Никал је јак, сјајан, сребрнасто-бели метал који је главна ставка у нашем свакодневном животу и који се може наћи у све, од батерија које напаја наш телевизор, до нехрђајућег челика који се користи за израду судопере у кухињи.
Својства
- Атомски симбол: Ни
- Атомски број: 28
- Елемент Категорија: Прелазни метал
- Густина: 8.908 г / цм3
- Тачка топљења: 1451 ° Ф
- Тачка кључања: 2913 ° Ф
- Мохова тврдоћа: 4.0
Карактеристике
Чисти никл реагује са кисеоником и, самим тим, ретко се налази на земљиној површини, упркос томе што је пети најбројнији елемент на (и на) нашој планети. У комбинацији са гвожђеникл је изузетно стабилан, што објашњава и његову појаву у рудама које садрже гвожђе и његову ефикасну употребу у комбинацији са гвожђем за прављење нехрђајућег челика.
Никал је веома јак и отпоран на корозија, што га чини одличним за јачање метала легуре. Такође је врло дуктилна и покварљив, својства која омогућавају да се његове бројне легуре обликују у жице, шипке, цеви и лимове.
Историја
Барун Акел Фредрик Цронстедт први је извадио чисти никл 1751. године, али се знало да постоји много раније. Кинески документи око 1500БЦ помињу „бијели бакар“ (
баитонг), која је врло вероватно била легура никла и сребра. Немачки рудари из петнаестог века, који су веровали да могу да извлаче бакар из никлове руде у Саксонији, овај метал су назвали као купферницкел, 'ђаволов бакар', делимично због њихових узалудних покушаја извлачења бакра из руде, али вероватно делом и због здравствених ефеката изазваних високим садржајем арсена у руди.1889. године Јамес Рилеи је одржао презентацију Института за гвожђе и челик Велике Британије о томе како увођење никла може ојачати традиционалне челике. Рајлијево представљање резултирало је све већом свешћу о корисним својствима легирања никла и поклопило се са открићем великих лежишта никла у Новој Каледонији и Канади.
Почетком 20. века откриће рудних лежишта у Русији и Јужној Африци омогућило је велику производњу никла. Недуго затим, Први и Други светски рат резултирали су знатним повећањем потражње за челиком и, према томе, потражњом никла.
Производња
Никал се примарно извлачи из никл сулфида пентландита, пиротида и миллерита, који садрже око 1% садржаја никла и каснијих рудних лимонита и гарниерита који садрже гвожђе који садрже око 4% садржаја никла. Руке никла се ваде у 23 земље, док се никл топи у 25 различитих земаља.
Процес одвајања никла у великој мери зависи од врсте руде. Никал сулфиди, попут оних који се налазе у Канадском штиту и у Сибиру, обично се налазе дубоко под земљом, што их чини напорним и скупим за вађење. Међутим, поступак одвајања ових руда много је јефтинији него за каснију сорту, попут оне која се налази у Новој Каледонији. Штавише, никл сулфиди често имају корист од тога што садрже нечистоће других вредних елемената које је могуће економски одвојити.
Сумпорне руде могу се одвојити помоћу флотације пена и хидрометалуршких или магнетних процеса да би се створио никл мат и никл оксид. Ови интермедијарни производи, који обично садрже 40-70% никла, затим се даље обрађују, често користећи Схерритт-Гордон поступак.
Процес Монд (или карбонил) је најчешћа и најефикаснија метода за третирање никл-сулфида. У овом процесу, сулфид се третира са водоником и доводи се у испарљиву пећ. Овде се сусреће са угљен-моноксидом на око 140Ф° (60Ц)°) да би се формирао никл карбонилни гас. Карбонилни гас никла разграђује се на површини претходно загрејаних никл пелета које теку кроз топлотну комору док не постигну жељену величину. При вишим температурама овај поступак се може користити за формирање никл праха.
Насупрот томе, латеитне руде су обично топљене пиро-металним методама због високог садржаја гвожђа. Касне руде такође имају висок садржај влаге (35-40%) што захтева сушење у ротацијској пећи. Производи никл-оксид, који се затим редукује коришћењем електричних пећи на температурама између 2480-2930 Ф ° (1360-1610 ° Ц) и испарује да би се добио метал никл и никл сулфат класе И.
Због природног садржаја гвожђа у касним рудама, крајњи је производ већине топионица које раде с таквим руде је феронил, који произвођачи челика могу да користе након што су нечистоће силицијума, угљеника и фосфора уклоњен.
По земљама, највећи произвођачи никла у 2010. години биле су Русија, Канада, Аустралија и Индонезија. Тхе највећи произвођачи рафинираног никла су Норилск Ницкел, Вале С.А. и Јинцхуан Гроуп Лтд. Тренутно се само мали проценат никла производи од рециклираних материјала.
Апликације
Никал је један од најчешће коришћених метала на планети. Према Ницкел Институте, метал се користи у преко 300.000 различитих производа. Најчешће се налази у челика и легуре метала, али се такође користи у производњи акумулатора и трајних магнети.
Нерђајући челик
Око 65% свих произведених никла прелази у нехрђајући челик.
Аустенитни челици су немагнетни нехрђајући челици који садрже висок ниво хром никла и ниског нивоа угљеника. Ова група челика - класификована као нехрђајућа серија 300 - вреднује се због своје обликовања и отпорности на корозију. Аустенитни челици су најчешће коришћени од нерђајућег челика.
Аустенитни асортиман нерђајућих челика који садржи никл дефинисан је кубом центрираним у лице (ФЦЦ) кристална структура, која има један атом на сваком углу коцке и један у средини сваке лице. Ова зрнаста структура се формира када се легури дода довољна количина никла (осам до десет процената у стандардној легури нехрђајућег челика 304).
Извори
Улица, Артхуре. & Алекандер, В. О., 1944. Метали у служби човека. 11. издање (1998).
УСГС. Минерал Цоммодити Суммариес: Ницкел (2011).
Извор: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/nickel/
Енцицлопедиа Британница. Никал.
Извор: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/414238/nickel-Ni
Метални профил: никл