镍的提取与精炼

2022/2/15 10:26:50
镍是一种天然金属元素,呈银白色,略带淡金色。世界上,镍矿床主要分为两大类——红土镍矿和硫化镍矿,两者需要不同的开采工艺。

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资源分布

全球镍资源较丰富,区域分布集中:

镍在地壳中含量为0.018%,资源较为丰富,根据USGS数据,2019 年全球镍的储量为8900万吨,按目前消费量,可开采年限约为37年;且镍资源区域分布集中,印度尼西 亚、澳大利亚、巴西三国约占全球镍储量的60%。全球镍矿生产区域集中度也较高,印度尼西亚、菲律 宾和俄罗斯三者约占全球镍矿产量的56%。分类别看,随着硫化镍矿的开发和贫化,红土镍矿成为全球 镍资源主体,分别约占全球镍资源和镍矿产量的60%和70%。

提取与精炼

传统上,大部分硫矿石都要经过高温冶金技巧,来造出一种硫滓,以作精炼之用。由于近来湿法冶金学的进展,所以现时不少的镍精炼都用这些方法来进行。硫矿床传统上是用泡沫浮选法按浓度处理,再经高温冶金提取金属。而在湿法冶金的过程中,镍矿石经浮选法处理后(若Ni-Fe比率太低则改用微差浮选法),就被送上熔炼。在产出硫滓以后,就用谢里特-戈登法(Sherritt-Gordon processes)处理。首先,加入硫化氢将铜移除,留下只剩钴及镍的精矿。之后使用溶剂萃取法,把钴及镍分开,最终的镍成品纯度高于99.9%。

用途

镍被用于各种特定及容易认出的工业品及消费品,其中包括不锈钢、铝镍钴磁铁、硬币、蓄电池、电吉他弦线、麦克风收音盒及多种特殊合金。特别需要强调的是,镍是一种合金金属,它的主要用途是镍钢及镍铸铁,而它们的种类繁多。镍还被广泛用于其他合金,例如镍黄铜及镍青铜,及含有各种金属元素的其他合金(如英高镍、英高合金、莫内尔合金及镍蒙克合金),而各种合金元素则包括铜、铬、铝、铅、钴、银及金。

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