Niķeļa apstrāde, metāla sagatavošana izmantošanai dažādos izstrādājumos.
Kaut arī niķelis (Ni) ir vislabāk pazīstams ar tā izmantošanu monētu kalšanā, tas ir kļuvis daudz nozīmīgāks daudzos rūpnieciskos lietojumos, kuru īpašā īpašība ir unikāla. Niķelim ir relatīvi augsta kušanas temperatūra 1,453 ° C (2647 ° F), un uz sejas centrā ir kubiskā kristāla struktūra, kas metālam piešķir labu elastību. Niķeļa sakausējumiem piemīt augsta izturība pret koroziju visdažādākajās vidēs un tie spēj izturēt dažādas augstas un zemas temperatūras. Nerūsējošos tēraudos niķelis uzlabo aizsargājošās oksīda plēves stabilitāti, kas nodrošina izturību pret koroziju. Tās galvenais ieguldījums ir savienojumā ar hromu austenīta nerūsējošajos tēraudos, kuros niķelis ļauj saglabāt austenīta struktūru istabas temperatūrā. Mūsdienu tehnoloģijas ir ļoti atkarīgas no šiem materiāliem, kas veido būtisku daļu no ķīmiskās, naftas ķīmijas, enerģētikas un ar to saistītajām nozarēm.
Vēsture
Niķeli rūpnieciski izmantoja kā leģējošu metālu gandrīz 2000 gadus pirms tā izolēšanas un atzīšanas par jaunu elementu. Jau 200 miljardus reizes ķīnieši ievērojamā daudzumā no Yinka provinces atrada baltu sakausējumu no cinka un vara-niķeļa rūdas. Sakausējums, kas pazīstams kā pai-t'ung, tika eksportēts uz Tuvajiem Austrumiem un pat uz Eiropu.
Vēlāk Saksijas ogļrači sastapās ar to, kas šķietami bija vara rūda, bet secināja, ka, apstrādājot to, iegūst tikai bezjēdzīgu materiālu, kas veidojas kā sārņi. Viņi uzskatīja to par satriecošu un attiecināja uz velnu “Vecais Niks”. Tādējādi tas kļuva pazīstams kā kupfernickel (Vecā Nika vara). Tieši no šīs rūdas, kuru izpētīja Aksels Fredriks Kronstedts, 1751. gadā niķelis tika izolēts un atzīts par jaunu elementu. 1776. gadā tika noteikts, ka pai-t'ung, ko tagad sauc par niķeļa-sudraba, sastāv no vara, niķeļa, un cinks.
Ap 1844. gadu Anglijā tika stimulēts niķeļa-sudraba pieprasījums, attīstot sudraba elektrolītisko pārklājumu, kuram tā tika atzīta par visvēlamāko bāzi. Tīra niķeļa kā korozijizturīga elektrolītiska pārklājuma izmantošana tika izstrādāta nedaudz vēlāk; abi šie lietojumi joprojām ir svarīgi.
Neliels daudzums niķeļa tika ražots Vācijā 19. gadsimta vidū. Nozīmīgākas summas nāca no Norvēģijas, un nedaudz no tām ieguva raktuves Gapā, Pensilvānijā, Amerikas Savienotajās Valstīs. Jauns avots - Jaunkaledonija Klusā okeāna dienvidu daļā - tika ražots aptuveni 1877. gadā un dominēja līdz vara niķeļa rūdu attīstīšanai Kanādas Ontario reģiona Vara klintis – Sudberijas varā, kas pēc 1905. gada kļuva par lielāko niķeļa avotu pasaulē.. Līdz 70. gadu beigām Padomju Krievijā ražošana bija pārsniegusi Kanādā. Līdz 21. gadsimta sākumam Ķīna bija kļuvusi par pasaules līderi niķeļa ražošanā, tai sekoja Krievija, Japāna, Austrālija un Kanāda.
Rūdas
Sulfīdi
Kanādas rūdas ir sulfīdi, kas satur niķeli, varu un dzelzi. Svarīgākais niķelis minerāls ir pentlandite, (Ni, Fe) 9 S 8, kam seko pyrrhotite, parasti svārstās no FES līdz Fe 7 S 8, kurā daži no dzelzs, var tikt aizstāts ar niķeli. Šajās rūdās dominējošais vara minerāls ir halkopirīts, CuFeS 2, ar nelielu daudzumu cita vara minerāla - kubitāna - CuFe 2 S 3. Daži zelta, sudraba un seši platīna grupas metāli arī ir klāt, un to atgūšana ir svarīga. Kobaltu, selēnu, telūru un sēru var reģenerēt arī no rūdām.
Laterīti
Citas svarīgas rūdas klases ir laterīti, kas ir ilgstoša peridotīta laika apstākļu ietekmē, sākotnēji saturot nelielu niķeļa daudzumu. Laika apstākļi subtropu klimatā noņem lielāko daļu pamatiežu, bet tajā esošais niķelis izšķīst un uzsūcas uz leju, un tas var sasniegt pietiekami augstu koncentrāciju, lai kalnrūpniecība būtu ekonomiska. Sakarā ar šo veidošanās metodi laterīta nogulsnes ir atrodamas netālu no virsmas kā mīksts, bieži māla veida materiāls, laika apstākļu ietekmē niķelis koncentrējas slāņos. Garnierīts, (NiMg) 6 Si 4 O 10 (OH) 8, niķeļa-magnija silikāts, ir bagātākais ar niķeli, bet niķelveida limonīts (Fe, Ni) O (OH) · nH 2 O veido lielāko daļu no niķeļa laterīti. Jaunkaledonijas atradnes ir garnierīta tipa, un daudzas citas laterītu atradnes ir izkaisītas visā pasaulē, radot plašas ieguves, transporta un reģenerācijas problēmas. Laterītu niķeļa saturs ir ļoti atšķirīgs: piemēram, Le Nickel Jaunkaledonijā, rūda, kas tika piegādāta kausēšanas rūpnīcai 1900. gadā, saturēja 9 procentus niķeļa; šobrīd tas satur no 1 līdz 3 procentiem.
