镍
镍再金属中的作用
镍再金属中的作用
镍是一种重要的金属元素,广泛应用于各个领域。
它在金属中起着重要的作用,包括以下几个方面。
镍可以提高金属的机械性能。
镍具有较高的强度和硬度,可以增加金属的抗拉强度和硬度,提高材料的耐磨性和耐腐蚀性。
比如,在不锈钢中加入镍,可以使钢材具有较高的抗拉强度和耐腐蚀性,广泛应用于制造船舶、化工设备等领域。
镍可以改善金属的热稳定性。
镍具有良好的耐高温性能,可以提高金属的耐热性和抗氧化性。
比如,在高温合金中加入镍,可以提高合金的耐高温性和抗氧化性,广泛应用于航空航天、能源等领域。
镍还可以改善金属的磁性能。
镍具有良好的磁性能,可以增加金属的磁导率和磁饱和磁感应强度。
比如,在合金中加入镍,可以制造高磁导率的材料,广泛应用于电子器件、电磁机械等领域。
镍还可以改善金属的电导性能。
镍具有良好的电导性能,可以提高金属的电导率和导电性能。
比如,在电池中加入镍,可以提高电池的放电性能和循环寿命,广泛应用于电动汽车、移动设备等领域。
除了以上几个方面,镍还有其他一些作用。
比如,在金属催化剂中加入镍,可以提高催化剂的活性和选择性,广泛应用于化学合成、能源转化等领域。
在电镀工业中,镍也是一种重要的电镀金属,可以用于制备具有良好耐腐蚀性和装饰性的镀层。
镍在金属中具有重要的作用,可以提高金属的机械性能、热稳定性、磁性能和电导性能。
它广泛应用于航空航天、能源、电子器件、化工设备、电动汽车等领域,对于推动科技进步和促进经济发展起着重要的作用。
镍的化学符号
镍的化学符号镍(Ni)是周期表中第28位元素,以及第28元素周期表中最强烈的软金属之一。
自18次世纪以来,镍被发现并用于制造工业化的物品。
18次世纪末,它的灵活性和耐腐蚀性,使其开始被广泛应用于现代生活中的各种领域。
镍的化学符号是NI,它表示镍的原子量为28。
镍具有77的原子数和28的原子量,其元素符号是NI。
最早被发现的镍是用铜和铁矿石以及其他矿物中提炼出来的。
镍是一种硬质和轻质金属,它具有高强度、良好的抗腐蚀性和抗热性。
它通常以钢结合物形式存在,也可以以其他类型的混合物根据特殊要求而存在。
因此,镍可以用于分辨出一种特殊的材料,如不锈钢、防锈钢、镦钢等。
它可以由合金,如镍钛、镍铬等合金,也可以由纯镍所组成,具有抗摩擦的性能。
镍的化学符号NI表示它是一种非常重要的有机物质,其根植于一系列各种物质中。
它可以使用于工业中,如制造机械,钢铁,石油和化学石油,电力等,可以用于制造不同的冶炼和合金材料。
它对食品加工中的微生物抑制有重要作用,也可以作为有机污染物的重要组成部分。
此外,它还可以被用于涂料,油漆,造纸,电子和计算机制造,汽车制造,照明灯具等领域。
镍的化学符号NI表示的是一种常用的软金属,它同时也是一种轻质金属。
它的密度低,硬度高,高抗腐蚀性,容易焊接,熔点也较低,所以它也被广泛应用于制造轻质机械或汽车零部件等工业品。
它的耐腐蚀性使它可以被用于化学实验中,特别是在电镀厂的电镀室和植物内的电镀室里。
镍容易和其他合金相结合,所以它可以用于制造各种各样的有色金属材料,如铆钉,螺丝等。
以上就是关于镍及其化学符号NI的介绍,总之,镍是一种具有良好抗腐蚀性,耐热性,硬度高,有色金属材料,这种材料可以用于制造机械零部件,电池,微生物抑制剂,电镀厂,油漆,电子和计算机制造,汽车制造,照明等领域。
镍基本面
基本介绍:中文名称:镍,英文名称:Nickel,元素符号是Ni, 元素周期表中原子序数28,相对原子质量58.69,是VIII族金属。
密度8.9g/cm³,熔点1455℃,沸点2730℃。
镍是一种银白色金属,在空气中很容易被空气氧化,表面形成有些发乌的氧化膜,因此人们见到的镍常颜色发乌。
镍质坚硬,有很好的延展性,在地壳中含量也非常丰富。
在自然界中以硅酸镍矿或硫、砷、镍化合物形式存在。
镍的历史:镍在人类物质文明发展过程中起着重要作用。
由于镍和铁的熔点较接近,镍被古人误认为是很好的铁。
在古代,中国、埃及和巴比伦人都曾用含镍很高的陨铁制作器物,且由于镍不生锈,也被秘鲁土著人看做是银。
早在公元前235年,我国就开始使用镍矿物制造硬币,而白铜即铜镍合金在公元前200年就被我国古人发明和使用了。
在1751年,斯德哥尔摩的Alex Fredrik Cronstedt研究一种新的金属——叫做红砷镍矿(NiAs)。
他以为其包含铜,但他提取出的是一种新的金属,并于1754年宣布并命名为nickel(镍)。
在提取的过程中金属钴、砷和铜的合金都以微量的污染物出现,被许多化学家误认,直到1775年纯净的镍才被Torbern Bergman制取,这才确认了它是一种元素。
1952年有报告提出动物体内有镍,后来又有人提出镍是哺乳动物的必需微量元素。
1975年以后开展了镍的营养与代谢研究。
镍行业发展:近年来,世界镍的生产和消费比较平稳,世界上镍市场供求情况主要是随不锈钢工业发展变化而变化,随着镍在不锈钢工业消费中应用的增长,镍铁冶炼工艺技术有了极大进展,高品位镍铁产量得到大幅提升。
我国目前是全球最大的镍铁生产和消费国,随着经济和钢铁工业的不断发展,镍资源的需求不断增加,但与此同时,镍矿的产量也在不断增加,逐渐造成了当前全球镍市供应过剩的严峻格局。
在国内不锈钢生产中,镍铁作为生产原材料,其使用比例将逐年上升,纯镍的使用呈下滑的趋势。
高毒物品镍
高毒物品镍镍与难溶性镍化合物1、CAS号:7440-02-02、中文名称:镍与难溶性镍化合物(按Ni计)3、英文名称:Nickel and insoluble compounds as Ni4、理化性质:镍是一种银白色坚硬,有延展性和铁磁性的金属。
相对原子质量58.69,熔点1453℃沸点2732℃。
不溶于水、难溶性镍化合物主要包括氧化镍。
5、职业接触:镍矿开采和冶炼;制备不锈钢,软磁合金及镍铜、镍铝、镍钴等非铁基合金;镀镍,用于制造坩埚、器皿、精密工具、医疗器械、仪器仪表;在原子工业,用作热中子的机械断续器;制造镍镉电池;镍粉用作化学催化剂。
6、进入途径:可经呼吸道进入人体。
7、健康影响:主要破坏呼吸系统和皮肤。
呼吸系统损害:大量吸入,可引起急性化学性支气管炎或化学性肺炎。
长期接触可显现呼吸道慢性炎症,表现为咳嗽、咳痰、气短、胸闷、胸痛等,也可发生刺激性鼻咽炎和鼻窦炎,伴有失嗅症、鼻息肉、鼻中隔穿孔等。
过敏性皮炎和湿疹:多见于裸露和接触部位。
表现为红斑、丘疹、丘疱疹,伴有剧痒,反复发作,脱离接触可缓解。
8、职业接触限值:PC-TWA 1mg/m3,PC-STEL 2.5mg/m3。
9、工作场所检测和评价:每月至少检测一次,每半年至少进行一次控制效果评价。
10、防护措施和个人防护用品:严加密闭,提供局部排风设施和全面通风设施。
禁止明火、火花、高热。
穿防透气型防毒工作服,戴防化学手套和安全防护眼镜。
提供淋浴设施。
属于粉尘。
工作场所禁止饮食、吸烟。
及时换洗工作服。
浓度超标时,佩戴过滤式防尘口罩。
11、工作场所警示标识:禁止入内、注重防护、当心中毒。
12、可能引起的职业病:接触性皮炎。
13急救和治疗急性性镍盐中毒时,如体内镍含量较高,可考虑驱镍治疗。
镍皮炎:按普通接触性皮炎治疗,尽量避免接触。
镍的氧化物
镍的氧化物镍是银白色金属,熔点1455℃,沸点2730℃,密度8.90g/cm³。
有铁磁性和延展性,能导电和导热。
常温下,镍在潮湿空气中表面会形成致密的氧化膜,不但能阻止继续被氧化,而且能耐碱、盐溶液的腐蚀。
块状镍不会燃烧,细镍丝可燃,特制的细小多孔镍粒在空气中会自燃。
加热时,镍与氧、硫、氯、溴发生剧烈反应。
细粉末状的金属镍在加热时可吸收相当量的氢气。
镍能缓慢地溶于稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸,但在发烟硝酸中表面钝化。
镍的氧化态为-1、+1、+2、+3、+4,简单化合物中以+2价最稳定,+3价镍盐为氧化剂。
镍的氧化物有NiO和Ni2O3等。
氢氧化镍〔Ni(OH)2〕为强碱,微溶于水,易溶于酸。
硫酸镍(NiSO4)能与碱金属硫酸盐形成矾Ni(SO4)2•6H2O(MI为碱金属离子)。
+2价镍离子能形成配位化合物。
在加压下,镍与一氧化碳能形成四羰基镍〔Ni(CO)4〕,加热后它又会分解成金属镍和一氧化碳。
镍有三种氧化物,即氧化亚镍(NiO),四氧化三镍(Ni3O4)及三氧化二镍(Ni2O3)。
三氧化二镍仅在低温时稳定,加热至400~450℃,即离解为四氧化三镍,进一步提高温度最终变成氧化亚镍。
镍可形成多种盐类,但与钴不同,只生成两价镍盐,因此,不稳定的三氧化二镍常作为较负电金属(如钴、铁)的氧化剂,用于镍电解液净化除钴用。
氧化亚镍的熔点为1650~1660℃,很容易被碳或钴所还原。
氧化亚镍与CoO、FeO一样,可形成MeO·SiO2和2MeO·SiO2两类硅酸盐化合物,但NiO·SiO2不稳定。
氧化亚镍具有触媒作用,可使SO2转变为SO3,而SO3与NiO又可以形成未定的硫酸盐,并较铜、铁的硫酸盐稳定,加热到750~800℃才显著离解。
氧化亚镍能溶于硫酸、亚硫酸、盐酸和硝酸溶液中形成绿色的两价镍盐。
当与石灰乳发生反应时,即形成绿色氢氧化镍(Ni(OH)2)沉淀。
镍简介介绍
汇报人: 2024-01-07
目录
• 镍的物理性质 • 镍的化学性质 • 镍的来源和提取 • 镍的应用 • 镍对环境和健康的影响
01
镍的物理性质
镍的外观
01
镍是一种银白色的金属,具有金 属光泽,常温下不易氧化。
02
镍的表面容易形成氧化层,这有 助于保护内部金属不被进一步氧 化。
镍的密度
03
硝酸镍主要用于制造镍合金和
电镀等。
04
氧化镍是一种常见的催化剂和
颜料,也用于陶瓷和玻璃制造
等领域。
05
硫化镍是重要的矿物原料,可 用于提取镍和钴等金属元素。
06
03
镍的来源和提取
镍矿的类型
01
02
03
红土镍矿
红土镍矿是最常见的镍矿 类型,主要分布在热带地 区,如澳大利亚、印度尼 西亚和菲律宾。
04
镍的应用
镍的应用
• 镍是一种银白色的金属元素,具有高度耐 腐蚀性和延展性。它在地球上的储量丰富 ,是工业和科技领域中非常重要的金属之 一。
05
镍对环境和健康的影响
镍对环境和健康的影响
• 镍是一种银白色的金属元素,具 有高度耐腐蚀性和延展性。它在 自然界中以镍矿的形式存在,并 广泛应用于工业、制造业和电子 产品等领域。
镍的化学反应
镍具有较高的化学活性, 能够与多种元素进行反应 ,形成各种化合物。
镍与硫反应生成硫化镍, 与氯气反应生成氯化镍, 与氢气反应生成氢化镍等 。
ABCD
在空气中,镍容易氧化生 成坚固的氧化膜,保护内 部的镍不被进一步氧化。
在高温条件下,镍能够与 碳、一氧化碳等发生反应 ,生成碳化镍和羰基镍等 化合物。
镍
镍的主要物理化学性质为:相对原子质量58.71密度/(g/cm3) 8.91熔点/℃1455沸点/℃2910摩尔热容(25℃时)/(J/(mol.C)) 25.51电阻率(0℃时)/(Ω•cm)6.14×10-6纯镍呈银白色,镍能与一些元素形成化合物。
镍与碳可以形成Ni3C,在380℃以上时分解成镍和碳。
但是看来液体中的Ni3C,直到2 000℃以上是稳定的。
镍与硅可形成一系列硅化物,如Ni3Si、Ni5Si2、Ni2Si、Ni3Si2、NiSi和NiSi2。
镍和氧能形成NiO,NiO系菱面体晶,加热至200℃以上时则变成立方晶。
氧在固态镍中的熔解度,随温度的升高而下降。
镍与硫可以形成Ni3S2、Ni6S5、Ni7S6、NiS、Ni3S4和NiS2等硫化镍。
在工业镍铳中,找不到存在于自然界中的硫化镍NiS和NiS2,因为这两种硫化镍在熔点以下就早已分解了。
镍和铁在γ区内形成连续固溶体。
液相线在1436℃下,含镍65%-72%时,出现一个不很明显的最低点。
镍可以扩大γ区,在固态时,分成数个相,回火时从这数个相中,都可形成FeNi3。
在图29-1中可以看出镍铁合金中的居里点的变化,α-镍在360℃以下为面心立方晶,β-镍在1130℃以下为六方晶,γ-镍在熔点之前为立方晶。
冶炼方法:现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。
根据世界上主要两类含镍矿物(含镍的硫化矿和氧化矿)的不同,冶炼处理方法各异。
含镍硫化矿目前主要采用火法处理,通过精矿焙烧反射炉(电炉或鼓风炉)冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。
氧化矿主要是含镍红土矿,其品位低,适于湿法处理;主要方法有氨浸法和硫酸法两种。
氧化矿的火法处理是镍铁法。
工艺操作:硫化镍精矿的火法冶炼硫化镍精矿的火法冶炼流程如图29-2所示。
其主要工艺特点如下:(1)熔炼。
镍精矿经干燥脱硫后即送电炉(或鼓风炉)熔炼,目的是使铜镍的氧化物转变为硫化物,产出低冰镍(铜镍锍),同时脉石造渣。
镍概况
镍概况一、镍的理化特征金属镍,化学符号Ni,原子序数28,密度8.902克/立方厘米,熔点1453℃,沸点2732℃。
镍是一种近似银白色的金属,低温时具有良好的强度和延展性,常温时在潮湿空气中表面会形成致密的氧化膜,能阻止继续氧化,镍也易与其他金属组成合金。
二、镍的主要用途镍是重要的工业金属,广泛运用于钢铁工业、机械工业、建筑业和化学工业。
具体的用途包括:第一、用作金属材料,包括制作不锈钢、耐热合金钢和各种合金;第二、用于电镀,在钢材及其他金属材料的基体上覆盖一层耐用、耐腐蚀的表面层,其防腐性比镀锌层高;第三、在石油化工的氢化过程中用作催化剂;第四、用作化学电源,制作镍氢电池、镍镉电池的原料;第五、制作颜料和染料,制作陶瓷和铁素体等新型材料。
三、镍的主要分类镍按照生产原料的不同可分为原生镍和再生镍,原生镍的生产原料来自于镍矿,再生镍的生产原料来自于含镍废料。
原生镍包括电解镍、镍铁和镍盐。
其中,电解镍根据国标GB/T6516-2010的规定,可分为Ni9999、Ni9996、Ni9990、Ni9950、Ni9920五个牌号;镍铁,又称含镍生铁,是镍和铁的合金,主要由红土镍矿进行火法冶炼烧结而成,镍铁的镍金属含量约为5%~30%,按照镍含量的不同可分为高镍生铁、中镍生铁和低镍生铁。
国际镍市场一、镍市场供应情况(一)镍矿的生产镍的矿物资源主要分为硫化镍矿和氧化镍矿(又称为“红土镍矿”)。
近年来,随着全球硫化镍矿储量的逐渐下降,红土镍矿的产量占比已经达到70%左右。
全球镍矿产量(折镍金属量)从2004年131万吨逐步增长至2013年253万吨。
其中,盛产红土镍矿的印尼和菲律宾位居全球前两位,2013年产量分别为85万吨和31万吨。
2004~2013年全球镍矿产量(万吨)数据来源:CRU(二)原生镍的生产全球原生镍产量(折镍金属量)从2004年126万吨逐步增长至2013年198万吨。
其中,中国是全球最大的原生镍生产国,俄罗斯、日本、加拿大和澳大利亚的原生镍产量分别位居世界第二到第五位。
镍的全面解释
(镍)nièㄋㄧㄝˋ◎ 一种金属元素,可用来制造货币等,镀在其他金属上可以防止生锈。
汉英互译------------------------------------------------------◎ 镍nickelEnglish--------------------------------------------------------◎ nickel◎ 镍镍niè〈名〉近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。
主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如拉内镍,尤指用作氢化的催化剂) [nickel]——元素符号Ni常用词组------------------------------------------------------- ◎ 镍币nièbì[nickel coin] 镍质的货币◎ 镍钢niègāng[nickel steel] 含镍的钢编辑本段元素名称:镍元素原子量:58.69元素类型:金属原子体积:(立方厘米/摩尔)6.59元素在太阳中的含量:(ppm)80元素在海水中的含量:(ppm)太平洋表面 0.0001地壳中含量:(ppm)80原子序数:28元素符号:Ni元素中文名称:镍元素英文名称:Nickel相对原子质量:58.69核内质子数:28核外电子数:28核电核数:28质子质量:4.6844E-26质子相对质量:28.196所属周期:4所属族数:VIII摩尔质量:59氢化物:NiH3氧化物:NiO最高价氧化物化学式:Ni2O3氧化态:Main Ni+2Other Ni-1, Ni0, Ni+1, Ni+3, Ni+4, Ni+6密度:8.902熔点:1453.0沸点:2732.0声音在其中的传播速率:(m/S)4900电离能 (kJ/ mol)M - M+ 736.7M+ - M2+ 1735.0M2+ - M3+ 3393M3+ - M4+ 5300M4+ - M5+ 7280M5+ - M6+ 10400M6+ - M7+ 12800M7+ - M8+ 15600M8+ - M9+ 18600M9+ - M10+ 21660外围电子排布:3d8 4s2编辑本段核外电子排布:2,8,16,2晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。
镍的冶炼与工艺
针对镍矿品位下降、成本上升的问题,开发低成本、高效益的冶炼技术成为研究重点。
创新工艺流程
通过改进和优化工艺流程,提高生产效率和产品质量,降低能耗和物耗,推动镍冶炼行 业的可持续发展。
THANKS
感谢观看
VS
详细描述
物理精炼是通过物理性质上的差异将镍与 其他杂质分离的方法。例如,利用镍与其 他杂质的密度、磁性或表面张力等性质的 差异,采用重选、磁选或浮选等方法实现 分离。物理精炼具有操作简便、能耗低等 优点,但纯度相对较低。
镍冶炼与工艺的发展趋势和
05
挑战
提高资源利用率和降低能耗
资源日益紧张
随着全球镍需求的不断增长,镍矿资 源日益紧张,提高资源利用率成为冶 炼工艺的重要发展趋势。
详细描述
火法冶炼是通过高温熔炼的方法,将镍矿石中的镍还原出来。该方法需要将矿石破碎、混合、 熔炼、精炼等工序,最终得到纯度较高的镍金属。火法冶炼具有生产效率高、成本低等优点, 但同时也存在能耗高、污染较严重等缺点。
湿法冶炼
总结词
利用化学反应从矿石中提取镍的过程。
详细描述
湿法冶炼是利用化学反应从矿石中提取镍的过程,通常包括酸浸、碱浸、溶剂 萃取等方法。该方法具有能耗低、污染小等优点,但同时也存在生产效率低、 成本较高等缺点。
镍的用途和重要性
镍在工业上广泛应用于制 造不锈钢、合金钢、高温 合金、电镀、电池等。
镍在化学工业中用于合成 氨、石油精炼和有机合成 等。
镍在电池制造中作为电极 材料,如镍镉电池和镍氢 电池。
镍在航空航天、军事、核 工业等领域也有广泛应用 。
02
镍的冶炼方法
火法冶炼
总结词
高温熔炼过程,通过还原剂将镍矿石中的镍还原出来。
镍有哪些用途
镍有哪些用途
镍是一种重要的金属元素,广泛应用于不同领域。
以下是一些镍的主要用途:
1.合金制备:镍是一种重要的合金元素,常用于制备各种合金,如镍铁合金(因含有70-80%镍而被称为不锈钢)、镍铬合金(用于制作耐高温、耐腐蚀的合金)、镍铜合金等。
2.电池制造:镍被广泛用于制造电池,特别是镍镉电池和镍氢电池。
这些电池通常用于便携式电子设备、无人机等。
3.电子行业:镍在电子行业中有多种应用,包括电阻器、电容器、连接器等元器件的制造。
此外,涂有镍的材料也用于屏蔽电磁辐射。
4.防腐蚀涂层:镍可以形成一层坚固的氧化物膜,因此常被用于制作具有防腐蚀性能的涂层,如不锈钢表面的电镀镍。
5.化学反应催化剂:镍在一些化学反应中作为催化剂使用,促使化学反应更有效地进行。
例如,加氢反应、甲烷重整反应等。
6.金属制品:镍被用于制造各种金属制品,包括硬币、不锈钢餐具、珠宝等。
7.航空航天工业:镍合金在航空航天工业中有着广泛的应用,用于制造发动机零部件、航天器结构等。
其高强度、高耐热性能使其成为这些领域的理想材料。
8.化学实验:镍及其化合物在化学实验室中被用于进行各种实验,包括催化试剂、还原剂等。
9.医疗器械:镍合金在医疗器械中有一些应用,如人工关节、牙科器械等。
总体而言,镍在工业、电子、航空航天、医疗等多个领域都具有
重要的用途,其性能优越使其成为许多材料和制品中不可或缺的组成部分。
镍的中子数
镍的中子数
镍是一种化学元素,其原子序数是28,属于VIII族元素。
在自然界中,镍主要以镍-28的形式存在,其原子核中有28个质子和32个中子。
中子数是原子核中的一种重要性质,它与质子数一起决定了元素的种类。
在镍-28的原子核中,中子数和质子数之和是56,因此中子数是32。
此外,镍还有其他同位素,如镍-59和镍-60等。
这些同位素的中子数分别为37和38。
其中,镍-60是一种放射性同位素,可以自发地放出电子而衰变成为钴-60。
镍在自然界中的丰度相对较高,约占地壳质量的0.02%。
它是一种具有铁磁性的金属元素,在金属市场上具有重要的地位。
由于其良好的耐腐蚀性和高温强度,镍在航空、航天、石油化工、电力等领域得到广泛应用。
总之,镍的中子数是32,这是指镍-28同位素中的中子数。
了解元素的质子数和中子数有助于我们更好地理解元素的性质和用途。
镍的简单检测方法
镍的简单检测方法
镍的检测方法有多种,以下是一些简单的方法:
1. 丁二酮肟-EDTA络合滴定法:这是一种常用的实验室方法,主要用于测
定镍合金中的镍。
2. 丁二酮肟分光光度法:该方法操作简单,准确度较高,可以用于测定合金中的镍。
3. 碱金属中镍的原子吸收分光光度法:这种方法用于测定碱金属中的镍含量。
4. PAN分光光度法:可以测定矿石中的微量镍。
5. 铬天青S分光光度法:用于测定金属镁中的微量镍。
6. α-呋喃二肟分光光度法:用于测定金属铜中的微量镍。
这些方法在实施时,需要注意使用合适的试剂和操作步骤,以确保测量的准确性和可靠性。
另外,还有电化学方法、气相色谱法等也可以用来测定镍含量。
在实际应用中,需要根据具体样品类型和测定要求选择合适的方法,以确保实验结果的准确性和可靠性。
同时,进行实验操作时需要遵循实验室安全规范,避免事故发生。
金属元素镍
大
简介 性质 镍的回收 镍的催化应用
纲
• 公元前一世纪,“鋈” • 1751年瑞典矿物学家克朗斯塔特发现了镍 • 地壳中已知含镍矿物约50余种。其中硫化物,如镍黄铁 矿、紫硫镍铁矿等游离硫化镍形态存在。氧化镍矿的开 发利用是以镍红土矿为主,镍主要以镍褐铁矿形式存在 。 • 含镍废料的回收不仅有效利用废弃资源,补充镍的需求 ,而且具有很好的社会效益和经济效益。
3.从含镍废催化剂中回收镍及其他有价金属
4.从含镍冶炼废渣、废料及尾矿中回收镍及其他有价金属。 5.存在问题 • 再生镍原料少 • 处理工艺不成熟。火法工艺能耗大,湿法工艺流程多,还 不能做到三废零排放。
镍的催化应用
以苯硼酸和2—溴丙酸乙酯作为反应底物,碳酸钾作碱,甲苯做溶剂 的体系中,考察了过渡金属Cu、Co和Ni做催化剂的反应。
1. 物理性质简介 金属镍密度为8.902克/立方厘米,熔点为1453℃, 沸点为2732℃,是近似银白色、硬而有延展性、柔韧性 并具有铁磁性的金属,常被用来制作磁性合金跟形状记 忆合金。见于地壳局部,平均含量百万分之七十。能被
磨得光亮如镜,通常情况下绝不生锈。
2. 化学性质
化学符号为Ni,原子序数为28,相对原子质量为58.69,它属于Ⅷ 副族跟第四周期元素,也属过渡金属元素。镍在空气中不易被氧化,化 学性质很稳定,仅易溶于硝酸。
电子构型: 1s2 2s22p6 3s23p63d84s2
氧化态: 2,3
电子模型:
3、镍在生活中的应用 具有优良的抗腐蚀性,用于电镀,镍镉电池,也用作催化剂。 利用钛镍合金的转变温度,在低温下制作理想模型。
纯镍银光闪闪,不易锈蚀,主要用于电镀工业。
镍具有磁性,能被磁铁吸引。 氧化镍常用来制造铁镍碱性蓄电池。
镍
一种金属元素,可用来制造货币等,镀在其他金属上可以防止生锈。
熔点:1453.0沸点:2732.0声音在其中的传播速率:(m/S)4900电离能(kJ/ mol)M - M+ 736.7M+ - M2+ 1735.0M2+ - M3+ 3393M3+ - M4+ 5300M4+ - M5+ 7280M5+ - M6+ 10400M6+ - M7+ 12800M7+ - M8+ 15600M8+ - M9+ 18600M9+ - M10+ 21660外围电子排布:3d8 4s2核外电子排布:2,8,16,2晶体结构晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。
晶胞参数:aa = 352.4 pmb = 352.4 pmc = 352.4 pmα = 90°β = 90°γ = 90°莫氏硬度:4颜色和状态:银白色金属原子半径:1.246常见化合价:+2,+3发现人:克朗斯塔特发现时间和地点:1751 瑞典元素来源:镍黄铁矿[(Ni,Fe)9S8]元素用途合价2和3。
电离能为7.635电子伏特。
质坚硬,具有磁性和良好的可塑性。
有好的耐腐蚀性,在空气中不被氧化,又耐强碱。
在稀酸中可缓慢溶解,释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni2+;对氧化剂溶液包括硝酸在内,均不发生反应。
镍是一个中等强度的还原剂。
一、我国镍矿资源状况截至1995年末,我国已探明镍矿区84处,分布于全国18个省、自治区。
镍的保有储量为785.31万t,其中A+B+C级占储量的47.9%,为376.39万t。
如以我国的工业储量(A+B+C级)与西方国家的储量基础相比,我国在古巴(储量基础2300万t)、新喀里多尼亚(储量基础1500万t)、加拿大(储量基础1400万t)、印度尼西亚(储量基础1300万t)、菲律宾(储量基础1100万t)、俄罗斯(储量基础730万t)、澳大利亚(储量基础680万t)、巴西(储量基础430万t)之后,位居世界第9位。
镍
1、物质的理化常数2.对环境的影响:一、健康危害侵入途径:吸入、食入。
健康危害:可引起镍皮炎,又称镍“痒疹”。
皮肤剧痒,后出现丘疹、疱疹及红斑,重者化脓、溃烂。
长期吸入镍粉可致呼吸道刺激、慢性鼻炎,甚至发生鼻中隔穿孔。
尚可引起变态反应性肺炎、支气管炎、哮喘。
二、毒理学资料及环境行为金属镍几科没有急性毒性,一般的镍盐毒性也较低,但羰基镍却能产生很强的毒性。
羰基镍以蒸气形式迅速由呼吸道吸收,也能由皮肤少量吸收,前者是作业环境中毒物侵入人体的主要途径。
羰基镍在浓度为3.5μg/m3时就会使人感到有如灯烟的臭味,低浓度时人有不适感觉。
吸收羰基镍后可引起急性中毒,10分钟左右就会出现初期症状,如:头晕、头疼、步态不稳,有时恶心、呕吐、胸闷;后期症状是在接触12至36小时后再次出现恶心、呕吐、高烧、呼吸困难、胸部疼痛等。
接触高浓度时发生急性化学肺炎,最终出现肺水肿和呼吸道循环衰竭而致死亡接触致死量时,事故发生后4至11日死亡。
人的镍中毒特有症状是皮肤炎、呼吸器官障碍及呼吸道癌。
致突变性:肿瘤性转化:仓鼠胚胎5µmol/L。
生殖毒性:大鼠经口最低中毒剂量(TDL0):158mg/kg(多代用药),胚胎中毒,胎鼠死亡。
致癌性:IARC致癌性评论:动物为阳性反应。
迁移转化:天然水中的镍常以卤化物、硝酸盐、硫酸盐以及某些无机和有机络合物的形式溶解于水。
水中的可溶性离子能与水结合形成水合离子[Ni(H2O)6]2+,与氨基酸、胱氨酸、富里酸等形成可溶性有机络离子,它们可以随水流迁移。
镍在水中的迁移,主要是形成沉淀和共沉淀以及在晶形沉积物中向底质迁移,这种迁移的镍共占总迁移量的80%;溶解形态和固体吸附形态的迁移仅占5%。
为此,水体中的镍大部分都富集在底质沉积物中,沉积物含镍量可达18~47ppm,为水中含镍量的38000~92000倍。
土壤中的镍主要来源于岩石风化、大气降尘、灌溉用水(包括含镍废水)、农田施肥、植物和动物遗体的腐烂等。
镍
对人影响致敏性
镍是最常见的致敏性金属,约有20%左右的人对镍离子过敏,女性患者的人数 要高于男性患者,在与人体接触时,镍离子可以通过毛孔和皮脂腺渗透到皮肤 里面去,从而引起皮肤过敏发炎,其临床表现为皮炎和湿疹。一旦出现致敏, 镍过敏能常无限期持续。患者所受的压力、汗液、大气与皮肤的湿度和磨擦会 加重镍过敏的症状。镍过敏性皮炎临床表现为瘙痒、丘疹性或丘疹水疱性的皮 炎,伴有苔藓化。
元素中文名称:镍
元素英文名称:Nickel 相对原子质量:58.69 核内质子数:28 核外电子数:28 核电核数:28 质子质量:4.6844E-26 质子相对质量:28.196 好的机械强度和延展性,难熔、在空气中不氧化的特性。镍 是银白色金属。熔点为1726K,沸点为3005K,密度为8.902g/cm3。
瑞典化学家克隆斯特研究了这个矿物,他得到了少量与铜不同的金属。他在 1751年发表研究报告,认为这是一种新金属,就称它为nickel,这也就是镍的 拉丁名称niccolum和符号Ni的来源。镍在欧洲被发现后,德国人首先把它掺 入铜中,制成所谓日耳曼银,或称德国银,也就是我国的白铜。
产销分布:
2006年全球精炼镍产量约136万吨,主要产国分别为:俄罗斯(20%)、 日本(13%)、加拿大(11%)、澳大利亚(9%)、中国(7%)、挪 威(7%)。其中,日本对特殊钢的产量及需求量相当大,大量进口镍矿 以从事精炼镍生产,掌握原料来源,其产量跃居全球第二。
钛镍合金具有“记忆”的本领,而且记忆力很强,经过相当长的时间,重复上 千万次都准确无误。它的“记忆”本领就是记住它原来的形状,所以人们称它 为“形状记忆合金”。原来这种合金有一个特性转变温度,在转变温度之上, 它具有一种组织结构,而在转变温度之下,它又有另一种组织结构。结构不同, 性能也就不同。例如:一种钛镍记忆合金,当它在转变温度之上时,很坚硬, 强度大,而在这个温度以下,它却很软,容易冷加工。这样,当我们需要它记 忆什么形状时,就把它做成那种形状,这就是它的“永久记忆“形状,在转变 温度以下,由于它很软,我们便可以在相当大的程度内使其任意变形。而当需 要它恢复到原来形状时,只要把它加热到转变温度以上就行了。
镍
镍镍是一种有光泽的银白色金属,其银白色带一点淡金色。
镍属于过渡金属,质硬,具延展性。
纯镍的化学活性相当高,这种活性可以在反应表面积最大化的粉末状态下看到,但大块的镍金属与周围的空气反应缓慢,因为其表面已形成了一层带保护性质的氧化物。
即使如此,由于镍与氧之间的活性够高,所以在地球表面还是很难找到自然的金属镍。
地球表面的自然镍都被封在较大的镍铁陨石里面,这是因为陨石在太空的时候接触不到氧气的缘故。
在地球上,这种自然镍总会和铁结合在一起,这点反映出它们都是超新星核合成主要的最终产物。
一般认为地球的地核就是由镍铁混合物所组成的外围电子层排布:3d 8 4s 2 电子层分布:2-8-16-2 化合价:+2、+3、+4 晶体结构:面心立方 镍是银白色金属,具有磁性和良好的可塑性。
有好的耐腐蚀性,镍近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。
溶于硝酸后,呈绿色。
主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如兰尼镍,尤指用作氢化的催化剂)。
室温时在空气中难氧化,不易与浓硝酸反应。
细镍丝可燃,加热时与卤素反应,在稀酸中缓慢溶解。
能吸收相当数量氢气。
镍不溶于水,常温下在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜,能阻止本体金属继续氧化。
在稀酸中可缓慢溶解,释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni 2+;耐强碱。
镍可以在纯氧中燃烧,发出耀眼白光。
同样的,镍也可以在氯气和氟气中燃烧。
对氧化剂溶液包括硝酸在内,均不发生反应。
镍是一个中等强度的还原剂。
镍盐酸、硫酸、有机酸和碱性溶液对镍的浸蚀极慢。
镍在稀硝酸缓慢溶解。
发烟硝酸能使镍表面钝化而具有抗腐蚀性。
镍同铂、钯一样,钝化时能吸大量的氢,粒度越小,吸收量越大。
镍的重要盐类为硫酸镍和氯化镍。
实验室中也常用到硝酸镍,带有结晶水,化学式为Ni(NO 3)2·6H 2O ,绿色透明的颗粒,易吸收空气中的水蒸汽。
与铁,钴相似,在常温下对水和空气都较稳定,能抗碱性腐蚀,故实验室中可以用镍坩埚熔融碱。
镍
镍镍在我们日常生活中的应用十分广泛,比如制造钱币,制造合金等。
今天我们就来详细认识一下这种金属——镍。
镍在元素周期表中位于第Ⅷ族,与铁、钴、钌、铑、钯、锇、铱、铂一起组成了第Ⅷ族。
其中铁、钴、镍称为“铁系元素”。
镍的发现及命名人类认识和应用镍的年代已很悠久,镍在我国应用最早,早在公元前三世纪,我国人民就利用镍的矿石加入铜中,炼成合金-白铜,用于铸造货币。
17世纪末,德国采矿工人发现一种呈红棕色矿石,表面常常带有绿色的斑点,将其放入制玻璃的原料中,可以将玻璃染成绿色。
当时把这种矿物误认为铜矿,冶金学家们多次试图从中炼出铜,都失败了。
采矿工人称它为“尼克尔铜”(Kupper-nickel),Kupper在德语中意思是铜,nickel的意思是骗人的小鬼,因此尼克尔铜可以译成假铜。
直到1751年,瑞典矿物学家和化学家克隆斯塔特(Cronstedt A F,1722─1765)研究了这个矿物,他经过大量的实验后,从尼克尔铜中分离出一种白色金属,并命名为Nickel。
这也就是镍的拉丁名称Niccolum 一词的来源。
我们从这一词的第一音节音译成“镍”,化学符号为Ni。
现在我们知道尼克尔铜就是镍的砷化物矿石,其表面上的绿色斑点就是碳酸镍。
在1943年4月出版的美国《化学教育杂志》中刊出了一篇摘自国际制镍公司发表的有关文章,标题是《神秘的白铜(Paktong)》,节选如下:“距今三百年前,一天,一艘巨大的饱经风浪袭击的去东印度做生意的商船摇摆而缓慢的驶近泰晤士河,船头指向码头,又回家了!一年前,它出航离开伦敦,去寻找远东。
现在它驶回来了,运载着茶叶、丝绸和香料等货物。
另外还有一种新的物品,它们是一种金属制造的,这种金属发光,具有纯银的柔软光泽,但是它们确定不是银,是一种坚硬的金属。
中国人称它为白铜(Paktong),他们谨慎的保守如何制造它的秘密。
“当这个奇异的金属传播以后,欧洲的金属工人一代一代试图仿制白铜,他们连每次失败的原因也没有找到。
金属镍介绍
镍中文名称:镍英文名称:nickel定义:元素周期表中原子序数为28,属Ⅷ族金属元素。
元素符号Ni。
一.镍历史简介陨石包含着铁和镍,早期它们被作为上好的铁使用。
因为这种金属不生锈,它被秘鲁的土著看作是银。
一种锌镍合金被叫做白铜,在公元前200年的中国被使用。
有些甚至延伸到了欧洲。
在1751年,工作于斯德哥尔摩(瑞典首都)的Alex Fredrik Cronstedt研究一种新的金属——叫做红砷镍矿(NiAs)——其来自瑞典的海尔辛兰的Los。
他以为其包含铜,但他提取出的是一种新的金属,他宣布并命名为nickel(镍)于1754年。
许多化学家认为它是钴,砷,铁和铜的合金——这些元素以微量的污染物出现。
直到1775年纯净的镍才被Torbern Bergman制取,这才确认了它是一种元素。
二.镍本身的性质物理性质镍是银白色金属,密度8.9克/厘米3。
熔点1455℃,沸点2730℃。
质坚硬,具有磁性和良好的可塑性。
有好的耐腐蚀性,镍近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。
溶于硝酸后,呈绿色。
主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如兰尼镍,尤指用作氢化的催化剂)化学性质镍不溶于水,常温下在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜,能阻止本体金属继续氧化。
在稀酸中可缓慢溶解,释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni2+;耐强碱。
对氧化剂溶液包括硝酸在内,均不发生反应。
镍是一个中等强度的还原剂。
镍盐酸、硫酸、有机酸和碱性溶液对镍的浸蚀极慢。
镍在稀硝酸缓慢溶解。
发烟硝酸能使镍表面钝化而具有抗腐蚀性。
镍同铂、钯一样,钝化时能吸大量的氢,粒度越小,吸收量越大。
镍的重要盐类为硫酸镍和氯化镍。
与铁,钴相似,在常温下对水和空气都较稳定,能抗碱性腐蚀,故实验室中可以用镍坩埚熔融碱。
硫酸镍(NiSO4)能与碱金属硫酸盐形成矾 Ni(SO4)2o6H2O(MI为碱金属离子)。
+2价镍离子能形成配位化合物。
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中国各企业镍产量国内份额占比
镍的世界供给
镍的供给
俄罗斯 诺里尔斯克 镍公司(17%)
巴西 淡水河谷 (15%)
英国斯特拉塔 公司 (8%)
中国 金川公司 (8%)
澳洲 必和必拓 (12%)
其他
伦镍走势图
总结
• 1.不锈钢的价格跟镍的价格走势高度相关, 相关度达到84%; • 2.通过分析影响镍的供需因素从而判断镍的 价格走势; • 3.通过对镍的走势分析预测不锈钢的走势 • 4.利用两者的相关程度进行套期保值
不锈钢的套期保值
国信证券期货部 薛丽冰 座机81187929
S30400不锈钢的套起保值
S30400不锈钢与镍价格关系
• • • • • 1.镍占S30400不锈钢成本的46.5%; 2. S30400不锈钢中含镍8%-10.5% 3.10-12吨S30400不锈钢含镍1吨 4.一手镍6吨 5.每60-72吨不锈钢可用1手镍进行套保
镍
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镍的下游需求
全球不锈钢的下游需求
国内不锈钢下游需求
镍的下游需求
镍的需求
不锈钢(66%)
超级合金和有色合计 (17%)
电镀(8%)
电池及其他(7%)
建设(17%)
食品加工(16%)
汽车制造(22%)
组合产品(10%)
其他
世界各企业镍产Βιβλιοθήκη 份额占比