Nekretnine:
- Atomski simbol: Ni
- Atomski broj: 28
- Element Kategorija: Prijelazni metal
- Gustoća: 8,908 g / cm3
- Talište: 2651 ° F (1455 ° C)
- Točka vrenja: 5275 ° F (2913 ° C)
- Mohova tvrdoća: 4.0
Karakteristike:
Čisti nikal reagira s kisikom i, stoga, rijetko se nalazi na površini Zemlje, unatoč tome što je peti najplemenitiji element na (i na) našem planetu. U kombinaciji s željezom , nikal je iznimno stabilan, što objašnjava i njegovu pojavu u mineralima koji sadrže željezo i njegovu djelotvornu upotrebu u kombinaciji s željezom za izradu nehrđajućeg čelika.
Nikal je vrlo jak i otporan na koroziju , što ga čini izvrsnim za jačanje metalnih legura . Također je vrlo duktilna i mouldable , svojstva koja mu omogućuju da se mnoge legure oblikuju u žice, šipke, cijevi i listove.
Povijest:
Pure nikal prvi je izdao Baron Axel Fredrik Cronstedt 1751. godine, ali je poznato da postoji mnogo ranije. Kineski dokumenti od oko 1500. godine podrazumijevaju "bijeli bakar" ( baitong ), koji je bio vrlo vjerojatno legura nikla i srebra. Njemački rudari iz petnaestog stoljeća, koji su vjerovali da mogu izvući bakar iz nikalnih ruda u Saska, nazivaju metalom kao kupfernickel - " đavoljev bakar" - dijelom zbog njihovih uzaludnih pokušaja izdvajanja bakra iz rude, ali vjerojatno i dijelom zbog zdravstveni učinci uzrokovani visokim sadržajem arsena u rude.
Godine 1889. James Riley predstavio je Institutu za željezo i čelik Velike Britanije o tome kako uvođenje nikla može ojačati tradicionalne čelike. Rileyova prezentacija rezultirala je rastućom svjesnošću dobrih svojstava slitina nikla i poklopila se s otkrićem velikih naslaga nikla u Novoj Kaledoniji i Kanadi.
Početkom 20. stoljeća otkriće rudače u Rusiji i Južnoj Africi omogućilo je veliku proizvodnju nikla. Nedugo poslije, Prvi svjetski rat i Drugi svjetski rat rezultirali su značajnim povećanjem čelika i time potražnje za niklom.
Proizvodnja:
Nikkel se prvenstveno ekstrahira iz nikal sulfida pentlandita, pirrohotita i millerite, koji sadrže oko 1% sadržaja nikla, limunit i garnierit koji sadrže željezo, a koji sadrže oko 4% sadržaja nikla. Riznice nikla minirane su u 23 zemlje, a nikal je smrvljen u 25 različitih zemalja.
Proces odvajanja nikla ovisi o vrsti rude. Sulfidi nikla, poput onih koji se nalaze u kanadskom Štitu i Sibiru, općenito se nalaze duboko pod zemljom, što ih čini intenzivnim i skupim za izdvajanje. Međutim, proces odvajanja tih ruda je mnogo jeftiniji nego za kasnije varijable, poput onih pronađenih u Novoj Kaledoniji. Štoviše, nikal sulfidi često imaju koristi od onečišćenja drugih vrijednih elemenata koji se mogu ekonomski odvojiti.
Sulfidne rude se mogu razdvojiti upotrebom pjenjenja i hidrometalurškog ili magnetskog procesa kako bi se stvorila nikalna matrica i nikal oksid.
Ovi međuproizvodi, koji obično sadrže 40-70% nikla, dalje se obrađuju, često korištenjem Sherritt-Gordonovog procesa.
Mond (ili karbonski) proces je najčešći i učinkovitiji postupak za tretiranje nikal sulfida. U tom procesu, sulfid se tretira vodikom i unosi u peć za isparavanje. Ovdje susreće ugljični monoksid pri temperaturi od oko 140 ° C (60 ° C) da bi nastao nikal karbonilni plin. Plin nikl karbonil se razgrađuje na površini prethodno zagrijanih kuglica nikla koji prolaze kroz toplinsku komoru dok ne postignu željenu veličinu. Pri višim temperaturama, taj se postupak može koristiti za stvaranje nikalnog praha.
Lateritne rude, nasuprot tome, obično se otapaju pirometalnim postupcima zbog visokog sadržaja željeza. Lateritične rude također imaju visok sadržaj vlage (35-40%) koji zahtijeva sušenje u rotacijskoj peći.
Proizvodi nikalni oksid, koji se zatim reducira pomoću električnih peći na temperaturi između 2480-2930 ° C (1360-1610 ° C) i isparava kako bi se proizveo metal nikla i nikal sulfat klase I.
Zbog prirodnog sadržaja željeza u lateitnim rudama, krajnji proizvod većine taljivača koji rade s takvim rudama je feronikotin, koji se mogu koristiti od proizvođača čelika nakon uklanjanja nečistoća silicija , ugljika i fosfora.
Po zemlji, najveći proizvođači nikla u 2010. godini bili su Rusija, Kanada, Australija i Indonezija. Najveći proizvođači rafiniranog nikla su Norilsk Nickel, Vale SA i Jinchuan Group Ltd. Trenutačno se iz recikliranog materijala proizvodi tek mali postotak nikla.
Prijave:
Nikal je jedan od najčešće korištenih metala na planeti. Prema Institutu Nickel, metal se koristi u više od 300.000 različitih proizvoda. Najčešće se nalazi u čelicima i legurama metala, ali se koristi i za proizvodnju baterija i trajnih magneta .
Ne hrđajući Čelik:
Oko 65% proizvedenog nikla ide u nehrđajući čelik .
Austenitni čelici su ne-magnetske nehrđajući čelici koji sadrže visoke razine kroma i nikla, te niske razine ugljika. Ova grupa čelika - klasificirana kao inox od 300 serija - vrijedna su za njihovu formabilnost i otpornost na koroziju. Austenitici su najčešće korišteni stupanj nehrđajućeg čelika .
Austenitni raspon nehrđajućih čelika koji sadrži nikal definira se njihovom kristalnom strukturom (FCC), koja ima jedan atom na svakom kutu kocke i jedan u sredini svakog lica. Ova struktura zrna nastaje kad se u leguru doda dovoljna količina nikla (osam do deset posto u standardnoj leguri od nehrđajućeg čelika 304 ).
izvori:
Ulica, Arthur. & Alexander, WO 1944. Metali u službi čovjeka . 11. izdanje (1998).
USGS. Mineralni robni sažeci: nikal (2011).
Izvor: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/nickel/
Enciklopedija Britannica. Nikal.
Izvor: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/414238/nickel-Ni
Metalni profil: nikal