Eiginleikar:
- Atómtákn: Ni
- Atómnúmer: 28
- Element Flokkur: Transition málmur
- Þéttleiki: 8,908 g / cm 3
- Bræðslumark: 2651 ° F (1455 ° C)
- Sjóðpunktur: 5275 ° F (2913 ° C)
- Moh er hörku: 4,0
Einkenni:
Hreinn nikkel hvarfast við súrefni og er því sjaldan að finna á yfirborði jörðinni, þrátt fyrir að vera fimmta mestu frumefni á plánetunni. Í samsetningu með járni er nikkel mjög stöðugt, sem útskýrir bæði tilvist þess í járnháðum málmgrýti og skilvirk notkun þess í samsetningu með járni til að gera ryðfríu stáli.
Nikkel er mjög sterkt og þola tæringu , sem gerir það frábært til að styrkja málmblöndur . Það er einnig mjög sveigjanlegt og sveigjanlegt , eiginleikar sem leyfa mörgum málmblöndur þess að vera lagaður í vír, stengur, rör og blöð.
Saga:
Hreint nikkel var fyrst dregið af Baron Axel Fredrik Cronstedt árið 1751, en það var vitað að það var til áðan fyrr. Kínverska skjölin frá um 1500BC vísa til "hvíta kopar" ( baitong ), sem var mjög líklegt álfelgur nikkel og silfur. Fjórtánda öld þýska miners, sem trúðu að þeir gætu dregið úr kopar úr nikkelmalm í Saxlandi, vísaði til málmsins sem kupfernickel - "kopar djöfulsins" - að hluta til vegna ófullnægjandi tilraunir sínar við að draga kopar úr málmgrýti, en einnig líklega að hluta til vegna heilsuáhrif af völdum arsensinnihalds í málmgrýti.
Árið 1889 gerði James Riley kynningu á Iron and Steel Institute of Great Britain um hvernig innleiðing nikkel gæti styrkt hefðbundna stál. Framsetning Riley leiddi til aukinnar vitundar um njósnarlegan algerandi eiginleika og samhliða því að uppgötva stórar nikkelinnstæður í Nýja Kaledóníu og Kanada.
Í upphafi 20. aldar gerði uppgötvun málmgrýslunnar í Rússlandi og Suður-Afríku stórum framleiðslu á nikkeli. Ekki lengi eftir, fyrri heimsstyrjöldin og heimsstyrjöldin leiddu til verulegrar aukningar á stáli og þar af leiðandi nikkel eftirspurn.
Framleiðsla:
Nikkel er fyrst og fremst dregið úr nikkelsúlfíðum pentlandít, pýrrótít og milleríti sem innihalda um það bil 1% nikkel innihald, og járnheldur sítrónutré limonít og garnierít sem innihalda um 4% nikkelinnihald. Nikkelmalm er unnið í 23 löndum en nikkel er smelt í 25 mismunandi löndum.
Aðskilnað aðferð til nikkel er mjög háð tegund af málmgrýti. Nikkel súlfíð, eins og þær sem finnast í kanadíska skjöldnum og Síberíu, eru yfirleitt að finna djúp neðanjarðar, sem gerir þeim vinnuafli og dýrt að vinna úr. Hins vegar er aðskilnaðarferlið fyrir þessi málmgrýti miklu ódýrara en fyrir síðari fjölbreytni, eins og þær sem finnast í Nýja Kaledóníu. Þar að auki hafa nikkel súlfíð oft ávinning af að innihalda óhreinindi af öðrum verðmætum þáttum sem geta verið efnahagslega aðskilin.
Súlfíð málmgrýti er hægt að skilja með því að nota frothflot og hydrometallurgical eða segulmagnaðir ferli til að búa til nikkelmatte og nikkeloxíð.
Þessar milliefni, sem venjulega innihalda 40-70% nikkel, eru síðan unnar frekar, oft með Sherritt-Gordon aðferðinni.
Munn (eða karbónýl) ferlið er algengasta og skilvirka aðferðin til að meðhöndla nikkelsúlfíð. Í þessu ferli er súlfíðið meðhöndlað með vetni og gefið í eldfyllingarofni. Hér mætir hún kolmónoxíð við um 140F ° (60 ° C) til að mynda nikkelkarbónýlgas. Nikkelkarbonýlgasið niðurbrotnar á yfirborði forhituðra nikkelkorna sem rennur í gegnum hitahólfið þar til þau ná til viðkomandi stærð. Við hærra hitastig getur þetta ferli verið notað til að mynda nikkelduft.
Lateritic málmgrýti, hins vegar, eru venjulega smelt með pyro-málmum aðferðum vegna mikillar járninnihalds þeirra. Lateritic málmgrýti hafa einnig mikið rakainnihaldi (35-40%) sem krefst þurrkunar í hringkál ofni.
Það framleiðir nikkeloxíð, sem síðan er dregið úr með rafmagns ofnum við hitastig á bilinu 2480-2930 F ° (1360-1610 C °) og ósvifað til að framleiða Nikkel málm og nikkel súlfat úr flokki I.
Vegna náttúrulegra járnmagns í síðarnefnda málmgrýti er endanlegt af flestum álverum sem vinna með slíkum málmgrýti ferronickel, sem hægt er að nota af stálframleiðendum eftir sílikon , kolefni og fosfór óhreinindi eru fjarlægð.
Eftir landinu voru stærstu framleiðendur nikkel árið 2010 Rússland, Kanada, Ástralía og Indónesía. Stærstu framleiðendur hreinsaðrar nikkel eru Norilsk Nickel, Vale SA og Jinchuan Group Ltd. Á þessari stundu er aðeins lítið hlutfall af nikkel framleidd úr endurunnnum efnum.
Forrit:
Nikkel er einn af mest notuðu málmunum á jörðinni. Samkvæmt Nickel Institute er málmurinn notaður í meira en 300.000 mismunandi vörum. Oftast er það að finna í stáli og málmblendi, en það er einnig notað við framleiðslu á rafhlöðum og varanlegri seglum .
Ryðfrítt stál:
Um það bil 65% af öllu nikkeli sem er framleitt fer í ryðfríu stáli .
Austenitísk stál eru ekki segulmagnaðir ryðfríðir stál sem innihalda mikið magn af króm og nikkel og lítið magn kolefnis. Þessi hópur af stáli - flokkuð sem 300 röð ryðfríu - er metin fyrir mótun og mótstöðu gegn tæringu. Austenitics eru mest notaðar bekk úr ryðfríu stáli .
The nikkel-innihalda austenitic svið af ryðfríu stáli er skilgreint af andlit-miðju kubískum (FCC) kristal uppbyggingu þeirra, sem hefur eitt atóm í hverju horni á teningnum og einn í miðju hvers andlits. Þessi korn uppbygging myndast þegar nægilegt magn nikkel er bætt við álinn (átta til tíu prósent í venjulegu 304 ryðfríu stáli álfelgur ).
Heimildir:
Street, Arthur. & Alexander, WO 1944. Málmar í þjónustu mannsins . 11. útgáfa (1998).
USGS. Minnaúrræði: Nikkel (2011).
Heimild: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/nickel/
Encyclopedia Britannica. Nikkel.
Heimild: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/414238/nickel-Ni
Metal Profile: Nikkel