Metallid

Faktid nikli kohta



Nikli kasutusala, ressursid, pakkumine, nõudlus ja tootmine


Taas avaldatud alates USGS-i infolehest alates märtsist 2012

Nikkel reaktiivmootorites: Niklisulameid kasutatakse turbiinilabades ja muudes reaktiivmootorite osades, kus temperatuur võib ulatuda 2700 kraadini Fahrenheiti ja rõhu järgi 40 atmosfääri. Illustratsioon saidilt NASA.gov.

Mis on nikkel?

Nikkel on hõbevalge metall, mida kasutatakse peamiselt roostevaba terase ja muude sulamite tugevdamiseks ning vastupidavaks ekstreemsetele temperatuuridele ja söövitavale keskkonnale. Niklit tuvastas ainulaadse elemendina esmakordselt 1751. aastal parun Axel Fredrik Cronstedt, Rootsi mineralogist ja keemik. Algselt nimetas ta elementi kupfernickel, kuna seda leiti kivist, mis nägi välja nagu vask (kupfer) maagi, ja kuna kaevandajad arvasid, et kivis sisalduv halb vaim (nikkel) raskendab nende vase kaevandamist.

Nikkel on mõne looma jaoks oluline mikroelement. Mõned inimesed on nikli suhtes tundlikud ja kui nahk sellega tihedalt kokku puutub, võib tekkida kontaktdermatiit. Ehkki paljud nikli sulamid, sealhulgas roostevaba teras, ei põhjusta terviseprobleeme, tuleb teatavate muude nikliühendite ja isegi metallilise nikliga töötavate inimeste ohutuse tagamiseks võtta erilisi ettevaatusabinõusid, kuna teadaolevalt põhjustavad need vähki.

Kas sa teadsid? Praegu Ameerika Ühendriikide rahapajas toodetud 5-sendised ringluses olevad mündid ("niklid") sisaldavad massist 25 protsenti niklit ja 75 protsenti vaske.

Kas sa teadsid? Mõnedes prilliraamides kasutatakse spetsiaalseid nikkel-titaani sulameid, mida nimetatakse "kuju mälum sulamiteks", kuna need võivad pärast painutamist tagasi kuju tagasi pöörduda.

Kuidas me niklit kasutame?

Ligikaudu 80 protsenti Ameerika Ühendriikides 2011. aastal tarbitud primaarsest (ringlusse võtmata) niklist kasutati sulamites, näiteks roostevabast terasest ja supersulamitest. Kuna nikkel suurendab sulami korrosioonikindlust ja selle võimet taluda ekstreemseid temperatuure, kasutatakse niklit kandvatest sulamitest valmistatud seadmeid ja osi sageli ka karmides keskkondades, näiteks keemiatehastes, naftatöötlemistehastes, reaktiivmootorites, elektritootmisjaamades ja avamererajatised. Meditsiiniseadmed, köögitarbed ja söögiriistad on sageli valmistatud roostevabast terasest, kuna neid on lihtne puhastada ja steriliseerida.

Kõik USA ringluses olevad mündid, välja arvatud senti, on valmistatud niklit sisaldavatest sulamitest. Niklisulameid kasutatakse üha enam kantavate arvutite, elektritööriistade ning hübriid- ja elektrisõidukite jaoks laetavate akude valmistamisel. Niklit kaetakse ka selliste esemetega nagu vannitoa sisustus, et vähendada korrosiooni ja pakkuda atraktiivset viimistlust.

Meteoriit: Enamik Maa niklist pärineb meteoriitide mõjudest meie planeedi varajases kujunemises. Selle Sikhote-Alini raudmeteoriidi koostises on umbes 93% rauda, ​​6% niklit ja 1% mikroelemente. Foto

Niklimaak: Proov niklimaagist Sudbury magneesikompleksist. See on umbes nelja tolli suurune pentlandiidi proov pürrootiidis. USGS-i pilt.

Niklimaak alates Sudbury magneesikompleksist. Massiivne niklimaak koosneb mineraalainetest pentlandiit ja pürrotiit, mis ümbritsevad tard-, sette- ja moondekivimite fragmente, mis kraatri seintest maavälise keha mõjul rebenesid. USGS-i pilt.

Kust tuleb nikkel?

Nikkel on Maa viies kõige rikkalikum element, kuid suurem osa sellest niklist asub südamikus, enam kui 1800 miili pinnast. Maapõues varustatakse enamikku tänapäeval kasutatavast niklist kahte peamist maagimaardlatüüpi: magmaatilised sulfiidimaardlad (näiteks Venemaal Norilskis; Sudburgis Kanadas ja Kambaldas Austraalias) ja hilisemad maardlad (sealhulgas Kuubal, Uus-Kaledoonia ja Indoneesia). Samuti võivad mangaanisõlmed ja koorikud süvamerepõhjas sisaldada sama palju niklit kui kaldal teada olevad leiukohad, kuid neid ei kaevandata praegu.

Magmaatilised sulfiidimaardlad hõlmavad umbes 40 protsenti kogu niklivarudest ja moodustavad praegu enam kui poole kogu maailma niklivarudest. Nikliladestused võivad tekkida, kui magma, mis sisaldab väheses koguses ränidioksiidi ja suurtes kogustes magneesiumi, väävliga küllastub, reageerides tavaliselt maakoore kivimitele. Väävlirikas vedelik võib magmast eralduda; nikliioonid ja mõned muud elemendid võivad sinna liikuda. Kuna väävlirikas vedelik on magmast tihedam, vajub vedelik kokku ja koguneb mööda magmakambrite, sissetungide või laavavoolu aluseid, kus niklit sisaldavad väävel mineraalid võivad seejärel kristalliseeruda. Väävel mineraalid sisaldavad sageli ka koobalti, vaske või plaatina rühma metalle.

Sudbury magneesiumikompleks on Kanada juhtiv nikli allikas ja suuruselt teine ​​niklisulfiidi leiukoht maailmas. Kompleks on ainulaadne, kuna see moodustati siis, kui maaväline keha, tõenäoliselt komeet, tabas Maad umbes 1850 miljonit aastat tagasi. Kokkupõrke lähedal asuvad maakoore osad sulasid ja moodustasid saadud kraatrisse suure magmakihi; niklit kandev sulfiidvedelik, mis on kogutud piki magma kihi alust, ja sellest kristalliseerunud niklit ja vaske kandvad sulfiidmineraalid.

Lateriidi maardlates on umbes 60 protsenti maailma niklivarudest. Hilisemad niisked, troopilised või subtroopilised keskkonnad tekivad hilisemaid ladestusi, kui keemilised ilmastikutingimused lagunevad madala ränidioksiidi ja suure hulga magneesiumi sisaldusega tardkivimite poolt. Ilmastik eemaldab mõned algsed kivimikomponendid, tekitades jääkadestusi, kuhu võivad kontsentreeruda sellised elemendid nagu nikkel.

Maa nikli tuum: Nikli keskmine kooriku arvukus koorikus on vaid umbes 100 osa miljoni kohta. Maa sisemine tuum arvatakse aga olevat raud-nikli sulam ja välimine tuum on peamiselt rauast ja niklist koosnev sula. USGS-i pilt.

Nikkel: ülemaailmne pakkumine ja nõudlus


2011 nikli tootmine
RiikTonni
Austraalia215,000
Botswana26,000
Brasiilia109,000
Kanada220,000
Hiina89,800
Kolumbia76,000
Kuuba71,000
Dominikaani Vabariik21,700
Indoneesia290,000
Madagaskar5,900
Uus-Kaledoonia131,000
Filipiinid270,000
Venemaa267,000
Lõuna-Aafrika44,000
Ühendriigid0
Teised riigid103,000
Ülaltoodud väärtused on 2011. aasta tonnides toodetud nikli sisaldus toodetes USGS Mineral Commodity Summaries, jaanuar 2013.

2011. aastal Ameerika Ühendriikides aktiivseid niklikaevandusi ei olnud, ehkki vase ja pallaadium-plaatinamaagi töötlemisel tekkis kõrvalsaadusena väike kogus niklit. Mitmed maardlad Minnesotas ja Michiganis plaanitakse tootma 2015. aastaks.

Taaskasutatud nikkel on äärmiselt oluline tarneallikas. 2011. aastal moodustas ringlussevõetud nikkel umbes 43 protsenti USA nikli tarbimisest.

2011. aastal oli juhtiv nikli tootja Venemaa, järgnesid Indoneesia, Filipiinid ja Kanada. Aastatel 2007–2010 edastas Kanada umbes 38 protsenti USA nikli impordist, millele järgnesid imporditud koguste järjekorras Venemaa (17 protsenti), Austraalia, Norra ja muud riigid. Suurem osa maailmas teadaolevatest niklivarudest on koondunud Austraaliasse, Brasiiliasse, Kanadas, Kuubasse, Uus-Kaledooniasse ja Venemaale.

Kas sa teadsid? Niklit kandvast roostevabast terasest õllekannid jäävad sageli kasutusse 30–40 aastat.

Kas sa teadsid? Chondritid, kõige levinum meteoriiditüüp, sisaldavad 100–1000 korda rohkem niklit kui peaaegu kõik maapõu kivimid.

Tagage tulevaste nikli tarvikute olemasolu

USA tugineb oma nikli tarnimisel impordile ja ringlussevõtule ning tõenäoliselt ei muutu see olukord vähemalt järgmise 25 aasta jooksul märkimisväärselt. Pakkumiste katkemise oht on aga väike, kuna enam kui kümnes riigis on piisavalt ülemaailmseid reserve, et vastata nikli eeldatavale nõudlusele paljudeks aastateks. USA valitsus ei hoia enam riigikaitsevarude niklit. Tootmine hilisematest maardlatest tõenäoliselt suureneb, kuna olemasolevate väävelkaevanduste niklivarud on ammendunud.

USGS-i teadlased uurivad, kuidas ja kus niklivarud on maakoores koondunud, et ennustada, kus tulevikus nikli varud paiknevad, ning kasutavad neid teadmisi avastamata nikli ladestuste tõenäosuse hindamiseks. USGS on välja töötanud maavarade hindamise tehnikad, et toetada föderaalmaade valitsemist ja hinnata maavarade kättesaadavust globaalses kontekstis. USGS kogub ka statistikat ja teavet nikli ülemaailmse pakkumise, nõudluse ja voolavuse kohta. Neid andmeid kasutatakse USA riiklike poliitikakujundajate teavitamiseks.


Vaata videot: Dragnet: Homicide The Werewolf Homicide (Juuni 2021).