ISE - Никель - Производство, возникновение, использование

Никель встречается в природе в основном в виде оксидов, сульфидов и силикатов. Никель является пятым наиболее распространенным элементом Земли с самыми высокими концентрациями в ядре и самыми низкими концентрациями в земной коре. Никелевые руды добываются в странах 33 на всех континентах и ​​предотвращаются или перерабатываются в странах 30.

Первичный никель производится и используется в форме ферроникеля, оксидов никеля, NPI, сульфата никеля и других химикатов, а также более или менее чистого металлического никеля. Никель легко перерабатывается во многих сферах его использования, а большие количества вторичного или «лома» никеля используются для пополнения вновь добываемых руд.

Никель свойства

Изотопы никеля

Добыча никеля

сокращенная версия

Крупномасштабное производство никеля аналогично медь, Во-первых, предварительно обжаренный материал (смесь NiS, Cu₂S, Fe₂O₃ и FeS) с коксом и SiO₂расплавленный, причем оксид железа сливается в виде шлака из силиката железа. Оставшийся жидкий медно-никелевый грубый камень (расплав NiS, Cu₂S и FeS) регулярно отводится и освобождается от железа в конвертере (окисление сульфида железа, FeS, впрыскиваемым воздухом с последующим зашлакованием SiO 2₂, То, что остается, - это железный, медно-никелевый тонкий камень, смесь меди.₂S и 20% NiS.

производство никеля

1.Flotation

Большинство никеля получают из железных руд, содержащих никель и медь, таких как магнитный никелевый гравий. Чтобы сделать добычу рентабельной, никель сначала необходимо обогатить флотацией до содержания никеля около пяти процентов. Флотация (от английского to float - плавать) - это физико-химический процесс разделения мелкозернистых твердых тел из-за разной смачиваемости поверхности частиц. Процесс протекает в жидкости, часто в воде, и при наличии газа, часто воздуха. Согласно определению, приведенному в стандарте VDMA 24430, это процесс разделения, при котором вещества, диспергированные или взвешенные в воде, переносятся на поверхность воды за счет прилипших пузырьков газа и удаляются с нее с помощью устройства очистки.

2. обжиг

Затем руда обжаривается аналогично производству меди. Здесь руду сначала предварительно обжаривают для превращения части сульфида железа в оксид железа. Впоследствии силикаты и кокс добавляют к шлаку оксида железа в виде силиката железа. В то же время медно-никелевый необработанный камень образуется из сульфида никеля, меди и железа. Так как это особенно тяжелее, чем железо-силикатный шлак, две фазы могут быть нарезаны отдельно.

Обжиг или обжиг в металлургии относится к обработке серы, сурьмы и мышьяка путем нагревания в обжиговых печах. В результате образуются газы для обжига, такие как диоксид серы и триоксид мышьяка (тлеющий табак). Другие оксиды металлов, полученные в результате процесса окисления, подвергают стадии восстановительной обработки.

Затем грубый камень заполняется в конвертере и добавляется кремнезем. Вводится кислород. В результате оставшийся сульфид железа обжаривают до оксида железа и затем очищают. Результатом является Медь-никель-Феинстеинкоторый состоит из примерно 80% меди и никеля и примерно 20% серы.

3. Отделение Роникелс

Для извлечения Rohnickels никель должен быть отделен от меди. Для этого мелкий камень сплавляют с сульфидом натрия Na₂В этом случае между медью и сульфидом натрия образуется только слабый двойной сульфид. Образуются две легко разделяемые фазы: двойной сульфид меди (натрия) и сульфид никеля. После отделения сульфид никеля обжигается до оксида никеля и затем восстанавливается до никеля с помощью кокса.

4. Производство чистого никеля

Чтобы получить чистый никель, неочищенный никель подвергается электролитической очистке. Для этого необработанный никель соединяется в качестве анода и тонкого листа никеля в качестве катода в электролизной ячейке. В качестве электролита используется раствор соли никеля. Во время электролиза никель и все менее благородные компоненты растворяются на аноде. Все более благородные компоненты остаются твердыми и попадают под электрод в виде анодного шлама. Это важный источник для производства драгоценных металлов, таких как золото или платина. На катоде ионы никеля восстанавливаются из раствора до никеля, все менее благородные компоненты остаются в растворе. Чистота электролита никеля составляет около 99,9%.

Для извлечения чистого никеля с чистотой 99,99% существует специальный процесс, называемый лунным процессом, названный в честь Людвига Монда, который открыл тетракарбонил никеля в 1890 году. Этот процесс основан на образовании и разложении тетракарбонила никеля. Для этого мелкодисперсный сырой никелевый порошок помещают в поток окиси углерода при 80 ° C. При этом образуется газообразный тетракарбонил никеля. Он освобождается от летучей пыли и передается в камеру разложения при 180 ° C. Внутри маленькие никелевые шарики. На них тетракарбонил никеля снова разлагается на никель и монооксид углерода. В результате получается очень чистый никель.

5. Производство высокочистого никеля

Лунный процесс, названный в честь Людвига Монд, был разработан для очистки металлического никеля. Он основан на химической транспортной реакции.

В общем случае твердое (или реже жидкое) вещество реагирует при определенной температуре с газообразной транспортной средой и превращается в одинаково газообразный продукт (газофазный комплекс). Этот продукт затем переносится в другое место и при другой температуре в результате обратной реакции в гораздо более чистом материале и обратной транспортировке. Он использует тот факт, что химическое равновесие зависит от температуры.

Использование никеля

Никель нужен как металл в небольших количествах, большая часть производства идет в производство нержавеющих сталей и никелевых сплавов. Никель используется во многих специфических и узнаваемых промышленных и потребительских товарах, включая нержавеющую сталь, магниты Alnico, монеты, аккумуляторы, струны для электрогитары, капсулы с микрофоном, покрытие для сантехники и специальные сплавы, такие как Permalloy, Elinvar и Invar. Используется для покрытия и в качестве оттенка в стекле. Запасы никелевых месторождений, истощенных с сегодняшней точки зрения, лежат между 70 и 170 миллионами тонн. В настоящее время в мире ежегодно добывается более одного миллиона тонн нефти (2006: 1,340 миллионов тонн) Повышен. Цена на никель иногда подвержена очень высоким колебаниям цен из-за спекуляций на финансовых рынках.

1. Никель используют в качестве металла

Чистый металлический никель используется в мелкодисперсной форме в качестве катализатора при гидрировании ненасыщенных жирных кислот. Из-за своей химической стойкости никель используется в аппаратуре в химических лабораториях и химической промышленности (например, в никелевых тиглях для разложения). Никелевые сплавы, например Б. для монет.

Никель служит металлическим покрытием для защиты от коррозии («никелирование») металлических объектов: из-за его окислительно-защитных свойств металлы (в частности, железо) покрываются слоем никеля для определенных технических целей посредством гальванической технологии.

Металл также использовался ранее, чтобы сделать оправы из никелевых очков.

В качестве бета-излучателя используется изотоп никеля. ⁶³Ni используется в детекторах захвата электронов в газовых хроматографах.

2. Использование никеля в сплавах

Никель - важный легирующий металл, который в основном используется для чистовой обработки стали. Большая часть никеля идет туда. Это делает сталь устойчивой к коррозии и увеличивает ее твердость, вязкость и пластичность. Стали, высоколегированные никелем, используются в особо агрессивных средах. Нержавеющая сталь V2A (название происходит от «аустенитной испытательной партии 2» на сталеплавильном заводе Krupp, соответствует X12CrNi18-8) содержит 8% никеля помимо 18% хрома, V4A (торговые марки Cromargan или Nirosta), 11% помимо 18% хрома и 2% молибдена.

Никель является отличным легирующим агентом для некоторых драгоценных металлов и используется в испытаниях на огнестойкость в качестве коллектора элементов платиновой группы. Таким образом, никель способен полностью собирать все шесть элементов платиновой группы, особенно платину и палладий, из руд и частично собирать золото.

Никелевая пена или никелевая сетка используется в газодиффузионных электродах для щелочных топливных элементов.

Никель и его сплавы часто используются в качестве катализаторов реакций гидрирования. Никель Ренея, тонкоизмельченный никель-алюминиевый сплав, является распространенной формой, хотя также используются соответствующие катализаторы, включая катализаторы типа Ренея.

Около 20% никеля используется (в Германии) для производства других никелевых сплавов:

• Константан, сплав 55% меди и 45% никеля, который имеет почти постоянное удельное электрическое сопротивление в широком диапазоне температур. Он в основном используется для точных сопротивлений.
• Суперсплавы на основе никеля - это сплавы, специально предназначенные для использования при высоких температурах и в агрессивных средах. Они используются, например, в авиационных турбинах и газовых турбинах электростанций.
• Никель Ренея, никель-алюминиевый сплав, который является важным катализатором гидрирования органических соединений.
• Нейзильбер, медно-никелево-цинковый сплав с содержанием никеля 10–26%, который особенно устойчив к коррозии и в основном используется для изготовления столовых приборов и электротехнических устройств.
• Монель, также является медно-никелевым сплавом с примерно 65% никеля, 33% меди и 2% железа, который отличается особой химической стойкостью, включая фтор. Поэтому он используется для баллонов со сжатым фтором.
• Аустенитный чугун с шаровидным графитом, специальный сферический чугун с содержанием никеля до 20%, для использования в агрессивных средах и при высоких температурах.

Мировое производство и запасы никеля

Резервы для Бразилии, Китая, Колумбии, Индонезии и США были пересмотрены на основе новой информации из корпоративных или правительственных отчетов.

Выявленные наземные ресурсы со средним содержанием никеля 1% или более содержат не менее 130 миллионов тонн никеля, из которых около 60% в латеритах и ​​40% в сульфидных месторождениях. Обширные запасы никеля также обнаружены в марганцевых корках и клубнях на морском дне. Сокращение открытия новых сульфидных месторождений в традиционных районах добычи привело к разведке в более требовательных местах, таких как Восточная Центральная Африка и Южная Арктика.

Заменители: Нержавеющие стали с низким содержанием никеля, дуплекс или максимальное содержание хрома заменяются аустенитных марок в строительстве. Не содержащие никель специальные стали иногда используются вместо нержавеющей стали в энергетике и нефтехимической промышленности. Титановые сплавы могут заменить никель-металлический сплав или сплавы на основе никеля в агрессивных химических средах. В некоторых случаях вместо никель-металлогидридных батарей можно использовать литий-ионные батареи.

Переработка никеля

Переработка металлов, таких как никель, создает беспроигрышные сценарии для окружающей среды и промышленности. Это неотъемлемая часть металлургической промышленности; Металлы перерабатываются по их стоимости и потому, что большинство из них могут быть переработаны без потери качества. Это особенно верно для цветных металлов, таких как никель.
Поскольку оцениваются перерабатываемые металлы, существует инфраструктура для их сбора и обработки. Хотя сегодня общество, вероятно, воспринимает переработку металла как экологическую деятельность, оно существует уже тысячи лет как самостоятельный прибыльный бизнес-сектор. В большинстве стран экономика сбора, сортировки, переработки, транспортировки и использования металлолома занимает больше людей и имеет большее экономическое значение, чем добыча и переработка руды.

Никель и никельсодержащие сплавы могут быть восстановлены до их первоначального состояния или превращены в другую, но ценную форму. Примерами являются никельсодержащий лом нержавеющей стали, переработанный в новую нержавеющую сталь, или никель из переработанных батарей, используемых для никельсодержащих нержавеющих сталей.

Около 68% никеля, доступного из потребительских товаров, перерабатывается и начинается новый жизненный цикл (базовый год 2010); еще 15% входит в цикл из углеродистой стали. Тем не менее, около 17% по-прежнему оказываются на свалке, особенно в металлоконструкциях и WEEE.
Переработка является важным фактором жизненного цикла никеля и важным вкладом в глобальную устойчивость. Никельсодержащие продукты, такие как нержавеющая сталь, долговечны и предназначены для длительного использования. Спрос на переработанный никель растет; это часть решения в качестве дополнения к первичной продукции.

Источник: Институт никеля

Объяснение металлургии на принципах переработки

«В 2006 году представители металлургической промышленности опубликовали заявление о принципах утилизации. Декларация, подписанная 18 ассоциациями производителей металлов, включая Институт никеля, направлена ​​на то, чтобы побудить политиков, дизайнеров и производителей использовать мышление жизненного цикла при разработке стратегий утилизации металлов.

Многие металлы могут быть переработаны бесконечно без потери свойств. До настоящего времени содержание переработанных металлов и сплавов в продуктах использовалось в качестве движущей силы для повышения скорости переработки и как показатель экологических показателей. Однако такой подход может способствовать неэффективности производства и использования переработанных металлов; декларация показывает, что содержание переработанного материала в продукте не учитывает экологических издержек и выгод, связанных с достижением этой цели.

Использование подхода с использованием вторичного содержимого может увеличить общие экономические и экологические затраты, поскольку металл, доступный для переработки, перенаправляется на производство конкретного продукта, а не туда, где цикл переработки является более экономичным или более экологически чистым. Цель должна состоять в том, чтобы продвигать экологическую эффективность в использовании металлов, максимизируя экономические выгоды для общества.

Подход жизненного цикла, который учитывает материальные потоки в конце жизненного цикла продукта, является предпочтительным; это позволяет наиболее точно оценить экологические и экономические эффекты, направленные на увеличение переработки. Такой подход позволяет лицам, принимающим решения, выявлять неэффективность и связанное с этим воздействие на окружающую среду, а также оптимизировать возможности рекуперации продукции и рециркуляции материалов ».

Никель в круговой экономике

Концепция круговой экономики обычно понимается как «регенеративная система, в которой использование ресурсов и отходов, выбросы и потери энергии сведены к минимуму за счет замедления, закрытия и сужения энергетических и материальных циклов. Этого можно добиться за счет надежной конструкции, технического обслуживания, ремонта, повторного использования, восстановления, ремонта, ремонта и переработки. Это контрастирует с линейной экономикой, которая представляет собой модель производства по принципу «взять, создать, продать».

Благодаря своим превосходным свойствам и высокой эффективности переработки никель и никельсодержащая нержавеющая сталь показывают, как первичные материалы могут способствовать циркулярной экономике. Поскольку никель улучшает коррозионную стойкость, продукт прослужит дольше и потребует меньше обслуживания. Его высокая стоимость делает ремонт и повторное использование никельсодержащих продуктов экономически привлекательными. Высокий уровень эффективности рециркуляции гарантирует, что никель вернется в экономику после окончания срока службы никельсодержащих продуктов.

Крупнейшие производители никеля

1. хорошо

Vale SA, ранее известная как Companhia Vale do Rio Doce (CVRD) со штаб-квартирой в Рио-де-Жанейро, является одной из трех крупнейших горнодобывающих компаний в мире, наряду с Rio Tinto Group и BHP Billiton.

Vale - крупнейший в мире производитель никеля. Vale управляет никелевыми рудниками и предприятиями в Бразилии, Канаде, Индонезии и Новой Каледонии, а также полностью принадлежащими НПЗ и совместными предприятиями в Китае, Южной Корее, Японии, Великобритании и Тайване. Vale предлагает широкий ассортимент продукции, способной удовлетворить разнообразные потребности потребителей никеля. Региональные офисы продаж напрямую обслуживают клиентов по всему миру.

Вейл был на 1. Июнь 1942 основан. Она была на 26. Октябрь 1943 на фондовой бирже Рио-де-Жанейро, 04. Апрель 1968 на фондовой бирже Сан-Паулу (BOVESPA), на 8. Февраль 2000 в Latibex, латиноамериканской бирже ценных бумаг, базирующейся в Мадриде, на 20. Июнь 2000 на Нью-Йоркской фондовой бирже (NYSE) и 18. Июль 2008 котируются на NYSE Euronext Paris.

В декабре 2017 года Vale объявила о переходе на Novo Mercado, специальный сегмент листинга B3 SA - Bolsa, Balcão, Brazil, Novo Mercado, который отличается высокими стандартами корпоративного управления. Листинг в этом конкретном сегменте включает принятие ряда корпоративных правил и правил управления и улучшает раскрытие руководящих принципов, а также наличие структур прозрачности, мониторинга и контроля.

Акционеры 220.000 со всех континентов принесли Vale 2018 второй по величине объем продаж на Нью-Йоркской фондовой бирже. В соответствии с Forbes Global 34,1, объем продаж 4,6 млрд. Долл. США, а прибыль 2000 млрд. Долл. США занимает место 132 крупнейших предприятий мира (условия: финансовый год 2018). Компания пришла в середине 2018 по рыночной стоимости около 77 миллиардов долларов США.

2. Норникель или Норильский Никель

Норникель (русский Норникель, 2016: Норильский Никель) - российская компания со штаб-квартирой в Москве. Компания включена в Индекс РТС Российской торговой системы и NASDAQ. Согласно ее собственным заявлениям, компания вносит 1,5% российского валового внутреннего продукта.

Основными направлениями деятельности группы компаний «Норникель» являются добыча, разведка, добыча, обогащение и переработка полезных ископаемых, а также производство, сбыт и сбыт цветных и драгоценных металлов. Продукция поставляется в страны 30.
Производственные подразделения Группы расположены в России (Норильский индустриальный парк, Кольский полуостров и Забайкальский край), Финляндии, Австралии и Южной Африке.
Полярная дивизия находится за Полярным кругом на полуострове Таймыр и является важнейшей ресурсной базой Норникеля.

Помимо производственных мощностей, компания имеет собственную дистрибьюторскую сеть, топливно-энергетические компании, транспорт, ряд научно-исследовательских подразделений и уникальный арктический грузовой флот.
Ценные бумаги Компании являются одними из наиболее ликвидных инструментов на отечественном и зарубежном фондовых рынках. В России акции ГМК «Норильский никель» включены в список первого уровня Московской фондовой биржи и допущены к торгам на Санкт-Петербургской фондовой бирже. Их АДР торгуются на внебиржевом рынке США и в электронной торговой системе внебиржевых рынков на Лондонской, Берлинской и Франкфуртской фондовых биржах. АДР Компании также включены в индекс FTSE Russia IOB Лондонской фондовой биржи.

Норникель является ведущим в мире никелевым и палладиевым промоутером. Кроме того, компания совместно со своей дочерней компанией Stillwater Mining Company (Денвер, штат Колорадо) входит в четверку крупнейших производителей платины и входит в десятку крупнейших производителей меди в мире. Кроме того, норникель выделяет кобальт, родий, серебро, золото, теллур, селен, иридий, рутений и углерод.

3. Glencore

Glencore plc является крупнейшей в мире группой по торговле сырьевыми товарами. Его оперативный штаб находится в Бааре, Швейцария. Группа была полностью в частной собственности руководства и ключевого персонала к маю мая 2011. После IPO на Лондонской фондовой бирже 2011 акции Glencore были публично обращены. Glencore входит в ведущий британский индекс FTSE 100.

Glencore - ведущий производитель и продавец никеля с офисами в Австралии, Канаде и Европе. Glencore производит одни из самых чистых никелевых сплавов в мире, а также является одним из крупнейших переработчиков и переработчиков никельсодержащих материалов, включая аккумуляторы. Дистрибьюторский бизнес Glencore включает металлический никель, концентраты, полупродукты и ферроникель.
Другие металлы производятся как побочный продукт производства никеля, включая кобальт, медь, драгоценные металлы и металлы платиновой группы.

Glencore plc является крупнейшей в мире группой по торговле сырьевыми товарами. Его оперативный штаб находится в Бааре, Швейцария. Группа была полностью в частной собственности руководства и ключевого персонала к маю мая 2011. После IPO на Лондонской фондовой бирже 2011 акции Glencore были публично обращены. Glencore входит в ведущий британский индекс FTSE 100.

По объему продаж Glencore является крупнейшей швейцарской компанией до Vitol. Прямо или косвенно сотрудники 62.000 работают в 60.000 на площадках 19 в странах 12; Сотрудники 2.000 в странах 40 отвечают за маркетинг.

С оборотом в 205,4 млрд. Долларов США и прибылью в размере 5,8 млрд. Долларов США, Glencore в соответствии с Forbes Global 2000 занимает место 64 крупнейших предприятий мира (условия: год 2018). Компания вошла в 2018 в начале рыночной капитализации приблизительно в 76 млрд. Долларов США.

4. BHP Billiton

Группа BHP, до 18 ноября 2018 г. BHP Billiton, является австралийско-британской сырьевой группой под публично используемым названием «BHP» и входит в тройку крупнейших горнодобывающих компаний мира вместе с Vale и Rio Tinto Group.

BHP - ведущая мировая ресурсная компания. BHP добывает и перерабатывает минералы, нефть и газ с более чем сотрудниками и подрядчиками 72.000, особенно в Австралии и Америке. Продукция продается по всему миру, а продажи и маркетинг осуществляются через Сингапур и Хьюстон, США. Его глобальная штаб-квартира находится в Мельбурне, Австралия.

BHP работает в структуре компаний с двойным списком, в которой две материнские компании (BHP Group Limited и BHP Group Plc) работают так, как если бы они были единым предприятием, называемым BHP. BHP возглавляется единоличным советом и руководством.

BH продвигает никель в Австралии. Nickel West - полностью интегрированная никелевая компания, занимающаяся добычей на рынке и имеющая более 3500 сотрудников и подрядчиков. Вся деятельность по добыче никеля (открытые и подземные рудники, обогатительные фабрики, плавильные заводы и нефтеперерабатывающие заводы) расположена в Западной Австралии. Интегрированный бизнес добавляет стоимость по всей цепочке создания стоимости никеля, так как большая часть текущей продукции Nickel West продается в виде порошка и брикетов.

5. Англо-американский

Anglo American - это глобальная группа, занимающаяся добычей и переработкой сырья. Головной офис компании находится в Лондоне и Йоханнесбурге, а головной офис - в Лондоне.

В компании работает около 69.000 сотрудников и годовой доход составляет около 28 миллиардов долларов США. Горнодобывающий сектор является основным бизнесом Anglo American до обработки металла.

Anglo American Plc. Добывает сырье, такое как платина, алмазы, медь, никель, железная руда и уголь через большое количество дочерних компаний и долей участия. Кроме того, Группа управляет производственными мощностями по производству марганца и ниобия, а также сталелитейными заводами. Производитель бумаги и упаковки Mondi работал на 2. Июля 2007 оторвался.

Anglo Base Metals удовлетворяет спрос на цветные металлы, такие как медь, цинк, никель или минеральный песок. Компания имеет несколько долей участия в Южной Африке, Ирландии, Чили, Перу, Бразилии и Намибии. Anglo American добывает никель через бразильскую компанию для приобретения ниобия и фосфатов.

Никелевые изделия

Никелевые шарики
Никель полосы
Никелевые прутки
Никелевые блоки
Никелевая доска
Никель чипсы
Никель чанк
Никелевая катушка
Никель концентрат
Никель Тигли
Никель кубики
Никелевый цилиндр
Никель диск
Никель Электроды
Никель чешуйчатый
Никелевые фланцы
Никелевая пена
Никелевая фольга
Никелевая марля
Никелевые гранулы
Никелевые сетки
Никель Соты
Никель Слиток
Никелированная проволока
Никель ком
Никелевая сетка
Никель металл
Никелевый микропленка
Никель Микролиф
Никель нанокристаллическая фольга
Никель на диоксиде кремния / глиноземный катализатор
Никель Запчасти
Частицы никеля
Никелевая паста
Никелевые пеллеты
Никель кусочки
Никелевые пластины
Никелевый порошок
Никель шайба
Никель лента
Никелевые кольца
Никелевый прут
Образцы никеля
Никель для бритья
Никелевые листы
Никель выстрел
Никель монокристалл
Никель рукава
Никелевые слизни
Образцы никеля
Никелевые сферы
Никелевые сферы с серебряным покрытием
Никель губка
Никель Спринг
Полоса никеля
Никелевая лента
Никель труба
Никелевая пластина
Никелевая проволока
Никель шерсть
Ультратонкая никелевая фольга

ISE / Arndt Uhlendorff - октябрь 2019

Пожалуйста, подписывайтесь на нас: