Niken Metal | Tài sản, Lịch sử, Sản xuất và Sử dụng

Nickel là một loại kim loại mạnh mẽ, bóng mượt và bạc trắng, là một yếu tố chủ yếu trong cuộc sống hàng ngày của chúng tôi và có thể tìm thấy trong tất cả mọi thứ từ những chiếc bình điện của chúng tôi để điều khiển từ xa bằng thép không gỉ được sử dụng để làm cho bồn rửa nhà bếp của chúng tôi.

Tài sản:

• Nguyên tử: Ni
• Số nguyên tử: 28
• Loại nguyên tố: Chuyển đổi kim loại
• Mật độ: 8. 908 g / cm ³
• Điểm nóng chảy: 2651 ° F (1455 ° C)
• Điểm sôi: 5275 ° F (2913 ° C)
• Độ cứng của Moh: 4. 0

Các đặc tính:

Niken tinh khiết phản ứng với oxy và, do đó, hiếm khi được tìm thấy trên bề mặt trái đất, mặc dù là yếu tố phong phú nhất thứ năm trong (và ở) hành tinh của chúng ta. Kết hợp với sắt, niken rất bền, điều này giải thích sự xuất hiện của nó trong quặng sắt và việc sử dụng hiệu quả nó kết hợp với sắt để tạo ra thép không gỉ.

Nickel rất mạnh và chống ăn mòn, làm cho nó rất tốt cho việc gia cố hợp kim. Nó cũng rất dẻo và dễ uốn, tài sản cho phép nhiều hợp kim của nó được hình thành dây, thanh, ống, và tấm.

Lịch sử:

Nickel tinh khiết lần đầu tiên được Baron Axel Fredrik Cronstedt chiết xuất năm 1751, nhưng nó đã được biết là tồn tại sớm hơn nhiều. Các tài liệu của Trung Quốc từ khoảng năm 1500 BC liên quan đến 'đồng trắng' (

baitong ), rất có thể là một hợp kim niken và bạc. Các thợ mỏ người Đức, những người tin rằng họ có thể chiết xuất đồng từ quặng niken ở Saxony, đã gọi kim loại này là "đồng của ma quỷ" - một phần vì những nỗ lực vô ích của họ để chiết xuất đồng từ quặng, nhưng cũng có khả năng một phần là do các ảnh hưởng sức khoẻ do hàm lượng asen cao trong quặng. Năm 1889, James Riley đã trình bày cho Viện sắt thép của Anh Quốc về việc việc đưa ra niken có thể tăng cường các loại thép truyền thống như thế nào. Bài trình bày của Riley đã cho thấy sự nhận biết ngày càng tăng về các tính chất hợp kim có lợi của niken và trùng hợp với việc phát hiện các mỏ niken lớn ở New Caledonia và Canada. Vào đầu thế kỷ 20, việc phát hiện các mỏ quặng ở Nga và Nam Phi tạo ra sản xuất niken có quy mô lớn. Không lâu sau đó, Thế chiến I và Thế chiến II đã dẫn đến sự gia tăng đáng kể về thép, và do đó, nhu cầu niken. Sản xuất:

Nickel chủ yếu được chiết xuất từ ​​nickel sulphides pentlandit, pyrrhotite, và millerit, chứa hàm lượng niken khoảng 1%, và quặng garnizite chứa đá chứa sắt có chứa hàm lượng niken khoảng 4%. Quặng niken được khai thác ở 23 quốc gia, trong khi niken được nấu ở 25 quốc gia khác nhau.

Quá trình tách niken phụ thuộc rất nhiều vào loại quặng.Ni-tơ sunfua, như những chất có trong Canadian Shield và Siberia, nhìn chung được tìm thấy dưới lòng đất, làm cho chúng tốn nhiều công sức và tốn kém để chiết xuất. Tuy nhiên, quá trình tách ly của các quặng này rẻ hơn nhiều so với các giống muối, ví dụ như ở New Caledonia. Hơn nữa, các sunfua niken thường có lợi ích chứa tạp chất của các yếu tố có giá trị khác có thể được tách ra về mặt kinh tế.

Quặng Sulphide có thể được tách ra bằng cách sử dụng quá trình tuyển nổi và các quá trình hydrometalurgical hoặc magnetic để tạo ra niken matit và niken oxit.

Các sản phẩm trung gian này, thường có chứa niken 40-70%, sau đó được chế biến tiếp, thường sử dụng Quy trình Sherritt-Gordon.

Quá trình Mond (hoặc Carbonyl) là phương pháp phổ biến và hiệu quả nhất để xử lý niken sunfua. Trong quá trình này, sulfua được xử lý bằng hydro và đưa vào lò sấy bay hơi. Ở đây nó đáp ứng carbon monoxide ở khoảng 140F (60C

) để tạo thành khí niken carbonyl. Khí niken carbonyl phân hủy trên bề mặt các viên niken nóng chảy trước đó chảy qua buồng nhiệt cho đến khi chúng đạt đến kích thước mong muốn. Ở nhiệt độ cao hơn, quá trình này có thể được sử dụng để tạo ra bột niken.

Ngược lại, quặng laterit thường được nấu chảy bằng các phương pháp kim loại với hàm lượng sắt cao. Các quặng laterit cũng có độ ẩm cao (35-40%) đòi hỏi phải sấy trong lò nung quay.

Nó tạo ra niken oxit, sau đó được giảm bằng cách sử dụng lò điện ở nhiệt độ giữa 2480-2930 F ° (1360-1610 C °) và bay hơi để sản xuất kim loại niken loại I và niken sulfat. Do hàm lượng sắt xảy ra tự nhiên trong quặng laterit, nên sản phẩm cuối cùng của các lò luyện kim làm việc với các loại quặng này là ferro-niken, có thể được các nhà sản xuất thép sử dụng sau khi các tạp chất silicon, carbon và phosphorus được loại bỏ. Theo quốc gia, các nhà sản xuất nickel lớn nhất trong năm 2010 là Nga, Canada, Úc và Indonesia. Các nhà sản xuất niken tinh chế lớn nhất là Norilsk Nickel, Vale S. A và Jinchuan Group Ltd. Hiện nay, chỉ một phần nhỏ niken được sản xuất từ ​​vật liệu tái chế. Ứng dụng: Nickel là một trong những kim loại được sử dụng rộng rãi nhất trên hành tinh. Theo Viện Niken, kim loại được sử dụng trong hơn 300 000 sản phẩm khác nhau. Thường thấy trong thép và hợp kim, nhưng cũng được sử dụng trong sản xuất pin và nam châm vĩnh cửu.

Thép không rỉ:

Khoảng 65% tổng lượng niken được sản xuất đi vào thép không rỉ.

Thép Austenit là các thép không gỉ không từ tính có hàm lượng crom và niken cao, và hàm lượng cacbon thấp. Nhóm thép này - được phân loại là không gỉ 300 dòng - được đánh giá là có khả năng định hình và chống ăn mòn. Austenitics là lớp thép không gỉ được sử dụng rộng rãi nhất.

Các loại thép không gỉ Austenit có chứa niken được xác định bởi cấu trúc tinh thể khối FCC của họ, có một nguyên tử ở mỗi góc của khối và một ở giữa mỗi mặt.Cơ cấu hạt này hình thành khi một lượng niken đủ được bổ sung vào hợp kim (từ tám đến mười phần trăm trong một hợp kim thép không rỉ chuẩn 304).

Theo dõi Terence trên Google+

Nguồn:

Phố, Arthur. & Alexander, W. O. 1944.
Kim loại trong Dịch vụ của Con người

. Phiên bản thứ 11 (1998).

USGS. Khoáng sản tóm tắt hàng: Nickel (2011).

Nguồn: // minerals. usgs. gov / minerals / pubs / commodity / nickel /

_{Bách khoa toàn thư Britannica. Nickel.}

_{Nguồn: // www. britannica. com / EBchecked / topic / 414238 / nickel-Ni Kim loại: Nickel}