Свежие комментарии

Никель

Никель — один из компонентов нержавеющих сталей, используется в сердечниках трансформаторов, в аккумуляторах и много где еще. Но добыть его непросто, в 19-м веке он стоил дорого и считался ювелирным металлом из-за высокой коррозийной стойкости. И из-за этой же стойкости он очень нужен попаданцу…

В природе никеля не так много, но и не так мало, как, к примеру, золота. Встречается он в двух типах руд — в виде окисленного никеля и в виде соедининения с серой. Проще обрабатывается второй тип, тем более, что никель там содержится вместе с медью, а медные руды разрабатывали с древности. Просто медно-никелевые руды это «плохие» медные, по классификации древнего времени. Тем более они всегда содержат также и кобальт и благородные металлы. И они как раз нам и нужны, хотя там никеля — всего около процента.

Обогащают их методом флотации, он доступен во все времена. После флотации мы получим медно-никелевый концентрат, а если освоим селективную флотацию, то получим все равно медно-никелевый концентрат, только содержание никеля будет больше.

Следующая операция — плавка на штейн. Это делается в шахтной печи с добавлением кварца, известняка и кокса. Максимальная температура — порядка тысячи градусов. В результате получаем штейн — в котором никеля до 14%, а меди до 12%. Есть кобальт и железо.
Сейчас после этого в конвертере еще выжигают железо, но не полностью, чтобы оставить кобальт. То, что получается, называется файнштейн. Будет ли такая возможность в древности — сомнительно.

Далее идет разделение меди и никеля. Для этого файнштейн (в нашем случае скорее всего просто штейн) медленно охлаждают в течении 40-80 часов. В результате он состоит из обособленных кристаллов сульфидов меди, никеля и металлического сплава.

Для разделения делают еще раз флотацию в сильнощелочной среде. В пене образовывается богатый медный концентрат, а выпадает на дно никелевый концентрат. Его уже можно окислительно обжигать при 1100-1200°С. Сейчас после этого в электродуговых печах производят восстановительную плавку и рафинирование (то есть на катоде собирается никель, а на аноде — кобальт, платина, золото, серебро).

Именно отсутствие электрического рафинирования — проблема для выплавки никеля в древние времена, потому что иначе в никеле много серы, которая заметно ухудшает свойства сталей. Тут придется поработать, выжимая серу по капле на каждом этапе.

Как видно — получение никеля совсем не простое дело. Это, конечно, не настолько сложно, как современные пластмассы, но достаточно геморройно — одним-двумя этапами, как с железом, не обойтись. Но наличие именно никеля открывает немалые возможности в целой цепочке технологий — и в химической промышленности, и в электронике и даже в медицине. Добывать никель придется без вариантов, замены ему нет.

3 комментария Никель

  • Alex

    Кто додумался до такого процесса, что бы выделить никому не известный никель и кобальт? Не иначе как без попаданца не обошлось 😉

    • kraz

      Да были такие времена, когда модно было открывать новые элементы. Хотя существование именно химических элементов было не доказано.

  • Asasel

    А где ссылка на «шахтную печь Mk.StoneAge»?
    А где ссылка на «источники» кокса, который таки ни разу не каменный/древесный уголь и на каждом шагу не валяется, или чем его в данном случае можно заменить?
    А как лучше дробить штейн? И до какой степени?
    А подробней о флотации, в рамках этой технологической цепочки, можно? К примеру, достаточно ли будет извести для организации «сильнощелочной среды»?
    Что имеется ввиду под «Тут придется поработать, выжимая серу по капле на каждом этапе»?

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>