Níquel Metal | Propriedades, História, Produção e Usos

O níquel é um metal forte, lustroso e branco prateado que é um grampo de nossas vidas diárias e pode ser encontrado em tudo, desde as baterias que alimentam nossos controles remotos de televisão para o aço inoxidável que é usado para faça a nossa cozinha afundar.

Propriedades:

• Símbolo Atômico: Ni
• Número Atômico: 28
• Elemento Categoria: Transição de metal
• Densidade: 8. 908 g / cm ³
• Ponto de fusão: 2651 ° F (1455 ° C)
• Ponto de ebulição: 2975 ° C (999 ° C)
• Dureza de Moh: 4. 0

Características:

O níquel puro reage com o oxigênio e, portanto, raramente é encontrado na superfície terrestre, apesar de ser o quinto elemento mais abundante em (e em) nosso planeta. Em combinação com ferro, o níquel é extremamente estável, o que explica tanto a ocorrência em minérios contendo ferro como seu uso efetivo em combinação com ferro para fabricar aço inoxidável.

O níquel é muito forte e resistente à corrosão, tornando-o excelente para o reforço das ligas metálicas. Também é muito dúctil e maleável, propriedades que permitem que suas várias ligas sejam moldadas em arame, varas, tubos e folhas.

História:

O níquel puro foi primeiro extraído por Baron Axel Fredrik Cronstedt em 1751, mas era conhecido por existir muito antes. Os documentos chineses de cerca de 1500BC fazem referência ao "cobre branco" ( baitong ), o que era muito provável uma liga de níquel e prata. Os mineiros alemães do século 15, que acreditavam que poderiam extrair cobre de minérios de níquel na Saxônia, referiam-se ao metal como kupfernickel - "cobre do demônio" - em parte devido às inúmeras tentativas de extrair cobre do minério, mas também provável em parte devido aos efeitos da saúde causados ​​pelo alto teor de arsênio no minério.

Em 1889, James Riley fez uma apresentação ao Instituto de Ferro e Aço da Grã-Bretanha sobre como a introdução do níquel poderia fortalecer os aços tradicionais. A apresentação de Riley resultou em uma crescente conscientização sobre as propriedades benéficas da liga de níquel e coincidiu com a descoberta de grandes depósitos de níquel na Nova Caledônia e no Canadá.

No início do século XX, a descoberta de depósitos de minério na Rússia e na África do Sul possibilitou a produção em grande escala de níquel. Pouco depois, a Primeira Guerra Mundial ea Segunda Guerra Mundial resultaram em um aumento significativo do aço e, conseqüentemente, da demanda de níquel.

Produção:

O níquel é principalmente extraído dos sulfetos de níquel pentlandita, pirrotita e milerita, que contêm cerca de 1% de teor de níquel e minerais lateríticos que contém ferro contendo limonite e garnierite, que contêm cerca de 4% de teor de níquel. Os minerais de níquel são minados em 23 países, enquanto o níquel é fundido em 25 países diferentes.

O processo de separação do níquel é altamente dependente do tipo de minério.Os sulfetos de níquel, como os encontrados no escudo canadense e na Sibéria, geralmente são encontrados profundamente no subsolo, tornando-os trabalhosos e caros de extrair. No entanto, o processo de separação desses minérios é muito mais barato do que para a variedade laterítica, como os encontrados na Nova Caledônia. Além disso, os sulfetos de níquel muitas vezes têm o benefício de conter impurezas de outros elementos valiosos que podem ser economicamente separados.

Os minérios de sulfureto podem ser separados usando flutuação de espuma e processos hidrometalúrgicos ou magnéticos para criar óxido de níquel mate e níquel.

Estes produtos intermediários, que geralmente contêm 40-70% de níquel, são posteriormente processados, muitas vezes usando o Processo Sherritt-Gordon.

O processo Mond (ou Carbonyl) é o método mais comum e eficiente para tratar o sulfureto de níquel. Neste processo, o sulfureto é tratado com hidrogênio e é alimentado em um forno de volatilização. Aqui encontra monóxido de carbono a cerca de 140F ° (60C ° ) para formar níquel carbonilo gasoso. O gás carbonilo de níquel decompõe-se na superfície de pastilhas de níquel pré-aquecidas que fluem através de uma câmara de calor até atingir o tamanho desejado. Em temperaturas mais elevadas, este processo pode ser usado para formar pó de níquel.

Os minérios lateríticos, pelo contrário, geralmente são fundidos por métodos pirometálicos devido ao alto teor de ferro deles. Os minérios lateríticos também têm um alto teor de umidade (35-40%) que requer secagem em um forno de forno rotativo.

Produz o óxido de níquel, que é então reduzido usando fornos elétricos a temperaturas entre 2480-2930 F ° (1360-1610 ° C) e volatilizado para produzir níquel-metal e sulfato de níquel Classe I.

Devido ao teor de ferro natural em minérios lateríticos, o produto final da maioria das fábricas que funcionam com esses minérios é ferro-níquel, que pode ser usado por produtores de aço após a remoção de impurezas de silício, carbono e fósforo.

Por país, os maiores produtores de níquel em 2010 eram a Rússia, Canadá, Austrália e Indonésia. Os maiores produtores de níquel refinado são Norilsk Nickel, Vale S. A. e Jinchuan Group Ltd. Atualmente, apenas uma pequena porcentagem de níquel é produzida a partir de materiais reciclados.

Aplicações:

O níquel é um dos metais mais utilizados no planeta. De acordo com o Instituto Nickel, o metal é usado em mais de 300 000 produtos diferentes. Na maioria das vezes, é encontrado em aços e ligas de metais, mas também é usado na produção de baterias e ímãs permanentes.

Aço inoxidável:
Cerca de 65% de todo o níquel produzido entra em aço inoxidável.

Os aços austeníticos são aços inoxidáveis ​​não magnéticos que contêm altos níveis de cromo e níquel e baixos níveis de carbono. Este grupo de aços - classificado como aço inoxidável de série 300 - é valorizado pela sua formabilidade e resistência à corrosão. As austeníticas são o grau de aço inoxidável mais utilizado.

A gama austenítica contendo aços níquel de aços inoxidáveis ​​é definida pela estrutura cristalina cúbica centrada no rosto (FCC), que tem um átomo em cada canto do cubo e um no meio de cada face.Esta estrutura de grãos se forma quando uma quantidade suficiente de níquel é adicionada à liga (oito a dez por cento em uma liga de aço inoxidável 304 padrão).

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_Fontes:

_{Street, Arthur. & Alexander, W. O. 1944. Metais ao serviço do homem . 11ª edição (1998).
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Fonte: // www. britannica. com / EBchecked / topic / 414238 / nickel-Ni
Perfil de metal: Nickel}