Nickel Metal | Proprietà, storia, produzione e impieghi

Il nichel è un metallo forte e lucido, bianco argentato che è un elemento fondamentale della nostra vita quotidiana e può essere trovato in tutto dalle batterie che alimentano i nostri telecomandi all'acciaio inossidabile che è abituato a rendere la nostra cucina affonda.

• Proprietà:
• Simbolo Atomico: Ni
• Numero Atomico: 28
• Categoria Elemento: Metallo di Transizione ^{Densità: 8. 908 g / cm}
• 3
• Punto di fusione: 2651 ° F (1455 ° C)
• Punto di ebollizione: 5275 ° F (2913 ° C)

Durezza Moh: 4. 0

Caratteristiche:

Il nickel puro reagisce con l'ossigeno e, pertanto, è raramente presente sulla superficie terrestre, pur essendo il quinto elemento più abbondante sul nostro pianeta. In combinazione con il ferro, il nichel è estremamente stabile, che spiega sia la sua presenza in minerali contenenti ferro che il suo utilizzo efficace in combinazione con il ferro per realizzare l'acciaio inossidabile.

Il nichel è molto robusto e resistente alla corrosione, rendendolo eccellente per rafforzare le leghe metalliche. È anche molto duttile e malleabile, le proprietà che permettono le sue molte leghe di essere modellate in filo, aste, tubi e fogli.

Storia: Il nickel puro fu estratto dal Barone Axel Fredrik Cronstedt nel 1751, ma era noto per esistere molto prima. I documenti cinesi attorno al 1500BC fanno riferimento a 'rame bianco' ( baitong ), probabilmente una lega di nichel e argento. I minatori tedeschi del Quattrocento, che credevano di poter estrarre il rame da minerali di nichel in Sassonia, si riferivano al metallo come «rame del diavolo», in parte a causa dei loro inutili tentativi di estrarre il rame dal minerale, ma anche probabilmente in parte a causa degli effetti sulla salute causati dall'elevato contenuto di arsenico nel minerale. Nel 1889 James Riley fece una presentazione all'Istituto di Ferro e Acciaio della Gran Bretagna su come l'introduzione del nichel potesse rafforzare gli acciai tradizionali. La presentazione di Riley ha portato ad una crescente consapevolezza delle proprietà vantaggiose di lega del nickel e coincise con la scoperta di grandi depositi di nichel in Nuova Caledonia e in Canada.

All'inizio del XX secolo la scoperta dei depositi di minerali in Russia e in Sudafrica ha reso possibile la produzione di nichel su larga scala. Non molto tempo dopo, la prima guerra mondiale e la seconda guerra mondiale hanno determinato un notevole aumento dell'acciaio e, di conseguenza, la domanda di nichel.

Produzione:

Il nichel viene estratto principalmente dai solfuri di nichel pentlandite, pirrotetite e millerit, che contengono circa l'1% di nichel e il limone e laterizi di limoni e gernieri contenenti ferro contenenti circa il 4% di nichel. Le minerali di nichel vengono estratte in 23 paesi, mentre il nichel è smaltato in 25 paesi diversi.

Il processo di separazione per il nichel dipende fortemente dal tipo di minerale.I solfuri di nichel, come quelli che si trovano nello scudo canadese e nella Siberia, sono generalmente scoperti in profondità sotterranea, rendendoli più intensi e costosi da estrarre. Tuttavia, il processo di separazione per queste minerale è molto più economico che per la varietà lateritica, come quelle che si trovano in Nuova Caledonia. Inoltre, i solfidi di nichel hanno spesso il vantaggio di contenere impurità di altri elementi preziosi che possono essere separati economicamente.

I minerali di solfuro possono essere separati usando flotazioni di schiuma e processi idrometallurgici o magnetici per creare ossido di nickel e ossido di nichel.

Questi prodotti intermedi, che di solito contengono nichel 40-70%, vengono successivamente elaborati, spesso utilizzando il processo Sherritt-Gordon.

Il processo Mond (o Carbonyl) è il metodo più comune ed efficace per trattare il solfuro di nichel. In questo processo, il solfuro viene trattato con idrogeno e alimentato in un forno di volatilizzazione. Qui incontra monossido di carbonio a circa 140F

°

(60C ° ) per formare gas di carbonile di nichel. Il gas nichel carbonilico si decompone sulla superficie di pellet di nickel pre-riscaldati che scorrono attraverso una camera di calore fino a raggiungere la dimensione desiderata. A temperature più elevate, questo processo può essere utilizzato per formare la polvere di nichel. Al contrario, le minerali lateriali vengono solitamente smaltate da metodi pirometallici a causa del loro elevato contenuto di ferro. Anche le ore latte hanno un elevato contenuto di umidità (35-40%) che richiedono l'essiccazione in un forno a forno rotante. Produce ossido di nichel, che viene quindi ridotto utilizzando forni elettrici a temperature comprese tra 2480-23030 F (1360-1610 C °) e volatilizzate per produrre metallo nichel di classe I e solfato di nichel.

A causa del tenore di ferro naturale in oro lateritico, il prodotto finale della maggior parte dei fusori che lavorano con tali minerali è il ferro-nichel, che può essere utilizzato da produttori di acciaio dopo che le impurità del silicio, del carbonio e del fosforo vengono rimosse.

Per paese, i maggiori produttori di nichel nel 2010 erano Russia, Canada, Australia e Indonesia. I maggiori produttori di nichel raffinato sono Norilsk Nickel, Vale S. A. e Jinchuan Group Ltd. Attualmente, solo una piccola percentuale di nichel è prodotta da materiali riciclati.

Applicazioni:

Il nichel è uno dei metalli più diffusi sul pianeta. Secondo l'Istituto di Nichel, il metallo viene utilizzato in oltre 300.000 diversi prodotti. Più spesso si trova in acciai e leghe metalliche, ma viene utilizzato anche nella produzione di batterie e magneti permanenti.

Acciaio inossidabile:

Circa il 65% di tutti i nichel prodotti viene in acciaio inossidabile.

Gli acciai austenitici sono acciai inossidabili non magnetici che contengono elevati livelli di cromo e nichel e bassi livelli di carbonio. Questo gruppo di acciai classificati come inox in serie 300 viene valutato per la loro formabilità e resistenza alla corrosione. Gli austenitici sono il grado più utilizzato dell'acciaio inossidabile.
La gamma austenitica contenente nichel di acciai inossidabili è definita dalla struttura cristallina cubica (FCC), che ha un atomo ad ogni angolo del cubo e uno al centro di ogni volto.Questa struttura a grana si forma quando una quantità sufficiente di nichel è aggiunta alla lega (da 8 a 10 per cento in una lega in acciaio inossidabile standard 304).

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Fonti:

Street, Arthur. & Alexander, W. O. 1944.

_{Metalli nel servizio dell'uomo}

_{. 11a edizione (1998). USGS. Sommario delle materie prime minerali: nichel (2011). Fonte: // minerali. USGS. gov / minerali / pubs / commodity / nickel /
Encyclopedia Britannica. Nichel.
Origine: // www. britannica. com / EBchecked / topic / 414238 / nickel-Ni
Profilo del metallo: Nichel}