Metali

Činjenice o niklu



Informacije o korištenju, resursima, ponudi, potražnji i proizvodnji nikla


Objavljeno iz USGS-ovog činjeničnog lista iz ožujka 2012. godine

Nikal u mlaznim motorima: Nikelove legure koriste se u lopaticama turbina i drugim dijelovima mlaznih motora gdje temperatura može doseći 2700 stupnjeva Farenhajta, a pritisci mogu doseći 40 atmosfera. Ilustracija NASA.gova.

Što je nikal?

Nikal je srebrno bijeli metal koji se uglavnom koristi za izradu nehrđajućeg čelika i drugih legura jačih i boljih u stanju podnijeti ekstremne temperature i korozivno okruženje. Nikal je prvi put identificiran kao jedinstveni element 1751. godine od baruna Aksela Fredrika Cronstedta, švedskog mineraloga i kemičara. Izvorno je nazvao element kupfernickel, jer je pronađen u stijeni koja je izgledala kao bakrena (kupfer) ruda i zato što su rudari smatrali da im "loši duhovi" (nikl) u stijeni otežavaju izvlačenje bakra iz njega.

Nikal je bitan element u tragovima za neke životinje. Neki su ljudi osjetljivi na nikal i mogu razviti kontaktni dermatitis ako im koža bude u bliskom kontaktu. Iako mnoge legure nikla, uključujući nehrđajući čelik, ne uzrokuju zdravstvene probleme, moraju se poduzeti posebne mjere kako bi se osigurala sigurnost onih koji rade s nekim drugim spojevima nikla, pa čak i s metalnim niklom, jer se znalo da uzrokuju rak.

Dali si znao? Kružni novčići od 5 centara ("nikele"), koje trenutno proizvodi Mlinica Sjedinjenih Država, sadrže 25 mas.% Nikla i 75 posto bakra.

Dali si znao? U nekim okvirima naočala koriste se posebne legure nikla-titana, poznate kao "legure memorije oblika" jer se nakon savijanja mogu vratiti u oblik.

Kako koristimo nikal?

Otprilike 80 posto primarnog (ne recikliranog) nikla konzumiranog u SAD-u 2011. godine korišteno je u legurama, poput nehrđajućeg čelika i super-legura. Budući da nikal povećava otpornost legure na koroziju i njezinu sposobnost da izdrži ekstremne temperature, oprema i dijelovi izrađeni od legura koji sadrže nikl često se koriste u otežanim okruženjima, poput onih u kemijskim postrojenjima, rafinerijama nafte, mlaznim motorima, postrojenjima za proizvodnju električne energije i offshore postrojenja. Medicinska oprema, posuđe i pribor za jelo često su izrađeni od nehrđajućeg čelika jer ih je lako očistiti i sterilizirati.

Sve američke cirkulirajuće kovanice osim penija izrađene su od legura koje sadrže nikal. Nikelove legure sve se više koriste u izradi punjivih baterija za prijenosna računala, električna alata te hibridna i električna vozila. Nikal se također nanosi na predmete poput kupatila kako bi se smanjila korozija i postigao atraktivan završni sloj.

meteorit: Većina nikla na Zemlji potječe od udara meteorita tijekom ranog formiranja našeg planeta. Ovaj meteorit željeza Sikhote-Alin ima sastav od oko 93% željeza, 6% nikla i 1% elemenata u tragovima. foto

Nikelova ruda: Uzorak niklove rude iz Ignog kompleksa Sudbury. Ovo je uzorak pentlandita u pirotiku promjera oko četiri inča. USGS slika.

Nikelova ruda iz Ignog kompleksa Sudbury. Masivna ruda nikla sastoji se od minerala pentlandita i pirotida, koji okružuju fragmente magmatskih, sedimentnih i metamorfnih stijena koje su istrgnute iz zidova kratera udarcem izvanzemaljskog tijela. USGS slika.

Odakle dolazi nikal?

Nikal je peti najbogatiji element na Zemlji, ali najveći dio tog nikla nalazi se u jezgri, više od 1800 milja ispod površine. U Zemljinoj kori dvije glavne vrste rudnih ležišta opskrbljuju većinu nikla koji se danas koristi: magmatske naslage sulfida (poput onih koje se nalaze u Norilsku, Rusija; Sudbury, Kanada; i Kambalda, Australija) i naslaga lateita (uključujući one na Kubi, Nova Kaledonija i Indonezija). Također, čvorovi i manganove kore na dubokom morskom dnu mogu sadržavati toliko nikla koliko i naslaga poznatih na kopnu, ali trenutno se ne miniraju.

Magmatna ležišta sulfida sadrže oko 40 posto globalnih resursa nikla i trenutno su izvor više od polovice svjetske ponude nikla. Naslage nikla mogu se razviti ako magma koja sadrži male količine silicijeva dioksida i velike količine magnezija postane zasićena sumporom, obično reakcijom sa stijenama u Zemljinoj kori. Tekućina bogata sumporom može se odvojiti od magme; ioni nikla i neki drugi elementi mogu se kretati u njemu. Budući da je tekućina bogata sumporom gušća od magme, tekućina tone i skuplja se duž baze magmskih komora, upada ili protoka lave, gdje se zatim sulfatni minerali koji nose nikl mogu kristalizirati. Sumporni minerali često sadrže i metale kobalta, bakra ili platine.

Ignog kompleksa Sudbury vodeći je izvor u Kanadi nikla i drugo najveće ležište nikl sulfida na svijetu. Kompleks je jedinstven jer je nastao kada je vanzemaljsko tijelo, vjerojatno kometa, pogodilo Zemlju prije otprilike 1850 milijuna godina. Dijelovi Zemljine kore u blizini udara rastopili su se i stvorio veliki sloj magme u rezultirajućem krateru; tekućina sulfida koja sadrži nikl, prikupljena je duž baze sloja magme, a iz nje su se kristalizirali minerali koji nose nikl i bakar.

Depoziti u kasnijim zemljama donose oko 60 posto svjetskih resursa nikla. Naslage lateita nastaju u toplim, vlažnim, tropskim ili suptropskim okruženjima kada se magnetske stijene s malim količinama silicija i visokim količinama magnezija razgrađuju kemijskim vremenskim utjecajem. Vremenom se uklanjaju neke originalne stijene, stvarajući zaostale naslage u kojima se mogu koncentrirati elementi poput nikla.

Zemljina jezgra nikla: Prosječno obilje kristala nikla iznosi samo oko 100 dijelova na milijun. Međutim, smatra se da je unutrašnja jezgra Zemlje legura željeza i nikla, a vanjska jezgra je talina koja se sastoji uglavnom od željeza i nikla. USGS slika.

Nikal: Svjetska ponuda i potražnja


2011. Proizvodnja nikla
ZemljaMetričke tone
Australija215,000
Bocvana26,000
Brazil109,000
Kanada220,000
Kina89,800
Kolumbija76,000
Kuba71,000
Dominikanska Republika21,700
Indonezija290,000
Madagaskar5,900
nova Kaledonija131,000
Filipini270,000
Rusija267,000
Južna Afrika44,000
Ujedinjene države0
Druge zemlje103,000
Gornje vrijednosti su 2011 metričke tone proizvodnje nikla iz USGS Mineral Commodity Summaries, siječanj 2013.

U Sjedinjenim Državama u 2011. godini nije bilo aktivnih rudnika nikla, iako su male količine nikla oporavljene kao nusproizvod iz prerade bakra i paladija-platinove rude. Nekoliko ležišta u Minnesoti i Michiganu trebalo bi doći u proizvodnju do 2015. godine.

Reciklirani nikal izuzetno je važan izvor opskrbe. U 2011. godini reciklirani nikl činio je otprilike 43 posto američke potrošnje nikla.

Rusija je u 2011. bila vodeći proizvođač nikla, a slijede ga Indonezija, Filipini i Kanada. Od 2007. do 2010., Kanada je isporučila oko 38 posto američkog uvoza nikla, a slijedi, prema uvezenom iznosu, Rusija (17 posto), Australija, Norveška i ostale zemlje. Većina poznatih svjetskih rezervi nikla koncentrirana je u Australiji, Brazilu, Kanadi, Kubi, Novoj Kaledoniji i Rusiji.

Dali si znao? Čajnici od piva izrađeni od nehrđajućeg čelika s niklom često ostaju u upotrebi 30 do 40 godina.

Dali si znao? Kondriti, najčešća vrsta meteorita, sadrže 100 do 1.000 puta više nikla nego gotovo bilo koja zemaljska stijena.

Osigurajte buduće zalihe nikla

Sjedinjene Države oslanjaju se na uvoz i recikliranje za svoje zalihe nikla, a ta se situacija vjerojatno neće značajno promijeniti tijekom sljedećih 25 godina. Rizik od poremećaja u opskrbi malo je, jer postoje dovoljne globalne rezerve, raspoređene u više od 10 zemalja, da se ispuni predviđena potražnja za niklom u godinama koje dolaze. Američka vlada više nema nikla u zalihama nacionalne obrane. Proizvodnja iz ležišta lateita vjerojatno će se povećati kako se resursi nikla u postojećim rudnicima sulfida troše.

Da bi pomogli predvidjeti gdje bi se mogle nalaziti buduće zalihe nikla, znanstvenici iz USGS-a proučavaju kako i gdje su resursi nikla koncentrirani u Zemljinoj kori i koriste to znanje za procjenu vjerojatnosti postojanja neotkrivenih ležišta nikla. USGS je razvio tehnike za procjenu mineralnih sirovina za podršku upravljanja saveznim zemljama i za procjenu dostupnosti mineralnih resursa u globalnom kontekstu. USGS također prikuplja statistike i informacije o svjetskoj ponudi, potražnji i protoku nikla. Ti se podaci upotrebljavaju za informiranje o nacionalnom oblikovanju politika u SAD-u.

Gledaj video: ZANIMLJIVOSTI O PLANETI ZEMLJI - Universe Channel (Lipanj 2020).