Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Свойство металлов и сырье

МЕТАЛЛУРГИЯ НИКЕЛЯ И КОБАЛЬТА

Никель и кобальт — элементы триады железа, помещенной Д. И. Менделеевым в восьмую группу Периодической системы. Электронное строение атомов их весьма сходно: 3d64s2(Fe); 3d7 4s2 (Co); 3d84s2(Ni). Два s-электрона объясняют устойчивость степени окисления (II), которая наиболее характерна для боль­шинства простых солей металлов триады. Возможность сущест­вования в трехвалентном состоянии убывает с увеличением чис­ла d-электронов и вместе с тем расширяются возможности катионного комплексообразования.

Никель и кобальт легко восстанавливаются из окислов угле­водородом и водородом, а из водных растворов солей — элек­тролизом. Они ферромагнитны: никель до 358, кобальт до 1130° С.

С кислородом, серой и галогенами оба металла при обычных температурах реагируют медленно, а при нагревании — энер­гично. Из кислот они медленно выделяют водород, а против ще­лочей — устойчивы. Соли сильных кислот хорошо растворимы в воде, а соли слабых — в большинстве плохо; гидроокиси имеют слабоосновной характер.

Карбонилы никеля и кобальта — комплексные соединения, подобные известным для других переходных элементов. Атомы металлов и углерода связаны электронной парой СО-группы с участием р-электронов металла. Хорошо изучены следующие карбонилы: Ni(CO)4, CО2(CO)8, СО4(СО)2.

Для металлургии наиболее важны аммиачные комплексы никеля и кобальта общего вида Me(NH3)2+n .

Минералы никеля — преимущественно силикаты и сульфи­ды — образуют окисленные никелевые или сульфидные медно-никелевые руды.

Сульфидные руды образованы пентландитом — изоморфной смесью NiS и FeS, а также твердыми растворами никеля и ко­бальта в пирротине.

Из множества природных сульфидов, окислов и арсенидов кобальта некоторое значение для его производства имеют: ко­бальтин CoAsS, линнеит CoS · Co2S3, смальтин CoAs2 и эритрин Co3(As04)2 · 8H20. В числе окисленных минералов надо отметить асболан — m(Со, Ni)0 · Mn02nH20.

Сульфидные руды залегают среди основных и ультраоснов­ных пород в виде твердых каменистых массивов. Никелю здесь сопутствуют медь, главным образом в виде халькопирита, ко­бальт и металлы платиновой группы — платина, палладий, ос­мий, иридий, родий и рутений, в состоянии самородных частиц сплавов различной крупности, часто дисперсных. Содержание никеля колеблется в пределах 0,3—5,5%, меди 0,6—10%, кобаль­та до 0,2%. Рудная масса состоит из пирротина, маг­нетита и силикатов железа, алюминия, магния, последнего час­то много. Подобно медным, руды подразделяются на сплош­ные— колчеданные и вкрапленники.

Окисленные руды или руды коры выветривания содержат изоморфную смесь гидратированных силикатов никеля и магния типа nNiSi03mMgSi03 · H20, образующих герниерит, непуит, ревдинскит и другие подобные минералы. Медь иногда присутствуети здесь, но в очень незначительных количествах. Кобальт сопут­ствует никелю, окислы его часто ассоциированы с минералами марганца, например асболан.

Наиболее распространенный теперь способ переработки окис­ленных никелевых руд — плавка на штейн — основан на разли­чии сродства железа и никеля к кислороду и сере. Плавка окисленных руд на легированный чугун возможна в доменных печах.

Переработку окисленных руд кричным способом ведут в трубчатых печах длиной 60—100 м диаметром до 4,5 м при ско­рости вращения 1—1,5 об/мин.

Руды, менее богатые железом, но содержащие до 0,8% ни­келя, лучше плавить на ферроникель в электропечах.

 

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:402

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.