Химия на никела
Министерство на образованието на Република Беларус
Белобългарски национален технически университет
Резюме по темата:
Художник: Адамчик Ю.В. гр. 104312
Ръководител: Дмитрий Медведев
В основата на съвременната технология са металите и металните сплави. Разнообразието от изисквания към металните материали нараства с развитието на нови клонове на технологиите.
В наше време атомната енергия се използва успешно и все по-широко за мирни цели, поставяйки високи изисквания към нови материали със специални свойства; реактивната технология, чиито теоретични основи са разработени от нашите учени преди много десетилетия, може да стане в услуга на съветския народ само след създаването и въвеждането на специални топлоустойчиви сплави. Прогресивно развиващите се отрасли на промишлеността - химическа, петролна, инженерна, транспортна и др. - се основават на широкото използване на високоякостни желязо, никел и други сплави. Сред най-важните метали в съвременните технологии никелът заема едно от първите места. Въпреки че никелът заема едва тринадесето място сред металите по отношение на разпространението в природата, но по отношение на значението му в технологиите той е наравно с желязото, алуминия, хрома и други основни метали.
Никелът има ценни химични и високи механични свойства. Благодарение на добрата си пластичност, никелът може да се използва за производство на различни продукти чрез гореща и студена деформация. Основният обект на приложение на никела са металните сплави. В тези сплави никелът е или основата, или един от важните легиращи елементи, които придават определени необходими свойства на сплавите. Неслучайно презВ продължение на много години, в общото потребление на никел, потреблението му като сплав или легиращ елемент е повече от80%.Останалият никел се използва в чиста форма (8%) и за никелови защитни покрития (около 10%).
1. Разпространение в природата.
Около 80% от общото му производство (с изключение на СССР) се получава от медно-никелови сулфидни руди. След селективно обогатяване чрез флотация от рудата се изолират медни, никелови и пиротинови концентрати. Концентратът от никелова руда, смесен с флюсове, се топи в електрически шахти или реверберационни пещи, за да се отделят отпадъчни скали и да се извлече никел в сулфидна стопилка (мат), съдържаща 10–15% Ni. Обикновено електрическото топене (основният метод на топене в СССР) се предшества от частично окислително печене и агломерация на концентрат. Заедно с Ni, част от Fe, Co и почти напълно Cu и благородни метали преминават в мат. След отделяне на Fe чрез окисляване (чрез продухване на течен щейн в конвертори) се получава сплав от Cu и Ni сулфиди - щейн, който бавно се охлажда, фино смила и се изпраща на флотация за разделяне на Cu и Ni. Никеловият концентрат се калцинира в кипящ слой до NiO. Металът се получава чрез редукция на NiO в електродъгови пещи. Анодите се отливат от суров никел и се рафинират електролитно. Съдържанието на примеси в електролит N. (клас 110) е 0,01%. За разделянето на Cu и Ni се използва т.нар. карбонил процес, основан на обратимостта на реакцията: