ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель», Норильск, Россия:
Большакова О. В., начальник лаборатории, Центр инженерного сопровождения производства, эл. почта: BolshakovaOV@nornik.ru
Салимжанова Е. В., заместитель директора, Центр инженерного сопровождения производства, канд. хим. наук, эл. почта: salimzhanovaev@nk.nornik.ru
ООО «НПП КВАЛИТЕТ», Москва, Россия:
Нафталь М. Н., заместитель директора по металлургии и обогащению, канд. техн. наук, эл. почта: naftalmn@gmail.com
СФУ, Институт цветных металлов и материаловедения, Красноярск, Россия:
Белоусова Н. В., заведующая кафедрой металлургии цветных металлов, эл. почта: netnat1@rambler.ru
Одним из перспективных направлений снижения затрат на производство никелевого порошка для цементационной очистки никелевого электролита от ионов меди является его получение в трубчатой печи с минимальными энергозатратами на восстановление оксида никеля (II) и на основе использования доступных сырьевых ресурсов. В ПАО ГМК «Норильский никель» проведен ряд исследований, в ходе которых была отработана технологическая схема получения никелевого порошка. В отличие от технологии получения активного никелевого порошка (АНП) на предприятии ОАО «Кольская ГМК» (КГМК), схема, разработанная на предприятии в Заполярном филиале компании, обеспечивает получение реагентного никелевого порошка требуемого качества без добавки в процесс жидких продуктов переработки нефти. При этом процесс восстановления ведется при более низких температурах, для поддержания необходимой температуры восстановления в трубчатой вращающейся печи на горелку подают природный газ и воздух, в качестве восстановителя применяют уголь Кайерканского угольного разреза, который обладает более высокой зольностью в отличие от угля Бачатского угольного разреза, используемого на предприятии КГМК. Проведенные ранее Институтом «Гипроникель» исследования показали, что применение твердых восстановителей с низким содержанием летучих компонентов и высокой зольностью в технологии предприятия КГМК не обеспечивают получения АНП, удовлетворяющего технологическим требованиям. Предположили, что свежевосстановленный оксид никеля (II) обладает каталитической активностью в отношении процесса окислительной конверсии газообразных углеводородов, в частности метана, и присутствие палладия в исходном оксиде никеля (II) значительно повышает его каталитическую активность. Наиболее важными факторами, определяющими эффективность процесса, являются: соотношение никеля и палладия в исходном оксиде никеля (II); определенное соотношение монооксида углерода и молекулярного водорода, образующихся при окислении твердого восстановителя и каталитической окислительной конверсии газообразных углеводородов в синтез-газ; температурный диапазон процесса восстановления.
1. Jeangros Q., Hansen T. W., Wagner J. B., Damsgaard C. D. Reduction of nickel oxide particles by hydrogen studied in an environmental TEM // Journal Of Materials Science. 2013. Vol. 48, Iss. 7. P. 2893–2907.
2. Chatterjee R., Sabyasachi Banerjee S., Sayan Banerjee S., Dinabandhu Ghosh D. Reduction of Nickel Oxide Powder and Pellet by Hydrogen // Transactions of the Indian Institute of Metals. 2012. Vol. 65, Iss. 3. P. 265–273.
3. Manukyan Kh. V., Avetisyan A. G., Shuck Ch. E., Chatilyan H. A., Rouvimov S., Kharatyan S. L., Mukasyan A. S. Nickel Oxide Reduction by Hydrogen: Kinetics and Structural Transformations // The Journal of Physical Chemistry. 2015. Vol. 119. P. 16131–16138.
4. Skrypnik A. S., Matvienko A. A. The study of Nickel product morphology developed during the gaseous reduction of Nickel oxide // Materials Today: Proceedings. 2017. Vol. 4, Iss. 11, Part 1. P. 11425–11429.
5. Rashidi H., Ebrahim H. Ale, Dabir B. Application of random pore model for synthesis gas production by nickel oxide reduction with methane / Energy Conversion and Management. 2013. Vol. 74. P. 249–260.
6. Kharatyan S. L. Metal Powders // Concise Encyclopedia of Self-Propagating High-Temperature Synthesis. 2017. P. 196, 197.
7. Пат. 2158776 РФ, С 22 В 23/00. Способ восстановления закиси никеля / Мироевский Г. П., Попов И. О., Беседовский С. Г., Ермаков И. Г. и др. — N2000103986/02 ; заявл. 21.02.2000; опубл. 10.11.2000.
8. Астафьев А. Ф., Алексеев Ю. В. Переработка в кипящем слое полупродуктов никелевого производства. — М. : Металлургия, 1991. — 202 с.
9. Данилов М. П., Гладков А. С., Назмутдинов Ш. Г. Получение активного никелевого порошка в трубчатой печи // Цветные металлы. 1998. № 10/11. С. 39–44.
10. Беккер В. Г., Фомичев В. Б., Грицких В. Б., Рябушкин М. И., Данилов М. П. Усовершенствованная технология получения активного никелевого порошка для очистки никелевого электролита // Цветные металлы. 2009. № 8. С. 19–23.
11. Большакова О. В., Салимжанова Е. В., Рябушкин М. И., Данченко Э. В., Жиличкин С. И. Разработка технологии получения и использования активного никелевого порошка для цементационной очистки никелевого электролита от ионов меди / Сб. докл. V Междунар. конгресса «Цветные металлы – 2013». — Красноярск : ООО «Легкие металлы», 2013. С. 247–251.
12. ТУ 9-196-48200234–2009. Порошок никелевый трубчатых печей. Технические условия. — Взамен ТУ 9-196-48200234–2004 ; введ. 27.08.2009. ОАО «Кольская ГМК», 2009. — 6 с.
13. Большакова О. В., Белоголовкин А. Н., Салимжанова Е. В., Масловский А. Н. Разработка технологии получения активных никелевых порошков методом твердофазного восстановления оксида никеля полуантрацитом // Цветные металлы. 2015. № 6. С. 39–43.
14. Серегин П. С. Разработка и внедрение новой технологии получения никелевого порошка // Цветные металлы. 2011. № 8/9. С. 91–100.
15. Пат. 2359049 РФ, С 22 В 23/02, В 22 F 9/20. Способ получения активного никелевого порошка / Демидов К. А., Беседовский С. Г., Козырев В. Ф., Цемехман Л. Ш. и др. — N2007122867/02 ; заявл. 18.06.2007; опубл. 20.06.2009; Бюл. 17.
16. Серегин П. С., Цемехман Л. Ш., Кайтмазов Н. Г. Сравнительный анализ методов получения активного никелевого порошка в ЗФ ГМК «Норильский никель» // Цветные металлы. 2011. № 1. С. 21–30.
17. Шиллинг Г.-Д., Бонн Б., Краус У. Газификация угля / пер. с нем. и ред. С. Р. Исламова. — М. : Недра, 1986. — 175 с.