Nickelbrytning och raffinering är en komplex process som involverar flera steg, var och en bidrar till extraktion och rening av denna värdefulla metall.
1. Gruvdrift:
* malmekstraktion: De flesta nickel finns i sulfidmalmer, särskilt laterit (Innehåller limonit, garnierit och andra nickelbärande mineraler) och sulfidmalmer (Innehåller pentlandit, pyrrhotit och chalcopyrite).
* Open-Pit Mining: Detta är den vanligaste metoden för att extrahera nickelmalmer, med stora grävmaskiner för att ta bort jordlager för att exponera malmavsättningen.
* Underjordisk gruvdrift: Anställda för djupare avlagringar, som kräver omfattande tunneling och axel sjunker.
* Hydrometallurgi: Involverar lakning av nickeln från malmen med hjälp av kemikalier, vanligtvis för lateritiska malmer.
2. Bearbetning:
* krossning och slipning: Den brytade malmen genomgår krossning och slipning för att minska dess storlek och öka ytan och förbereda den för ytterligare bearbetning.
* Koncentration: Den krossade malmen koncentreras sedan med olika metoder:
* skumflotation: En vanlig teknik där luften blåses genom en uppslamning av krossad malm, vilket får nickelbärande mineraler att fästa vid luftbubblor och flyta till ytan.
* magnetisk separering: Använd de magnetiska egenskaperna hos nickelmineraler för att separera dem från icke-magnetiska material.
* tyngdkraftsseparation: Baserat på densitetsskillnaden mellan nickel och andra mineraler, vilket gör att de kan separeras.
* smältning: Innebär att smälta den koncentrerade malmen för att ta bort föroreningar och producera en matt, en blandning av nickel och svavel.
* konvertering: Matt bearbetas vidare i en omvandlare för att avlägsna svavel och producera en nickel-kopparlegering.
3. Raffinering:
* Elektrorefining: Den vanligaste metoden, som involverar elektrolys för att rena nickel-kopparlegeringen. Nickeljoner deponeras selektivt på katoder och lämnar efter sig föroreningar.
* carbonyl Refining: Genom att använda nickelens unika egenskap för att bilda en flyktig förening, nickelkarbonyl, som kan separeras och sönderdelas för att producera rent nickel.
* Hydrometallurgisk raffinering: Liknar lakning under gruvdrift, men förfinade nickelsalter produceras och bearbetas sedan ytterligare för att få rent nickel.
4. Slutprodukter:
* nickelgris: Slutprodukten efter raffinering, som innehåller över 99,5% rent nickel.
* nickelgöt: Bildas genom att gjuta smält nickelgris och tjäna som den primära formen för vidare bearbetning.
* nickelpulver: Produceras av olika metoder, används i pulvermetallurgi och andra applikationer.
Miljööverväganden:
Nickelbrytning och raffinering kan ha miljöpåverkan, inklusive:
* Markstörning: Öppna gruvor lämnar betydande ärr på landskapet.
* Vattenföroreningar: Lakvatten från gruvverksamheten kan förorena vattenkällorna i närheten.
* Luftföroreningar: Smältning och andra processer släpper svaveldioxid och andra föroreningar.
Hållbarhetsinsatser:
* Ansvariga gruvmetoder: Genomförande av strängare miljöregler och ansvarsfull gruvmetoder för att minimera miljöpåverkan.
* återvinning: Öka återvinningsgraden för att minska beroende av jungfru nickel.
* Teknologiska framsteg: Utveckla renare och mer effektiva metoder för nickelekstraktion och raffinering.
Gruvdrift och raffinering av nickel är en viktig process som förser världen med en värdefull metall som används i olika branscher. Medan miljööverväganden är avgörande, syftar framsteg inom hållbar praxis och teknisk innovation till att minimera påverkan och säkerställa en ansvarsfull leveranskedja för denna väsentliga resurs.
