Lavorazione del nichel, preparazione del metallo per l'uso in vari prodotti.
Sebbene sia meglio noto per il suo uso in conio, il nichel (Ni) è diventato molto più importante per le sue numerose applicazioni industriali, che devono la loro importanza a una combinazione unica di proprietà. Il nichel ha un punto di fusione relativamente alto di 1.453 ° C (2.647 ° F) e una struttura di cristallo cubico centrata sulla faccia, che conferisce al metallo una buona duttilità. Le leghe di nichel mostrano un'alta resistenza alla corrosione in un'ampia varietà di sostanze e hanno la capacità di resistere a una gamma di alte e basse temperature. Negli acciai inossidabili, il nichel migliora la stabilità del film protettivo di ossido che fornisce resistenza alla corrosione. Il suo importante contributo è in combinazione con il cromo negli acciai inossidabili austenitici, in cui il nichel consente di mantenere la struttura austenitica a temperatura ambiente. La tecnologia moderna dipende fortemente da questi materiali, che costituiscono una parte vitale delle industrie chimiche, petrolchimiche, energetiche e correlate.
Storia
Il nichel è stato utilizzato industrialmente come metallo legato quasi 2000 anni prima che fosse isolato e riconosciuto come un nuovo elemento. Già nel 200 aC i cinesi producevano notevoli quantità di una lega bianca di zinco e un minerale di rame-nichel trovato nella provincia dello Yunnan. La lega, nota come pai-t'ung, fu esportata in Medio Oriente e persino in Europa.
Più tardi, i minatori in Sassonia incontrarono quello che sembrava essere un minerale di rame, ma scoprirono che la sua lavorazione produceva solo un materiale slaglike inutile. Lo considerarono incantato e lo attribuirono al diavolo, "Vecchio Nick". Così, divenne noto come kupfernickel (rame del vecchio Nick). Fu da questo minerale, studiato da Axel Fredrik Cronstedt, che il nichel fu isolato e riconosciuto come nuovo elemento nel 1751. Nel 1776 fu stabilito che il pai-t'ung, ora chiamato nichel-argento, era composto da rame, nichel, e zinco.
La domanda di nichel-argento fu stimolata in Inghilterra intorno al 1844 dallo sviluppo della placcatura in argento, per la quale fu trovata la base più desiderabile. L'uso del nichel puro come rivestimento galvanico resistente alla corrosione si è sviluppato poco dopo; entrambi questi usi sono ancora importanti.
Piccole quantità di nichel furono prodotte in Germania a metà del XIX secolo. Importi più consistenti provenivano dalla Norvegia e un po 'proveniva da una miniera a Gap, in Pennsylvania, negli Stati Uniti. Una nuova fonte, la Nuova Caledonia nel Sud del Pacifico, entrò in produzione intorno al 1877 e dominò fino allo sviluppo dei minerali di rame-nichel della scogliera di rame-Sudbury, Ontario, regione del Canada, che dopo il 1905 divenne la più grande fonte al mondo di nichel. Alla fine degli anni '70, la produzione nella Russia sovietica aveva superato quella in Canada. All'inizio del 21 ° secolo, la Cina era diventata il leader mondiale nella produzione di nichel, seguita da Russia, Giappone, Australia e Canada.
minerali
solfuri
I minerali canadesi sono solfuri contenenti nichel, rame e ferro. Il minerale di nichel più importante è la pentlandite, (Ni, Fe) 9 S 8, seguita dalla pirrotite, che di solito va da FeS a Fe 7 S 8, in cui parte del ferro può essere sostituita dal nichel. La calcopirite, CuFeS 2, è il minerale di rame dominante in questi minerali, con piccole quantità di un altro minerale di rame, cubanite, CuFe 2 S 3. Sono presenti anche alcuni metalli dell'oro, dell'argento e dei sei gruppi del platino e il loro recupero è importante. Anche il cobalto, il selenio, il tellurio e lo zolfo possono essere recuperati dai minerali.
lateriti
Altre importanti classi di minerali sono le lateriti, che sono il risultato di un lungo tempo di peridotite contenente inizialmente una piccola percentuale di nichel. Gli agenti atmosferici nei climi subtropicali rimuovono gran parte della roccia ospite, ma il nichel contenuto si dissolve e percola verso il basso e può raggiungere una concentrazione sufficientemente elevata da rendere economica l'estrazione. A causa di questo metodo di formazione, i depositi di laterite si trovano vicino alla superficie come materiale morbido, spesso simile all'argilla, con nichel concentrato negli strati a causa degli agenti atmosferici. Garnierite, (NiMg) 6 Si 4 O 10 (OH) 8, un silicato di nichel-magnesio, è il più ricco di nichel, ma la limonite nichelifera, (Fe, Ni) O (OH) · nH 2 O, costituisce una porzione maggiore di le lateriti. I depositi della Nuova Caledonia sono di tipo garnierite e numerosi altri depositi di laterite sono sparsi in tutto il mondo, presentando una vasta gamma di problemi di estrazione, trasporto e recupero. Il contenuto di nichel delle lateriti varia ampiamente: a Le Nickel in Nuova Caledonia, ad esempio, il minerale consegnato alla fonderia nel 1900 conteneva il 9 percento di nichel; attualmente contiene dall'1 al 3 percento.
