Св-ва ni и co

Вопрос №8. Св-ва ni и co. Сырье для их переработки

Ni, Co – элементы триады железа. Их электронное строение сходно. Fe – 3d₆4s₂, Co – 3d₇4s₂, Ni – 3d₈4s₂. Два S-электрона объясняют устойчивость степени окисления 2, кот. хар-на для большинства простых солей этой триады. Возможность существования в 3-х валентном состоянии убывает. Ni, Co легко восстанавливаются из окислов углеводородом, из солей – электролизом. Они ферромагнитны: Ni до 358 0С, Co до 1130 0С.

С кислородом, с серой при обычной t реагируют медленно, при повышении t энергично. Против щелочей устойчивы. Соли сильных кислот хорошо растворимы в воде, соли слабых – чаще плохо. Гидроокиси имеют слабоосновный характер. Карбонилы Ni и Co – комплексные соединения сходны с подобными известными для др. элементов. Атомы Ме и е связаны эл. парой CO группой, хорошо изучены: Ni(CO)4, Co(CO)8, Co4(CO)2. Для металлургии важны аммиачные комплексы: Me(NH3)_n2+

Минералы Ni – преимущественно силикаты, сульфиды, образуют окисленные никелевые и сульфидные медноникелевые руды. Сульфидные руды образованы пентландитом из аморфной смеси NiS и FeS,  а в пиритине – тв. растворами Ni и Со. Из природных минералов Со значения для пр-ва имеют: кобальтин CoArS, линнеит CoS*Co2S3, смальтин CoAr2, эритрин Co3(ArO4)2*8H2O. Среди окисленных минералов отмечают астболан m(CoNiO*MnO2*nH2O).

Сульфидные руды залегают среди осн. и ультраосн. пород в виде тв. каменистых массивов. Здесь Ni сопутствует Cu в виде халькопирита, Co и Me платиновой группы: Pt, Pl, Os, Ir, Ro, Ru. Содержание Ni 0,3-5,5%, Cu 0,6-10%, Co 0,2%.

Рудная масса состоит из пиратина, магнетита, силикатов Fe, Al, Mg,  кот. обычно много в рудах. Подобно медным никелевые руды сплошные колчеданные и вкрапленники. Окисленные руды содержат изоморфную смесь гидратированных силикатов Ni и Mg, типа: nNiSiO3*mMgSiO3*H2O, образующих гарниерит, непулит, ревденскит и др. Иногда встречается медь, но в небольших кол-вах.  Co сопутствует Ni, окислы его часто ассоциированы с Mn (асбалан).

  Наиболее распространенный способ переработки окисленных никелевых руд – плавка на штейн. Основан на различии сродства кислороду и сере железа и никеля. Плавка окисленных руд на легированный чугун в доменных печах.

Переработка окисленных руд кричным способом ведут в трубчатых печах длиной 60-100м, диаметром до 4,5м, ск-ть вращения 1-1,5 об/мин. Руды менее богатые Fe, но сод. до 0,8% Ni лучше плавят на ферроникель в электропечах.