Производство никеля (1989)

Панорама на завод, производящий никель.

Изделия, в которых используется никель.

Сплавы никеля используются в производстве лопастей турбин.

Старт космического корабля с многоразовым шаттлом.

Карьер по добыче руд, содержащих никель.

Это могут быть сульфидные медно-никелевые и окисленные руды.

СССР располагает в основном сульфидными рудами.

Самосвалы с рудой.

Химический состав сульфидных медно-никелевых руд.

Химический состав окисленных никелевых руд.

Схема переработки сульфидных и окисленных руд.

При переработке сульфидных медно-никелевых руд получают никель и медь, кобальт и драгоценные металлы, а также серную кислоту.

Транспортная лента с рудой.

Процесс обогащения руды включает дробление, измельчение и обогащение флотацией.

В результате обогащения в пневмомеханических флотационных машинах получают коллективный концентрат, содержащий медь и никель или отдельно никелевый (6-7%) и медный (4%) концентрат.

Концентраты сгущают в сгустителях с периферийным приводом.

Фильтруют на дисковом вакуумном фильтре и сушат в барабанных сушилках.

Полученные высушенные концентраты окатывают в чашечных грануляторах и спекают при температуре 1100-1200 градусов или окусковывают на агломерационной машине, при этом из концентрата удаляется до 50% серы.

Смесь спеченных материалов с добавками флюсов (кварц, окись кальция), направляется по транспортной ленте для плавки в рудотермических электропечах и называется шихтой.

Мультфильм, показывающий процесс плавки в рудотермических электропечах.

Сбор шлака из электропечей.

Штейн извлекается из печей по мере накопления.

Извлечение никеля и меди в штейн при плавке в электропечах составляет 96-97%.

Заливка штейна в конвектор.

Рабочий наблюдает за заливкой.

Целью конвекторного передела является перевод основной части железа в шлак.

При конвектировании через расплав пропускают воздух или его смесь с кислородом.

Мультфильм, поясняющий процессы, протекающие в конвекторе.

Никель и медь в конвекторе остаются в виде сплава сульфидов и называются файнштейном.

Извлечение файнштейна из конвектора и разлив его в изложницы.

После охлаждения он подается на флотационное разделение, а шлак направляется для дальнейшей переработки.

Чтобы замедлить охлаждение файнштейна, с него скребком удаляют шлак и присыпают песком.

При медленном охлаждении жидкого файнштейна создаются условия для роста крупных кристаллов, что позволяет достаточно полно разделить файнштейн флотацией.

Полученные слитки разбивают на крупные куски, затем дробят в щитовых и конусных дробилках, измельчают в шаровых мельницах.

В пульпу, поступающую на флотацию добавляют реагенты и регуляторы среды.

Мультфильм, показывающий разделение во флотационных машинах сульфида меди и сульфида никеля.

В результате флотации получают два концентрата никелевый, содержащий 3-4% меди, и медный, содержащий 3-4% никеля.

Медный концентрат идет в медноплавильное производство.

Никелевый концентрат сгущается, фильтруется и отправляется на обжиг.

Состав концентрата.

Процесс флотации постоянно контролируется рентгеноспектральными анализаторами.

Обжиг никелевого концентрата.

Мультфильм, показывающий процессы, проходящие в печи для обжига концентрата.

Вращающаяся трубчатая печь для обжига закиси никеля.

В печи при температуре 1300 градусов удаляются остатки серы.

Центральный пульт управления печами.

Сталеплавильная трехфазная электродуговая печь для получения никеля из закиси никеля путем восстановительной плавки.

В качестве восстановителя используют древесный уголь, нефтекокс и другие малосернистые углесодержащие материалы.

Плавка проходит при температуре до 1500 градусов.

Для контроля и обслуживания печи служит кессонированное рабочее окно.

Бригада рабочих, обслуживающая печь.

Выпуск металла.

Специальный механизм наклона печи.

Полученный расплав чернового никеля разливают в изложницы на карусельной машине.

Основная доводка чернового никеля осуществляется деревянными жердями.

Процентный состав чернового никеля.

В дальнейшем, остывшие слитки используются в электролитическом процессе в качестве анодов.

Для ускорения охлаждения используют воду.

Полученные аноды комплектуются в отдельные пачки и направляются в цех электролиза.

Электролиз проходит в ваннах футерованных коррозионностойкими материалами, в которых подвешены катоды и аноды на токопроводящих штангах.

Сначала в ванны загружают аноды.

Затем опускают диафрагмы-ячейки из синтетической ткани и в них помещают катоды.

Электролиз анодов проводят в слабокислой среде с добавкой сульфата и хлорида никеля.

Мультфильм, показывающий процесс электролитического получения никеля.

Чаны с пневматическим перемешиванием, используемые для очистки от железа.

Образующаяся гидроокись железа выпадает в осадок.

Железный кек после фильтра поступает на рудную плавку, а раствор идет на дальнейшую очистку.

Очистка от меди осуществляется в цементаторе никелевым порошком с сильно развитой активной поверхностью.

После осаждения меди, раствор фильтруют и направляют на очистку от кобальта.

Химические формулы очистки.

После фильтрации кобальтовый кек, содержащий 4-6% гидроокиси кобальта направляют в кобальтовое производство.

Очищенный раствор направляют в катодные ячейки.

Процессы очистки растворов полностью автоматизированы.

Центральный пульт управления очисткой.

На экран дисплея ЭВМ поступают данные о давлении, температуре, составе и концентрации растворов.

ЭВМ обрабатывает данные и выбирает оптимальные условия процесса очистки.

Распечатка данных.

Отработанные аноды, вес которых составляет теперь 20% от первоначального, поступают на переплавку, а шламы перерабатываются по специальной схеме.

Полученные катоды идут к потребителю.

Часть катодов обрезается по требованию потребителя.

Сравнение схем переработки сульфидных медно-никелевых руд и окисленных никелевых руд.

Окисленные никелевые руды практически не поддаются обогащению, поэтому производится непосредственная плавка руды на штейн.

Мультфильм, показывающий плавку руды в шахтных печах.

Химические формулы процесса.

Конвертирование штейна.

Обжиг сульфидов никеля.

Восстановление и грануляция металлического никеля по технологиям близким переработке сульфидных руд.

Ассортимент получаемого никеля.