Metalo profilis: nikelis

Nikelis yra stipraus, blizgančio, sidabriai balto metalo, kuris yra mūsų kasdienio gyvenimo pagrindas, ir jį galima rasti visur nuo baterijų, galinčių prijungti televizorių prie nerūdijančio plieno , kuris naudojamas mūsų virtuvinių kriauklių naudojimui.

Savybės:

• Atominis simbolis: Ni
• Atominis numeris: 28
• Elementas Kategorija: pereinamojo metalo
• Tankis: 8.908 g / cm ³
• Lydymosi temperatūra: 2651 ° F (1455 ° C)
• Virimo temperatūra: 5275 ° F (2913 ° C)
• Moho kietumas: 4.0

Charakteristikos:

Grynas nikelis reaguoja su deguonimi, todėl retai randamas ant žemės paviršiaus, nepaisant to, kad jis yra penktas labiausiai gausus elementas mūsų planetoje. Nikelis yra labai stabilus kartu su geležimi , o tai paaiškina geležies turinčių rūdų atsiradimą ir efektyvų naudojimą kartu su geležimi, kad būtų pagaminta iš nerūdijančio plieno.

Nikelis yra labai stiprus ir atsparus korozijai , todėl puikiai tinka stiprinti metalo lydinius . Jis taip pat yra labai kalimas ir šlifuojamas , todėl daugelis jo lydinių gali būti formuojami į laidus, juostas, vamzdelius ir lakštus.

Istorija:

Grynas nikelis pirmą kartą buvo išgautas baronu Axel Fredrik Cronstedt 1751 m., Tačiau buvo žinoma, kad egzistuoja daug anksčiau. Kiniškuose dokumentuose apie 1500BC nurodomi "balti vario" ( baitong ), kuris greičiausiai buvo nikelio ir sidabro lydinys. Vokietijos kalnakasiai XV a., Kurie manė, kad Saksonijoje jie gali išgauti varį iš nikelio rūdų, vadino metalą kupfernickeliu - "velnio variu", iš dalies dėl to, kad jie beviltiškai bando išgauti varį iš rūdos, bet taip pat tikėtina iš dalies dėl poveikis sveikatai, kurį sukelia didelis arseno kiekis rūdoje.

1889 m. James Riley pristatė Didžiosios Britanijos geležies ir plieno institutui, kaip nikelio įvedimas gali sustiprinti tradicinius plienus. Riley pristatymas paskatino vis didesnį supratimą apie nikelio teigiamą lydymosi savybes ir sutapo su didelių nikelio telkinių atradimu Naujojoje Kaledonijoje ir Kanadoje.

Iki XX a. Pradžios Rusijos ir Pietų Afrikos rūdų telkinių atradimas galimas didelio masto nikelio gamybai. Netrukus po Pirmojo pasaulinio karo ir Antrojo pasaulinio karo žymiai padidėjo plieno, taigi ir nikelio paklausa.

Gamyba:

Nikelis pirmiausia išgaunamas iš nikelio sulfidų pentlandite, pirolito ir millerito, kurių sudėtyje yra apie 1% nikelio, ir geležies turinčius lateito rūmus limonitas ir garnieritas, kurių sudėtyje yra apie 4% nikelio. Nikelio rūdos išgaunamos 23 šalyse, o nikelis išmetamas 25 skirtingose ​​šalyse.

Nikelio atskyrimo procesas labai priklauso nuo rūdos tipo. Nikelio sulfidai, tokie kaip tie, kurie yra Kanados skydas ir Sibiras, paprastai yra giliai po žeme, todėl jie yra sunkaus ir sunaudojami daugybei išgauti. Tačiau šių rūdų atskyrimo procesas yra daug pigesnis nei latetinės veislės, pvz., Naujojoje Kaledonijoje. Be to, nikelio sulfidai dažnai gali turėti kitų vertingų elementų priemaišų, kurias galima ekonomiškai atskirti.

Sulfido rūdos gali būti atskirtos naudojant putplasčio ir hidrometalurginius arba magnetinius procesus, siekiant sukurti nikelio matinį ir nikelio oksidą.

Šie tarpiniai produktai, kurių sudėtyje paprastai yra 40-70% nikelio, vėliau toliau apdorojami, dažnai naudojant Sherritt-Gordon procesą.

Mond (arba karbonilo) procesas yra labiausiai paplitęs ir efektyvus nikelio sulfido apdorojimo būdas. Šiame procese sulfidas apdorojamas vandeniliu ir patenka į lakiųjų krosnį. Čia jis susilygina su anglies monoksidu maždaug 140 ° F (60 ° C), kad susidarytų nikelio karbonilo dujos. Nikelio karbonilo dujos išsiskiria ant iš anksto šildomų nikelio granulių paviršiaus, tekančios per karščio kamerą, kol pasiekia norimą dydį. Esant aukštoms temperatūroms, šis procesas gali būti naudojamas nikelio miltelių susidarymui.

Priešingai, lateriato rūdos paprastai yra išpūstos piro-metaliniais metodais dėl didelio geležies kiekio. Lateritic rūdos taip pat turi didelį drėgmės kiekį (35-40%), kuris reikalauja džiovinimo krosnies krosnyje.

Jis gamina nikelio oksidą, kuris tada sumažėja naudojant elektrines krosnis esant 2480-2930 F ° (1360-1610 ° C) temperatūrai ir išgarinamas, kad susidarytų I klasės nikelio ir nikelio sulfatas.

Dėl natūraliai susidariusio geležies kiekio lateitiniuose rūduose daugumos lydinių, kurie dirba su tokiomis rūdomis, galutinis produktas yra feronikelis, kurį plieno gamintojai gali naudoti po silicio , anglies ir fosforo priemaišų.

Pagal šalis didžiausi nikelio gamintojai 2010 m. Buvo Rusija, Kanada, Australija ir Indonezija. Didžiausi rafinuotojo nikelio gamintojai yra "Norilsk Nickel", "Vale SA" ir "Jinchuan Group Ltd.". Šiuo metu iš perdirbtų medžiagų pagaminama tik nedidelė nikelio dalis.

Programos:

Nikelis yra vienas plačiausiai naudojamų metalų planetoje. Pasak Nikelio instituto, metalas naudojamas daugiau kaip 300 000 skirtingų gaminių. Dažniausiai jis randamas plienuose ir metaluose, bet taip pat naudojamas baterijų ir nuolatinių magnetų gamybai.

Nerūdijantis plienas:
Apie 65% viso gaminamo nikelio išeina į nerūdijantį plieną .

Austenitiniai plienai yra nemagnetiniai nerūdijantys plienai, kuriuose yra daug chromo ir nikelio, ir mažai anglies. Ši plieno grupė, klasifikuojama kaip 300 serijos nerūdijančio plieno, yra vertinama dėl jų formavimo ir atsparumo korozijai. Austentikai yra plačiausiai naudojama nerūdijančio plieno rūšis .

Niekurį turintis austenitinis nerūdijančių plienų asortimentas apibrėžiamas pagal jų veidus nukreiptą kubinį (FCC) kristalinę struktūrą, kurioje yra vienas atomas kiekviename kubo kampe, o vienas - kiekvieno veido viduryje. Ši grūdų struktūra susidaro, kai prie lydinio įpilama pakankamo kiekio nikelio (nuo aštuonių iki dešimties procentų standartiniame 304 nerūdijančio plieno lydinyje ).

Šaltiniai:

_{Gatvė, Arturas. & Alexander, WO 1944. Metalai žmogaus tarnyboje . 11 leidimas (1998 m.).
USGS. Mineralinių prekių santraukos: Nikelis (2011).
Šaltinis: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/nickel/
Encyclopedia Britannica. Nikelis.
Šaltinis: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/414238/nickel-Ni
Metalo profilis: nikelis}