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  • 镍,近似白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。镍属于亲铁元素,在地球中的含量仅次于硅、氧、铁、镁,居第5位。在地核中含镍最高,是天然的镍铁合金。在地壳中铁镁质岩石含镍高于硅铝质岩石,例如橄榄岩含镍为花岗岩的1000倍,辉长岩含镍为花岗岩的80倍。镍钢用来制造机器承受较大压力、承受冲击和往复负荷部分的零件,如涡轮叶片曲轴连杆等。中国镍行业在不断发展的同时,也存在一些问题,如镍矿中多为低品味,露采比例很小,可采储量仅占总储量的10%,开采和冶炼的技术相对较为落后;选矿一般采用弱酸或弱碱介质浮选工艺,选矿能力为430万吨/年;中国镍冶炼除几家大型企业以外普遍采用火法的选锍熔炼技术,精炼镍主要采用硫化阳极隔膜电解硫酸选择性浸出——电积工艺,与世界先进技术还有一定差距,因此中国开采和冶炼的成本居高不下。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名称: 外文名: nickel
    符号: Ni 序号: 28
    CAS号: 7440-02-0 族: 10族
    周期: 4 元素分区: d
    原子质量: 58.6934 密度: 8908kg/m3
    外观: 绿色金属 熔点: 1728 K(1455 °C)
    沸点: 3186 K(2913 °C)

    目录

    发现简史/镍 编辑

    镍
    陨石包含着和镍,早期它们被作为上好的铁使用。因为这种金属不生锈,它被秘鲁土著看作是。一种含有锌镍的合金被叫做白铜,在公元前200年的中国被使用。有些甚至延伸到了欧洲

    在1751年,工作于斯德哥尔摩(瑞典首都)的Alex Fredrik Cronstedt研究一种新的金属——叫做红砷镍矿(NiAs)——其来自瑞典的海尔辛兰的Los。他以为其包含铜,但他提取出的是一种新的金属,他宣布并命名为nickel(镍)于1754年。许多化学家认为它是钴,,铁和的合金——这些元素以微量的污染物出现。直到1775年纯净的镍才被Torbern Bergman制取,这才确认了它是一种元素

    矿产分布/镍 编辑

    世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家,集中分布在环太平洋的热带―亚热带地区,主要有:美洲的古巴、巴西;东南亚的印度尼西亚菲律宾;大洋洲的澳大利亚、新喀里多尼亚巴布亚新几内亚等。中国镍矿分布就大区来看,主要分布在西北、西南和东北,其保有储量占全国总储量的比例分别为76.8%、12.1%、4.9%。就各省(区)来看,甘肃储量最多,占全国镍矿总储量的62%,其次是新疆(11.6%)、云南(8.9%)、吉林(4.4%)、湖北(3.4%)和四川(3.3%)。其中甘肃金昌的铜镍共生矿床,镍资源储量巨大,仅次于加拿大萨德伯里镍矿,居世界第二,亚洲第一。

    物理性质/镍 编辑

    有良好延展性,具有中等硬度。镍是银白色金属,具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蚀性,镍近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光抗腐蚀。溶于硝酸后,呈绿色。主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如兰尼镍,尤指用作氢化的催化剂)。

    同位素/镍 编辑

    镍
    最稳定的同位素:

    同位素 丰度 半衰期 衰变模式 衰变能量 衰变产物

    MeV

    56Ni 人造 6.077天 电子捕获 2.136 56Co

    58Ni 68.077 % 稳定

    59Ni 人造 76,000年 电子捕获 1.072 59Co

    60Ni 26.233 % 稳定

    61Ni 1.14 % 稳定

    62Ni 3.634 % 稳定

    63Ni 人造 100.1年 β衰变 2.137 63Cu

    64Ni 0.926 % 稳定

    储运条件/镍 编辑

    储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。包装要求密封,不可与空气接触。应与氧化剂、酸类等分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。

    制备方法/镍 编辑

    1.电解法。将富集的硫化物矿焙烧成氧化物,用炭还原成粗镍,再经电解得纯金属镍
    2.羰基化法。将镍的硫化物矿与一氧化碳作用生成四羰基镍,加热后分解,又得纯度很高的金属镍。
    3.氢气还原法。用氢气还原氧化镍,可得金属镍。
    4.在鼓风炉中混入氧置换硫,加热镍矿可得到镍的氧化物。而此种氧化物再和与铁反应过的酸液进行作用就能得到镍金属。
    5.矿石经煅烧成氧化物后,再用水煤气还原得到镍。

    生理功能/镍 编辑

    镍
    致敏性:镍是最常见的致敏性金属,约有20%左右的人对镍离子过敏,女性患者的人数要高于男性患者,在与人体接触时,镍离子可以通过毛孔和皮脂腺渗透到皮肤里面去,从而引起皮肤过敏发炎,其临床表现为皮炎和湿疹。一旦出现致敏,镍过敏能常无限期持续。患者所受的压力、汗液、大气与皮肤的湿度和磨擦会加重镍过敏的症状。镍过敏性皮炎临床表现为瘙痒、丘疹性或丘疹水疱性的皮炎,伴有苔藓化。
    临床观察:在较高等动物与人的体内,镍的生化功能尚未了解。但体外实验,动物实验和临床观察提供了有价值的结果。
    1.体外实验显示了镍硫胺素焦磷酸(辅羧酶)、磷酸吡哆醛卟啉蛋白质的亲和力,并证明镍也与RNA和DNA结合。
    2.镍缺乏时肝内6种脱氢酶减少,包括葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、乳酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶和谷氨酸脱氢酶。这些酶参与生成NADH、无氧糖酵解、三羧循环和由氨基酸释放氮。而且镍缺乏时显示肝细胞和线粒体结构有变化,特别是内网质不规整,线粒体氧化功能降低。
    3.贫血病人血镍含量减少,而且铁吸收减少,镍有刺激造血功能的作用,人和动物补充镍后红细胞、血红素及白细胞增加。
    生理需要:由于膳食中每日摄入镍70~260μg/d,人的需要量是根据动物实验结果推算的,可能需要量为25~35μg/d。
    过量表现:每天摄入可溶性镍250mg会引起中毒。有些人比较敏感,摄入600μg即可引起中毒。依据动物实验,慢性超量摄取或超量暴露,可导致心肌、脑、肺、肝和肾退行性变。
    有资料显示:每天喝含镍高的水会增加癌症发病率,特别是己患癌症在放化疗期间应必须杜绝与镍产品接触。市场上经销的部份陶瓷制食用具应慎重选择使用,平时生活中拿一个含镍高的陶瓷具做饮水具,会提高发病机会。
    另外,也有一些非正规厂家生产的性药品也有镍的高成份。所以对镍与人身健康应高度重视.
    缺乏症:动物实验显示缺乏镍可出现生长缓慢,生殖力减弱。

    主要应用/镍 编辑

    因为镍的抗腐蚀性佳,常被用在电镀上。镍镉电池含有镍。主要用于合金(配方)(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如拉内镍,尤指用作氢化的催化剂),可用来制造货币等,镀在其他金属上可以防止生锈。主要用来制造不锈钢和其他抗腐蚀合金,如镍钢、镍铬钢及各种有色金属合金,含镍成分较高的铜镍合金,就不易腐蚀。也作加氢催化剂和用于陶瓷制品、特种化学器皿、电子线路、玻璃着绿色以及镍化合物制备等等。
    电解镍:电解镍是使用电解法支撑的镍,用它制造的不锈钢和各种合金钢被广泛地用于飞机坦克舰艇雷达、导弹、宇宙飞船和民用工业中的机器制造、陶瓷颜料、永磁材料、电子遥控等领域。

    市场发展/镍 编辑

    镍
    2006年1-12月,中国镍累计产量为111280.01吨,与2005年同期相比增长了22.07%;2007年1-12月,中国镍累计产量为115772.10吨,与2006年同期相比增长了8.51%;2008年1-10月,中国镍累计产量为112209.99吨,与2007年同期相比增长了8.99%。
    中国镍行业在不断发展的同时,也存在一些问题,如镍矿中多为低品味,露采比例很小,可采储量仅占总储量的10%,开采和冶炼的技术相对较为落后;选矿一般采用弱酸或弱碱介质浮选工艺,选矿能力为430万吨/年;中国镍冶炼除几家大型企业以外普遍采用火法的选锍熔炼技术,精炼镍主要采用硫化镍阳极隔膜电解和硫酸选择性浸出——电积工艺,与世界先进技术还有一定差距,因此中国开采和冶炼的成本居高不下。
    2010年预计中国镍消费量将达到40万吨/年以后,中国将成为世界最大的镍消费国。2010年中国镍金属基础储量只有230万吨左右,2010-2013年来中国镍矿勘探没有重大进展,如果就按照这样消费下去的话,10年后中国的镍矿资源将逐渐消耗殆尽。
    2012年10月5日,中国新疆省地矿部门和矿产企业经4年勘查,在新疆若羌县发现百万吨级特大型镍矿,已探得镍金属资源量128万吨。
    《2013-2017年中国金属镍行业全景调研及投资前景预测报告》资料显示,中国和美国为最大消费国。Higo称,2013年中国镍生铁产量将增至35万吨。镍生铁为低级铁矿石的替代品。中国不锈钢生产商镍生铁使用量增加将抑制其对镍的风险偏好,拖累镍价。他表示,中国需求将增加8.5%至83万吨,而包括生铁在内的产量将增长10%至54万吨。中国需求占全球总量的47%。
    截至2013年5月23日,中国库存180,024吨。2013年全球不锈钢产量或自1月预估增长1.7%至3,650万吨。中国产量将增加3.7%至1,680万吨。根据国际不锈钢论坛,亚洲不锈钢产量占全球总量的70%。
    中国镍供给有两个部分组成,一部分是新产镍精矿供应,这部分占镍总供给量的72.9%,另一部分来自再生镍占27.1%,随着经济建设和钢铁工业的发展,镍的需求量不断增加。
    南非:Nkomati镍矿,位于南非共和国东部Mpumalanga地区,距离约翰内斯堡300公里处,1997年投产,为南非的第一座镍矿。分为两个矿床:高含量矿、低含量矿。高含量送至Rustenburg冶炼厂进行冶炼,低含量矿送至博斯瓦纳和津巴布韦进行冶炼。2007年进行扩产可行性研究,预计2010年扩产项目投产。2010年产能与产能4000吨左右(金属量)。扩产后,开采寿命将从2023年延长至2030年,并将逐步改为露天开采。

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    化学元素,指自然界中一百多种基本的金属和非金属物质,它们只由一种原子组成,其原子中的每一核子具有同样数量的质子,用一般的化学方法不能使之分解,并且能构成一切物质。

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