Her Yönüyle Nikel Metali

Nikel, günümüzün hayatının bir parçası olan sağlam ve parlak beyaz bir metaldir ve TV lavabolarımızı mutfak lavabolarımızı yapmak için kullanılan paslanmaz çeliğe veren pillerden her şeyde bulunabilir.

Özellikleri:

Nükleer Sembol: Ni

Nükleer Numarası: 28

Bileşen Kategorisi: Geçiş metali

Yoğunluk: 8.908 g / cm3

Erime Nokta: 2651 ° F (1455 ° C)

Buharlaşma noktası: 5275 ° F (2913 ° C)

Moh’s sertlik: 4.0

Temel Özellikleri

Katkısız nikel oksijene cevap verir ve bu şekilde bazen gezegenimizdeki (ve) en beşinci bolluk bileşeni olmasa bile, dünyanın yüzeyinde bulunur. Demir ile karıştırıldığında, nikel, demir içeren metallerdeki etkinliğini ve paslanmaz çelik yapmak için demirle karıştırılarak uygulanabilir kullanımını açıklığa kavuşturan büyük ölçüde stabildir.

Nikel, son derece sağlam ve tüketime karşı dayanıklı olup, metal kombinasyonları güçlendirmek için mükemmeldir. Ayrıca, çok sayıda amalgamın tel, çubuk, tüp ve tabaka halinde kalıplanmasına izin veren istisnai olarak bükülebilir ve bükülebilir özelliktedir.

Tarihçe

Katkısız nikel ilk olarak 1751’de Baron Axel Fredrik Cronstedt tarafından ayrıldı, ancak daha önce önemli ölçüde var olduğu biliniyordu. 1500 bin civarında Çinli arşivler, nikel ve gümüşün bir kombinasyonu olan ‘beyaz bakır’ (baitong) ‘a başvurmaktadır. On beşinci yüzyıl Alman maden işçileri, Saksonya’daki nikel minerallerden bakırın çıkarılabileceğine güvendiler, kupfernickel olarak metale atıfta bulundular – ‘düşmüş meleğin bakır’ – çoğunlukla bakırdan metale konsantre olmaya değecek değersiz çabaları nedeniyle, ek olarak büyük olasılıkla sınırlı ölçüde Metaldeki yüksek arsenik içeriğin getirdiği refah etkileri nedeniyle.

1889’da James Riley, İngiltere Demir ve Çelik Enstitüsü’nün nikel sunumunun geleneksel çelikleri nasıl destekleyebileceğine dair bir giriş yaptı. Riley’nin tanıtımı, Nickel’in kullanışlı alaşım özelliklerinin gelişmekte olan bir bilincini getirdi ve Yeni Kaledonya ve Kanada’daki önemli nikel mağazalarının açıklanmasıyla uyumlu hale getirildi.

Yirminci yüzyılın ortalarına gelindiğinde, Rusya ve Güney Afrika’daki metal mağazalarının ifşa edilmesi, geniş bir ölçekte nikel tasarlanmasıydı. Çok geçmeden, I. Dünya Savaşı ve II. Dünya Savaşı, çelikte kritik bir artış ve dolayısıyla nikel talebi getirdi.

Elde Edilmesi

Nikel esasen, % 1 civarında nikel içeriği içeren nikel sülfürler pentlandit, pirotin ve milleritten ve yaklaşık % 4 oranında nikel içeriği içeren demir içeren lateritik mineraller limonit ve garnieritten ayrılır. Nikel mineralleri 23 ülkede çıkarılırken, nikel 25 farklı ülkede saflaştırılmaktadır.

Nikel için ayrılma prosedürü, metalin türüne çok bağlıdır. Örneğin, Kanada ve Sibirya’da bulunan nikel sülfürler, büyük ve yeraltını keşfetmişler, bu da onları eskalasyona tabi tutmakta ve masrafları ortadan kaldırmaktadır. Olabilir, bu mineraller için bölüm prosedürü, örneğin, Yeni Kaledonya’da bulunanlar gibi, lateritik ürün çeşitliliğinden daha az pahalıdır. Ek olarak, nikel sülfürler düzenli olarak izole edilebilen diğer karlı bileşenlerin kirletici etkilerini ihtiva etme avantajına sahiptir.

Sülfür metalleri, nikel mat ve nikel oksit yapmak için köpük yüzdürme ve hidrometalurjik veya çekici prosedürler kullanılarak izole edilebilir.

Çoğu zaman % 40-70 oranında nikel içeren yol parçalarının bu ortası, ek olarak Sherritt-Gordon Süreci’nden düzenli olarak yararlanmaktadır.

Mond (veya Karbonil) Süreci nikel sülfürü tedavi etmek için en yaygın olarak tanınan ve üretken bir tekniktir. Bu prosedürde, sülfür hidrojen ile işlenir ve bir  fırına takviye edilir. Burada nikel karbonil gazı şekillendirmek için karbon monoksit yaklaşık 140F ° (60C °) ile buluşur. Nikel karbonil gazı, önceden ısıtılmış nikel topaklarının yüzeyinde parçalara ayrılan boyutlara ulaşana kadar bir sıcaklık odasından geçerek ayrışır. Daha yüksek sıcaklıklarda, bu prosedür nikel tozunu şekillendirmek için kullanılabilir.

Lateritik mineraller, karmaşıklıkla, tipik olarak yüksek demir maddelerine göre piro-metalik stratejilerle rafine edilirler. Lateritik metaller benzer şekilde, döner fırın ısıtıcısında kurutma gerektiren yüksek bir nem içeriğine (% 35-40) sahiptir.

Bu, daha sonra 2480-2930 F ° (1360-1610 ° C) arasındaki sıcaklıklarda elektrikli ısıtıcılar kullanılarak azaltılan nikel metal ve nikel sülfat oluşturmak için uçucu hale getirilen nikel oksit üretir.

Gelismis madenlerdeki normal olarak meydana gelen demir maddesi nedeniyle, bu tür metallerle çalışan çoğu çürüğün nihai sonucu, ferro-nikel olup, silisyum, karbon ve fosfor çökelmeleri atıldıktan sonra çelik üreticileri tarafından kullanılabilir.

Ülkeye göre, 2010 yılında nikel en büyük yapımcıları Rusya, Kanada, Avustralya ve Endonezya idi. Rafine nikelin en büyük üreticileri Norilsk Nickel, Vale S.A. ve Jinchuan Group Ltd’dir. Şu anda, yeniden kullanılan malzemelerden sadece bir miktar nikel elde edilmektedir.

Uygulamalar

Nikel, gezegendeki en geniş çapta kullanılan metaller arasında dikkat çekicidir. Nikel Enstitüsü tarafından belirtildiği gibi, metal 300.000’den fazla farklı öğenin bir parçası olarak kullanılmaktadır. Çoğunlukla çeliklerde ve metal alaşımlarda bulunur, ancak buna ek olarak, pillerin ve sürekli mıknatısların üretiminin bir parçası olarak kullanılır.

Paslanmaz çelik

Tüm nikellerin yaklaşık % 65’i paslanmaz çelik üretiminde kullanılır.

Östenitik çelikler, anormal miktarda krom ve nikel içeren ve düşük karbon seviyeleri içeren çekici olmayan paslanmaz çeliklerdir. 300 serisi paslanmaz çelik olarak adlandırılan bu çelik grubu, bunların şekillendirilebilirliği ve tüketime karşı dayanıklılığı nedeniyle önem kazanmıştır. Östenitikler, paslanmaz çeliğin en çok kullanılan türüdür.