Մետաղական պրոֆիլ: Նիկել

Նիկելը ուժեղ, փայլուն, արծաթափայլ սպիտակ մետաղ է, որը մեր ամենօրյա կյանքի ցողունն է եւ կարելի է գտնել ամեն ինչից այն մարտկոցներից, որոնք մեր հեռուստատեսության հսկողության ուժերն են, որոնք օգտագործվում են մեր խոհանոցային լվացարանները պատրաստելու համար:

Հատկություններ `

• Ատոմային խորհրդանիշ. Ni
• Ատոմային համարը `28
• Element Կատեգորիա: Անցումային մետաղ
• Խտություն `8.908 գ / սմ ³
• Հալման կետ `2651 ° F (1455 ° C)
• Եռման կետ `5275 ° F (2913 ° C)
• Moh's Hardness: 4.0

Բնութագրերը `

Մաքուր նիկելը արձագանքում է թթվածինով եւ, հետեւաբար, հազվադեպ է հայտնաբերվել երկրի մակերեսին, չնայած մեր մոլորակի վրա հինգերորդ առավելագույն տարրը լինելու (եւ): Երկաթի հետ համատեղ, նիկելը չափազանց կայուն է, ինչը բացատրում է երկաթի պարունակող հանքաքարի մեջ եւ դրա արդյունավետ օգտագործումը երկաթի հետ միասին `չժանգոտվող պողպատի պատրաստելու համար:

Նիկելը շատ ուժեղ եւ դիմացկուն է կոռոզիայից , դարձնելով այն գերազանց մետաղական համաձուլվածքների ամրապնդման համար : Այն նաեւ շատ դյուրահալ եւ շարժիչ է , հատկություններ, որոնք թույլ են տալիս, որ իր բազմաթիվ համաձուլվածքներ ձեւավորվեն մետաղալարեր, ձողեր, խողովակներ եւ թերթեր:

Պատմություն.

Մաքուր նիկելը առաջին անգամ հայտնաբերվել է Բարոն Ակսել Ֆրեդրիկ Քրոնստեդտի կողմից 1751 թվականին, սակայն հայտնի էր, որ գոյություն ունի շատ ավելի վաղ: 1500-ից ավելի չինական փաստաթղթերը հղում են «սպիտակ պղնձի» ( baitong ), որը հավանաբար նիկելի եւ արծաթի խառնուրդ էր: Հինգերորդ դարի գերմանական հանքարդյունաբերները, որոնք հավատում էին, որ կարող են պղնձի արդյունահանել նիկելային հանքաքարից Սաքսոնիաում, հիշատակվում է մետաղի որպես kupfernickel- ի «սատանի պղնձե», մասամբ այն պատճառով, որ նրանց հանքավայրից պղնձի արդյունահանման անհեթեթ փորձերը, հանքանյութում բարձր մկնդեղի բովանդակության հետեւանքով առաջացած առողջության հետեւանքները:

1889 թ.-ին Ջեյմս Ռիլեյը ներկայացրեց Մեծ Բրիտանիայի Երկաթե եւ պողպատե ինստիտուտը, թե ինչպես է նիկելի ներդրումը կարող է ամրապնդել ավանդական պողպատեները: Ռիլեյի ներկայացումը հանգեցրեց նիկելի օգտակար շահութաբեր հատկությունների աճող իրազեկմանը եւ համընկավ Նոր Կալեդոնիայի եւ Կանադայի խոշոր նիկելային հանքավայրերի հայտնաբերմանը:

20-րդ դարի սկզբին Ռուսաստանում եւ Հարավային Աֆրիկայում հանքարդյունաբերության հայտնաբերումը հնարավոր է եղել մեծածավալ նիկելի արտադրության: Երկար տարի հետո Առաջին համաշխարհային պատերազմը եւ Երկրորդ համաշխարհային պատերազմը հանգեցրին պողպատի զգալի աճին եւ, հետեւաբար, նիկելի պահանջարկին:

Արտադրություն `

Նիկելը հիմնականում արդյունահանվում է նիկելի սուլֆիդներից pentlandite, pyrrhotite եւ millerite- ից, որոնք պարունակում են մոտ 1% նիկելի պարունակություն, եւ երկաթով պարունակող լոգետիկ հանքաքարային լիմոնիտ եւ գառնիերիտ, որը պարունակում է մոտ 4% նիկելի պարունակություն: Նիկելի հանքաքարերը մշակվում են 23 երկրներում, իսկ նիկելը 25 տարբեր երկրներում smelted է:

Նիկելի բաժանման գործընթացը մեծապես կախված է հանքանյութի տեսակից: Նիկել սուլֆիդները, ինչպիսիք են Կանադայի Շենդում եւ Սիբիրում հայտնաբերվածները, ընդհանուր առմամբ հայտնաբերվել են խորը ստորգետնյա, դարձնելով դրանք աշխատունակ եւ թանկ: Այնուամենայնիվ, այդ հանքաքարերի բաժանման գործընթացը շատ ավելի էժան է, քան լոտիոլոգիական բազմազանության համար, ինչպիսիք են Նոր Կալեդոնայում հայտնաբերվածները: Ավելին, նիկելի սուլֆիդները հաճախ օգտվում են այլ արժեքավոր տարրերի խառնուրդներից, որոնք կարող են տնտեսապես առանձնացվել:

Սուլֆիտային հանքաքարերը կարող են առանձնացվել, օգտագործելով փրփրացող ֆլոտացիա եւ հիդրոմետալուրգիական կամ մագնիսական գործընթացներ `նիկելային փայլ եւ նիկելային օքսիդ ստեղծելու համար:

Այս միջանկյալ արտադրանքները, որոնք սովորաբար պարունակում են 40-70% նիկել, ապա հետագայում մշակվում են, հաճախ օգտագործելով Sherritt-Gordon գործընթացը:

The Mond (կամ Carbonyl) գործընթացը ամենատարածված եւ արդյունավետ մեթոդ է բուժել նիկել սուլֆիդ: Այս գործընթացում սուլֆիդը բուժվում է ջրածնով եւ սնվում է կլանման փխրուն: Այստեղ այն համապատասխանում է ածխածնի երկօքսիդի մոտ մոտ 140 ° C (60 ° C) `նիկելային կարբոնիլային գազի ստեղծման համար: Նիկել կարբոնիլային գազը քայքայվում է նախնական ջեռուցվող նիկելի գնդիկների մակերեւույթին, որոնք հոսում են ջերմային պալատի միջոցով, մինչեւ որ հասնում են ցանկալի չափին: Բարձր ջերմաստիճանների դեպքում այս գործընթացը կարող է օգտագործվել նիկելի փոշի ձեւավորելու համար:

Լաթերիտիկ հանքաքարերը, ի տարբերություն, պոլիոմետիկ մեթոդներով սովորաբար smelted են բարձր երկաթի պարունակության պատճառով: Երկրաջերմային հանքաքարերն ունեն նաեւ բարձր խոնավության պարունակություն (35-40%), որը պահանջում է չորացում ռետինե խորանարդի վառարանում:

Այն արտադրում է նիկելային օքսիդ, որն այնուհետեւ կրճատվում է էլեկտրական վառարաններով 2480-2930 F ° (1360-1610 ° C) ջերմաստիճանի պայմաններում եւ փոփոխվում է `I դասի նիկել մետաղի եւ նիկելի սուլֆատի արտադրության համար:

Լայնալուսային հանքաքարի բնական պարունակությամբ երկաթի պարունակության շնորհիվ, նման հանքաքարի հետ աշխատող հանքանյութերի վերջնական արդյունքը ֆերրոնիքել է, որը կարող է օգտագործվել սիլիկոնից , ածխածնի եւ ֆոսֆորի կեղտից հետո պողպատե արտադրողների կողմից:

2010 թվականին նիկելի ամենամեծ արտադրողները Ռուսաստան, Կանադա, Ավստրալիա եւ Ինդոնեզիա էին: Նուրբ նիկելի խոշորագույն արտադրողներն են Norilsk Nickel, Vale SA եւ Jinchuan Group Ltd. Ներկայումս ներկայումս վերամշակված նյութերից միայն նիկելի փոքր տոկոսն է արտադրվում:

Ծրագրեր.

Նիկելը մոլորակի ամենատարածված մետաղներից մեկն է: Նիկելի ինստիտուտի տվյալներով, մետաղը օգտագործվում է ավելի քան 300,000 տարբեր ապրանքների համար: Հաճախ այն հայտնաբերվում է պողպատե եւ մետաղական համաձուլվածքների մեջ, սակայն այն նաեւ օգտագործվում է մարտկոցների եւ մշտական մագնիսների արտադրության մեջ:

Չժանգոտվող պողպատ:
Բոլոր նիկելի արտադրանքի շուրջ 65% -ը գնում է չժանգոտվող պողպատ :

Օստենիտիկ պողպատեները ոչ մագնիսական չժանգոտվող պողպատե են, որոնք պարունակում են քրոմի եւ նիկելի բարձր մակարդակները եւ ածխածնի ցածր մակարդակները: Այս խմբի խառնուրդներ, որոնք դասակարգվում են որպես 300 շարքի չժանգոտվող, գնահատվում են դրանց ձեւավորման եւ կոռոզիոն դիմադրության համար: Austenitics են ամենատարածված օգտագործվող դասարանի չժանգոտվող պողպատից :

Նիկել պարունակող աուստենիտիկ չժանգոտվող պողպատերի տեսականին սահմանվում է նրանց դեմքի կենտրոնացված խորքային (FCC) բյուրեղյա կառուցվածքով, որն ունի մեկ ատոմ խորանարդի յուրաքանչյուր անկյունում եւ մեկի մեջ յուրաքանչյուր դեմքի մեջ: Այս հացահատիկի կառուցվածքը ձեւավորվում է այն ժամանակ, երբ բավարար քանակությամբ նիկել ավելացվում է խառնուրդի վրա (ութից տասը տոկոսը ստանդարտ 304 չժանգոտվող պողպատի խառնուրդում ):

Աղբյուրները.

_{Փողոց, Արթուր Եւ Ալեքսանդր, WO 1944. Մետաղներ մարդուն ծառայությունում : 11-րդ հրատարակություն (1998):
USGS- ը: Հանքային ապրանքի ամփոփում. Նիկել (2011):
Աղբյուրը, http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/nickel/
Բրիտանական հանրագիտարան: Նիկել:
Աղբյուր: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/414238/nickel-Ni
Մետաղական պրոֆիլ: Նիկել}