Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Способы получения

Читайте также:
  1. II. ВИДЫ ПРАКТИК, ФОРМЫ И СПОСОБЫ ИХ ОРГАНИЗАЦИИ
  2. VIII.3. Дрейф нуля и способы его уменьшения.
  3. Альтернативные способы разрешения юридических (правовых) конфликтов (ADR).
  4. Амортизационные отчисления: понятие, способы начисления амортизационных отчислений.
  5. Антибиотики классифицируют по источникам получения. Укажите антибиотик бактериального происхождения
  6. Аукцион и конкурс как способы приватизации.
  7. Богатство страны и способы его оценки.

Расчетно-графическая работа

«Металлы»

 

 

Выполнил студент 41П группы: Варлаханов А.В.

Проверил преподаватель:

Муромцева Е.В.

 

Хабаровск, 2011

Оглавление

 

1 Нахождение никеля в природе. 3

1.1 Распространенность. 3

1.2 Важнейшие природные соединения и их названия. 3

2 Способы получения. 4

3 Физические свойства. 5

4 Характеристика никеля исходя из положения в переодической таблице Д. И. Менделеева. 5

4.1 Оксиды никеля. 6

4.2 Гидроксиды никеля. 7

5 Химические свойства. 7

6 Облать применения никеля и его соеденений. 8

7 График зависимости потенциалов водородного и кислородного электродов от pH среды.. 9

 


 

Нахождение никеля в природе

Распространенность

Никель довольно распространён в природе. Существует гипотеза, что земное ядро состоит из никелистого железа. В соответствии с этим среднее содержание никель в земле в целом по оценке около 3%. В земной коре, где никеля 0,01 %, он также тяготеет к более глубокой, так называемых базальтовой оболочке. В земной коре встречается только в связанном виде, в железных метеоритах содержится самородный никель (до 8 %). Содержание его в ультраосновных породах примерно в 200 раз выше, чем в кислых (1,2 кг/т и 8г/т). В ультраосновных породах преобладающее количество никеля связано с оливинами, содержащими 0,13 – 0,41% Ni. Он изоморфно замещает железо и магний. Небольшая часть никеля присутствует в виде сульфидов. Никель проявляет сидерофильные и халькофильные свойства. При повышенном содержании в магме серы возникают сульфиды никеля вместе с медью, кобальтом, железом и платиноидами. В гидротермальном процессе совместно с кобальтом, мышьяком и серой и иногда с висмутом, ураном и серебром, никель образует повышенные концентрации в виде арсенидов и сульфидов никеля. Никель обычно содержится в сульфидных и мышьяк-содержащих медно-никелевых рудах.

Важнейшие природные соединения и их названия

 

Никель входит в состав многих сплавов, которые широко используются в сотнях промышленных отраслей. Это один из самых полезных металлов, известных человеку.

· никелин (красный никелевый колчедан, купферникель) NiAs

· хлоантит (белый никелевый колчедан) (Ni, Co, Fe)As2

· гарниерит (Mg, Ni)6(Si4O11)(OH)6*H2O

· магнитный колчедан (Fe, Ni, Cu)S

· мышьяково-никелевый блеск (герсдорфит) NiAsS

· пентландит (Fe,Ni)9S8

Способы получения

Около 80% никеля от общего его производства получают из сульфидных медно-никелевых руд. После селективного обогащения методом флотации из руды выделяют медный, никелевый и пирротиновый концентраты. Под обогащением руд принято понимать совокупность приемов получения концентратов путем обработки руд механическими способами - измельчением с последующей гравитацией, магнитной сепарацией или флотацией.

Способы обогащения основаны на измельчении руды до такой степени, при которой зерна рудных минералов, например сульфиды меди, никеля, свинца, освобождаются от связи с пустой породой и могут быть отделены от пустой породы без нарушения элементного состава рудного минерала.

Никелевый рудный концентрат в смеси с флюсами плавят в электрических шахтах или отражательных печах с целью отделения пустой породы и извлечения никеля в сульфидный расплав (штейн), содержащий 10-15% Ni. Обычно электроплавке предшествуют частичный окислительный обжиг и окускование концентрата.

Наряду с Ni в штейн переходят часть Fe, Со и практически полностью Cu и благородные металлы. После отделения Fe окислением (продувкой жидкого штейна в конвертерах) получают сплав сульфидов Cu и Ni - файнштейн, который медленно охлаждают, тонко измельчают и направляют на флотацию для разделения Cu и Ni. Никелевый концентрат обжигают в кипящем слое до NiO. Металл получают восстановлением NiO в электрических дуговых печах. Из чернового никель отливают аноды и рафинируют электролитически. Содержание примесей в электролитном никель (марка 110) 0,01%.

Для разделения Cu и Ni используют также так называемых карбонильный процесс, основанный на обратимости реакции:

 

Ni + 4CO = Ni(CO)4

Получение карбонила проводят при 100-200 атм и при 200-250 °C, а его разложение - без доступа воздуха при атм. давлении и около 200 °C. Разложение Ni(CO)4 используют также для получения никелевых покрытий и изготовления различных изделий (разложение на нагретой матрице).

В современное "автогенных" процессах плавка осуществляется за счет тепла, выделяющегося при окислении сульфидов воздухом, обогащенным кислородом. Это позволяет отказаться от углеродистого топлива, получить газы, богатые SO2, пригодные для производства серной кислоты или элементарной серы, а также резко повысить экономичность процесса. Наиболее совершенно и перспективно окисление жидких сульфидов. Все более распространяются процессы, основанные на обработке никелевых концентратов растворами

кислот или аммиака в присутствии кислорода при повышенных температурах и давлении (автоклавные процессы). Обычно никель переводят в раствор, из которого выделяют его в виде богатого сульфидного концентрата или металлического порошка (восстановлением водородом под давлением).

Из силикатных (окисленных) руд никель также может быть сконцентрирован в штейне при введении в шихту плавки флюсов - гипса или пирита. Восстановительно-сульфидирующую плавку проводят обычно в шахтных печах; образующийся штейн содержит 16-20% Ni, 16-18% S, остальное - Fe. Технология извлечения никеля из штейна аналогична описанной выше, за исключением того, что операция отделения Cu часто выпадает. При малом содержании в окисленных рудах Со их целесообразно подвергать восстановительной плавке с получением ферроникеля, направляемого на производство стали. Для извлечения Никеля из окисленных руд применяют также гидрометаллургические методы - аммиачное выщелачивание предварительно восстановленной руды, сернокислотное автоклавное выщелачивание и других.


Дата добавления: 2015-07-16; просмотров: 198 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Оксиды никеля | Химические свойства | График зависимости потенциалов водородного и кислородного электродов от ph среды |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Лучевая кость.| Физические свойства

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.008 сек.)