معالجة النيكل ، تحضير المعدن لاستخدامه في مختلف المنتجات.
على الرغم من أنه معروف عنه استخدامه في العملات ، إلا أن النيكل (Ni) أصبح أكثر أهمية للعديد من التطبيقات الصناعية ، والتي تدين بأهميتها إلى مزيج فريد من الخصائص. يحتوي النيكل على نقطة انصهار عالية نسبيًا تبلغ 1،453 درجة مئوية (2647 درجة فهرنهايت) وبنية بلورية مكعبة تتمحور حول الوجه ، مما يعطي المعدن ليونة جيدة. تتميز سبائك النيكل بمقاومة عالية للتآكل في مجموعة متنوعة من الوسائط ولديها القدرة على تحمل مجموعة من درجات الحرارة العالية والمنخفضة. في الفولاذ المقاوم للصدأ ، يحسن النيكل استقرار طبقة الأكسيد الواقية التي توفر مقاومة للتآكل. مساهمتها الرئيسية بالتزامن مع الكروم في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، حيث يتيح النيكل الاحتفاظ بالهيكل الأوستنيتي في درجة حرارة الغرفة. تعتمد التكنولوجيا الحديثة بشكل كبير على هذه المواد ، والتي تشكل جزءًا حيويًا من الصناعات الكيميائية والبتروكيماوية والطاقة والصناعات ذات الصلة.
التاريخ
تم استخدام النيكل صناعيًا كمعدن السبائك قبل 2000 عام تقريبًا من عزله والتعرف عليه كعنصر جديد. في وقت مبكر من 200 قبل الميلاد ، صنع الصينيون كميات كبيرة من سبيكة بيضاء من الزنك وخام النيكل والنحاس الموجود في مقاطعة يونان. تم تصدير السبائك ، المعروفة باسم باي تونج ، إلى الشرق الأوسط وحتى إلى أوروبا.
في وقت لاحق ، واجه عمال المناجم في ساكسونيا ما يبدو أنه خام نحاسي لكنهم وجدوا أن معالجته لا ينتج إلا مادة عديمة الفائدة تشبه الخبث. اعتبروها ساحرة ونسبوها إلى الشيطان "نيك القديم". وهكذا ، أصبح يعرف باسم كوبفيرنيكل (نحاس نيك القديم). من هذا الخام ، الذي درسه أكسل فريدريك كرونستيدت ، تم عزل النيكل والتعرف عليه كعنصر جديد في عام 1751. في عام 1776 ثبت أن باي تونج ، الذي يسمى الآن بالنيكل-الفضة ، كان يتألف من النحاس والنيكل ، والزنك.
تم تحفيز الطلب على النيكل والفضة في إنجلترا حوالي عام 1844 من خلال تطوير الطلاء الكهربائي الفضي ، والذي وجد أنه القاعدة الأكثر جاذبية. تطور استخدام النيكل النقي كطلاء مطلي بالكهرباء مقاوم للتآكل بعد ذلك بقليل. كل من هذه الاستخدامات لا تزال مهمة.
تم إنتاج كميات صغيرة من النيكل في ألمانيا في منتصف القرن التاسع عشر. وجاءت كميات أكبر من النرويج ، وجاء القليل من منجم في جاب ، بنسلفانيا ، في الولايات المتحدة. دخل مصدر جديد ، كاليدونيا الجديدة في جنوب المحيط الهادئ ، حيز الإنتاج حوالي عام 1877 وسيطر عليه حتى تطوير خامات النيكل النحاسي في كوبر كليف سودبوري ، أونتاريو ، منطقة في كندا ، والتي أصبحت بعد عام 1905 أكبر مصدر للنيكل في العالم. بحلول أواخر السبعينيات ، تجاوز الإنتاج في روسيا السوفياتية الإنتاج في كندا. بحلول أوائل القرن الحادي والعشرين ، أصبحت الصين رائدة العالم في إنتاج النيكل ، تليها روسيا واليابان وأستراليا وكندا.
خامات
الكبريتيدات
الخامات الكندية هي كبريتيدات تحتوي على النيكل والنحاس والحديد. أهم معدن النيكل هو البنتلندايت ، (Ni، Fe) 9 S 8 ، يليه البيروتيت ، والذي يتراوح عادة من FeS إلى Fe 7 S 8 ، حيث يمكن استبدال بعض الحديد بالنيكل. Chalcopyrite ، CuFeS 2 ، هو معدن النحاس المهيمن في هذه الخامات ، مع كميات صغيرة من معدن نحاسي آخر ، كوباني ، CuFe 2 S 3. توجد أيضًا بعض الذهب والفضة ومعادن البلاتين الست ، كما أن انتعاشها مهم. يمكن استعادة الكوبالت والسيلينيوم والتيلوريوم والكبريت من الخامات أيضًا.
Laterites
الفئات الأخرى الهامة من الخام هي اللاتريتات ، والتي هي نتيجة التجوية الطويلة للبيريدوتيت التي تحتوي في البداية على نسبة صغيرة من النيكل. يزيل التجوية في المناخات شبه الاستوائية جزءًا كبيرًا من الصخور المضيفة ، لكن النيكل المتضمن يذوب ويتسرب إلى الأسفل وقد يصل إلى تركيز عالٍ بما يكفي لجعل التعدين اقتصاديًا. بسبب طريقة التكوين هذه ، تم العثور على رواسب اللاتريت بالقرب من السطح كمادة ناعمة تشبه الطين في كثير من الأحيان ، مع تركيز النيكل في الطبقات نتيجة للعوامل الجوية. Garnierite ، (NiMg) 6 Si 4 O 10 (OH) 8 ، سيليكات المغنيسيوم والنيكل ، هو أغنى النيكل ، ولكن الليمونيت النيكل ، (Fe ، Ni) O (OH) · nH 2 O ، يشكل جزءًا كبيرًا من اللاتريت. رواسب كاليدونيا الجديدة هي من النوع الغارينيتي ، وتنتشر العديد من رواسب اللاتريت الأخرى في جميع أنحاء العالم ، مما يقدم مجموعة واسعة من مشاكل التعدين والنقل والانتعاش. يختلف محتوى النيكل في اللاتريتات بشكل كبير: في Le Nickel في كاليدونيا الجديدة ، على سبيل المثال ، يحتوي الخام الذي تم تسليمه إلى المصهر في عام 1900 على 9 في المائة من النيكل ؛ حاليا يحتوي على 1 إلى 3 في المائة.
