Nekretnine:
- Atomski simbol: Ni
- Atomski broj: 28
- Element Kategorija: Prelazni metal
- Gustina: 8.908 g / cm3
- Tačka topljenja: 2651 ° F (1455 ° C)
- Tačka ključanja: 5275 ° F (2913 ° C)
- Tvrdoća Moha: 4.0
Karakteristike:
Čist nikal reaguje sa kiseonikom i stoga se retko nalazi na površini Zemlje, uprkos tome što je peti najobičniji element na (i) našoj planeti. U kombinaciji sa gvožđem , nikal je izuzetno stabilan, što objašnjava i njegovu pojavu u rudama koje sadrže gvožđe i njegovu efikasnu primjenu u kombinaciji s gvožđem, kako bi se napravio nerđajući čelik.
Nikal je veoma jak i otporan na koroziju , čineći ga odličnim za jačanje legura metala. Takođe je vrlo duktilno i korektivno , osobine koje omogućavaju da se njegove legure oblikuju u žicu, šipkama, cevima i pločama.
Istorija:
Čistog nikla prvi je izvadio Baron Axel Fredrik Cronstedt 1751. godine, ali je poznato da postoji mnogo ranije. Kineski dokumenti od oko 1500BC upućuju na "beli bakar" ( baitong ), što je verovatno bilo legura nikla i srebra. Nemački rudari iz 15. veka, koji su verovali da mogu izvaditi bakar iz rude nikla u Saksoniji, pozvali su na metal kao kupfernickel - "bakar đavola" - dijelom zbog njihovih besmislenih pokušaja da se bakar izvuče iz rude, ali i vjerovatno dijelom zbog efekte na zdravlje uzrokovane visokim sadržajem arsena u rudi.
Godine 1889. Džejms Rilej je održao prezentaciju Institutu za gvožđe i čelik Velike Britanije o tome kako bi uvođenje nikla moglo ojačati tradicionalne čelika. Rileyova prezentacija rezultirala je rastućom sviješću o korisnim legirnim osobinama nikla i poklopila se s otkrićem velikih depozita nikla u Novoj Kaledoniji i Kanadi.
Do početka 20. veka otkriće rudnih naslaga u Rusiji i Južnoj Africi omogućilo je velike proizvodnje nikla. Nedugo zatim, Prvi svetski rat i Drugi svjetski rat rezultirali su značajnim povećanjem čelika i, s toga, potražnje nikla.
Produkcija:
Nikal se prvenstveno ekstrahuje iz pentlandita, pirotita i mlinita koji sadrže oko 1% nikljevog sadržaja i limonita i garnierita koji sadrže gvožđe, koji sadrže oko 4% sadržaja nikla. Nikole rude su minirane u 23 zemlje, dok je nikal u 25 različitih zemalja.
Proces razdvajanja nikla zavisi od vrste rude. Niklasti sulfidi, kao što su oni pronađeni u Kanadskom štitu i Sibiru, uglavnom se nalaze duboko pod zemljom, čineći ih radnim intenzivnim i skupim za ekstrakciju. Međutim, proces razdvajanja ovih ruda je mnogo jeftiniji nego za lateritarne sorte, kao što su one pronađene u Novoj Kaledoniji. Štaviše, nikl sulfidi često imaju koristi od sadržaja nečistoća drugih vrednih elemenata koji se mogu ekonomski odvojiti.
Sulfidne rude mogu se razdvojiti korišćenjem pene flotacije i hidrometalurških ili magnetnih procesa za stvaranje nikl mat i oksid nikla.
Ovi interni proizvodi, koji obično sadrže 40-70% nikla, zatim se dalje obrađuju, često koristeći proces Sherritt-Gordon.
Proces Mond (ili Karbonil) je najčešći i efikasniji metod za tretiranje nikljevog sulfida. U ovom procesu, sulfid se tretira vodonikom i unosi u peći za isparavanje. Ovde se isporučuje ugljen-monoksid na oko 140F ° (60 ° C) da bi se formirao nikl karbonil gas. Nuklearni karbonilni gas se raspada na površini pregrejanih peleta nikla koji protiče kroz toplotnu komoru sve dok ne dostignu željenu veličinu. Na višim temperaturama, ovaj proces se može koristiti za formiranje praha nikla.
Nasuprot tome, lateritske rude su obično smrznute pirometalnim metodama zbog visokog sadržaja gvožđa. Lateritske rude takođe imaju visok sadržaj vlage (35-40%) koji zahtijeva sušenje u pećnici rotacionog peći.
Proizvede oksid nikla, koji se zatim smanjuje upotrebom električnih peći na temperaturama između 2480-2930 F ° (1360-1610 C °) i isparava se za proizvodnju nikl-a klase I i nikl-sulfata.
Zbog prirodnog sadržaja gvožđa u kasetijskim rudama, krajnji proizvod većine topionica koji rade sa takvim rudama je feronikel, koji mogu koristiti proizvođači čelika nakon uklanjanja silicija , ugljenika i fosfornih nečistoća.
Prema zemlji, najveći proizvođači nikla u 2010. bili su Rusija, Kanada, Australija i Indonezija. Najveći proizvođači rafiniranog nikla su Norilsk Nickel, Vale SA i Jinchuan Group Ltd. Trenutno, samo mali procenat nikla proizvodi se od recikliranih materijala.
Aplikacije:
Nikal je jedan od najtraženijih metala na planeti. Prema Nickel Institutu, metal se koristi u preko 300.000 različitih proizvoda. Najčešće se nalazi u čeliku i metalnim legurama, ali se koristi i za proizvodnju baterija i trajnih magneta .
Nehrđajući čelik:
Oko 65% proizvedenog nikla ulazi u nerđajući čelik .
Austenitski čelici su nemagnetski nerđajući čelici koji sadrže visok nivo hroma i nikla i nizak nivo ugljenika. Ova grupa čelika - klasifikovana kao nerđajući čelik serije 300 - vrednuju se za njihovu formabilnost i otpornost na koroziju. Austenitici su najčešće korišćeni grade od nerđajućeg čelika .
Austenitički raspon nerđajućih čelika koji sadrže nikal određen je njihovom kristalnom strukturom na sredini, koja ima jedan atom na svakom uglu kocke i jedan u sredini svakog lica. Ova zrnasta struktura se formira kada se dodatnoj količini nikla doda leguri (osam do deset procenata u standardnoj leguri od nerđajućeg čelika 304 ).
Izvori:
Ulica, Arthur. & Alexander, WO 1944. Metali u službi čovjeka . 11. izdanje (1998).
USGS. Mineralni izvještaji o roba: Nickel (2011).
Izvor: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/nickel/
Enciklopedija Britannica. Nickel.
Izvor: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/414238/nickel-Ni
Profil metala: nikal