鎳礦選礦設備所關注的鎳是一種化學元素?;瘜W符號Ni,原子序數(shù)28,原子量58.69,屬周期系Ⅷ族。古代埃及、中國和巴比倫人都曾用含鎳量很高的隕鐵制作器物,中國古代云南生產(chǎn)的鎳礦中含鎳量就很高。1751年瑞典A.F.克龍斯泰德用木炭還原紅鎳礦制得金屬鎳,其英文名稱來源于德文Kupfernickel,含義是假銅。鎳礦在地殼中的含量為0.018%,鎳礦主要礦物有鎳黃鐵礦〔(Ni,F(xiàn)e)9S8〕、硅鎂鎳礦〔(Ni,Mg)SiO3•nH2O〕、針鎳礦或黃鎳礦(NiS)、紅鎳礦(NiAs)等。海底的錳結核中鎳的儲量很大,是鎳的重要遠景資源。
鎳是一種銀白色金屬,首先是1751年由瑞典礦物學家克朗斯塔特(A.F.Cronstedt)分離出來的。由于它具有良好的機械強度和延展性,難熔耐高溫,并具有很高的化學穩(wěn)定性,在空氣中不氧化等特征,因此是一種十分重要的有色金屬原料,被用來制造不銹鋼、高鎳合金鋼和合金結構鋼,廣泛用于飛機、雷達、導彈、坦克、艦艇、宇宙飛船、原子反應堆等各種軍工制造業(yè)。
鎳屬于親鐵元素,在地球中的含量僅次于硅、氧、鐵、鎂,居第5位。在地核中含鎳最高,是天然的鎳鐵合金。在地殼中鐵鎂質(zhì)巖石含鎳高于硅鋁質(zhì)巖石,例如橄欖巖含鎳為花崗巖的1000倍,輝長巖含鎳為花崗巖的80倍。
已知含鎳礦物約50余種。其中硫化物,如鎳黃鐵礦、紫硫鎳鐵礦等游離硫化鎳形態(tài)存在,有相當一部分鎳以類質(zhì)同象賦存于磁黃鐵礦中。而氧化鎳礦中,鎳紅土礦含鐵高,含硅鎂低,含鎳為1%~2%;硅酸鎳所含鐵低,含硅鎂高,含鎳為1.6%~4.0%。目前,氧化鎳礦的開發(fā)利用是以鎳紅土礦為主,它是由超基性巖風化發(fā)展而成的,鎳主要以鎳褐鐵礦(很少結晶到不結晶的氧化鐵)形式存在。
鎳礦選礦設備所選的對象:鎳,是銀白色金屬,熔點1455℃,沸點2730℃,密度8.90克/厘米3。有鐵磁性和延展性,能導電和導熱。常溫下,鎳在潮濕空氣中表面形成致密的氧化膜,不但能阻止繼續(xù)被氧化,而且能耐堿、鹽溶液的腐蝕。塊狀鎳不會燃燒,細鎳絲可燃,特制的細小多孔鎳粒在空氣中會自燃。加熱時,鎳與氧、硫、氯、溴發(fā)生劇烈反應。細粉末狀的金屬鎳在加熱時可吸收相當量的氫氣。
鎳礦選礦設備所使用的電解法。將富集的硫化物礦焙燒成氧化物,用炭還原成粗鎳,再經(jīng)電解得純金屬鎳。②羰基化法。將鎳的硫化物礦與一氧化碳作用生成四羰基鎳,加熱后分解,又得純度很高的金屬鎳。③氫氣還原法。用氫氣還原氧化鎳,可得金屬鎳。鎳大部分用于制造不銹鋼和抗腐蝕合金。鎳還大量用于鍍鎳。鎳銅合金用于電阻合金、熱交換器和冷凝器管道。鎳鉻鐵合金用于制造蒸氣葉輪機和電熱絲。在化學工業(yè)中鎳用作加氫反應的催化劑。
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