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

Начало здесь: Путь никеля. Рафинировочный цех Кольской ГМК (часть 1)

Никель плавится при температуре около 1600 градусов. Как он созреет, его разливают в изложницы (специальные формы, всего их 20), которые расположены на установке карусельного типа.

Разработанная технология получения особо чистого никеля - «экстра» - для жаропрочных сплавов, используемых в реактивной авиации и ракетной технике, в 1950-м году удостоена Государственной (Сталинской) премии 2-й степени. Этот никель высокой частоты был использован при строительстве первого искусственного спутника Земли, который был запущен в СССР 4 октября 1957 года.

Да, друзья, бесконечно можно смотреть на три вещи: как горит огонь, как течет вода и как плавят никель в Мончегорске. Ну, или до того момента, пока карта памяти на технике не кончится :) Правда, красиво?

В 1958 году Мурманский совнархоз утвердил задание на проект третьей очереди расширения и реконструкции комбината «Североникель» с увеличением его мощности еще в 2,4 раза - до 65 тысяч тонн никеля в год. Важное отличие этого этапа - применение новых эффективных, технологических процессов и оборудования, одновременное расширение комплекса использования рудного сырья, внедрение непрерывных процессов с автоматизированным контролем и управлением. Это была программа капитальной перестройки металлургического завода. В этом проекте уже учитывалась перспектива переработки файнштейна из Норильска.

Комбинат стал инициатором внедрения ещё и эффективной титановой арматуры. Это оборудование, созданное сотрудниками комбината, обеспечило надежную и устойчивую работу гидрометаллургических переделов и получило широкое распространение на многих родственных предприятиях. Первые шесть титановых насосов были установлены в электролизном цехе в 1960 году. Титановый прокат также применили для изготовления матриц для электролизных ванн, зажимов в каркасах диафрагм, технологической посуды и т.п. Применение титана стало подлинной революцией в аппаратурном оснащении гидрометаллургических цехов.

В 1963 году по особому оборонному заданию пущен цех карбонильного никеля - единственный в СССР. Первый карбонильный никель был получен 26 декабря. В 1964 году комбинату «Североникель» присвоено имя В.И. Ленина, а в 1966-м его коллектив награжден орденом Ленина.

В 1965 году электропечи рудной плавки на комбинате «Североникель» - самые мощные в мире. Их удельная мощность составляла 519 киловольтампер на квадратный метр пода при трех электродах. Для сравнения: на заводе «Томпсон», в Англии, пущенном в 1960 году, - 97 кВА на квадратный метр - при шести электродах. А ещё в 1965 году на «Североникеле» впервые в отечественной и мировой практике гидрометаллургические процессы очистки никелевого электролита перевели на непрерывные режимы с автоматическим регулированием. В том же году на такой же режим перешло производство гидроокиси кобальта. Летом 1967 года вступил в строй сернокислотный цех, освоивший выпуск высококачественной серной кислоты из отходящих газов никелевого производства.

Общий вес получаемого металла порядка 8 тонн, а общий вес плавки порядка 24 тонны, т.е. одной плавки хватает на три таких розлива.

В ноябре 1969 года образовано производственное объединение «Никель». В него вошли четыре ранее самостоятельные предприятия. Комбинат «Североникель», выдающий конечную продукцию, был определен головным предприятием, на его аппарат и дирекцию было возложено управление объединением. «Печенганикель» и Ждановский ГОК были объединены в один комбинат, а Африкандская обогатительная фабрика вошла в состав «Североникеля» на правах цеха. В связи с выработкой собственной сырьевой базы к 1969 году комбинат «Североникель» полностью перешел на переработку привозной руды и файнштейна.

В 1979 году в связи с возросшими объемами медного концентрата в Мончегорске пущен в работу медеплавильный цех, организационно включавший в себя конвертерное, анодное, электролизное отделения и газоочистку. Электролитную медь выдали 28 августа. Примерно через год, в июле 1980 года, прошла первая плавка на отражательной печи. После ввода в 1982 году нового никелевого комплекса 5-й очереди расширения комбината до 145 тысяч тонн в год, «Североникель» становится самым крупным рафинировочным заводом в мире!

31 декабря 1984 года сдан в эксплуатацию новый химико-металлургический цех для переработки шламов электролизных цехов и привозного сырья, содержащего драгметаллы. В целом, за 1980-е годы ввод и освоение пятой очереди расширения комбината «Североникель» позволило увеличить производство никеля в 1,9 раза, черновой меди - в 2 раза, серной кислоты - в 1,4 раза. А 30 сентября 1987 года «Североникель» посетил генеральный секретарь ЦК КПСС Михаил Горбачев.

90-е годы были весьма не сладкие. Так в 1998 году, возросшая стоимость фрахта по Севморпути сделала невыгодной переработку норильской руды на предприятиях Кольского полуострова, и было принято решение ее прекратить. В связи с этим в Мончегорске был остановлен плавильный цех. Тяжелые времена переживал и «Печенганикель»: остро ощущалась нехватка финансов, которая не позволяла приобретать запчасти, материалы, топливо. Чтобы выжить было принято решение об объединении «Североникеля» и «Печенганикеля». На их базе была создана Кольская ГМК, которую зарегистрировали 16 ноября 1998 года.

Годом больших событий для Кольской ГМК стал 2015-й. Одно из важнейших произошло в декабре - запуск уникального для России производства электролитного кобальта высших марок - 99,8 процента. Строительные работы велись в условиях действующего производства на площадке цеха электролиза никеля. Славная история комбината продолжается, многое, что тут делают, в мире повторить до сих пор не могут!

Между делом у наших анодов добавляются уши :). Они нужны для удобства транспортировки.

Далее при помощи воды никелевые аноды охлаждаются.

В рафинировочном цехе работает около 620 человек.

Полученные никелевые аноды уже очень ждёт цех электролиза никеля.

Большое спасибо всем сотрудникам рафинировочного цеха за интересную и познавательную экскурсию! Напомню, в этот раз приехал я в Мурманскую область по приглашению Кольской ГМК. Это ключевой производственный актив компании «Норникель» на Северо-Западе РФ, единственный в России производитель электролитного никеля и кобальта. КГМК является градообразующим предприятием для трех муниципалитетов региона: Никель и Заполярный, где расположены рудник и обогатительная фабрика. Мончегорск, где расположены рафинировочные мощности. Кольская ГМК - это крупнейший налогоплательщик и работодатель Мурманской области. А я с вами не прощаюсь, продолжение следует, мы идём дальше по производственной цепочке до получения первоклассного никеля…

Ваш Промблогер №1 в России Игорь (ZAVODFOTO)! Подписывайтесь на мой канал, я Вам ещё много чего интересного покажу

В этот раз я вещаю из Мончегорска, где никель в большой цене. Мы уже с вами знаем, что в Мурманской области хоть и добывают никелевую руду, даже получают из нее концентрат, но сам никель с кучей девяток делают из привозного файнштейна из Норильска. Норильская руда более богатая. В состав файнштейна входят примерно 50 % никеля, 20 % меди и где-то 1,5 % кобальта. Вот поэтому еще раз отмечу, когда мы говорим про Норильский никель, знайте, у компании две ноги: одна в Норильске, а другая на Кольском полуострове (Заполярный, Никель, Мончегорск - и все это Кольская ГМК). Более того, с закрытием никелевого завода в Норильске именно Кольская ГМК стала никелерафинировочным центром всего «Норникеля». Разделение файнштейна на никелевый и медный концентраты производится в рафинировочном цехе.

Итак, сюда из Норильска приходят блоки файнштейна (полупродукты), которые получают на одном из самых молодых и современных никелевых заводов в мире - Надеждинском металлургическом заводе имени Бориса Ивановича Колесникова или просто «Надежда». Это гордость Заполярного филиала ПАО «ГМК «Норильский никель». Я там был уже два раза и показывал, как там у них всё устроено. Так вот эти блоки в среднем массой 25-27 кг попадая сюда сразу подвергаются дроблению. По сути та же самая процедура, которую мы наблюдали на обогатительной фабрике в Заполярном, где тоже получают никелевый концентрат из руды рудника «Заполярный». Поэтому на эти участки в этот раз мы решили не заглядывать, а начать сразу с обжигового отделения. Тем не менее добавлю, пройдя три стадии дробления, полученный продукт крупностью 25 мм поступает далее на измельчение в шаровые мельницы, работающие в замкнутом цикле. Потом измельченный файнштейн в виде пульпы поступает на флотационное отделение, где происходит разделение на медный и никелевый концентраты. После чего пульпа никелевого концентрата направляется на сгущение, фильтрацию и дальнейшие переделы производства. Медный же концентрат, пройдя аналогичные стадии, отгружается потребителям или возвращается в Норильск для дальнейшей переработки.

С рафинировочного цеха начинается производственная цепочка в Кольской ГМК. А с чего началось никелевое дело в Мончегорске я тоже сейчас расскажу. Строительство комбината «Североникель» (эта промплощадка так раньше называлась) стало уникальным событием. Опыта получения никеля из сульфидных руд по специально разработанной технологии в СССР не было. О многих процессах не знала и мировая практика. Так что проектировщики, строители и производственники были во многом первопроходцами.

То, что финны пытались с никелем дружить, я уже рассказывал, но ведь наши тоже не дремали. Большая роль в этой теме отводится академику Александру Евгеньевичу Ферсману. В 1930 году он нашел и отобрал первые пробы сульфидной медно-никелевой руды на Нюдуайвенче. Прошло 5 лет, и нарком тяжелой промышленности Григорий Константинович Орджоникидзе 29 апреля 1935 года подписал приказ об ударном строительстве в Монче-тундре металлургического комбината мощностью 10 тысяч тонн никеля и 8 тысяч тонн меди в год. Имя ему дали простое - «Североникель»! Проектировать комбинат доверили специально созданной для этого проектной конторе «Союзникельоловопроект» (СНОП) - ныне институт «Гипроникель».

Согласно утвержденному техническому проекту первой очереди комбината в 1936 году начали строительство рудников «Сопча» и «Нюд», опытного завода, обогатительной фабрики и Соцгорода. Уже 6 ноября пустили опытную обогатительную фабрику. 10 октября 1938 года в рафцехе осуществляется пуск первой ватержакетной печи и конвертера, а 23 февраля 1939 «Североникель» выдал первый товарный огневой никель. Кстати, из никеля первой плавки отлили два бюста: В.И. Ленину и И.В. Сталину. Первый был отвезен в Москву как подарок XVIII съезду, а второй хранится в Мончегорске, в Доме техники.

В июне 1939 года в опытном цехе получили первые килограммы гидроокиси кобальта. Этот металл очень был важен для страны, ведь его поставки из-за рубежа были приостановлены, прежде всего из США. Проблема получения отечественного кобальта стала столь острой, что ею занималось Политбюро ЦК ВКП(б) и лично Сталин. Решить задачу было поручено именно комбинату «Североникель». Уже через год комбинат начал выдавать тонны кобальта. Кстати, даже с началом войны кобальтовый цех не остановили. Эвакуировались другие цеха, а этот продолжал работать. Весь полученный кобальт еще горячим упаковывали в контейнеры и немедленно самолетом отправляли по назначению.

Итак, эстафету перехватил рафинировочный цех. Первым делом тут получают никелевый порошок в трубчатых печах. Окислительный обжиг никелевого концентрата в печи кипящего слоя ведут при температуре 1050-1250 °C с подачей в печь воздуха, обогащенного кислородом для максимального удаления серы.

Осенью 1940 года комбинат вышел на полный технологический цикл. Были приняты в эксплуатацию электроплавильный цех и электролизный. А тут война. Было принято решение эвакуировать «Североникель». 28 июня 1941 года начался демонтаж цехов, к концу июля эвакуация комбината была закончена. 1086 вагонов оборудования и 886 вагонов материалов, а также специалисты вывезены в глубокий тыл - в основном на Урал, часть - в Норильск и Джезказган, электролизный цех - в Орск. Туда же были направлены ведущие инженеры и рабочие. В глубоком тылу мончегорские специалисты организовали выпуск никеля и кобальта, действуя под единым для всей страны лозунгом «Все - для фронта, все - для Победы!». Между прочим, в броне танка содержалось более 200 кг никеля.

Горячий огарок из печей кипящего слоя самотеком разгружается в трубчатую печь-реактор, где восстанавливается до металлического состояния при смешивании с углем. Порошок рассеивается, а крупная фракция направляется на производство анодов, мелкая же на растворение в цех электролиза никеля. Где и получают электролитный никель.

Стоит отметить, что в результате окисления сульфида никеля получается огарок, представляющий собой закись никеля с содержанием серы менее 0,1 %. Поэтому сера в виде сернистового ангидрида переходит в газовую фазу. И газ направляется в отделение производства серной кислоты.

Победа под Москвой и наступательные операции на Карельском фронте вселили уверенность. По мере стабилизации на Кольском фронте, в марте 1942 года Государственный комитет обороны СССР принимает решение о восстановлении комбината. Начинается возвращение части вывезенного оборудования. В результате чего уже 10 сентября 1942 года под загрузку поставили первую электропечь. Дальше больше, в июне 1945 года плавильный цех в Мончегорске перекрыл довоенный уровень производства, в октябре того же года вступил в строй электролизный цех. Таким образом, был восстановлен весь производственный цикл. Теперь «Североникель» выпускал электролитный никель, металлический кобальт и черновую медь. Руда и файнштейн приходили с комбината «Печенганикель», что в посёлке Никель..

Тринадцать раз «Североникель» удостаивался высшей трудовой награды военного времени - Знамени Государственного комитета обороны. В апреле 1946 года оно было передано предприятию на вечное хранение. 2989 мончегорцев были награждены медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

Вот тот самый никелевый порошок.

В 1946 году на комбинате восстановили работу кобальтового цеха. Первую очередь гидрометаллургического отделения сдали 17 октября. В 1947 году была организована переработка шламов электролизного цеха на платиноидный концентрат по технологии, разработанной профессором Ленинградского горного института Наумом Грейвером.

К середине 1950-х годов был подготовлен и утвержден проект второй очереди расширения и реконструкции комбината «Североникель». Если первоначально комбинат должен был выдавать 10 тысяч никеля в год, то теперь предполагалось увеличение мощности до 27 тысяч тонн никеля. Чуть позже на комбинате провели важные технологические изменения. Дорогостоящую разделительную плавку заменили флотационным разделением файнштейна. С середины 1950-х годов этот способ стал единственным на всех предприятиях медно-никелевой промышленности СССР. Кроме того, была завершена работа по реализации разработанного на комбинате способа извлечения кобальта из жидких конвертерных шлаков.

На следующем этапе тот самый никелевый порошок трубчатых печей направляется на плавку в электродуговые печи. В них расплавленный металл доводится по содержанию углерода не более 0,1 %. В отдельной одноэлектродной печи постоянного тока производится плавка с получением никелевых гранул для карбонильного производства.

Продолжение здесь: Путь никеля. Рафинировочный цех Кольской ГМК (часть 1)

Ваш Промблогер №1 в России Игорь (ZAVODFOTO)! Подписывайтесь на мой канал, я Вам ещё много чего интересного покажу