The Mond prosess er en kjemisk prosess for ekstraksjon og rensning av nikkel som er utviklet av Ludwig Mond et al. i 1890 og implementert i industriell skala før slutten av XIX - tallet . Denne prosessen er basert på reduksjon av oksider av nikkel for å oppnå den som metallisk ren ved å bruke den lette karbonmonoksidet som reversibelt danner et kompleks av nikkeltetrakarbonyl Ni (CO) 4. : intet annet kjemisk element er i stand til å danne et slikt metallkarbonyl under de milde driftsforholdene til denne prosessen.
Mond-prosessen foregår i tre trinn:
Dette siste trinnet kan utformes for å produsere nikkel i form av et metallisk pulver, men som oftest brukes et substrat for å dekkes av en avsetning av nikkel som følge av nedbrytningen av karbonylen. Dermed blir små varme pelleter droppet gjennom karbonylgassen slik at et lag med rent nikkel avsettes på overflaten av disse pelletsene for å få dem til å vokse.
Denne prosessen kan også brukes til å avsette nikkel på overflaten av andre metaller, når formen til metalldeler der tilstedeværelsen av spisse vinkler gjør galvaniseringsmetoder vanskelig å implementere. Toksisiteten til karbonmonoksid og metallkarbonyler begrenser imidlertid bruken av denne typen prosesser for denne typen applikasjoner, for hvilken det er foretrukket å benytte seg av elektroløs nikkelbelegg .
I Extractive Metallurgy of Nickel er karbonylering av nikkel et av de siste stadiene av modning av matt nikkel. Det er raffinert i en omformer ( Manhès-David-prosessen ), som fjerner nesten alt jernet, og en liten del av svovelet: en typisk sammensetning av en raffinert matt er 35% nikkel, 40% kobber og 25% svovel. Etter størkning kan denne matten raffineres direkte ved karbonylering: dette er tilfelle for halvparten av nikkelmattene oppnådd fra svovelholdige malmer.
For den andre halvdelen av nikkelmattene fra svovelholdige malmer, blir matten langsomt avkjølt, finmalt og blandet med kalk for å lage en grunnleggende løsning ( PH 12). En magnetisk separasjon fjerner Ni-Cu metalllegering (65% nikkel, 17% kobber og edle metaller) kobbersulfider og nikkel. Denne legeringen, som er rikere på nikkel (mer enn 35%), men hvis produksjon krever et ekstra trinn, blir deretter mer effektivt raffinert ved karbonylering.
Monds prosess ekstraherer nikkel fra kobber-nikkelmetalllegeringen. Karbonyleringen utføres i roterende tromler ovner ved 50 ° C . Reaksjonen er veldig eksoterm og frigjør 160 kJ / mol Ni (CO) 4 : Ovnen bør være kraftig avkjølt vann for å holde ved 50 ° C . Men inntrengningen av karbonmonoksid i nikkellegeringen er veldig langsom: den akselereres deretter med tilsetning av karbonoksysulfid COS, eller ved å operere ved høyt trykk ( 70 bar og 170 ° C ) hvis jerninnholdet er mindre enn 2% fordi karbonylering av jern til jernpentakarbonyl Fe (CO) 5kompliserer utvinningen av nikkel. Faktisk, fjerning av karbonyl jern er ved kondensasjon fraksjoneres gassblanding, nikkelkarbonyl kondensering ved 43 ° C , og karbonyljern til 103 ° C .
Nedbrytningen av nikkeltetrakarbonyl utføres enten ved å føre gassen gjennom et lag av nikkelpellets (eller pellets ) oppvarmet til 240 ° C , eller ved kraftig oppvarming av gassen til 300 ° C i en tank. Når det gjelder pellets, lastes de med en diameter på 0,5 mm , og ekstraheres når de når 1 cm i diameter. Voldsom oppvarming frembringer et fint pulver ( partikkelstørrelse av 2- for å 10 um ). Det er også mulig å spalte karbonylene av nikkel og jern sammen, og å produsere ferronickelpellets .
I 2009 gjaldt denne prosessen litt mindre enn 300.000 tonn per år med nikkel av de 1.500.000 tonn primærnikkel produsert over hele verden.