Никель — это твердый серебристо-белый металл, который является основным продуктом нашей повседневной жизни и может быть найден во всем, от монет до аккумуляторов и нержавеющей стали.
Никель, столь любимый сегодня, был первоначально обнаружен горняками, которые его ненавидели.
Никель: единственный металл, названный в честь дьявола
Знаете ли вы, что никель получил свое название от немецкого слова «Kupfernickel"?
В 1600-х годах темно-красная руда, часто с зеленым налетом, была источником раздражения для горняков меди в Саксонии, Германия. Они пытались извлечь из него медь, но безуспешно. У тех, кому было поручено перерабатывать таинственную руду, стали проявляться признаки отравления. Многие начали испытывать сильные боли в желудке, которые приводили к рвоте и диарее. У других возникло головокружение, что привело к несчастным случаям и падениям. Некоторые из тех, кто работал на плавильных заводах, даже бредили, впадали в шок или умирали.
Горняки пришли к выводу, что руда была не медной, а чем-то замаскированным под таковую. Убежден, что депозит был коварной работой дьявола. Они назвали его Купферникель, что означает «медь Старого Ника". Старый Ник был именем злого духа в саксонской мифологии, а также использовалось как разговорное имя дьявола.
Между 1751 и 1754 годами шведский химик Аксель Кронштедт провел ряд экспериментов, чтобы определить истинную природу купферникеля. Теперь мы знаем, что купферникель — это арсенид никеля или никколит. Арсенид никеля токсичен, что объясняет отравление шахтеров.
Обнаружив, что его химические реакции были не такими, как он ожидал от соединения меди, он нагрел купферникель с древесным углем, чтобы получить твердый белый металл, один только цвет которого предполагал, что это не может быть медь. Его свойства, включая магнетизм, привели его к выводу, что он выделил новый металлический элемент.
Кронштедт назвал новый элемент никелем в честь купферникеля, из которого он его выделил.
Свойства никеля
Никель — один из самых универсальных металлов, от посуды, которую мы используем на наших кухнях, до мостов, соединяющих наши города, и аккумуляторов электромобилей, которые помогут обеспечить будущее с низким уровнем выбросов углерода. Секрет в его выдающихся физических и химических свойствах.
-
ВЫСОКАЯ ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛЕНИЯ 1453°C
-
СОПРОТИВЛЯЕТ КОРРОЗИИ И ОКИСЛЕНИЮ
-
ВЫСОКАЯ ПЛАСТИЧНОСТЬ
-
СПЛАВЫ ГОТОВО
-
МАГНИТНЫЙ ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ
-
МОЖЕТ БЫТЬ НАНЕСЕН С ПОМОЩЬЮ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ
-
ИМЕЕТ КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
-
МОЖЕТ БЫТЬ ПОЛНОСТЬЮ ПЕРЕРАБОТАН
Источник: Nickelinstitute
Свойства металлического никеля также отвечают на часто задаваемые вопросы о нем.
Устойчив ли никелевый сплав к коррозии?
Да. Но имейте в виду, что никелированная сталь устойчива к коррозии, а не к коррозии.
Никель — самый устойчивый к коррозии из известных металлов. Чистый никель может выдерживать высокие температуры, различные химические вещества, чрезмерную влажность и другие экстремальные условия.
Обладая высокой устойчивостью к коррозии, никель используется для изготовления большого количества сплавов, таких как кованый никель, никель-железо, никель-хром, никель-медь и т. Д.
Однако мы должны понимать, что никель устойчив к коррозии, но не устойчив к коррозии. Поэтому при длительном воздействии экстремальных условий никель также может подвергаться коррозии с образованием слоя оксида никеля.
Никель магнитится?
Никель — один из четырех металлов, обладающих ферромагнитными свойствами при комнатной температуре. Это означает, что они притягиваются к магнитам и сами обладают магнитными свойствами. Остальные – железо, кобальт и гадолиний. Никель менее магнитен, чем железо или кобальт.
Магниты Alnico — комбинация алюминия (Al), никеля (Ni) и кобальта (Co) — представляют собой очень сильные постоянные магниты, которые сохраняют свой магнетизм даже при нагревании до тех пор, пока не станут красными.
Что такое никелирование?
Никелирование — это метод нанесения слоя никеля на другой материал. Целью является изменение физических свойств объекта, т. е. его проводимости, твердости, адгезии, коррозионной и эрозионной стойкости, долговечности, эксплуатационных характеристик и внешнего вида.
Существует два вида никелирования:
Гальваническое покрытие никелем: в этом случае слой никеля наносится электролитическим способом.
Химическое никелирование: в этом случае для того же используется автокаталитическая реакция.
Никель подлежит вторичной переработке?
Как и многие другие металлы, никель полностью перерабатывается. Его можно перерабатывать снова и снова без потери качества.
Никель — один из самых перерабатываемых материалов в мире. Около 68% никеля извлекается из потребительских товаров, которые перерабатываются. Обычными переработанными источниками никеля являются в основном нержавеющая сталь и старые батареи.
Переработка никеля не только способствует экономике замкнутого цикла, но и сокращает нехватку ресурсов никеля, вызванную растущим рынком электромобилей.
Спрос на никель подстегнул рост рынка электромобилей
Никель является основным катодным материалом для литий-ионных аккумуляторов. Никель в батареях помогает обеспечить более высокую плотность энергии и большую емкость при меньших затратах.
Хотя электромобили (EV) в настоящее время составляют относительно небольшую долю мирового автомобильного парка, их доля на рынке увеличивается, и, по прогнозам, в ближайшие годы она продолжит быстро расти. По некоторым прогнозам, к 2025 году они будут составлять более 10% автомобилей, большинство из которых будут питаться от литий-ионных аккумуляторов, содержащих никель.
В 2021 году доля Wood Mackenzie ожидает, что использование аккумуляторов вырастет до 40 % от потребления никеля к 2040 году. Это удвоит спрос на никель и составит шесть миллионов тонн в год.
Нужен никель 1 класса.
Производителям аккумуляторов требуется никель класса 1 для производства сульфата никеля — соединения, используемого в катодах литий-ионных аккумуляторов. Никель класса I имеет содержание никеля 99,98% или более и обычно встречается в месторождениях сульфида никеля. К сожалению, крупные месторождения высококачественного сульфида никеля быстро истощаются, и найти новые становится все труднее.
При поиске новой сульфидной никелевой руды следует активизировать использование ресурсов никелевого латерита.
Существует две основные классификации латеритной руды: лимонит и сапролит. Лимонитовые латериты легко добывать, но они более низкого качества и требуют дополнительных этапов обработки (кислотное выщелачивание под высоким давлением (HPAL)) для производства никеля класса 1.
Некоторые (но не все) лимонитовые латериты подходят для производства никеля 1-го класса.
Это не относится к сапролитовым латеритам, никель, полученный из этого типа месторождений, используется в промышленности по производству нержавеющей стали как никель класса 2.
Где найти никелевую руду?
Экономичные концентрации никеля встречаются в никелевых сульфидных рудах и латеритных никелевых рудах. Богатые месторождения никеля находятся в Австралии, Индонезии, Южной Африке, России и Канаде, на которые вместе приходится более 50% мировых ресурсов никеля.
Ресурсы никелевой руды латеритного типа (или оксидного типа) распространены в Индонезии, на Филиппинах, в Бразилии, на Кубе и в Новой Каледонии. Эти месторождения и рудники в основном расположены в экваториальных районах, и добыча таких месторождений неуклонно растет в последние десятилетия.
Месторождения никеля сульфидного типа распространены в Южной Африке, России и Канаде.
В Австралии есть месторождения сульфида никеля и месторождения никеля латеритного типа.
Считается, что существуют дополнительные важные месторождения никеля в море. Ожидается, что в будущем будут разработаны технологии и надлежащая нормативно-правовая база для облегчения доступа к этим ресурсам.
Поскольку никель распространен по всему миру, цепочка поставок разнообразна и надежна. В настоящее время никельсодержащие руды добываются более чем в 25 странах мира. На страны Азиатско-Тихоокеанского региона приходится 65% мирового производства никеля. Индонезия, Филиппины, Россия, Австралия и Канада являются крупнейшими производителями никеля.
Вывод
Благодаря своим превосходным свойствам металлический никель традиционно использовался для изготовления нержавеющей стали, а теперь используется для изготовления литиевых батарей с более высокими характеристиками. Расширение сферы применения привело к резкому увеличению спроса, что привело к увеличению объемов добычи и переработки никеля.
Различные типы никелевой руды, упомянутые выше, проходят различные процедуры добычи и переработки. Чтобы узнать больше, прочитайте блог Переработка никелевой руды.
