Металл профилі: Никель

Никель біздің күнделікті өміріміздің негізі болып табылатын күшті, жарқыраған, күміс-ақ метал болып табылады және біздің теледидарымызды ас үй ыдыстарын жасау үшін пайдаланылатын баспайтын болаттан қуат беретін батареялардан табуға болады.

Сипаттары:

• Атом символы: Ni
• Атом нөмірі: 28
• Element Категория: Өтпелі металл
• Тығыздығы: 8.908 г / см ³
• Еріту нүктесі: 2651 ° F (1455 ° C)
• Қайнау температурасы: 5275 ° F (2913 ° C)
• Moh's Hardness: 4.0

Сипаттамалары:

Таза никель оттегімен әрекеттеседі және сондықтан планетамыздағы (және ішіндегі) бесінші ең көп элемент болғанына қарамастан, жер бетінде сирек кездеседі. Темірмен үйлескенде, никель өте тұрақты, ол оның құрамында темір бар кендерді түсіндіреді және оның баспайтын болатты жасау үшін оны темірмен біріктіреді.

Никель өте күшті және коррозияға төзімді, ол металл қорытпаларын нығайтуға тамаша мүмкіндік береді. Ол сондай-ақ өте сіңіргіш және икемді , оның көптеген қорытпаларын сымға, шыбықтарға, түтіктерге және парақтарға салуға мүмкіндік беретін қасиеттері бар.

Тарих:

Таза никель алдымен 1751 жылы Baron Axel Fredrik Cronstedt шығарған, бірақ бұрыннан белгілі болған. 1500-нан астам қытай құжаттары никель мен күмістің қорытпасы болатын «ақ мыс» ( байтонг ) сілтемесіне айналды . Он бесінші ғасырдың Саксониядағы никель кенінен мыс алынатынына сенген неміс шахтерлері металлды күперника - «шайтанның мысы» деп атады - ішінара мыс кенін мыс өндіруге тырысқанымен, сонымен қатар ішінара байланысты рудада жоғары мышьяк құрамымен туындаған денсаулығына әсер ету.

1889 жылы Джеймс Райли Англияның темір және болат институтына никельді енгізу дәстүрлі болаттарды қалай нығайта алатыны туралы презентация жасады. Райлидің презентациясы никельдің пайдалы қасиеттерін арттыруға және Калифорния мен Канададағы үлкен никель кен орындарының ашылуына сәйкес келді.

20-шы ғасырдың басында Ресей мен Оңтүстік Африка кен орындарының ашылуы никельдің ауқымды өндірісін жасады. Көп ұзамай, Бірінші дүниежүзілік соғыс және Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін болат пен никель сұранысының айтарлықтай артуына әкелді.

Өндіріс:

Никель негізінен никель сульфидтерінің пентензит, пирротин және миллилитрден алынған, құрамында шамамен 1% никель бар, құрамында шамамен 4% никель бар құрамында темір бар литийлік рудалы лимонит пен гарниерит бар. Никель кендері 23 елде өндіріледі, ал никель 25 түрлі елдерде балқытылған.

Никельге бөлу процесі кеннің түріне өте тәуелді. Никель сульфидтері, мысалы, канадалық қалқандар мен Сібірде кездесетін заттар, әдетте терең жер асты тауып, оларды еңбекке қарқынды және қымбат етеді. Алайда, бұл рудалардың бөліну процесі Жаңа Каледонияда табылған литералық алуанға қарағанда әлдеқайда арзан. Сонымен қатар, никель сульфидтері үнемі бөлек болуы мүмкін басқа да құнды элементтердің қосындылары бар.

Сульфидті кендер көбік флотациясымен және гидрометаллургиялық немесе магнитті процестермен никель матты және никель оксидін жасау үшін бөлінеді.

Әдетте, 40-70% никельден тұратын осы аралық өнім одан әрі Шеррит-Гордон процесін пайдаланатын болады.

Mond (немесе Carbonyl) процесі никель сульфидін емдеудің ең кең таралған және тиімді әдісі болып табылады. Бұл процесте сульфид сутегімен өңделеді және ауаға ұшатын пешке беріледі. Бұл жерде көміртегі тотығы шамамен 140 ° С температурада (60 ° С ) никель көмірқышқыл газын қалыптастырады. Никель карбонилдік газы алдын ала қыздырылған никель түйіршіктерінің бетіне ыдырайды, олар жылу камерасы арқылы қажетті көлемге жеткенше жылжиды. Жоғары температура кезінде бұл процесс никель ұнтағын қалыптастыру үшін қолданылуы мүмкін.

Латериялық рудалар, керісінше, жоғары темірдің құрамымен пирометриялық әдістермен балқытады. Латериялық рудалар да жоғары ылғалдылыққа ие (35-40%), бұл роторлы пеште кептіруді талап етеді.

Никель оксидін шығарады, содан кейін 2480-2930 F ° (1360-1610 ° C) температура кезінде электр пештерінің көмегімен қысқартылады және I сыныпты никель мен никель сульфатын өндіру үшін ұшпа өтеді.

Литний кендерде табиғи түрде кездесетін темірдің арқасында осындай кендермен жұмыс істейтін көптеген зауыттардың түпкі өнімі ферроникель болып табылады, ол кремний , көміртек, фосфор қоспалары жойылғаннан кейін болат өндірушілермен қолданылуы мүмкін.

Ел бойынша ең ірі никель өндірушілер 2010 жылы Ресей, Канада, Австралия және Индонезия болды. Тазартылған никельдің ірі өндірушілері - Norilsk Nickel, Vale SA және Jinchuan Group Ltd. Қазіргі кезде тек никельдің аз пайызы қайта өңделген материалдардан өндіріледі.

Қолданбалар:

Никель - планетада ең кең таралған металдардың бірі. Никель институтының мәліметі бойынша, металл 300 000-нан астам түрлі өнімде қолданылады. Көбінесе ол болаттар мен металл қорытпаларынан табылған, бірақ ол сондай-ақ батареялар мен тұрақты магниттерді өндіруде қолданылады.

Тот баспайтын болат:
Барлық никельдің 65% -ы баспайтын болаттан өтеді .

Остенитикалық болаттар - жоғары деңгейдегі хром және никель, сондай-ақ көміртекті төмен деңгейлері бар магнитті емес баспайтын болаттар. Бұл топтар - 300 сериялы баспайтын болаттан жасалған - олардың форматтылығы мен коррозияға төзімділігі үшін бағаланады. Austenitics - баспайтын болаттан ең кең қолданылатын сыныбы.

Никельден тұратын аустенитикалық тот баспайтын болаттардың диапазоны текшенің әр бұрышында бір атомы және әр бетінің ортасында біреуі бар беткі орталықтандырылған текше (FCC) кристалды құрылымымен анықталады. Бұл астық құрылымы қорытпаға никельдің жеткілікті мөлшерін қосқанда (стандартты 304 баспайтын болаттан жасалған қорытпадағы сегізден он пайызға дейін) қалыптасады.

Көздер:

_{Көше, Артур. & Alexander, WO 1944. Адам қызметіндегі металдар . 11-басылым (1998).
USGS. Минералды Тауардың қысқаша сипаттамасы: Никель (2011).
Дереккөз: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/nickel/
Британ энциклопедиясы. Никель.
Дереккөз: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/414238/nickel-Ni
Металл профилі: Никель}