Путь никеля. Цех электролиза никеля Кольской ГМК (часть 1)
По итогам 2023 года Россия находится на третьем месте в мире среди стран производителей никеля после Индонезии и Филиппин. При этом США не входят даже в десятку. В 2023 году производство никеля в России составило 218,9 тысяч тонн. Никель долгое время был металлом широкого применения, но в последнее время он стал важнейшим компонентом энергетического перехода. По мнению участников рынка, спрос на никель к концу этого десятилетия вырастет примерно на 65%. Наше всё про никель - это «Норильский никель»! Мы уже знаем, что у него две ноги, одна в Норильске, а другая на Кольском полуострове (Заполярный, Никель, Мончегорск - и все это Кольская ГМК). Именно в Мончегорске расположен никелерафинировочный центр всего «Норникеля». И вот мы уже с вами на финишной прямой, сегодня я вам покажу то место, где рождается первоклассный никель.
Ещё раз напомню, Группа компаний «Норильский никель» - диверсифицированный горно-металлургический холдинг, являющийся крупнейшим в мире производителем палладия и металлического никеля, одним из ведущих мировых производителей платины, меди и других металлов с низким углеродным следом, необходимых для развития низкоуглеродной энергетики и экологически чистого транспорта. «Норильский никель» - компания №1 на рынке палладия (примерно 41 % доля на мировом рынке) и металлического никеля (19 %), по платине на четвертом месте (11 %), на рынке родия занимает пятое место (8 %), а по меди на 12 месте (2 %).
Цех электролиза никеля - одно из самых крупных подразделений Кольской ГМК. В него входят ЦЭН-1 и ЦЭН-2, отделение карбонильного никеля, кобальтовое производство и отделение утилизации солевого стока никелевого рафинирования. В общей сложности здесь трудится более 1600 человек.
Никелевые аноды и никелевый порошок трубчатых печей из рафинировочного цеха поступают на переработку в Цех электролиза никеля. В ЦЭН производят карбонильный и электролитный никель. Образующийся в ваннах электроэкстракции вторичный хлор улавливается и направляется на растворение никелевого порошка трубчатых печей. Получаемый концентрированный никелевый раствор направляется в гидрометаллургическое отделение. Далее он проходит несколько стадий очистки от примесей (железо, медь, кобальт). После чего уже чистый никелевый электролит (католит) подается в ванны электроэкстракции. При этом кобальтовый кек является сырьём для получения электролитного кобальта.
Важно отметить, что здесь реализован очень важный проект по переходу на новую технологию электроэкстракции. Она предусматривает отказ от плавки никелевых анодов. Вместо них сырьем для выпуска товарного металла является никелевый порошок, получаемый в трубчатых печах (НПТП). По новой технологии при получении электролитного никеля используют нерастворимые аноды, срок эксплуатации которых составляет около пяти лет. При этом сами ванны имеют большую вместимость по количеству размещаемых анодов. Кроме того, их не надо чистить, а потери драгоценных и цветных металлов сведены к нулю. В целом применение новейших технологий позволяет компании сократить операционные затраты и потери металла в процессе производства, качество продукции тоже возросло.
На аноды надевают мешки. Так как в процессе электроэкстракции на аноде выделяется хлор (на катоде - водород), и чтобы он не попал в рабочую зону, и идет такой защитный мешок. Кстати, этот самый хлор используется на переделе растворения никелевого порошка трубчатых печей. Вот такой замкнутый цикл получается.
Новая технология - методом электроэкстракции - разработана совместно специалистами института «Гипроникель» и Кольской ГМК. В терминологии экспертов она относится к категории НДТ - «наилучших доступных технологий». Для перехода на более эффективную и экологичную технологию Кольской ГМК понадобилось 20 новых технологических и инфраструктурных переделов (например, участок дегазации анолита и компримирования анодных газов, участок фильтрации, участок кондиционирования и др.). Одни реконструировали, другие построили, что называется, «с нуля».
Новая технология уникальна ещё и тем, что на предприятии освоили работу на комбинированном хлоридно-сульфатном растворе, что позволяет вовлекать в технологический цикл еще и жидкие промпродукты Рафцеха. Между прочим, так в мире больше никто не работает.
Норникель все сильнее переходит на титановые матрицы, на которых и выращивают основу. Смотри, Boeing и Airbus, будете долго на нашу ВСМПО-АВИСМу (с этой компанией я тоже дружу, скоро и у них в гостях побываю) обижаться, титан найдет себя внутри страны.
Сам процесс электролиза довольно прост. В электролизные ванны погружают подготовленные листы никеля, на них постепенно осаждается никель из раствора. Далее их извлекают из электролизера и всё, новый круг - новый лист. А готовые листы далее нарезаются на нужные формы.
В отличие от «старых» электролизных ванн, вмещавших по 50 растворимых анодов (каждый - весом около 400 кг), в каждой новой установлен 61 нерастворимый анод с 5-летним сроком эксплуатации.
Продолжение здесь: Путь никеля. Цех электролиза никеля Кольской ГМК (часть 2)
Ваш Промблогер №1 в России Игорь (ZAVODFOTO)! Подписывайтесь на мой канал, я Вам ещё много чего интересного покажу