Τι είδους μέταλλο είναι το νικέλιο

1. Τι είδους μέταλλο είναι το νικέλιο;

Το νικέλιο είναι έναχημικό στοιχείο(Σύμβολο: NI, Ατομικός αριθμός: 28) Κατατάσσονται ωςμεταβατικό μέταλλοστον περιοδικό πίνακα. Πρόκειται για ένα σκληρό, όλκιμο και εύπλαστο ασημένιο - λευκό μέταλλο με ξεχωριστές φυσικές και χημικές ιδιότητες που το καθιστούν πολύτιμο σε όλες τις βιομηχανίες:

Φυσικά χαρακτηριστικά: Έχει ένα υψηλό σημείο τήξης (~ 1.455 βαθμούς /2,651 βαθμούς F) και πυκνότητα (~ 8,91 g /cm3) και είναι φυσικά μαγνητικό σε θερμοκρασία δωματίου (παρουσιάζοντας σιδηρομαγνητισμό, όπως το σίδερο και το κοβάλτιο). Είναι επίσης εξαιρετικά όλκιμο (μπορεί να τραβηχτεί σε καλώδια) και εύπλαστο (μπορεί να σφυρηλατηθεί σε λεπτά φύλλα), ακόμη και σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Χημικά χαρακτηριστικά: Το νικέλιο είναι η διάβρωση - ανθεκτική, ιδιαίτερα στον αέρα και το νερό, λόγω του σχηματισμού ενός λεπτού, προστατευτικού στρώματος οξειδίου στην επιφάνεια του. Δεν αμαυρώνεται εύκολα και είναι σταθερό στους περισσότερους οργανικούς διαλύτες και αραιωμένα οξέα (αν και αντιδρά με συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ).

Κρατικός ρόλος: Ενώ το νικέλιο χρησιμοποιείται σε καθαρή μορφή (π.χ. για ορισμένα ηλεκτρονικά εξαρτήματα), η κύρια αξία του βρίσκεταιπαραγωγή κράματος. Πρόκειται για ένα κλειδί πρόσθετο σε ανοξείδωτο χάλυβα (π.χ. 304 από ανοξείδωτο χάλυβα, περιέχει ~ 8 - 10% νικέλιο, το οποίο ενισχύει την αντοχή στη διάβρωση και την ολκιμότητα), το χάλκινο - κράματα νικελίου (π.χ. C71500) και τα υπερκαλύγια υψηλής θερμοκρασίας (χρησιμοποιούνται σε φυλές jetines και φυτά της δύναμης, όπου οι φωνές είναι η εκδοτική αντοχή στις ακραίες θερμοκρασίες). Δημιουργεί επίσης κράματα με μέταλλα όπως ψευδάργυρο (ορείχαλκο), τιτάνιο και αλουμίνιο για εξειδικευμένες εφαρμογές.

Βιομηχανικές χρήσεις πέρα από τα κράματα: Είναι κρίσιμη στην τεχνολογία μπαταριών (π.χ. νικέλιο - κάδισμα, νικέλιο - μεταλλικό υδρίδιο και λιθικό - νικέλιο - Cobalt {{6} μπαταρίες αλουμινίου για ηλεκτρικά οχήματα και ηλεκτρονικά) Ανθεκτικό, διακοσμητικό φινίρισμα σε μέταλλα όπως ο χάλυβας).

2. Γιατί ονομάζεται νικέλιο;

Το όνομα "νικέλιο" προέρχεται από τοΓερμανική λέξη "νικέλιο"(ένα μειωτικό "Νικολάου" ή "Νίκολας"), ο οποίος ήταν ένας μεσαιωνικός όρος για ένα "goblin" ή "δαίμονα" στην ευρωπαϊκή λαογραφία. Αυτή η ασυνήθιστη προέλευση συνδέεται με την πρώιμη ιστορία της εξόρυξης νικελίου:

Τον 17ο αιώνα, οι Γερμανοί ανθρακωρύχοι στα βουνά Erzgebirge (στα σύνορα του παρόντος - Ημέρα της Γερμανίας και της Τσεχικής Δημοκρατίας) αντιμετώπισαν ένα ορυκτό που κάλεσαν"Νικελίτης"("Copper Goblin"). Πίστευαν ότι το ορυκτό περιείχε χαλκό (λόγω της εμφάνισής του) και προσπάθησε να εξαγάγει το μέταλλο, αλλά οι προσπάθειές τους απέτυχαν - Δεν μπορούσε να ανακτηθεί ο χαλκός και το ορυκτό ακόμη και απελευθερωμένο τοξικό καπνό όταν θερμαίνεται. Οι ανθρακωρύχοι κατηγόρησαν αυτή την "απογοήτευση" σε ένα άτακτο goblin που ονομάζεται Nickel, τον οποίο νόμιζαν ότι κρύβουν τον χαλκό ή καταραμένα το έργο τους.

Αιώνες αργότερα, το 1751, ο Σουηδός χημικός Axel Fredrik Cronstedt ανέλυσε τον Kupfernickel και ανακάλυψε ένα νέο, προηγουμένως άγνωστο μέταλλο σε αυτό. Ονομάστηκε αυτό το μέταλλο "νικέλιο" σε σχέση με τον όρο του παλαιού ανθρακωρύχου για το ορυκτό, τιμώντας τη λαογραφία που είχε περιβάλλει από καιρό το μετάλλευμα.

Το όνομα αργότερα εξαπλώθηκε σε άλλες γλώσσες, συμπεριλαμβανομένων των αγγλικών, και παραμένει ο τυπικός όρος για το στοιχείο σήμερα. Είναι ενδιαφέρον ότι το νόμισμα των ΗΠΑ . 5- cent ("νικέλιο") παίρνει επίσης το όνομά του από το μέταλλο - αν και τα σύγχρονα νικέλια είναι μόνο ~ 25% νικέλιο (το υπόλοιπο είναι χαλκό).

3. Γιατί το νικέλιο είναι τόσο ακριβό;

Η υψηλή τιμή του νικελίου οδηγείται από ένα συνδυασμόΟι περιορισμοί της προσφοράς, η ισχυρή παγκόσμια ζήτηση, οι προκλήσεις παραγωγής και ο αναντικατάστατος ρόλος της στις κρίσιμες βιομηχανίες(ειδικά τεχνολογία μπαταριών για ηλεκτρικά οχήματα, EV). Παρακάτω είναι μια λεπτομερής κατανομή των βασικών παραγόντων:

(1) Σφιχτή προσφορά: γεωγραφικά συγκεντρωμένη παραγωγή

Η παραγωγή νικελίου είναι πολύ συγκεντρωμένη σε μικρό αριθμό χωρών, δημιουργώντας ευπάθεια στην παροχή διαταραχών:

Ινδονησία και Φιλιππίνες: Μαζί, αυτά τα δύο έθνη της Νοτιοανατολικής Ασίας αντιπροσωπεύουν ~ 60-70% της παγκόσμιας παραγωγής νικελίου. Η Ινδονησία (ο κορυφαίος παραγωγός του κόσμου) επέβαλε αυστηρές απαγορεύσεις των εξαγωγών σε μη επεξεργασμένο μεταλλεύμα νικελίου από το 2020, αναγκάζοντας τις εταιρείες να χτίσουν χυτήρια τοπικά για να βελτιώσουν το νικέλιο πριν από την εξαγωγή. Αυτή η πολιτική μείωσε την παγκόσμια προσφορά ακατέργαστου νικελίου και το αυξημένο κόστος παραγωγής (τα χυτήρια απαιτούν μεγάλες επενδύσεις και ενέργεια).

Ρωσία: Ως τρίτος - μεγαλύτερος παραγωγός (~ 10% της παγκόσμιας προσφοράς), οι εξαγωγές νικελίου της Ρωσίας χτυπήθηκαν από διεθνείς κυρώσεις μετά την εισβολή του 2022 στην Ουκρανία. Οι κυρώσεις διέκοψαν τις εμπορικές διαδρομές και τη μείωση της πρόσβασης στο ρωσικό νικέλιο, αυξάνοντας περαιτέρω την παγκόσμια προσφορά.

Χαμηλή ποικιλομορφία: Σε αντίθεση με τα μέταλλα όπως το σίδερο ή το χαλκό, τα οποία εξορύσσονται σε δεκάδες χώρες, τα αποθέματα νικελίου περιορίζονται σε μια χούφτα περιοχές. Αυτή η έλλειψη γεωγραφικής ποικιλομορφίας σημαίνει ακόμη και μικρές διαταραχές (π.χ. απαγορεύσεις εξόρυξης, φυσικές καταστροφές, πολιτικές αναταραχές) μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την παγκόσμια προσφορά.

info-444-442 info-440-442

info-440-442 info-448-440

(2) Απαιτούμενη ζήτηση: Οι μπαταρίες EV οδηγούν στην ανάπτυξη

Ο μοναδικός μεγαλύτερος οδηγός της ζήτησης νικελίου είναι τοΠαγκόσμια μετατόπιση σε ηλεκτρικά οχήματα. Το νικέλιο είναι ένα βασικό συστατικό στο υψηλό - ενέργεια - πυκνότητα λιθίου - μπαταρίες ιόντων (π.χ. μπαταρίες NCM: Lithium - νικέλιο - cobalt {{8} manganese. Αυτές οι μπαταρίες τροφοδοτούν τις περισσότερες σύγχρονες ΗΥ επειδή αποθηκεύουν περισσότερη ενέργεια (επιτρέποντας μεγαλύτερες σειρές οδήγησης) από τις εναλλακτικές λύσεις χαμηλότερης νίκης.

Απαιτούμε αύξηση: Οι πωλήσεις EV αναμένεται να αυξηθούν από ~ 10 εκατομμύρια μονάδες το 2022 σε πάνω από 60 εκατομμύρια μέχρι το 2030, σύμφωνα με το Διεθνές Οργανισμό Ενέργειας (IEA). Αυτό θα ωθήσει τη ζήτηση νικελίου για μπαταρίες από ~ 500.000 μετρικούς τόνους το 2022 έως 3-4 εκατομμύρια μετρικούς τόνους έως το 2030-A 6-8x αύξηση.

Άλλες πηγές ζήτησης: Το νικέλιο παραμένει επίσης κρίσιμο για την παραγωγή από ανοξείδωτο χάλυβα (που αντιπροσωπεύει το ~ 70% της ιστορικής ζήτησης νικελίου), των υπερκράτων αεροδιαστημικής και των ηλεκτρονικών. Αυτή η "διπλή ζήτηση" (από τις παραδοσιακές βιομηχανίες και το νέο EV Tech) δημιουργεί παρατεταμένη πίεση στην προσφορά.

(3) υψηλό κόστος παραγωγής και τεχνικές προκλήσεις

Η εξόρυξη και η διύλιση του νικελίου είναι ακριβό και τεχνικά πολύπλοκο, ειδικά για το υψηλό - Νικέλιο καθαρότητας που απαιτείται για μπαταρίες:

Ποιότητα μεταλλεύματος: Το μεγαλύτερο μέρος του νικελίου εξορύσσεται από δύο τύπους μεταλλεύματος:

Μεταλλεύματα λατερίτη(80% των παγκόσμιων αποθεμάτων, που βρέθηκαν στην Ινδονησία, τις Φιλιππίνες): Αυτά απαιτούν υψηλή - θερμοκρασία, ενέργεια - εντατική τήξη για την παραγωγή ματ νικελίου (ημι -{3} excined product). Η οικοδόμηση και η λειτουργία των χυτηρίων κοστίζουν δισεκατομμύρια δολάρια και καταναλώνουν μεγάλες ποσότητες άνθρακα ή φυσικού αερίου (προσθέτοντας το κόστος και τις περιβαλλοντικές ανησυχίες).

Μεταλλεύματα σουλφιδίου(20% των αποθεμάτων, που βρέθηκαν στον Καναδά, Αυστραλία): Αυτά είναι ευκολότερα στη διαδικασία, αλλά είναι πιο σπάνια και συχνά βρίσκονται σε απομακρυσμένες περιοχές (π.χ., βόρειο Καναδά), αυξάνοντας το κόστος εξόρυξης και μεταφοράς. Τα μεταλλεύματα σουλφιδίου παράγουν επίσης υψηλό - νικέλιο καθαρότητας (που απαιτείται για μπαταρίες), αλλά η έλλειψη αυξάνει τις τιμές.

Μπαταρία - Απαιτήσεις νικελίου βαθμού: Οι μπαταρίες EV χρειάζονται νικέλιο "Κατηγορίας 1" (99,8% καθαρή), η οποία απαιτεί πρόσθετα βήματα διύλισης (π.χ. ηλεκτρόλυση) πέρα από αυτό που χρειάζεται για ανοξείδωτο χάλυβα (που χρησιμοποιεί το χαμηλότερο - καθαρότητα "κλάση 2" νικέλιο). Αυτά τα επιπλέον βήματα προσθέτουν χρόνο και κόστος στην παραγωγή.

Τι είδους μέταλλο είναι νικέλιο