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鎳的提取與精煉

2022/2/15 10:26:50
鎳是一種天然金屬元素,呈銀白色,略帶淡金色。世界上,鎳礦床主要分為兩大類——紅土鎳礦和硫化鎳礦,兩者需要不同的開采工藝。

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資源分布

全球鎳資源較豐富,區(qū)域分布集中:

鎳在地殼中含量為0.018%,資源較為豐富,根據(jù)USGS數(shù)據(jù),2019 年全球鎳的儲(chǔ)量為8900萬(wàn)噸,按目前消費(fèi)量,可開采年限約為37年;且鎳資源區(qū)域分布集中,印度尼西 亞、澳大利亞、巴西三國(guó)約占全球鎳儲(chǔ)量的60%。全球鎳礦生產(chǎn)區(qū)域集中度也較高,印度尼西亞、菲律 賓和俄羅斯三者約占全球鎳礦產(chǎn)量的56%。分類別看,隨著硫化鎳礦的開發(fā)和貧化,紅土鎳礦成為全球 鎳資源主體,分別約占全球鎳資源和鎳礦產(chǎn)量的60%和70%。

提取與精煉

傳統(tǒng)上,大部分硫礦石都要經(jīng)過(guò)高溫冶金技巧,來(lái)造出一種硫滓,以作精煉之用。由于近來(lái)濕法冶金學(xué)的進(jìn)展,所以現(xiàn)時(shí)不少的鎳精煉都用這些方法來(lái)進(jìn)行。硫礦床傳統(tǒng)上是用泡沫浮選法按濃度處理,再經(jīng)高溫冶金提取金屬。而在濕法冶金的過(guò)程中,鎳礦石經(jīng)浮選法處理后(若Ni-Fe比率太低則改用微差浮選法),就被送上熔煉。在產(chǎn)出硫滓以后,就用謝里特-戈登法(Sherritt-Gordon processes)處理。首先,加入硫化氫將銅移除,留下只剩鈷及鎳的精礦。之后使用溶劑萃取法,把鈷及鎳分開,最終的鎳成品純度高于99.9%。

用途

鎳被用于各種特定及容易認(rèn)出的工業(yè)品及消費(fèi)品,其中包括不銹鋼、鋁鎳鈷磁鐵、硬幣、蓄電池、電吉他弦線、麥克風(fēng)收音盒及多種特殊合金。特別需要強(qiáng)調(diào)的是,鎳是一種合金金屬,它的主要用途是鎳鋼及鎳鑄鐵,而它們的種類繁多。鎳還被廣泛用于其他合金,例如鎳黃銅及鎳青銅,及含有各種金屬元素的其他合金(如英高鎳、英高合金、莫內(nèi)爾合金及鎳蒙克合金),而各種合金元素則包括銅、鉻、鋁、鉛、鈷、銀及金。

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