использовали в художественных ремеслах и для изготовления научных приборов. Известны, например, великолепные художественные изделия из латуни русских мастеров начала XVII в.

Сегодня латунь используют как конструкционный материал там, где требуются высокая прочность и коррозионная стойкость: в трубопроводной арматуре, в химическом машиностроении и особенно в судостроении. Обрабатываемость латуни можно улучшить с помощью легирующих добавок: например, добавка свинца значительно улучшает обрабатываемость резанием. При резании свинцовистых латуней образуется короткая, ломкая стружка, что облегчает обработку изделия на автоматических станках.

Бронзы – это собирательное название другой большой группы медных сплавов. Простейшие из них – оловянистые бронзы, известные еще с бронзового века. Они, как и другие сплавы, делятся на литейные (содержат 10-20% олова) и деформируемые (1-8% олова). Когда-то бронзы получали названия в зависимости от их назначения: колокольная (20-30% олова), зеркальная (30-35%), монетная (4-10%), пушечная(8-18%).

В России на рубеже XIV-XV в.в. техника бронзового литья получила достаточное развитие, чему способствовала необходимость изготовления крупных колоколов для церквей и пушек для армии. Известные мастера-литейщики, как Кашпира, Ганусов, К. Михайлов, А. Чохов и Моторины, отливали и колокола, и пушки.

Процесс медленной формовки артиллерийских орудий заключается в следующем. В первую очередь готовили глиняную модель корпуса пушки. На деревянный, круглый или граненый сердечник наматывали соломенный жгут, повторяя приблизительно наружные очертания ствола орудия, но меньших размеров. Далее формовщик вручную накладывал на модель тонкие слои жирной глины, предварительно просушивая предыдущий слой на воздухе. Излишки глины срезали специальным шаблоном.

На полученную глиняную модель прибивали деревянные цапф, закрепляли модели ручек и украшений, изготовленные из смеси воска, сала и толченого древесного угля в специальных гипсовых формах.

По готовый модели изготовляли кожух формы. Для этого модель смазывали растительным составом, состоящим из сала и растительного масла. Затем наносили слои влажной смеси, аналогичной той, которую использовали для формовки модели. Каждый новый слой просушивали на воздухе. Операцию повторяли до тех пор, пока не получали кожух толщиной 175-300 мм (в зависимости от размеров и массы будущей отливки). Сверху на кожух для прочности накладывали железные обручи, затем продольные полосы и снова железные обручи. После этого форму просушивали на козлах, разжигая под ней огонь. Высушенную форму снимали и выбивали из модели деревянный сердечник вместе с соломенным жгутом. Форму с оставше йся в ней глиняной моделью ставили вертикально в яму на железные подкладки и разводили огонь внутри ствола, чтобы растопить разделительный слой и выплавить восковые модели ручек и украшений. Глиняная модель при нагреве становилась хрупкой и ее легко можно было удалить.

Стержень для формы изготавливали так же, как и модель, с той разницей, что сердечником служил железный прут, вместо соломенного жгута брали пеньковую веревку, а шаблон, по которому вытачивали стержень, имел конфигурацию и размеры внутреннего канала орудия.

Затем литейную форму собирали: устанавливали внутри стержень, закрепляя его специальными приспособлениями - «жеребейками», и прикрепляли к форме ствола изготовленную отдельно форму для казенной части орудия. Наибольшую трудность представляла центровка стержня: незначительное его отклонение от оси канала ствола приводило к браку и влекло за собой переливку орудия.

Собранную форму ставили вертикально в заливочную яму казенной частью вниз. Пространство вокруг формы заполняли, уплотняя, сухой землей и на форме делали литниковую чашу. Заливку форм производили непосредственно из плавильной печи по каналу в полу литейной.

Особенно значительных успехов пушечно-литейное дело достигло в середине и второй половине XVI в.

Венцом творчества русских литейщиков в лице мастера Андрея Чохова - является «Царь-Пушка» - один из самых известных музейных экспонатов Московского Кремля наших дней. Название орудию дало литейное изображение царя Федора Иоанновича, в годы правления которого она была отлита. Гигантское орудие массой в 2400 пудов (39 312 кг) было отлито в 1586 г. на московском Пушечном дворе. Длина «Царь-пушки» - 5 345 мм, внешний диаметр ствола - 1 210 мм, а диаметр утолщения у дула - 1 350 мм.

Впервые имя Чохова было упомянуто в Описной книге Смоленского пушечного наряда за 1670 г. В ней воспроизведена надпись на одной из пищалей наряда: «Лета 7076 (1568г.) делал Кашпиров ученик Ондрей Чохов. Весу 43 пуда».

На московском Пушечном дворе Чохов проработал более 60 лет (умер, по видимому, в 1629 г.) Он создал большое количество орудий разных типов и калибров, в том числе уникальные тяжелые орудия, которые известны по их собственным именам в том числе знаменитые «Царь Ахиллес», «Инрог», «Аспид», «Троил». Петр I распорядился вечно хранить орудия А. Чохова как достопримечательность. Сохранилось 12 орудий, отлитых мастером.

В наше время бронзы различают по их химическом составу. В зависимости от содержания легирующих элементов и состояния обработки прочность бронз меняется в пределах 300-750 Н/мм². У бериллиевой бронзы, которая способна упрочняться в результате старения, предел прочности достигает 1350 Н/мм². Благодаря своим высоким механическим свойствам, коррозионной стойкости и хорошей обрабатываемости бронзы находят самое разнообразное применение. Из них делают трубопроводную арматуру, обшивку и конструктивные детали судов, гребные винты, элементы химических аппаратов и установок. Бронзы обладают также благоприятными антифрикционными свойствами и поэтому широко используются в подшипниках скольжения и зубчатых передачах.

Алюминиевые бронзы, содержащие около 8% алюминия, отличаются стойкостью к коррозии и окислению, сохраняют высокую прочность при повышенных температурах, хорошо сопротивляются износу. Из них изготовляют конденсаторные трубы и детали химических аппаратов, высокотемпературную арматуру, а также подшипники скольжения, работающие в условиях абразивного износа и ударных нагрузок.

Сплав меди с 20% никеля и 15% цинка получил название «нейзельбер» ( по-немецки - «новое серебро»), и по виду он действительно очень похож на серебро. Этот сплав применяется для изготовления не только столовых приборов и посуды, но и пружин, мембран и других деталей в приборостроении.

Другой важнейший тяжелый металл, который тоже применяется главным образом в чистом виде, - свинец. Он известен с древнейших времен, но существенное значение в технике приобрел только с развитием производства серной кислоты. Этот металл имеет голубовато-белый, а чаще тускло-серый цвет. Он мягок , обладает низкой прочностью и плавится уже при температуре 327,4^оС.

ежегодно в мире производится 3-4 млн. т. свинца. Около половины этого количества идет на изготовление аккумуляторов и кабелей, а треть его потребляет химическое аппаратостроение. Остальной свинец используется дл разных целей, в частности для легирования сплавов. Одно из главных достоинств свинца - его высокая коррозионная стойкость.

Крупным потребителем свинца является кабельная промышленность. Бесшовная свинцовая оболочка прекрасно защищает кабель, проложенный под землей или по морскому дну, и вместе с тем не препятствует намотке или прокладке кабеля, поскольку свинец очень пластичен. Из свинца изготовляют аппараты, резервуары и трубопроводы для серной кислоты.

Для легирования свинца используют главным образом сурьму и олово. Сурьма, которую вводят в сплав в количестве 0,5-13% повышает твердость свинца; такие сплавы получили название «гартблей» (по-немецки - «твердый свинец» ) или просто «гарт». Из свинцовых сплавов с добавками сурьмы и олова делают подшипники скольжения и отливают типографский шрифт. В качестве материала для вкладышей подшипников хорошо зарекомендовали себя свинцовые сплавы «баббиты» (названные так в честь их изобретателя). В баббиты входят: сурьма - 5-15%, олово - 5-17%, медь - 2-6% и около 1% кадмия. Структуру таких сплавов составляют твердые игольчатые частицы, залегающие в мягкой основе.

Для отливки типографского шрифта используют различные сплавы свинца; они обладают не только необходимой твердостью и прочностью, но и хорошими литейными свойствами - последние определяются температурой плавления и жидкотекучестью металла. Наиболее распространенными свинцовый сплав для наборно-отливных машин содержит 11% сурьмы и 4% цинка.

В античные времена и в период раннего средневековья были известны круглые свинцовые стерженьки, которыми, как и в современными графитовыми, можно было начертить линии, хотя вряд ли они годились для письма. Предшественники современных карандашей появились в XII в., они назывались серебряными (silberstift), но состояли из смеси олова и свинца.

Следующий тяжелый цветной металл - цинк; он служит главным образом для защиты от коррозии стальных изделий. Цинк относится к металлам с гексагональной кристаллической решеткой, вследствие чего деформация скольжением происходит в нем только по базисной плоскости элементарной ячейки; поэтому при комнатной температуре цинк довольно хрупок. При более высоких температурах цинк легче поддается деформации, плавится он при температуре 419,5^оС. По объему мирового производства (около 5 млн. т в год) цинк занимает среди цветных металлов третье место после алюминия и меди.

Цинк устойчив к коррозии на воздухе и воде ( с растворенным в ней воздухом) благодаря образованию на его поверхности плотных и прочно сцепленных слоев карбоната цинка. Для защиты от коррозии на стальные изделия различными способами наносят цинковые покрытия. Например, при горячем цинковании подлежащее обработке изделие погружают в расплавленный цинк. При диффузионном цинковании (так называемой шерардизации) мелкие стальные детали, например гвозди, винты, скобяные приборы, загружают вместе с тонким цинковым порошком и песком в медленно вращающийся барабан и поддерживают при температуре 400^оС. Широко используют и гальваническое цинкование стальных деталей. Оно обладает рядом преимуществ: во-первых, при этом толщину слоя можно точно регулировать в зависимости от назначения детали; во-вторых, между цинковым защитным покрытием и основным металлом не образуется никаких хрупких промежуточных слоев из сплавов, и, наконец, в этом случае отпадает необходимость в нагреве. Все названные методы цинкования позволяют получать цинковые покрытия толщиной 0,02-0,1мм.

Цинковые сплавы, используемые для литья под давлением, содержат добавки алюминия, меди и магния. Они обладают отличными литейными свойствами и позволяют получать тонкостенные прецизионные отливки сложной конфигурации.

Цинковый сплав с 22% алюминия обладает чрезвычайно интересным свойством - сверхпластичностью. Под растягивающей нагрузкой этот сплав способен удлиняться на 1 000%, т.е. в 20-50 раз больше, чем обычные металлические материалы. Листы из такого цинково-алюминиевого сплава приобретают сверхпластичное состояние при температуре 260-270⁰С и необычайно легко поддаются операциям формообразования. При комнатной температуре прочность сплава достигает 300 Н/мм², такой сплав начали применять для кузовов автомобилей. Около четверти всего производимого в мире цинка расходуется на легирование других металлов, преимущественно латуней и иных медных сплавов.

Олово - древний металл, который по сей день сохраняет большое значение, хотя области его применения теперь совершенно иные. В бронзовом веке олово вместе с медью служило важнейшим металлическим материалом. Оловянной посудой пользовались повсюду - и в средневековье, и даже в XIX в. С развитием консервной промышленности олово нашло новое важное применение - многие миллиарды консервных банок делают из белой жести, т.е. из луженой (покрытой оловом) тонколистовой стали. Сегодня для этой цели употребляют почти половину мирового производства олова. При нормальных температурах олово способно чрезвычайно долго противостоять коррозии на воздухе и в воде. С течением времени поверхность этого металла утрачивает блеск, и на ней образуется плотный и прочный окисный слой, который предохраняет изделие от дальнейшей коррозии. Олово принадлежит к самым легкоплавким тяжелым металлам - его точка плавления составляет всего 232^оС. Олово нетоксично и не влияет на вкус пищевых продуктов. Поэтому вполне закономерен путь, пройденный этим металлом от посуды и кубков до консервных банок. К сожалению, запасы олова на земле невелики и его приходится употреблять очень экономно. Ежегодно в мире производят лишь около 250 тыс. т олова.

Оловянные покрытия наносят не только на сталь, но и на чугун, медь и медные сплавы. Этот безупречный в гигиеническом отношении и стойкий к коррозии слой получают различными способами, чаще всего погружая изделие в расплав олова или гальваническим путем. Толщина оловянного покрытия на луженой с обеих сторон белой жести составляют около 0,002 мм с каждой стороны; следовательно, на 1 м² белой жести расходуется приблизительно 30 г олова. Из оловянных сплавов практическое применение нашли только мягкие припои; все остальные сплавы, содержащие олово, имеют в своей основе другой металл. Широко распространенные оловянно-свинцовые припои содержат 25-70% олова.

Наконец, обратимся еще к одному металлу, который завершает собой ряд традиционных, давно известных тяжелых металлов. В средние века саксонские горняки пытались получать медь из красно-бурого гравия, считая его медной рудой. Но все попытки были тщетны. Тогда они решили, что их дурачит злой горный дух по имени Никель, и присвоили этому минералу пренебрежительное название «купферникель» (буквально - «злой дух меди»). В память об этой древней истории шведский химик и минеролог А. Кронштедт назвал никелем металл, открытый им в 1751 г.

Никель - вязкий металл с сильным блеском. По всей структуре он относится к металлам с гранецентрированной решеткой. Никель плавится при температуре 1455^оС. Как и железо, его можно ковать, прокатывать и вытягивать в проволоку. Предел прочности никеля при растяжении составляет 400-700 Н/мм². Он устойчив к коррозии в воде, в том числе морской, в щелочах, растворах солей и многих органических кислотах. Никель можно легировать различными элементами. Обладая такими достоинствами, этот металл мог бы стать в технике серьезным конкурентом железу, но, к сожалению, в природе он встречается гораздо реже. Мировое производство никеля составляет около 1,5 млн. т, в том числе в России около 300 тыс. т в год, т.е. в тысячу раз меньше, чем производство стали. Половина этого количества никеля идет на легирование стали - в сталеплавильном производстве он является одним из важнейших легирующих элементов. Никель повышает прокаливаемость, вязкость и прочность низколегированных сталей, а также коррозионную стойкость и жаропрочность высоколегированных сталей.

В последнее время особенно возросло техническое значение никелевых сплавов. Сплавы железа с никелем применялись еще тогда, когда никель, по существу, не был известен - именно такой сплав, содержащий до 10% никеля, представляет собой метеоритное железо. Из медно-никелевых сплавов чеканили монеты во II тыс. до н.э. Древнекитайский металл «пафонг» был не чем иным, как сплавом меди с цинком и никелем, и только в начале XIX в. примерно такой же сплав начали делать в Германии под названием «нейзильбер». Но лишь гораздо позже никелевые сплавы нашли широкое применение в технике.

Никель и медь полностью растворяются друг в друге, как в жидком, так и в твердом состоянии, образуя непрерывный (по составу) ряд твердых растворов. Чистый никель при температурах ниже 353 ^оС ферромагнитен. Эта точка Кюри равномерно снижается с увеличением содержания меди. При комнатной температуре ферромагнетизм сохраняется только у сплавов, содержащих больше 66% никеля.

Добавляя другие элементы, можно значительно улучшить обрабатываемость и эксплуатационные свойства медно-никелевых сплавов. Например, сплав с 30-50% никеля широко применяются в электрических резисторах. Жаропрочные и коррозионно-стойкие сплавы, содержащие больше 50% никеля, известны под общим названием «монель-металл», из которого изготавливают также монеты.

Добавка хрома придает никелю стойкость в агрессивной окислительной среде. Нихромы, т.е. сплавы никель - хром и никель - хром - железо, хорошо зарекомендовали себя как материалы для нагревательных элементов. Необычайно жаропрочные «суперсплавы» на основе никеля на ряду с хромом, молибденом и железом содержат также вольфрам, титан и алюминий. Они способны к дисперсионному упрочнению в результате термической обработки, предел прочности этих сплавов превышает 1000 Н/мм²; весьма высока и их жаропрочность в температурном интервале 800-1000^оС. Такие сплавы представляют собой превосходный материал для лопаток турбин реактивных двигателей. Из чистого никеля и никелевых сплавов изготовлены внутренние детали электронных ламп.

Никель - один из самых распространенных материалов для антикоррозионных и декоративных покрытий. Чаще всего никелевые покрытия наносят гальваническим путем. Около 20% мирового производства никеля идет на гальваническое никелирование изделий из других металлов.

Принцип гальванического процесса понять нетрудно. Для никелирования стального изделия его помещают в ванну с раствором никелевой соли, например сернокислого никеля, и включают в электрическую цепь как катод. Анодом служит никелевая пластина приблизительно такой же площади, как и само сальное изделие. Оба электрода подключают к источнику постоянного тока, предположим к аккумулятору с напряжением на клеммах 6 В. При протекании тока положительные ионы никеля движутся к отрицательному полюсу т.е., стальному изделию, получают на его поверхности недостающие электроны и осаждаются уже в виде нейтральных атомов. Одновременно на катоде новые атомы никеля превращаются в ионы и переходят в раствор. Благодаря столь разностороннему применению никель играет заметную роль в технике и экономике государств, включая Россию.

Как известно, значительная часть никеля получается из медно-никелевых руд. Запасы никеля в земной коре составляют около 50 млн.т., в том числе около 10 млн.т. на территории России. Никель применяется для производства никелевого проката, медно-никелевых сплавов, изготовления нержавеющих и специальных сталей, в качестве добавок в различные сплавы на основе меди, алюминия, титана и на другие цели. Кроме того, производство никеля обуславливает получение другого, также стратегического металла - кобальта - спутника никеля. Объем производства никеля в странах мира в 2009 г. составил около 1,4 млн.т., и в России около 300 тыс.т.

В России до 1933 г. производства никеля не было. В 1927 г. советскими геологами в Уфалейском районе на среднем Урале были открыты и разведаны два месторождения никелевых руд - Тюленевское и Крестовское. Вместе с Черемшанским (известным до 1917 г.) они составляли сырьевую базу, на основе которой решили построить первый в стране Уфалейский никелевый завод. 2-ого августа 1933 г. был получен первый никелевый штейн, а 4-ого ноября была произведена первая плавка никеля. 30 января 1934 г. в ретортной печи выплавили первую партию высококачественного кубикового никеля, из которого металлурги подмосковного металлургического завода «Электросталь» получили первые образцы легированной отечественным никелем стали высокого качества.

в 1936 г. введен в эксплуатацию Режский никелевый завод. Он перерабатывал окисленную никелевую руду в шахтных печах с получением штейна, который передавался Уфалейскому заводу на дальнейшую переработку.

Но стране не хватало никеля и кобальта. Партия и правительство приняли решение о форсированном строительстве двух никелевых заводов - в Орске( Южный Урал) и Мончетундре (Кольский полуостров).

С ноября 1938 г. начался сложный процесс пуска и освоения комбината «Южуралникель», в Орске 6 января 1939 г. получили первый файнштейн и 24 января 1939 г. получили первый файнштейн и 24 января того же года провели первую плавку никеля.

На Кольском полуострове в Мончетундре (Мончегорск) за три с небольшим года было построено второе крупное никелевое предприятие - комбинат «Североникель». В ноябре 1938 г. введен в эксплуатацию плавильный цех, а в феврале 1939 г. получен первый в Заполярье никель, а в октябре 1940 г. был получен рафинированный электролитный никель.

В 1920 г. горный инженер Н. Урванцев выявил в районе Норильска руды, богатые медью, никелем и платиной, а также крупный каменноугольный бассейн. В 1922 г. исследования показали, что район имеет выход к морю по водной системе, и в 1923 г. на норильском месторождении угля и медно-никелевых руд появились первые буровые агрегаты. В 1936 г. построены железнодорожная узкоколейка, сооружен первый причал в порту Дудинка, и в следующем году пошли первые поезда от Енисея до Норильска. Это способствовало ускорению проведения строительных работ будущего металлургического гиганта.

в 1938 г. под руководством и творческом участии начальника Норильского комбината А.П. Завенягина был сдан в эксплуатацию первый опытный конвертор, а в 1939 г. получены первые сотни тонн чернового никеля. Строились рудники, обогатительные фабрики, металлургические заводы, поселок Норильск, которому в 1953 г. был присвоен статус города. Уже в 1942 и 1943 гг. получили электролитные никель и медь, в 1944г. - первые тонны платиноидов в шламах. В 1949 г. был пущен плавильный цех медного завода и в 1950 г. завершено строительство электролиза меди. В 1960 г. открыто Талнахское месторождение медноникелевых руд и получен кобальт высокой чистоты.

Строительство Норильского комбината и города успешно развивалось, и в 1989 г.комбинат достиг пика своих производственных показателей.

В 1990 г. образован концерн «Норильский никель». В 1993 г. зарегистрировано АО «Норильский комбинат» дочернее предприятие РАО «Норильский никель», которое в общероссийском масштабе обеспечивает потребность 70% никеля, 62% меди, 78% кобальта и почти 100% металлов платиновой группы.