Ни́кель — элемент десятой (по устаревшей короткопериодной форме — восьмой) группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 28. Обозначается символом Ni (лат. Niccolum ). Простое вещество никель — это пластичный, ковкий, переходный металл серебристо-белого цвета, при обычных температурах на воздухе покрывается тонкой плёнкой оксида. Химически малоактивен.
- 1 Происхождение названия
- 2 История
- 3 Физические свойства
- 4 Химические свойства
- 5 Нахождение в природе
- 5.1 Месторождения никелевых руд
- 5.2 Природные изотопы никеля
- 7.1 Сплавы
- 7.2 Никелирование
- 7.3 Производство аккумуляторов
- 7.4 Химическая технология
- 7.5 Радиационные технологии
- 7.6 Медицина
- 7.7 Монетное дело
- 7.8 Музыкальная промышленность
- 7.9 Цены на никель
Происхождение названия
Элемент получил своё название от имени злого духа гор немецкой мифологии, который подбрасывал искателям меди минерал мышьяково-никелевый блеск, похожий на медную руду (ср. нем. Nickel — озорник); при выплавлении руд никеля выделялись мышьяковые газы, из-за чего ему и приписали дурную славу.
История
Никель (англ., франц. и нем. Nickel) открыт в 1751 г. Однако задолго до этого саксонские горняки хорошо знали руду, которая внешне походила на медную и применялась в стекловарении для окраски стёкол в зелёный цвет.
Все попытки получить из этой руды медь оказались неудачными, в связи с чем в конце XVII в. руда получила название купферникель (Kupfernickel), что приблизительно означает «Медный дьявол». Данную руду (красный никелевый колчедан NiAs) в 1751 г. исследовал шведский минералог Кронштедт. Ему удалось получить зелёный окисел и путём восстановления последнего — новый металл, названный никелем.
Когда Бергман получил металл в более чистом виде, он установил, что по своим свойствам металл похож на железо; более подробно никель изучали многие химики, начиная с Пруста. Никкел — ругательное слово на языке горняков. Оно образовалось из искажённого Nicolaus — родового слова, имевшего несколько значений. Но главным образом слово Nicolaus служило для характеристики двуличных людей; кроме того, оно обозначало «озорной маленький дух», «обманчивый бездельник» и т. д. В русской литературе начала XIX в. употреблялись названия николан (Шерер, 1808), николан (Захаров, 1810), николь и никель (Двигубский, 1824).
Физические свойства
Никель — серебристо-белый металл, не тускнеет на воздухе. Имеет гранецентрированную кубическую решетку с периодом a = 0,35238 нм, пространственная группа Fm3m. В чистом виде весьма пластичен и поддается обработке давлением. Является ферромагнетиком с точкой Кюри 358 °C.
- Удельное электрическое сопротивление 0,0684 мкОм∙м.
- Коэффициент линейного теплового расширения α=13,5∙10 −6 K −1 при 0 °C
- Коэффициент объёмного теплового расширения β=38—39∙10 −6 K −1
- Модуль упругости 196—210 ГПа. [3]
Химические свойства
Атомы никеля имеют внешнюю электронную конфигурацию 3d 8 4s 2 . Наиболее устойчивым для никеля является состояние окисления Ni(II).
Никель образует соединения со степенью окисления +1, +2, +3 и +4. При этом соединения никеля со степенью окисления +4 редкие и неустойчивые [4] . Оксид никеля Ni2O3 является сильным окислителем.
Никель характеризуется высокой коррозионной стойкостью — устойчив на воздухе, в воде, в щелочах, в ряде кислот [5] . Химическая стойкость обусловлена его склонностью к пассивированию — образованию на его поверхности плотной оксидной плёнки, обладающей защитным действием. Никель активно растворяется в разбавленной азотной кислоте:
3 N i + 8 H N O 3 ( 30 % ) → 3 N i ( N O 3 ) 2 + 2 N O + 4 H 2 O (30%)rightarrow 3Ni(NO_)_+2NO+4H_O>>>
и в горячей концентрированной серной:
N i + 2 H 2 S O 4 → N i S O 4 + S O 2 + 2 H 2 O SO_rightarrow NiSO_+SO_+2H_O>>>
С соляной и с разбавленной серной кислотами реакция протекает медленно. Концентрированная азотная кислота пассивирует никель, однако при нагревании реакция всё же протекает [6] (основной продукт восстановления азота — NO2).
С оксидом углерода CO никель легко образует летучий и очень ядовитый карбонил Ni(CO)4.
Тонкодисперсный порошок никеля пирофорный (самовоспламеняется на воздухе).
Никель горит только в виде порошка. Образует два оксида NiO и Ni2O3 и соответственно два гидроксида Ni(OH)2 и Ni(OH)3. Важнейшие растворимые соли никеля — ацетат, хлорид, нитрат и сульфат. Водные растворы солей окрашены обычно в зелёный цвет, а безводные соли — жёлтые или коричнево-жёлтые.
К нерастворимым солям относятся оксалат и фосфат (зелёные), три сульфида: NiS (черный), Ni3S2 (желтовато-бронзовый) и Ni3S4 (серебристо-белый). Никель также образует многочисленные координационные и комплексные соединения. Например, диметилглиоксимат никеля Ni(C4H6N2O2)2, дающий чёткую красную окраску в кислой среде, широко используется в качественном анализе для обнаружения никеля.
Водные растворы солей никеля(II) содержат ион гексаакваникеля(II) [Ni(H2O)6] 2+ . При добавлении к раствору, содержащему эти ионы, аммиачного раствора происходит осаждение гидроксида никеля (II), зелёного желатинообразного вещества. Этот осадок растворяется при добавлении избыточного количества аммиака вследствие образования ионов гексааминникеля(II) [Ni(NH3)6] 2+ .
Никель образует комплексы с тетраэдрической и с плоской квадратной структурой. Например, комплекс тетрахлороникелат (II) [NiCl4] 2− имеет тетраэдрическую структуру, а комплекс тетрацианоникелат(II) [Ni(CN)4] 2− имеет плоскую квадратную структуру.
В качественном и количественном анализе для обнаружения ионов никеля (II) используется щелочной раствор бутандиондиоксима, известного также под названиями диметилглиоксим и реактив Чугаева. То, что это вещество является реактивом на никель, установил в 1905 году Л. А. Чугаев [7] [8] . При его взаимодействии с ионами никеля (II) образуется красное координационное соединение бис(бутандиондиоксимато)никель(II). Это — хелатное соединение, и бутандиондиоксимато-лиганд является бидентатным.
Нахождение в природе
- никелин (красный никелевый колчедан, купферникель) NiAs
- хлоантит (белый никелевый колчедан) (Ni, Co, Fe)As2
- гарниерит (Mg, Ni)6(Si4O11)(OH)6*H2O и другие силикаты
- магнитный колчедан (Fe, Ni, Cu)S
- мышьяково-никелевый блеск (герсдорфит) NiAsS,
- пентландит (Fe,Ni)9S8
Месторождения никелевых руд
Основная статья: Никелевые руды
Основные месторождения никелевых руд находятся в Канаде, России (Мурманская область, Норильский район, Урал, Воронежская область [9] ), Кубе, ЮАР, Албании, Греции, Новой Каледонии и Украине [10] .
Природные изотопы никеля
Основная статья: Изотопы никеля
Природный никель содержит 5 стабильных изотопов: 58 Ni (68.27 %), 60 Ni (26.10 %), 61 Ni (1.13 %), 62 Ni (3.59 %), 64 Ni (0.91 %). Существуют также искусственно созданные изотопы никеля, самые стабильные из которых — 59 Ni (период полураспада 100 тысяч лет), 63 Ni (100 лет) и 56 Ni (6 суток).
Получение
Общие запасы никеля в рудах на начало 1998 г. оцениваются в количестве 135 млн т., в том числе достоверные — 49 млн.т. Основные руды никеля — никелин (купферникель) NiAs, миллерит NiS, пентландит (FeNi)9S8 — содержат также мышьяк, железо и серу; в магматическом пирротине также встречаются включения пентландита. Другие руды, из которых тоже добывают Ni, содержат примеси Co, Cu, Fe и Mg.
Иногда никель является основным продуктом процесса рафинирования, но чаще его получают как побочный продукт в технологиях других металлов. Из достоверных запасов, по разным данным, от 40 до 66 % никеля находится в «окисленных никелевых рудах» (ОНР), 33 % — в сульфидных, 0,7 % — в прочих. По состоянию на 1997 г. доля никеля, произведённого переработкой ОНР, составила порядка 40 % от общемирового объёма производства. В промышленных условиях ОНР делят на два типа: магнезиальные и железистые.
Тугоплавкие магнезиальные руды, как правило, подвергают электроплавке на ферроникель (5—50 % Ni+Co, в зависимости от состава сырья и технологических особенностей).
Наиболее железистые — латеритовые руды перерабатывают гидрометаллургическими методами с применением аммиачно-карбонатного выщелачивания или сернокислотного автоклавного выщелачивания. В зависимости от состава сырья и применяемых технологических схем конечными продуктами этих технологий являются: закись никеля (76-90 % Ni), синтер (89 % Ni), сульфидные концентраты различного состава, а также металлические никель электролитный, никелевые порошки и кобальт.
«Никель долгое время не могли получить в пластичном виде вследствие того, что он всегда имеет небольшую примесь серы в форме сульфида никеля, расположенного тонкими, хрупкими прослойками на границах металла. Добавление к расплавленному никелю небольшого количества магния переводит серу в форму соединения с магнием, которое выделяется в виде зерен, не нарушая пластичности металла.» [12]
Основную массу никеля получают из гарниерита и магнитного колчедана.
- Силикатную руду восстанавливают угольной пылью во вращающихся трубчатых печах до железо-никелевых окатышей (5—8 % Ni), которые затем очищают от серы, прокаливают и обрабатывают раствором аммиака. После подкисления раствора из него электролитически получают металл.
- Карбонильный способ (метод Монда). Вначале из сульфидной руды получают медно-никелевый штейн, над которым пропускают СО под высоким давлением. Образуется легколетучий тетракарбонилникель [Ni(CO)4], термическим разложением которого выделяют особо чистый металл.
- Алюминотермический способ восстановления никеля из оксидной руды: 3NiO + 2Al = 3Ni +Al2O3
Применение
В 2015 году 67 % потребления никеля пришлось на производство нержавеющей стали, 17 % на сплавы без железа, 7 % на никелирование и 9 % на прочие применения, такие как аккумуляторы, порошковая металлургия и химические реактивы [13] .
Сплавы
Никель является основой большинства суперсплавов — жаропрочных материалов, применяемых в аэрокосмической промышленности для деталей силовых установок.
- монель-металл (65 — 67 % Ni + 30 — 32 % Cu + 1 % Mn), жаростойкий до 500 °C, очень коррозионно-устойчив;
- белое золото (например, 585 пробы содержит 58,5 % золота и сплав (лигатуру) из серебра и никеля (или палладия));
- нихром, сплав никеля и хрома (60 % Ni + 40 % Cr);
- пермаллой (76 % Ni + 17 %Fe + 5 % Cu + 2 % Cr), обладает высокой магнитной восприимчивостью при очень малых потерях на гистерезис;
- инвар (65 % Fe + 35 % Ni), почти не удлиняется при нагревании;
- Кроме того, к сплавам никеля относятся никелевые и хромоникелевые стали, нейзильбер и различные сплавы сопротивления типа константана, никелина и манганина. [14]
- Никель присутствует в качестве компонента ряда нержавеющих сталей.
Никелирование
Никелирование — создание никелевого покрытия на поверхности другого металла с целью предохранения его от коррозии. Проводится гальваническим способом с использованием электролитов, содержащих сульфат никеля(II), хлорид натрия, гидроксид бора, поверхностно-активные и глянцующие вещества, и растворимых никелевых анодов. Толщина получаемого никелевого слоя составляет 12—36 мкм. Устойчивость блеска поверхности может быть обеспечена последующим хромированием (толщина слоя хрома — 0,3 мкм).
Бестоковое никелирование проводится в растворе смеси хлорида никеля(II) и гипофосфита натрия в присутствии цитрата натрия:
N i C l 2 + N a H 2 P O 2 + H 2 O → N i + N a H 2 P O 3 + 2 H C l +NaH_PO_+H_Orightarrow Ni+NaH_PO_+2HCl>>>
Процесс проводят при рН 4—6 и 95 °C [14] .
Производство аккумуляторов
Производство железо-никелевых, никель-кадмиевых, никель-цинковых, никель-водородных аккумуляторов.
Химическая технология
Радиационные технологии
Нуклид 63 Ni, излучающий β — -частицы, имеет период полураспада 100,1 года и применяется в крайтронах, а также детекторах электронного захвата (ЭЗД) в газовой хроматографии.
Медицина
- Применяется при изготовлении брекет-систем (никелид титана).
- Протезирование.
Монетное дело
Никель широко применяется при производстве монет во многих странах [15] . В США монета достоинством в 5 центов носит разговорное название «никель» [16] .
Музыкальная промышленность
Также никель используется для производства обмотки струн музыкальных инструментов.
Цены на никель
В течение 2012 года цены на никель колебались в пределах от $15 500 до $17 600 за тонну.
Биологическая роль
Этот раздел не завершён.
Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.
Физиологическое действие
В XX веке было установлено, что поджелудочная железа очень богата никелем. При введении вслед за инсулином никеля продлевается действие инсулина и тем самым повышается гипогликемическая активность. Никель оказывает влияние на ферментативные процессы, окисление аскорбиновой кислоты, ускоряет переход сульфгидрильных групп в дисульфидные.
Никель может угнетать действие адреналина и снижать артериальное давление. Избыточное поступление никеля в организм вызывает витилиго. Депонируется никель в поджелудочной и околощитовидной железах.
См. также
This article uses material from the Wikipedia article «Никель», which is released under the Creative Commons Attribution-Share-Alike License 3.0. There is a list of all authors in Wikipedia
Источник: b2b.partcommunity.com
Добыча никеля и влияние этого процесса на экологию
Никелевая руда была известна еще до ее официального открытия. В течение 17 века на территории нынешней восточной Германии велась активная добыча медной руды. Совместно с ней в месторождениях часто попадалась другая порода — несмотря на схожие свойства, все попытки ее переработки в медь оканчивались неудачей. Единственное применение минералу нашли на производстве стекла, в качестве красителя.
Из-за этого горняки прозвали бесполезную на тот момент руду Kupfernickel — от слов kupfer (медь) и nikkel (обманный, озорной, двуличный). Долгое время порода считалась второсортной. В 18 веке, благодаря развитию минералогии, руда привлекла интерес исследователей. В 1751 году изучением ее свойств занялся шведский специалист Кронштедт.
В ходе опытов ему удалось восстановить из окисла неизвестный металл, по характеристикам схожий с железом. Очищенное вещество было с серебристо-белым оттенком, твердым и пластичным. Благодаря устоявшемуся названию оно было описано как никель.
Свойства никеля
В ходе дальнейших исследований удалось установить другие свойства никеля, благодаря которым он и получил широкое распространение в промышленности. Этому способствовало широкое распространение в залежах по всему миру — вклад в изучение вносили минерологи и химики разных стран. Благодаря этому вскоре после официального описания элемента его характеристики были хорошо известны.
Металлические
В качестве ископаемого, добываемого совместно с рудой, никель был интересен в первую очередь как металл. Ему присущи стандартные параметры:
- характерный оттенок и блеск;
- залегание в минералсодержащих породах — сульфидах и силикатах;
- подверженность окислению;
- твердость и прочность.
Никель причисляют к тяжелым цветным металлам — наряду с медью, свинцом и оловом.
Физические
Одна из основных характеристик, которую установили еще в первые годы открытия и исследований, — высокая пластичность и ковкость никеля. Также установили другие характеристики:
- притягивается магнитом (ферромагнетик);
- высокая жаростойкость;
- высокая устойчивость к коррозии;
- теплопроводность, уменьшающаяся при нагревании;
- температура плавления — 1455 °С;
- удельное электрическое сопротивление 0.0684 мкОМ.
Свойства позволяют применять никель в производстве нержавеющей стали и реактивов. Также благодаря жаропрочности он служит основой сплавов для аэрокосмической промышленности.
Классификация
Также в процессе получения могут добавляться кремень или марганец. Обычно выпускается в виде проволоки. Добавленные элементы заносят в маркировку — НКО и НМц соответственно.
В некоторых отраслях промышленности применение никеля с лучшими характеристиками необоснованно и оборачивается излишними затратами на сырье и изготовление продукции. Поэтому для изготовления обычных сплавов и заготовок применяют более недорогие разновидности.
Необходимое оборудование
В процессе переработки никеля задействовано следующее оборудование:
- Прессы (для брикетирования).
- Ленточные машины.
- Конвертер.
- Шахтные печи (служат для выплавки штейна). Это оборудование имеет прямоугольное сечение, высоту 6 метров, ширину 1,5 метра и длину 10-15 метров.
- Дуговые электрические печи (для восстановления никеля).
- Электролизные ванны.
Про сырье для получения никеля читайте ниже.
О том, где можно взять небольшое количество никеля, расскажет этот видеосюжет:
Добыча металла в разных странах
Никель распространен на территории всего мира, как железо, кремний или магний. Несмотря на обилие залежей на каждом континенте, лидерами по добыче становятся страны с развитым промышленным комплексом. Это обусловлено особенностью обработки исходной никельсодержащей руды для получения металла в чистом виде.
Сам по себе пригодный для производства металл не встречается — для получения необходимо перерабатывать сульфаты, силикаты и оксиды. Рациональнее всего размещать предприятия в непосредственной близости от места добычи. Например, несмотря на обилие залежей на территории Кубы, в число лидеров по добыче страна не входит.
Крупнейшими предприятиями считаются:
- российский «Норильский никель» — пятая часть мировой добычи;
- канадская компания Vale Inco Ltd;
- китайская Jinchuan Group Co. Ltd;
- австралийская корпорация BHP Billion.
Меньшее количество добывают в Бразилии, Греции, Украине. Количество открытых и действующих месторождений по всему миру насчитывает более 400.
В России залежи сосредоточены в Таймырском округе, на Урале и в Мурманской области. Работы по добыче начались в 19 веке, в период развития металлообработки. Первые рудники были открыты на Среднем Урале — также в ходе разработки медных месторождений. Считалось, что там находятся основные залежи никельсодержащей руды — этому способствовало обнаружение еще нескольких крупных жил.
В ходе интенсивной разработки разведанных ресурсов запасы были истощены. В конце столетия добыча никеля в России переживала упадок — до начала освоения новых залежей. В начале следующего века новые метода геологической разведки позволили обнаружить никель в других областях. В период с 1933 по 1942 гг. были запущены несколько крупных предприятий, регулярно поставлявших партии обработанного никеля для нужд промышленности.
Интересные факты
Интересных фактоа связанных с никелем достаточно много. В первую очередь стоит отметить тот факт, что никель является довольно аллергенным веществом. У людей с повышенной чувствительностью возможно возникновение никелевой аллергии. Около 10% от всех новорожденных детей имеют повышенную чувствительность к никелю.
За 2008 год Американское сообщество контактного дерматита признало никель аллергеном года. В ученом мире существует довольно много интересных теорий. Одной из таких является то, что никель выделившийся в результате извержения вулканов способствовал росту количества бактерий Methanosarcina. Этот вид бактерий способен вырабатывать метан и в результате извержений вулканов «Сибирской ловушки» в этой местности погибли все анаэробные организмы. Количество этих бактерий увеличилось на столько, что производимый ими метан попросту вытеснил кислород.
Типы месторождений
Один из параметров, влияющих на объем добычи руды и затраты на обработку, — разновидность породы. Несмотря на идентичные свойства чистого металла, процесс его формирования в природе варьируется. К никелевым рудам относят:
- Медно-никелевые руды, сульфиды. Преобладающий тип, требующий наименьшего количества энергии для переработки. Распространены на территории СНГ и Канады.
- Силикаты, кобальт-никелевые. Располагаются в Индонезии, на Кубе. Также именно в таком виде добывали никель в начале развития отечественной добычи — на среднем Урале.
- Медно-колчеданные и сульфидно-арсенидные руды. Считаются вторичными, так как никель во время добычи не является основным веществом.
Большое количество запасов никеля также залегает на океаническом дне. Поэтому к числу потенциальных лидеров относят также страны, имеющие ресурсы и доступ к соответствующему способу добычи. Однако количество запасов никеля на суше остается настолько большим, что лишние затраты на подобные методы считаются нецелесообразными.
Мировые запасы
Данные взятые из разных источников весьма противоречивы и очень сильно отличаются по годам, содержанию минерала, а также по уровню подтверждённой достоверности экспертными службами.
Выявленные ресурсы никелевых руд оцениваются в 190-210 млн. тонн. Из них большая часть с концентрацией никеля свыше 1% (130 млн. тонн), меньшая часть с концентрацией 0,2-1% (80 млн. тонн). Огромные залежи этого уникального минерала расположены на дне мирового океана (почти 700 млн. тонн), правда, обладающие средней концентрацией данного полезного ископаемого.
Трудно сказать какая из стран обладает наибольшими запасами никелевых руд. Одно можно с достаточной степенью уверенности утверждать, что в списке лидеров (стран, обладающих более 5 млн. тонн залежей этого ресурса) находятся: Австралия, Бразилия, Индонезия, Канада, Куба, Россия, Новая Каледония. Также значительными запасами (более 1 млн. тонн) обладают: Албания, Греция, территория бывшей Югославии, Украина, Казахстан, Гватемала, Колумбия, Буркина-Фасо, Бурунди, Кот-д,Ивуар, Мадагаскар, ЮАР, Китай, Филиппины, Папуа-Новая Гвинея.
Мировые запасы кобальта оцениваются примерно в 500 млн. тонн, из них разведанные запасы на 2005 год составляют почти 13 млн. тонн.
Способы добычи никеля
Разработка месторождений ведется несколькими методами. Выбор связан с типом руды, а также производственными затратами.
- Открытый способ. Представляет собой карьер. При помощи станков из ступенчатых стен добывают руду, после чего ее при помощи экскаваторов и самосвалов вывозят на поверхность.
- Закрытый. Происходит на глубине от километра и ниже. Отличается большей степенью опасности, большими тратами на технику и оборудование.
- Добыча с морского дна. Самый затратный способ, с ограниченными возможностями обработки в месте добычи.
Шахты и скважины устанавливают в местах, где содержатся сопутствующие минералы с полезными свойствами. Это позволяет окупить затраты на добычу. Оптимальным способом добычи остается обычный карьер.
Основная номенклатура никелевых изделий
- Никелевые листы имеют толщину от 5 до 20 мм, ширину 50-800 мм и длину от 0.5 до 2 метров. Производятся обычно из марок серии НП, используются в приборостроении. Подвергаются электрорафинированию для очистки от примесей серы. При использовании никеля НПАН получают непассивирующиеся листы — на их поверхности не образуется окисная пленка, что обеспечивает высокую электропроводность. Толщина листов НПАН должна быть не менее 10 мм.
- Никелевая проволока производится из никеля марок НП2, НП3 и НП4 марок, бывает твердой (диаметром меньше 0.09 мм) и мягкой (отожженной). Должна иметь чистую поверхность, высокое соответствие номинальному диаметру и малую шероховатость. Возможно производство никелевой проволоки по ГОСТам либо в соответствии со специальными требованиями заказчика — обычно это касается продукции микронных диаметров для высокотехнологичного оборудования.
- Никелевые ленты и полосы. Никелевая лента выпускается толщиной в пределах 0.05-2 мм, с отклонением не более 0.1 мм (а в специальных случаях отклонение по толщине не допускается больше, чем 0.01 мм). Ширина никелевой ленты варьируется от 10 до 30 м, с отклонением в строго плюсовую сторону — от 0.2 до 1 мм. Длина ленты может составлять сотни метров (плотность сварных швов согласуется между заводом и заказчиком особо), не допускается выпуск никелевой ленты менее 2.5 метров в длину, вес квадратного метра данной продукции колеблется от 0.4 до 17.7 кг. Никелевая полоса является заданным отрезком ленты, ее конкретная длина согласуется в техническом задании на поставку. Поверхность никелевых полос и лент обязана быть гладкой и чистой, допускаются незначительные вмятины, риски и колебания цвета.
- Никелевый пруток. Его производят из марок Н1, НП2, НП3 и НК 0.2. Тянутые никелевые прутки имеют длину от 1.5 до 4 метров, катанные диаметром менее 60 мм от метра до трех, катанные диаметром свыше 60 мм – от 70 до 140 см. Никелевые прутки обязаны быть прямыми и гладкими, не содержать трещин, пустот и пор.
- Никелевые порошки. Электролитические и карбонильные порошки на основе никеля выпускаются самой широкой номенклатуры по химическому составу примесей, формой поставки являются банки, мешки и бочки весом до 250 кг.
Источник: ironplast.ru
Производство никеля в России
В списке богатейших стран мира по запасам никеля Россия занимает почётное четвёртое место. В недрах нашей страны содержится 8,9 млн т этого ценного металла. Это около 8,5% от общего объёма мировых запасов ― 90 млн т.
Какие регионы России являются центрами добычи никеля?
Никель Красноярского края
На долю Сибирского федерального округа приходится порядка ¾ от всех российских запасов металла, из них более 70% залегает на северных территориях Красноярского края. Именно там сегодня располагается известная всему миру никелевая сырьевая база, которую осваивает ГМК «Норильский никель».
Первые медно-никелевые месторождения в Заполярье геологи обнаружили ещё в XVII веке, но так сложилось, что разрабатывать их начали лишь в начале прошлого столетия. В 1935 году на юге Таймырского полуострова стартовало строительство первого Норильского горно-металлургического комбината, вместе с которым появился на то время ещё небольшой посёлок Норильск.
В наши дни в Норильском промышленном районе действует масса металлургических предприятий, все они принадлежат «Норникелю». Северные активы компания структурно разделила на два дивизиона ― Заполярный филиал и ООО «Медвежий ручей».
Заполярный филиал разрабатывает самый богатый на ценный металл участок в Красноярском крае, да и в целом по России ― Талнахский рудный узел. Он включает в себя настоящие самородки ― месторождения Талнахское и Октябрьское.
Общие балансовые запасы узла превышают 2 млрд т руды, из них 15,2 млн т приходится на никелевую руду. А минеральные ресурсы оцениваются в более 1,5 млрд т руды, в частности, 11,5 млн т никелевой. Главными добычными объектами являются рудники «Таймырский», «Маяк», «Октябрьский», «Скалистый» и «Комсомольский».
Получаемую руду подразделение «Норникеля» перерабатывает на Талнахской ОФ. По итогам 2019 года, производительность предприятия составила 10,7 млн т. Извлечение никеля в флотационный концентрат достигло 85,9%.
Ещё один крупный центр добычи никеля на севере Красноярского края ― Норильский рудный узел, где освоением занимается ООО «Медвежий ручей». Балансовые запасы площади достигают 148,1 млн руды, в том числе 400 тысяч т никелевой. Минеральные ресурсы практически совпадают с запасами: 147 млн т руды, из них ― 400 тысяч т никелевой.
Богатейшим на никель участком Норильского рудного узла является северный участок месторождения Норильск-1. Здесь металл получают рудниках «Медвежий ручей» и «Заполярный». Переработка руды ― задача Норильской ОФ. В прошлом году предприятие переработало 6,8 млн т руды, извлечение никеля составило 71,3%.
Для складирования отходов производства в НПР действуют два хвостохранилища ― «Лебяжье» и хвостохранилище № 1. На данный момент их ресурс заканчивается, поэтому «Норникель» планирует построить третий по счёту накопитель.
Не менее важным звеном технологической цепочки является Надеждинский металлургический комбинат. Предприятие обрабатывает весь никелевый и пирротиновый концентраты ТОФ, а также некоторые объёмы никелевого концентрата НОФ.
Норильский рудный узел включает в себя ещё не освоенные месторождения Масловское и Черногорское. Лицензия на Масловское принадлежит «Норильскому никелю», а правом на освоение южной части Норильска-1 и Черногорского владеет «Русская Платина». Суммарные запасы перспективных площадей составляют 700 млн т руды и 4,5 тысячи МПГ.
В 2019 году «Норникель» выпустил 229 тысяч т никеля.
Для освоения месторождений компании решили действовать сообща: два года назад было подписано соглашение о создании СП «Арктик Палладий». Однако весной этого года «Русская Платина» объявила о выходе из совместного проекта из-за того, что крупный акционер «Норникеля» «Русал» проект не одобрил.
Этим летом компании объявили, что всё-таки будут сотрудничать, но уже в рамках операционного партнёрства. По договору, «Норникель» обеспечит «Русской платине» возможность использовать энергетические и логистические объекты НПР, а также наладит сбыт продукции.
Помимо «северного» никеля, Красноярский край богат ещё и «южным». Так, в Саянском районе разведаны Кингашское и Верхнекингашское месторождения кобальт-медно-никелевых руд. Лицензией на право пользования участками владеет «Кингашская ГРК» (входит в состав ООО УК «Интергео»).
Минеральные ресурсы Кингаша оцениваются в 2,4 млн т никеля и 1,1 млн т меди. Проект освоения месторождений пока что остаётся нереализованным, хотя на «бумаге» он более чем перспективный.
«Кингашская ГРК» планирует построить на базе Кингаша ГОК мощностью 20 млн т руды в год с производством медного и медно-никелевого концентрата. Строительство комбината запланировано на 2020-2021 годы, выход на проектную мощность ― к 2027 году.
Никель Мурманской области
Ещё одни крупным центром российской никеледобычи является Северо-Западный федеральный округ. А точнее, Мурманская область: этот регион добывает более 13% никеля от общего объёма производства этого металла в России.
На просторах Мурманской области, опять же, главенствует «Норникель» ― через своё подразделение «Кольская ГМК». «Дочка» холдинга была учреждена в 1998 году, сегодня она управляет несколькими крупными активами.
Общие балансовые запасы месторождений «Кольской ГМК» составляют 471,5 млн т руды, в том числе ― 3,2 млн т никелевой руды. Минеральные ресурсы добычных участков оцениваются в 327,3 млн т руды, из них 2,3 млн т никелевой.
Основная зона работы дивизиона «Норникеля» в Кольском заполярье ― Западный и Восточный рудные узлы. Первый включает в себя «кластер» месторождений Котсельваара-Каммикиви и Семилетка. Добыча ведётся подземным способом в шахте «Каула-Котсельваара». С 2018 года в «добычной» состав шахты вошёл подземный рудник «Северный».
Поблизости с «Каула-Котсельваара» действует открытый рудник «Северный» на базе другого крупного месторождения Ждановское. Кроме того, «Кольская ГМК» добывает никель на участке подземных работ «Северный», который базируется на залежах Ждановского и Заполярного.
По итогам 2019 года «Кольская ГМК» получила 166,265 тысяч т никеля.
Отметим, что в центральной части Кольского полуострова также находится месторождение Вуручуайвенч, в недрах которого залегает около 40 тысяч т попутного никеля. На данный момент подразделение «Росгеологии» проводит на участке геологоразведочные работы, которые должны завершиться в декабре 2020 года.
Другие регионы добычи никеля
Вполне очевидно, что российский никель преимущественно добывают в Мурманской области и на севере Красноярского края. Впрочем, сравнительно небольшая, но заслуживающая внимания доля никелевой промышленности приходится на другие регионы.
Достаточно весомое количество никеля залегает на уральских землях. Не так давно здесь действовало несколько крупных производств, которые по разным причинам не дожили до наших дней.
Итак, более 6% запасов металла залегает в Оренбургской области. Первостепенное значение для региона имеет Буруктальское месторождение: в его пределах залегает почти 1 377 тысяч т силикатного никеля.
Разработкой Буруктальского занималось дочернее подразделение ферросплавного дивизиона «Мечела» «Комбинат «Южуралникель» (основан в 1935 году). Сразу отметим, что предприятие также добывало никель на Сахаринском месторождении в соседней Челябинской области. Запасы данного участка превышают 190 тысяч т никеля.
Буруктальский и Сахаринский рудники выдавали весьма крупные объёмы никеля. На долю «Южуралникеля» приходилось около 6% от всего российского производства никеля. В 2007 году комбинат получил рекордные 17 тысяч т металла, и около 80% полученных сплавов сбывалось на внешнем рынке.
В конце 2012 года «Мечел» вынужденно закрыл Южно-уральский никелевый комбинат из-за больших убытков и «неблагоприятной рыночной конъюнктуры». Сегодня завод по-прежнему законсервирован и выживает только за счёт аренды цехов, продажи или сдачи на лом устаревающего оборудования.
На Урале действовало ещё одно крупное никелевое производство, которое сейчас фактически прекратило своё существование. В 1933 году был основан «Уфалейникель», в 1936 году к нему присоединился собрат «Режникель».
Изначально предприятия добывали металлы на небольших месторождениях (Старо-Черемшанском, Рогожинском и других). С 80-ых годов они приступили к разработке уральского гиганта с запасами в около 250 тысяч т ― Серовского месторождения (Свердловская область).
В лучшие времена производительность «Уфалейникеля» достигала 15 тысяч т никеля в год. К сожалению, завод постепенно «подступал» к закрытию. Ещё в 2016 году «Уфалейникель» выпустил 10,2 тысячи т, а спустя год его признали банкротом ― из-за долгов по кредитам и, опять же, неблагоприятной тенденции на рынке.
Производственные объекты были выставлены на торги, но ими долго никто не интересовался. Покупатель нашёлся только в 2020 году — имущество «Уфалейникеля» выкупила приобрела компания «ИнвестХимАгро».
Ровно такая же судьба настигла «Режникель», который снабжал своего партнёра сырьём. В 2017 году предприятие законсервировали, почти сразу часть имущества выкупили инвесторы «Спайдермаш» и «Арсеналвтормет».
Менее 2% российских запасов никеля заключено в недрах Воронежской области, по большей части в Новохопёрском районе. Здесь главными источниками металла являются Еланское и Ёлкинское медно-никелевые месторождения. Содержание никеля на первом месторождении составляет не менее 100 тысяч т, на втором — по меньшей мере 370 тысяч т.
Лицензию на освоение участков в 2012 году получила «УГМК». Для освоения богатых залежей компания разработала отдельный проект «Воронежский никель», который должен был стартовать в 2020 году. Однако местные жители сразу выказали жёсткое неприятие грядущих работ. По региону все 8 лет гремят протесты и митинги, которые, по всей видимости, добились длительной заморозки проекта.
В апреле 2020 года в СМИ просочилась информация, что «УГМК» ликвидировала геологическую базу, которая вела разведку на территории Еланского и Ёлкинского. Впрочем, компания заявила, что проекту всё-таки быть, и в будущем на базе месторождений появится ГОК ― правда, точных сроков строительства в «УГМК» не назвали. По последним данным, запуск месторождения должен состояться в 2023 году.
Источник: dprom.online