镍
镍是什么金属
镍是什么金属镍是一种化学元素,原子序数为28,化学符号为Ni。
它是一种过渡金属,位于周期表的d区域。
镍具有很高的融点和熔点,是一种坚硬的银白色金属,在常温下具有良好的耐腐蚀性。
镍也是世界上广泛使用的金属之一,被用于多种工业和商业应用中,包括不锈钢制造、电池制造、化学反应催化剂等。
镍在地球上的存在形式相对较少,主要以矿物镍的形式存在。
镍矿主要分为硫化镍矿和氧化镍矿两种类型。
硫化镍矿中镍的含量较高,氧化镍矿的镍含量较低。
全球主要的镍矿产国包括俄罗斯、澳大利亚、加拿大、菲律宾等。
镍是一个重要的金属材料,主要用于不锈钢制造。
不锈钢是一种具有高强度、耐腐蚀和高温性能的金属材料,广泛应用于建筑、汽车、家电等领域。
不锈钢中加入镍元素可以提高其耐腐蚀性能,并使其具有良好的机械性能。
在不锈钢中,镍的含量一般在8%至25%之间,具体含量取决于不锈钢的用途和需求。
镍还广泛用于电池制造。
镍镉电池和镍氢电池都是以镍为主要电极材料的电池类型。
镍镉电池因其高能量密度和长寿命在航空航天、军事等领域有重要应用。
镍氢电池是一种高效、环保的电池类型,被广泛应用于电动车、太阳能和风能储能系统等领域。
除了不锈钢和电池,镍还用作各种合金材料的成分。
镍合金具有优异的热膨胀性、磁性和耐腐蚀性能。
镍基合金被广泛应用于航空航天、能源、化工等高端领域。
例如,镍钛合金具有记忆效应,在医疗器械和航空领域有重要应用。
镍铬合金在高温环境下保持良好的机械性能,被广泛应用于燃气涡轮发动机中。
此外,镍还是一种重要的化学反应催化剂。
由于镍具有良好的氧化还原性质和催化活性,可以用于合成催化剂和催化反应中。
例如,镍催化剂常用于氢化反应中,如合成氨和加氢裂化等。
镍还可以参与一系列有机合成反应,如氢化、偶联和氧化反应等。
然而,镍也具有一定的毒性。
在一些情况下,接触高含镍物质可能引起镍过敏症,导致皮肤炎症和其他过敏反应。
因此,在处理和使用镍材料时,需要采取适当的安全措施,以降低对人体健康的风险。
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。
镍的提取与还原工艺
02
镍的提取工艺
铜镍矿的提取
1 2
硫酸浸出法
将铜镍矿与硫酸反应,使镍离子和铜离子进入溶 液中,再通过电解或置换反应得到金属镍。
氯化浸出法
将铜镍矿与氯气反应,使镍和铜转化为可溶性的 氯化物,再通过电解或还原反应得到金属镍。
3
压煮法
将铜镍矿在高压下与水反应,使镍和铜转化为可 溶性的硫酸盐,再通过电解或还原反应得到金属 镍。
红土矿的提取
还原焙烧法
将红土矿与还原剂(如焦炭)在高温下焙烧,使镍和铁还原为金 属态,再经过磁选分离得到金属镍。
酸浸法
将红土矿与酸(如硫酸)反应,使镍溶解于溶液中,再通过电解或 还原反应得到金属镍。
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03
生物浸出法
优点是环保无污染、资源利用率高; 缺点是浸出周期长、对矿石的适应性 有限。
05
04
堆浸法
优点是工艺简单、投资少、操作方便 ;缺点是浸出率较低,对矿石的品位 要求较高。
工艺选择的因素
矿石品位
环保要求
矿石品位的高低直接影响工艺选择,高品 位矿石可采用简单的浸出工艺,低品位矿 石需采用更复杂的处理方法。
总结词
一种高温熔炼方法,利用电弧的高温将镍矿石熔化,再通过还原剂将镍还原为金属镍。
详细描述
电弧熔炼法是一种高温熔炼方法,通过产生电弧产生高温,将镍矿石熔化成液态,再加入还原剂(如 碳粉)将镍还原为金属镍。该方法具有较高的生产效率和较低的成本,但会产生较大的环境污染。
矿热炉还原法
总结词
一种在矿热炉中以碳作还原剂还原镍矿石的方法。
金属镍简述
镍与不锈钢
❖ 我国每年大约70%的镍用于不锈钢生产
❖ 镍是奥氏体不锈钢中的主要合金元素,其主要作用是 稳定奥氏体,使钢获得完全奥氏体组织,从而使钢具 有良好的强度和塑性,韧性的配合,并具有优良的冷, 热加工性和冷形成性以及焊接,低温与无磁等性能, 同时提高奥氏体不锈钢的热力学稳定性,使之不仅比 相同铬,钼含量的铁素体,马氏体等类不锈还具有更加优异的耐一些还原 性介质的性能.
❖以下是中国海关总署21日公布的 2010年6月镍进出口数据一览 表.doc):
LME镍
❖ 英国伦敦金属交易所镍期货标准合约 交易商品原镍 合约单位6吨价格单位美元/吨价格波动最小幅度1美 元/吨交割日期3个月内为任何一个交易日; 3个月以 上至15个月为每月的第三个星期三交易时间12:15---12:20 13:00----13:05(正式牌价) 15:45----15:50 16:30----16:35交割等级原镍,其纯 度不低于99.8%, 符合美国原材料检测协会 (ASTM)规格的阴极镍、镍粒或镍球,须有伦敦 金属交易所认可的牌号。
❖ 含镍丰富的食物有:巧克力、果仁、干豆和 谷类。
❖ 每天摄入可溶性镍250mg会引起中毒 ,有些 人比较敏感,摄入600μg即可引起中毒。依 据动物实验,慢性超量摄取或超量暴露,可 导致心肌、脑、肺、肝和肾退行性变。
镍的用途
❖ 金属镍主要用于电镀工业,在化学工业上常 用作催化剂。
❖ 主要用来制造不锈钢和其他抗腐蚀合金,如 镍钢、镍铬钢及各种有色金属合金,含镍成 分较高的铜镍合金,就不易腐蚀。也作加氢 催化剂和用于陶瓷制品、特种化学器皿、电 子线路、玻璃着绿色以及镍化合物制备等等。
供需状况
❖ 中国镍供给有两个部分组成,一部分是新产 镍精矿供应,这部分占镍总供给量的72.9%, 另一部分来自再生镍占27.1%,随着经济建 设和钢铁工业的发展,镍的需求量不断增加, 需要大量进口。
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
生理需要 由于膳食中每日摄入镍70~260μg/d,人的需要量是根据动物实验结 果推算的,可能需要量为25~35μg/d。 过量表现 每天摄入可溶性镍250mg会引起中毒。有些人比较敏感,摄入600μg 即可引起中毒。依据动物实验,慢性超量摄取或超量暴露,可导致心 肌、脑、肺、肝和肾退行性变。 有资料显示:每天喝含镍高的水会增加癌症发病率,特别是己患癌症 在放化疗期间应必须杜绝与镍产品接触。目前市场上经销的部份陶瓷 制饮食用具应慎重选择使用,平时生活中拿一个含镍高的陶瓷具做饮 水具,会提高发病机会。 另外,也有一些非正规厂家生产的性药品也有镍的高成份。所以对镍 与人身健康应高度重视. 镍缺乏症 动物实验显示缺乏镍可出现生长缓慢,生殖力减弱。
食物来源 含镍丰富的食物有:巧克力、果仁、干豆和谷类。 代谢吸收 膳食中的镍经肠道铁运转系统通过肠黏膜,吸收与运转过程 尚不清楚,镍的吸收率约3%~10%,奶、咖啡、茶、橘子汁、 维生素C等使吸收率下降。在铁缺乏或怀孕和哺乳时吸收率可 增加。吸收人血的镍通过血清中主要配体白蛋白运送到全身。 镍也与血清中的L-组氨酸和α-巨球蛋白相结合。吸收入血的镍 60%由尿排出,汗液中镍的含量较高,胆汁也可排出不少的 镍。在某些环境中存在羰基镍,它是无色透明液体,沸点 43℃,可以蒸气形式由呼吸系统迅速吸入,皮肤也可少量吸 收,羰基镍进入体内后约1/3在6小时由呼气排出,其余通过 肺泡吸收入血,最后由尿排出。羰基镍吸入后24h体内仅留 17%,6天内全部排出。
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。
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
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。
一、镍的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。
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。
二、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242万吨。
其中,盛产红土镍矿的印尼是全球最大的镍矿生产国,2013年产量达到85万吨。
我国镍矿的资源量有限,镍矿资源对外依存度较高。
2013年我国镍矿产量(折镍金属量)约9.2万吨,其中,甘肃省占比为80%左右,甘肃、吉林和新疆占比超过90%。
(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。
我国原生镍产量(折镍金属量)从2004年7.6万吨增长至2013年71万吨,世界占比从6%上升至36%。
其中,电解镍产量从2004年不足10万吨增至2013年20万吨以上,镍铁(折镍金属量)产量2005年仅仅0.3万吨,2013年已超过40万吨。
三、镍市场需求情况全球原生镍消费量从2004年127万吨增加至2013年181万吨。
其中,中国是全球最大的原生镍消费国,2013年消费占全球的比例高达48%,美国、日本、韩国和德国的原生镍消费量分别位居世界第二到第五位。
我国原生镍消费量从2004年15万吨增加到2013年87万吨,占世界总消费量的比例从2004年12%上升至2013年48%,是全球最大的原生镍消费国。
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。
镍的保存方法
镍的保存方法
镍是非金属元素,属于第十六类元素,化学符号为Ni,原子序数为28。
它是一种金属元素,具有特殊性质,可用于制造各种材料,如贵重金属合金、磁性材料、腐蚀性环境中的耐腐蚀材料等。
由于它的独特性质,因此在保存镍这种贵重金属时,应采取特定的措施。
下面,我将介绍一些镍的保存方法:
1、温度和湿度控制。
由于镍极易受潮、氧化,所以必须确保镍的保存场所温度和湿度的恒定,一般保存场所温度为10-30摄氏度,湿度为50-70%。
2、室内排风。
镍的保存场所应有良好的通风,以避免空气中污染物积累,对镍材料造成影响。
3、保护性涂层。
由于镍极易氧化,因此可以在镍表面涂覆上保护性涂层,如涂覆橡胶涂层,以提高镍的保护性能及使用寿命。
4、避免高浓度有害气体的腐蚀。
由于镍易腐蚀,因此在使用时要避免高浓度的有害气体的腐蚀,以延长镍的使用寿命。
5、正确的维护方法。
要正确的维护镍,可以通过定期检查、定期清洁、定期润滑等方式,以确保镍的完好性及使用寿命。
以上就是镍的保存方法,在保存镍这种贵重货物时,要注意上述所述的保存措施,以确保镍的使用性能和使用寿命。
镍是宝贵的金属,无论是在工业还是家庭生活中,都发挥着重要作用,因此,合理有效的使用和保护镍,都将有助于提高它的使用效率,并保障我们的利益。
只有充分的保护,了解正确的保存方法,才
能够使镍的使用时间延长,以节省大家的开支和利用费用。
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
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。
镍的化学结构
镍的化学结构全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:镍是一种化学元素,原子序数为28,符号为Ni。
它是一种银白色且有光泽的金属,在自然界中很常见,常与硫等元素形成矿石。
镍不仅是一种非常有用的金属,还在工业、医药和电子等领域有着广泛的应用。
镍的原子结构非常稳定,每个镍原子的原子核都含有28个质子和中性子,围绕在核周围的电子构成了镍的电子排布。
镍的电子结构为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2,镍的最外层电子结构为4s2 3d8。
这意味着镍的价电子主要分布在4s和3d轨道上,因此在化学反应中,镍往往以+2价态参与。
根据镍原子的电子排布,可知镍离子的化学结构。
在+2价态下,镍原子失去两个电子,生成Ni2+离子。
Ni2+离子失去两个电子后,其电子结构为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8。
这使得镍离子成为一个具有8个d电子的高自旋配位离子。
镍在配位化学中具有一些独特的特性,如容易被配位化合物络合等。
镍还可以形成不同的化合物。
镍可以形成氧化物、硫化合物、氯化物等化合物。
在镍的化合物中,镍的化合价通常为+2,但也有少数化合物中镍的化合价为+1或+3。
镍氧化物(NiO)是一种常见的镍化合物,具有黑色固体结构。
在工业上,镍广泛应用于合金制造中。
镍合金具有优良的耐腐蚀性、耐高温性和机械性能,被广泛用于航空航天、汽车制造、化工等领域。
镍合金可以与其他元素如铬、铜、铁等形成多种合金,如不锈钢、合金钢、硬质合金等,具有重要的经济和工程价值。
镍是一种重要的化学元素,具有稳定的原子结构和多样的化学性质。
镍的化学结构决定了其在各种应用领域中的重要性,具有重要的经济和科学意义。
希望通过本文的介绍,可以更深入地了解镍的化学结构及其在各个领域的应用。
第二篇示例:镍是一种具有化学符号Ni和原子序数28的过渡金属元素。
它在周期表中位于镍系元素的第10位,是一种非常重要的金属材料。
镍的化学结构是什么样的呢?让我们来深入了解一下。
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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镍的化合物
• (一)氧化物和氢氧化物 • NiO为暗绿色晶体,为碱性氧化物,不溶于水 • Ni2O3 为黑色晶体,又称氧化高镍,具有强氧化性,不溶 于水,溶于酸时被还原为Ni2+。 Ni2O3+6HCl 2NiCl2+3H2O+Cl2↑ 2Ni2O3+4H2SO4 4NiSO4+O2+4H2O • NiO(OH)为黑色,也为强氧化剂。 2Ni2++Br2+6OH- 2NiO(OH)↓+2Br-+2H2O 2NiO(OH)+6HCl 2NiCl2+Cl2↑+4H2O • Ni(OH)2 为淡绿色碱性氢氧化物,加热时分解为NiO,易 溶于氨水生成配合物,其溶解度在NH4Cl存在时增大 • Ni(OH)3 在酸性介质中是强氧化剂,能氧化盐酸出氯气
镍的化合物
• (三)配合物 • 在 Ni2+ 溶液中加入丁二酮肟(镍试剂),生成一 种鲜红色的螯合物,这是鉴别 Ni2+ 的特征反应。
镍的化合物
• (三)配合物 • 三价镍的配合物不多。紫色晶体K3[NiF6]氧化能 力强,能把水氧化,晶体中有拉长的八面体离子 [NiF6]3-。五配位的[NiBr3(PEt3)2](Et为乙基) 为黑色固体,具有三角双锥构型,其中3个溴位于 共用底面三角形的三个顶点上。过渡金属与林德 有机化合物分子成键时,既有磷的电子对向过渡 金属空轨道配位形成的σ配键,也有过渡金属的电 子对向磷的空d轨道形成的反馈键d-dπ配键。
镍单质
(3)常温下,镍在浓硝酸中成钝态反应缓慢,与稀硝 酸缓慢反应,与盐酸、硫酸反应特别缓慢;加热 后都反应比较迅速。 (4)镍同铂、钯一样,钝化时能吸大量的氢,粒度越 小,吸收量越大,微细的镍粉最多可吸收935倍于 自身体积的氢; (5)镍是在常压和60℃温度下,直接与CO生成羰基 镍Ni(CO)4,后者为无色易挥发液体,羰基镍生成 反应是可逆的,180℃高温下羰基镍又可分解为 CO和镍, Ni+4CO Ni(CO)4。
镍的化合物
• (四)生物配位化合物 • 镍在生物体中最先发现 • 于辅酶F340中结构如图:
镍的化合物
• 用途: (1)氧化镍常用来制造铁镍碱性蓄电池。氢氧化 镍常作为镍镉、镍氢电池的正极材料。 Cd+2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2 M+Ni(OH)2 MH+NiO(OH) (M为储氢材料,如 LaNi5) (
1.68 -0.26 0.49 -0.72
镍单质
• 物理性质:银白色具有光泽的强磁性金属,具有 良好的延展性,密度8.9g/cm3,熔点1455℃,沸点 2730℃。 • 化学性质: (1)常温下表面被空气氧化生成薄而致密的NiO氧化 膜,有良好的耐腐蚀性;加热条件下镍能与O2、S、 Cl2、Br2剧烈反应生成Ni2+化合物,镍加热与氟反 应生成氟化物保护膜阻止反应进行; (2)镍很难与强碱反应,可以用镍质坩埚熔融强碱;
镍的化合物
• (三)配合物 • 镍的水和离子[Ni(H2O)6]2+为绿色,向二价镍盐 水溶液中加入氨水,先有绿色沉淀Ni(OH)2生成, 氨水过量时沉淀溶解,得到[Ni(NH3)6]2+蓝色溶 液。镍与乙二胺的配合物[Ni(en)3]2+为紫色。 • 向二价镍盐中加入氰化钾溶液,先生成绿色 Ni(CN)2沉淀,继续加氰化钾沉淀溶解,得到 [Ni(CN)4]2-黄色(亦有无色的说法)溶液,再加氰化 钾溶液最后生成[Ni(CN)5]3-红色溶液。 [Ni(CN)4]2-为正方形构型,[Ni(CN)5]3-有四角锥 与三角双锥两种构型.
2014-5-14
妖“镍”横行 • 花旗在上周五的一份报告中表示,全球镍市明年将
短缺132,200吨(今年有13,800吨存量),明年镍价 将上涨至30,000美元/吨。今年年初的时候,印 尼政府收紧镍矿石出口禁令,这是推高镍价近半 年水涨船高的主因。印尼是全球最大的红土镍矿 出口国,镍出口大约占据全球总的供应量的五分 之一。我国的镍资源紧缺,99%的镍需要进口, 但又是用镍大国,所以极其依赖印尼和菲律宾两 国的镍进口。印尼的红土镍矿一直是我国镍生铁 冶炼的主要原料。所以印尼的禁令短期之内不会 放手,相当于我国六成的中小镍企无米下锅。
充电 放 充电 放电
2014-5-14
2)制作颜料和染料。如由TiO2,NiO和Sb2O3构成的 具有金红石或尖晶石结构的橙黄色染料
2014-5-14
• (3)制作陶瓷和铁素体。如陶瓷工业上常用 NO作着色剂,此外,还能增加料坯与铁素体间 的钻结性,并使料坯表面光洁致密。
2014-5-14
镍的化合物
• (二)盐类 • Ni的碳酸盐、磷酸盐、硫化物等弱酸盐在水中难 溶,都易溶于强酸 • Ni2+的水和盐晶体多为绿色,如氯化物 NiCl2· 6H2O,硫酸盐NiSO4· 7H2O,硝酸盐 Ni(NO3)2· 6H2O,主要用于金属材料的电镀保护。 NiS为黑色 • Ni3+可以将H2O氧化,故不能存在于水溶液中
镍的化合物
• (三)配合物 • 镍能形成一系列羰基配合物,如最早发现的 [Ni(CO)4],属于单核羰基配合物,为无色液体。其 中心Ni原子sp3杂化致使其具有正四面体构型,既 有配体CO的电子对向Ni的空轨道配位形成的配键, 又有Ni的成对d电子向配体CO的π*空轨道反馈形 成的配键。Ni的价层电子构型为3d84s2,有10个电 子,4个CO配位,共提供8个电子,这18个电子将 Ni的3d4s4p的九个轨道全充满,满足18电子规则 故可稳定存在
镍
镍元素的发现
• 1751年,瑞典的矿物学家克朗斯塔特(A.F.Cronstedt)取“尼客尔铜” (Kupfer-nickel)即“假铜”(现名镍的砷化物矿,又叫红砷镍矿)表面风 化后的晶粒与木炭共热,还原出一种白色金属,其性质与铜不同,后来他仔 细研究了它的物理、化学性质后,确认是一种新元素。与钴的命名类似,矿 工们对德国的银矿山上另一种同类矿石也很讨厌,它曾使矿工们长期受累, 他们称它为Kupfer-nickel(“假铜”、“魔鬼的铜”之意)。克朗斯塔特采用 缩略词“Nickel”(即“小鬼”之意)命名新金属,汉语译名称为“镍”。值 得提出的是,据考证,我国早在克朗斯塔特前1800 多年的西汉(公元前1 世 纪),便已经懂得用镍与铜来制造合金——白铜,主要在云南生产,并将白 铜器件销于国内外,说明我国是最早知道镍的国家。至今,波斯语、阿拉伯 语中还把白铜称为“中国石”。英文“Paktong”或“Petong”一词就是粤语 “白铜”的音译,其含义是来自中国的白铜,也就是指产自云南的铜镍合金 (据检测还含有锌)。
镍元素在自然界的分布
• 镍在地壳中的质量分数为8.0×10-3% • 镍的重要矿物有:硅镁镍矿(Ni,Mg)6Si4O10(OH)8, 镍黄铁矿(Ni,Fe)9S10,黄/针镍矿NiS,红(砷)镍矿 NiAs ,辉砷镍矿NiAsS。我国甘肃等地有镍矿存 在,镍的硫化物矿储量居世界第二位。古巴是世 界上最著名的蕴藏镍矿的国家,在多米尼加也有 大量的镍矿。海底的锰结核中镍的储量很大,是 镍的重要远景资源。
镍单质
• 制备: (1)电解法:将富集的硫化物矿焙烧成氧化物, 用炭还原成粗镍,再经电解得纯金属镍。 (2)羰基化法:将镍的硫化物矿与一氧化碳作用 生成四羰基镍,加热后分解,又得高纯金属镍。 (3)氢气还原法:用氢气还原氧化镍,可得金属 镍。
镍单质
• 用途: (1)主要用作其他金属的保护层或用来生产耐腐 蚀的合金钢、硬币及耐热元件; (2)钛镍合金具有“记忆”的本领,记忆力很强; (3)用铝、钴与镍制成的合金,磁性更强可以用 来制造电磁起重机; (4)用作不饱和有机物及水蒸气中甲烷裂解生产 一氧化碳和氢等反应的催化剂。
镍元素在自然界的分布
硅 镁 镍 矿
黄镍矿
镍 黄 铁 矿
镍的原子结构及元素性质
• • • • • • • 名称:镍(Nickel) 符号:Ni 原子序数:28 相对原子质量:58.69 元素类型:金属元素,铁系元素 元素周期表中位臵:第四周期第VIII族 电子构型: [Ar]3d84s2 常见化合价:+2,+3,+4,只有+2价稳定 元素电势图:EA/V:NiO2 —— Ni2+ —— Ni EB/V:NiO2 —— Ni(OH)2 —— Ni