Niķeļa avots un pielietojums
Niķeļa avots
Niķelis ir 23. vietā visbiežāk sastopamais elements Zemes garozā. Tas ir nedaudz bagātīgs, bet izkliedēts, veidojot vienu procentu no 1% magmatisko iežu. Niķeļa metāls ir atrodams meteorītos (tāpat kā dažos citos elementos). Tiek uzskatīts, ka izkusis niķelis kopā ar dzelzi veidoja centrālo lodi, kas veido Zemes kodolu. To var atrast lielākajā daļā meteorītu, īpaši dzelzs meteorītos vai siderītos, kas leģēti ar dzelzi. Tā vidējā koncentrācija jūras ūdenī ir 0,56 ug/mL.
Niķelis ir viena no galvenajām Zemes kodola sastāvdaļām, kas veido aptuveni 7%. Ir daudz veidu niķeļa rūdas, viena no tām ir galvenā niķeļa rūda, ko sauc par bentonītu (NiS? 2FeS) Chemicalbook, kas ir dzelzs/niķeļa sulfīds. Vēl viens ir minerāls, ko sauc par nikotīna rūdu (NiAs), kas tika atklāts 1751. gadā un pirmo reizi tika atrasts ieguves apgabalos Zviedrijā.
Līdz šim lielākais niķeļa ieguves apgabals atrodas Ontario, Kanādā, kur tas tiek iegūts no milzīga meteorīta, kas, domājams, nokritis uz Zemes. Tā kā gan Zeme, gan meteorīti veidojās Saules sistēmas sākumposmā, liela daudzuma niķeļa nogulšņu klātbūtne ir viens no iemesliem teorijai, ka Zemes kodols ir izkusis niķelis un dzelzs. Dažas niķeļa atradnes ir atrastas arī Kubā, Dominikānas Republikā un Skandināvijā. Niķeļa pēdas ir atrodamas augsnē, oglēs, augos un dzīvniekos.
Niķeļa pielietojumi
Niķelēšana tiek izmantota dažādos sakausējumos, piemēram, jaunais sudrabs, Ķīnas sudrabs, vācu sudrabs; monētās, elektroniskajās tāfelēs, akumulatoros; magnēti, zibens stieņa uzgaļi, elektriskie kontakti un elektrodi, aizdedzes sveces, mehāniskās daļas; kā katalizators eļļu un citu organisko vielu hidrogenēšanai. Skatīt arī Raney niķeli.
Monel metāla, nerūsējošā tērauda Chemicalbook, karstumizturīgā tērauda, karstumizturīgo un korozijizturīgo sakausējumu, niķeļa-hroma pretestības stieples ražošana; sakausējumos elektroniskiem un kosmosa lietojumiem. Izmantošana Niķeli izmanto dažādos sakausējumos, piemēram, vācu sudrabā, monelī un niķeļa-hromā; monētās; monētas, metāli utt. Uzglabāšanas akumulatoros; aizdedzes svecēs; un kā hidrogenēšanas katalizators.
Niķeļa sagatavošana
Niķeli iegūst, apstrādājot sulfīdu un laterīta rūdas koncentrātus, izmantojot pirometalurģiskos un hidrometalurģiskos procesus. Niķeļa matējums, kas iegūts apgrauzdējot un kausējot, tiek tālāk attīrīts ar elektrometalurģisko, tvaika un hidrometalurģisko attīrīšanas metodēm. Daļa matēta tiek cepta, lai iegūtu komerciāli pieejamus niķeļa oksīda aglomerātus. 99,9% tīru niķeli var iegūt elektrolītiskās attīrīšanas procesā. Tīrāko niķeli (99,97%) iegūst tvaika fāzes metalurģijā.
Šajā procesā, kas pazīstams arī kā Monda process, niķeļa un vara sulfīda maisījumu pārvērš oksīdos un pēc tam reducē, karsējot ar ūdens tvaiku 350–400 grādu temperatūrā. Iegūto aktīvo niķeļa formu apstrādā ar oglekļa monoksīdu, lai iegūtu gaistošu niķeļa karbonilgrupu [Ni(CO)4]. Pēdējā reakcija ir atgriezeniska. Sildot, rodas tīrs niķelis un oglekļa monoksīds.
