Nikl kov | Vlastnosti, historie, výroba a využití

Nikl je silný, lesklý, stříbřitě bílý kov, který je základem našeho každodenního života a nachází se ve všem od baterií, které napájí naše dálkové ovládání televizoru k nerezové oceli, která se používá dělejte naše kuchyňské dřezy.

Vlastnosti:

• Atomový symbol: Ni
• Atomové číslo: 28
• Element Kategorie: Přechodový kov
• Hustota: 8. 908 g / cm ³
• F (1455 ° C)
• Bod varu: 5275 ° F (2913 ° C)
• Tvrdost Moh: 4 0

Charakteristika:

Čistý nikl reaguje s kyslíkem, a proto se zřídka nachází na povrchu země, ačkoli je pátým nejhojnějším prvkem na naší planetě. V kombinaci se železem je nikl extrémně stabilní, což vysvětluje jeho výskyt v rudách obsahujících železo a jeho účinné použití v kombinaci se železem k výrobě nerezové oceli.

Nikl je velmi silný a odolný vůči korozi, takže je vynikající pro zpevnění slitin kovů. To je také velmi tvárné a tvárné, vlastnosti, které dovolí jeho mnoho slitin být tvarován do drátu, pruty, trubky a listy.

Historie:

Čistý nikl byl poprvé vytěžen baronem Axelem Fredrik Cronstedt v roce 1751, ale bylo známo, že existuje mnohem dříve. Čínské dokumenty z roku 1500 př. Nl odkazují na "bílou měď" ( baitong ), což je velmi pravděpodobné slitina niklu a stříbra. Němečtí horníci z patnáctého století, kteří věřili, že mohou vyloučit měď z niklových rud v Sasku, odkazovali na kov jako kupfernickel - "ďáblova měď" - částečně kvůli jejich zbytečným pokusům o získání mědi z rudy pravděpodobně zčásti kvůli účinkům na zdraví způsobeným vysokým obsahem arsenu v rudě.

V roce 1889 přednesl James Riley Institutu železné a oceli ve Velké Británii zprávu o tom, jak by zavedení niklu mohlo posílit tradiční oceli. Rileyova prezentace měla za následek rostoucí povědomí o výhodných slitinových vlastnostech niklu a shodovala se s objevením velkých nánosů niklu v Nové Kaledonii a Kanadě.

Na počátku 20. století objev rudních ložisek v Rusku a Jižní Africe umožnil vyrábět nikl ve velkém měřítku. Nedlouho poté, první světová válka a druhá světová válka vedly k významnému nárůstu ocelové a následně i niklové poptávky.

Výroba:

Nikl se primárně extrahuje ze sulfidů niklu, pentanditu, pyrrotitátu a milleritu, které obsahují asi 1% niklu, a lateritické rudy limonit a garnierit obsahující železo obsahující asi 4% obsah niklu. Niklové rudy se těží v 23 zemích, zatímco nikl se taví v 25 různých zemích.

Postup separace niklu závisí na druhu rudy.Siliky niklu, jako jsou ty, které se nacházejí v kanadském štítu a na Sibiři, jsou obecně hluboko pod zemí, takže je těžké pracovat a dražit je extrahovat. Postup separace těchto rud je však mnohem levnější než u lateritických odrůd, jako jsou ty, které se nacházejí v Nové Kaledonii. Kromě toho mají sulfidy niklu často výhodu, že obsahují nečistoty jiných cenných prvků, které mohou být ekonomicky odděleny.

Sulfidové rudy lze oddělit pomocí pěnové flotace a hydrometalurgických nebo magnetických procesů k vytvoření niklové matky a oxidu niklu.

Tyto meziprodukty, které obvykle obsahují 40-70% niklu, se dále zpracovávají, často používají Sherritt-Gordonův proces.

Proces Mond (nebo karbonyl) je nejběžnější a účinnější metoda pro ošetřování sulfidu niklu. Při tomto způsobu se sulfid zpracovává vodíkem a přivádí se do volatile pece. Zde splňuje oxid uhelnatý při teplotě asi 140 ° F (999 ° C) ° C (60 ° C ° C ° C) za vzniku karbonylového niklu. Niklový karbonylový plyn se rozkládá na povrchu předehřátých niklových pelet, které protékají tepelnou komorou, dokud nedosáhnou požadované velikosti. Při vyšších teplotách lze tento proces použít k vytvoření niklového prášku. Laterské rudy jsou naopak obvykle taveny pyro-kovovými metodami kvůli jejich vysokému obsahu železa. Lateritické rudy mají také vysoký obsah vlhkosti (35-40%), který vyžaduje sušení v rotační peci. Produkuje oxid niklu, který se potom redukuje pomocí elektrických pecí při teplotách mezi 2480-2930 ° C (1360-1610 ° C) a vypařuje se tak, aby vznikl nikl-nikl třídy I a síran nikelnatý. Kvůli přirozeně se vyskytujícímu obsahu železa v lateritických rudách je konečným produktem většiny tavidel pracujících s takovými rudami ferokyalkel, který mohou výrobci oceli použít po odstranění nečistot z křemíku, uhlíku a fosforu. Podle země byly největšími producenty niklu v roce 2010 Rusko, Kanada, Austrálie a Indonésie. Největšími výrobci rafinovaného niklu jsou Norilsk Nickel, Vale S.A. a Jinchuan Group Ltd. V současné době se z recyklovaných materiálů vyrábí jen malé množství niklu.

Aplikace:

Nikl je jedním z nejrozšířenějších kovů na planetě. Podle Institutu niklu se kov používá ve více než 300 000 různých produktech. Nejčastěji se vyskytuje v ocelích a slitinách kovů, ale také se používá při výrobě baterií a permanentních magnetů.

Nerezová ocel:

Asi 65% veškerého vyrobeného niklu jde do nerezové oceli.

Austenitické oceli jsou nemagnetické nerezové oceli, které obsahují vysokou úroveň chrómu a niklu a nízkou hladinu uhlíku. Tato skupina ocelí - klasifikovaná jako nerezová řada 300 - je ceněna pro svou tvarovatelnost a odolnost proti korozi. Austenitické materiály jsou nejčastěji používanou jakostí nerezové oceli.

Austenitická řada nerezavějících ocelí obsahující nikl je definována krystalovou strukturou krystalizovanou na obličej (FCC), která má jeden atom v každém rohu krychle a jeden v polovině každého obličeje.Tato struktura zrna se vytváří, když do slitiny je přidáno dostatečné množství niklu (osm až deset procent v standardní slitině z nerezavějící oceli 304).

Sledujte Terence na Google+
Zdroje:

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

Kovy v službě člověka

. 11. vydání (1998).

_{USGS. Minerální souhrny komodit: nikl (2011).}

_{Zdroj: // minerály. usgs. gov / nerosty / hospody / komodita / nikl / Encyklopedie Britannica. Nikl. Zdroj: // www. britannica. com / EBchecked / téma / 414238 / nikl-Ni
Profil kovu: nikl}