Nikkeludvinding:Minedrift og separationsprocesser fra malme

Nikkel findes typisk i sulfidmalme, såsom pentlandit [(Fe,Ni)9S8], og lateritmalme, som er nikkelrige oxider og hydroxider. Her er en forenklet opdeling af separationsprocesserne for hver type malm:

Sulfidmalme:

1. Minedrift og knusning: Malmen udvindes og knuses til en mindre størrelse.

2. Skumflotation: Denne proces bruger kemikalier til at adskille de nikkelholdige mineraler fra gråbjerget (gangue). Luftbobler binder sig til de nikkelholdige mineraler og danner et skum, der skummes af.

3. Smeltning: Det koncentrerede nikkelsulfid ristes i en ovn for at fjerne svovl og andre urenheder. Dette producerer en mat, der indeholder nikkelsulfid og andre metaller.

4. Konvertering: Matten viderebearbejdes i en konverter, hvor luft blæses igennem for at oxidere jern og andre urenheder og efterlade et nikkelrigt sulfid (nikkelmatte).

5. Elektroraffinering: Nikkelstenen opløses i en elektrolytopløsning, og der tilføres elektrisk strøm for at raffinere nikkelen. Rent nikkel aflejrer sig på katoden (negativ elektrode), mens urenheder bliver i elektrolytten.

Lateritmalme:

1. Minedrift og knusning: Malmen udvindes og knuses til en mindre størrelse.

2. Hydrometallurgisk behandling: Denne proces bruger kemikalier til at udvinde nikkel fra malmen.

* Syreudvaskning: Syre bruges til at opløse nikkel fra malmen.

* Ammoniakudvaskning: Ammoniak bruges til at opløse nikkel.

3. Opløsningsmiddelekstraktion: Den nikkelrige opløsning behandles med et organisk opløsningsmiddel for at ekstrahere nikkelen.

4. Elektrovinding: En elektrisk strøm påføres den nikkelrige opløsning for at afsætte rent nikkel på katoden.

Andre processer:

* Carbonylraffinering: Denne proces bruger carbonmonoxid til at danne nikkelcarbonylgas, som derefter nedbrydes for at producere rent nikkel. Denne metode er mindre almindelig end elektroraffinering.

Vigtige overvejelser:

* Malmtype: Den specifikke metode, der vælges, afhænger af malmtypen, nikkelindholdet og tilstedeværelsen af andre værdifulde metaller.

* Miljøpåvirkning: Udvinding og forarbejdning af nikkel kan have miljøpåvirkninger. Moderne nikkelproduktion sigter mod at minimere disse påvirkninger gennem ansvarlig minedrift og effektiv behandling.

Bemærk: De faktiske involverede processer er mere komplekse og involverer mange trin, herunder formaling, filtrering, udfældning og tørring. Hvert trin er nøje kontrolleret for at maksimere nikkelgenvinding og renhed.