вленні відбувається укрупнення частинок закису нікелю, що сприяє зниженню пиловиносу приелектроплавке.
Обпалений і частково відновлений недогарок являє собою сипучий порошок сірувато-чорного кольору.
Восстановитель, що надходить в електропіч повинен бути малосернистого і малозольная. Підвищений вміст сірки в Відновлювачі забруднює метал, а висока зольність визначає його високий витрата і призводить до підвищеного виходу шлаку в процесі плавки.
Як відновлювача використовують кам'яні вугілля. Вони містять до 25-30% золи. Крупність зерен відновника, що завантажується в піч, становить приблизно 10-20 мм.
2.2 Теорія процесу електроплавкі
. 2.1 Загальні відомості про чорновому анодном нікелі
Чернової анодний нікель являє собою сплав безлічі хімічних елементів та їх сполук, переважаючими з яких є нікель, мідь, кобальт і залізо [3].
Нікель, хімічна формула - Ni, був відкритий в 1751 році шведським мінерологом Алексом Кронстедт. Нікель - сріблясто-білий метал з жовтуватим відтінком займає 28 порядковий номер у періодичній системі елементів Д.І. Менделєєва, атомна маса нікелю - 58,6934 а.е.м., а його щільність становить 8,90 т/м3. Характерні ступеня окислення нікелю - Ni + 2, Ni + 3, температура його плавлення становить 1455 оС, а кипіння - 2900 оС. Нікель характеризується високою корозійною стійкістю - стійкий в атмосфері, у воді, в лугах і ряді кислот. Хімічна стійкість нікелю обумовлена ??його схильністю до пасивації - утворенню оксидних плівок на поверхні, що володіють сильним захисною дією. Основна маса нікелю йде на виробництво різних сплавів з залізом, міддю, цинком та іншими металами. Сплави на основі нікелю підрозділяються на жароміцні, магнітні та сплави з особливими властивостями.
Мідь, хімічна формула - Cu, була відкрита до нашої ери. Чиста мідь - метал коричнево - червоного відтінку, займає +29 порядковий номер в періодичній системі елементів Д.І. Менделєєва, атомна маса міді - 63,546 а.е.м., а її щільність становить 8,92 т/м3. Характерні ступеня окислення міді - Cu + 1, Cu + 2, температура плавлення становить тисячу вісімдесят три оС, кипіння - 2543 оС. Мідь, як і нікель, має високу корозійну стійкість, а також високим тепло- і електропровідністю. Внаслідок високої теплопровідності, електричної провідності, хороших ливарних якостей, великого опору на розрив і хімічної стійкості мідь широко використовується в промисловості. Мідь і нікель здатні утворювати механічні суміші (сплави) другого роду з необмеженою розчинністю один в одному, діаграма стану системи Ni-Cu представлена ??на малюнку 2.1.
Рисунок 2.1 - Діаграма стану системи Ni-Cu
Кобальт, хімічна формула - Co, сріблясто-білий метал з синюватим або рожевим відливом, був відкритий в Швеції в 1735 році. Кобальт займає 27 порядковий номер у періодичній системі елементів Д.І. Менделєєва, атомна маса кобальту - 58,9332 а.е.м., його щільність становить 8,90 т/м3. Характерні ступеня окислення кобальту - Co + 2, Co + 3, температура плавлення становить тисячу чотиреста дев'яносто-дві оС, а кипіння - 2 960 оС. Кобальт застосовується головним чином в сплавах, які використовуються в якості жароміцних і жаростійких матеріалів, для виготовлення постійних магнітів і ріжучих інструментів.
Залізо, хімічна формула - Fe, найпоширеніший на земній кулі метал (після алюмінію). Металеве залізо - сріблясто - білий блискучий матеріал. Залізо займає 26 порядковий номер у періодичній системі елементів Д.І. Менделєєва, атомна маса заліза - 55,845 а.е.м., а його щільність становить 7,87 т/м3. Характерні ступені окислення заліза - Fe + 2, Fe + 3, температура плавлення становить 1 539 оС, кипіння - 2 870 оС. Застосування заліза загальновідома, а його значення в промисловості важко переоцінити. Однак, в розрізі виробництва нікелю в дугових печах, залізо, як і сірка, є «шкідливою» домішкою, підвищений вміст якої значно збільшує витрати на виробництво товарного нікелю в цеху електролізу нікелю (Цен) і погіршує якість залізо-кобальтового кеку.
Важливу роль в процесі відновної плавки чорнового анодного нікелю грає вуглець, хімічна формула - C, що надходить у складі вугільної крихти, застосовуваної в якості відновника. Завдяки своїм хорошим відновним властивостям вуглець легко з'єднується з киснем. Температура плавлення чистого вуглецю дуже висока і становить 3 825 оС, а температура його кипіння - 4827 оС. Вуглець обмежено розчинний у твердому нікелі, присутність вуглецю в концентрації понад 0,2% надає анодному нікелю крихкість в холодному стані, тому вуглець при кристалізації виділяється по межах зерен. Зміст вуглецю понад 0,15% в анодному нікелі різко знижує вилучення нікелю в розчин під час його електролітичного рафінуванн...
