АО «Кольская ГМК», Мончегорск, Россия

Г. Е. Науменко, главный инженер химико-металлургического цеха, эл. почта: NaumenkoGE@kolagmk.ru

Д. Е. Николаев, старший технолог химико-металлургического цеха, эл. почта: NikolaevDE@kolagmk.ru

А. В. Шевцов, главный специалист гидрометаллургического отдела Научно-технического центра, эл. почта: ShevcovAV@kolagmk.ru

П. В. Смирнов, главный менеджер Научно-технического центра, эл. почта: Smirnov1PV@kolagmk.ru

Для АО «Кольская ГМК» – одного из крупнейших производителей никеля – в условиях прогнозируемого профицита этого металла необходимыми условиями стабильного развития и усиления присутствия на никелевом рынке являются повышение эффективности производства и диверсификация линейки товарной продукции. Внимание производственников и исследователей по всему миру в 2025 г. направлено на стремительно растущий сектор потребления никеля, а именно: на аккумуляторную промышленность, так как никель является одним из основных компонентов при синтезе прекурсоров катодных материалов литий-ионных аккумуляторов (ЛИА). При этом основным источником никеля при производстве прекурсоров ЛИА является сульфат никеля. В ходе укрупненно-лабораторных экспериментов установлено, что электрохимическое растворение обрези кромок катодного никеля АО «Кольская ГМК» высших товарных марок в серной кислоте собственного производства с последующими операциями вакуумной выпарки и кристаллизации при охлаждении позволяет получить смесь шести- и семиводного сульфатов никеля, соответствующую по содержанию примесей требованиям, предъявляемым к марке Ч. Достигнутые показатели подтверждены результатами химического анализа двух лабораторий. Апробация лабораторных результатов успешно осуществлена в промышленном масштабе, в результате чего создан передел по производству востребованного на внутреннем рынке товарного сульфата никеля марки Ч. Представленная технология запатентована и включает в себя электрохимическое растворение катодной обрези, вакуумную выпарку, изогидрическую кристаллизацию, центрифугирование для отделения маточного раствора и промывку товарной соли. Имеются перспективы повышения качества получаемого сульфата никеля до аккумуляторного. Внедрение производства сульфатного никеля в АО «Кольская ГМК» не потребовало затрат на дополнительное оборудование. Экономический эффект мероприятия оценен в дополнительной премии 3500 долл. США к стоимости никеля на Лондонской бирже цветных металлов (LME).

1. Клименко И. В., Сундуров А. В., Павлов А. Ю., Тарасенко Н. М. Результаты исследований в области перспективного производства никеля высокопремиальных марок // Цветные металлы. 2024. №. 11. С. 24–31.
2. Petkova E. N., Shkodrova V. M., Pirov J. T. Simultaneous purification of nickel sulphate solutions from di-valent iron, copper and zinc ions // Hydrometallurgy. 1990. Vol. 24, Iss. 1. P. 89–99.
3. Nikkhah K. Challenges in use of chemical reagents in hydrometallurgical pathways for production of sulphates of nickel and cobalt // Conference of Metallurgists. – Cham : Springer Nature Switzerland, 2023. P. 145–154.
4. Madsen R. S. K. et al. Novel membrane percrystallisation process for nickel sulphate production // Hydrometallurgy. 2019. Vol. 185. P. 210–217.
5. Rondas F. et al. Process for preparing a high-purity nickel sulphate solution ; Appl. No.18/720,697. USA. Applied: 20.12.2022. Published: 19.12. 2024.
6. Andayani S. W. et al. Preliminary research of synthesizing battery grade nickel sulphate from dissolution of nickel matte in dilute sulphuric acid // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – IOP Publishing, 2020. – Vol. 893, Iss. 1. 012003.
7. Schmidt T., Buchert M., Schebek L. Investigation of the primary production routes of nickel and cobalt products used for Li-ion batteries // Resources, Conservation and Recycling. 2016. Vol. 112. P. 107–122.

8. Bartzas G., Komnitsas K. Cradle to gate life-cycle assessment of battery grade nickel sulphate production through high-pressure acid leaching // Science of The Total Environment. 2024. Vol. 952. 175902.
9. ГОСТ 849–2018. Никель первичный. Технические условия. – Введ. 01.06.2019.
10. Маноменова В. Л., Руднева Е. Б., Волошин А. Э. Кристаллы простых и сложных сульфатов никеля и кобальта как оптические фильтры для приборов солнечно-слепой технологии // Успехи химии. 2016. Т. 85. №. 6. С. 585–609.
11. Вольдман Г. М., Зеликман А. Н. Теория гидрометаллургических процессов. – М. : Интермет Инжини ринг, 2003. – 462 с.
12. Сидоренко А. Ю., Михайлов Г. Г., Животовская Г. П. Получение сернокислого никеля из отработанных электролитов медной промышленности // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. 2006. №. 10. С. 104–109.
13. Demirel H. S. et al. Antisolvent crystallization of battery grade nickel sulphate hydrate in the processing of lateritic ores // Separation and purification technology. 2022. Vol. 286. 120473.
14. Han B. et al. Purification of nickel sulfate by batch cooling crystallization // Chemical Engineering & Technology. 2019. Vol. 42, Iss. 7. P. 1475–1480.
15. ГОСТ 4465–2016. Реактивы. Никель (II) сернокислый 7-водный. Технические условия. — Введ. 01.01.2018.
16. Пат. 2840018 C1 РФ. Способ получения сульфата никеля / Рябушкин М. И., Тюкин А. П., Николаев Д. Е., Савоськин Д. С. и др.; заявл. 25.04.2024; опубл. 15.05.2025, Бюл. № 14.