МАУ ИЦ «Норильские новости»

Как рождается Ni

Как рождается Ni

Как рождается Ni

Никель (Ni) — химический элемент десятой группы, четвёртого периода периодической системы, с атомным номером 28 и атомной массой 58,69. Это серебристо–белый блестящий металл с небольшим золотистым оттенком, один из самых распространённых антикоррозионных компонентов для сталей. На производство последних идёт около 50% мирового никеля, чуть больше, 30%, — на изготовление жаропрочных и цветных сплавов.

Когда на полях Великой Отечественной войны появился танк Т-34, немцы были поражены неуязвимостью его брони, которая содержала большой процент никеля.

История открытия

Ещё до официального открытия никеля, в начале XVII века, на рудниках Саксонии существовал термин «купферникель», что означало — «ложная медь». Из этого сплава выделывали шпоры, применяли его для отделки оружия, а также для ювелирных изделий. По одной из версий, название восходит к собственному имени Nikolaus — так по преданию звали злого духа из немецкой мифологии, который охранял этот металл и мешал горнякам.

Прошло примерно полвека, прежде чем шведский учёный Аксель Фредерик Кронстедт в 1751 году обнаружил в купферникеле «существование особенного металла». Ему удалось получить зелёный окисел и путём восстановления последнего — новый металл, названный никелем. Однако в последующие два десятка лет это открытие оспаривалось. При этом господствовала точка зрения, что Кронстедт получил не новое простое вещество, а какое–то соединение с серой — то ли железа, то ли висмута, то ли кобальта, то ли какого–то другого металла. И только в 1775 году другой швед — Бергман — выполнил исследования, позволявшие заключить, что никель — это всё же простое вещество. Окончательно никель как элемент утвердился только в начале XIX века, в 1804 году, после скрупулёзных исследований немецкого химика Рихтера, который для очистки провёл 32 перекристаллизации никелевого купороса (сульфата никеля) и в результате восстановления получил чистый металл.

Интересно и другое: никель довольно редко встречается в земной коре, но в сто раз чаще — в ядре Земли, где он второй по численности элемент после железа. Мировой лидер по добыче никеля — наша страна. При этом в царской России не было собственной никелевой промышленности. Этот ценный металл приходилось ввозить из–за границы. Соответствующая отрасль металлургии у нас была создана только при советской власти, а первый никелевый завод начал работать в 1934 году на Урале.

В недрах Таймыра

История Норильска непосредственно связана с комбинатом, а следовательно, и с добычей никеля. В 1938 году Авраамию Завенягину приходилось доказывать, что на Таймыре можно проводить выплавку никеля по полному циклу, получая на выходе чистый металл. До этого предполагалось, что здесь будут только добывать руду и выплавлять файнштейн, а перерабатывать его — уже на материке. При таком неполном цикле не было нужды в мощных электростанциях, развитой инфраструктуре, большом штате высококлассных специалистов. В этом случае и сам Норильск стал бы совсем иным. Чтобы доказать реальность своих планов, Завенягину нужно было привезти в Москву образец чистого металла, полученного в Норильске. Для этого в 1938 году был открыт опытно–металлургический цех. Уже через несколько месяцев там выплавили первый слиток норильского никеля — размером с портсигар.

В ночь с 23 на 24 февраля 1942 года, когда страна отпраздновала годовщину Красной армии, на ещё не достроенном Большом металлургическом заводе (так первоначально назывался никелевый) в холодном цехе запустили первый агрегат и получили никелевый штейн (полуфабрикат никеля — сульфидный сплав). 9 марта был пущен первый конвертор БМЗ — получен файнштейн. Для его переработки нужно было смонтировать обжигово–восстановительный и электролитный цеха. Сделали и это: 24 апреля на Малом металлургическом заводе выплавлен черновой никель, а 29 апреля Норильский комбинат выдал первый чистый электролитный никель. Эта была настоящая

победа норильских металлургов, их вклад в победу в Великой Отечественной войне.

Технология успеха

Сейчас среди мировых компаний, производящих этот металл, «Норникель» занимает третье место. Порядка 23% от общей добычи никеля в мире приходится на «Норникель». При этом цена этого металла на рынке постоянно колеблется: сейчас на Лондонской бирже его стоимость составляет примерно 14 тысяч долларов за тонну.

В 2019 году Заполярным филиалом было выработано более 200 тысяч тонн никеля в файнштейне, который был отправлен на Кольскую ГМК. В чистом виде никель в Норильске перестали производить с закрытием никелевого завода в 2016 году. Закрыв устаревшее производство, в компании перераспределили мощности среди предприятий, сохранив при этом объёмы выпуска продукции и снизив вредные выбросы.

Технологическая цепочка добычи никеля сложная и продолжительная. Сперва горные предприятия — в Большом Норильске их шесть — поднимают руду. На Норильском и Талнахском месторождениях она бывает трёх типов: богатая, медистая и вкрапленная. Затем руда перерабатывается обогатителями на норильской и талнахской обогатительных фабриках, где проходит три этапа — дробление, измельчение и флотацию.

Далее полученный никелевый концентрат откачивается на Надеждинский металлургический завод. Там в печах взвешенной плавки он подвергается плавлению с получением медно–никелевого штейна, из которого, в свою очередь, в конверторах получается файнштейн, являющийся сейчас конечной товарной продукцией Заполярного филиала. Далее файнштейн разливается и охлаждается в течение 72 часов, а после — отгружается в Дудинку. Оттуда на судах морского флота «Норникеля» транспортируется на Кольскую ГМК для дальнейшей переработки.

Товарный вид

Химия

Никель используется для получения разных реактивов. Он отличается коррозионной стойкостью к воздействию высоких температур и большой концентрации растворов, не покрывается ржавчиной в окружающей атмосфере, в щелочах, в горячем и холодном виде, а также в органических и неорганических кислотах.

Медицина

Никель применяется в ортодонтии: в никель–хромовых сплавах и нитиноловой проволоке, в припоях белого золота и различных типов стали, используемых в ортодонтической практике. Сплав нержавеющей стали и никеля — самый распространённый материал для брекетов, они идеально фиксируются на зубах и обладают высокой прочностью.

Аккумуляторы

Металл используют при производстве аккумуляторов — никель–кадмиевых, железо–никелевых, никель–цинковых, никель–водородных. Никелевые электроды устойчивы в электролите, имеют долгий срок службы и доступны по стоимости. Их используют в морском и речном транспорте, в авиации, в военной технике, в устройствах радиосвязи.

Сплавы

Сплавы никеля и хрома — нихромы — жаропрочны, отличаются высокой коррозионной стойкостью, в том числе к кислотам. Применяются при изготовлении муфельных печей, теплообменников и трубопроводов, в качестве деталей газовых турбин.

31 января в 16:15
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Для комментирования мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо авторизоваться на сайт под своим логином.