目前全球有色金属中，镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第5位。因此，镍被视为重要战略物资，一直为各国所重视。

镍简介

镍的物理化学性质：

镍矿形态

镍是略带黄色的银白色金属，是一种具有磁性的过渡金属。镍的主要应用在于镍的抗腐蚀性，合金中添加镍可增强合金的抗腐蚀性能。不锈钢与合金生产领域是镍最广泛应用领域。

全球镍矿资源分布

镍在自然界主要是以氧化物和硫化物的形势存在。目 前世界上开采的镍矿有硫化矿和氧化矿。海底锰结核中也赋存镍。硫化矿中最主要的镍矿物为镍黄铁矿[(Ni，Fe)9S8]和含镍磁硫铁矿 [(Ni，Fe)xSy]，通常伴生有黄铜矿(CuFeS2)。此外硫化镍矿物常伴生不同数量的钴、金、银和铂族金属。中国、加拿大、苏联、澳大利亚、博 茨瓦纳都有较大的硫化镍矿，其中以加拿大的镍矿为最大。氧化矿中的镍矿物主要为含水镍镁硅酸盐[(Ni，Mg)SiO3?nH2O]，一般都含有钴，但几 乎不含铜和铂族金属。新喀里多尼亚有世界最大的氧化镍矿；古巴、印度尼西亚、菲律宾、巴西、多米尼加和中国西南部也有较大的氧化镍矿。

常温下镍在空气中表面会形成致密的氧化膜，阻止氧化过程进一步进行。镍能耐氟、碱、盐水和许多有机物的腐蚀，在稀盐酸中溶解也很缓慢，浓硝酸可使镍表面钝化而使镍具有抗蚀性。镍能吸收大量的氧，粒度越小吸收量越大。

镍金属具有优异的储能、防腐、耐磨、耐高温和高强度等特殊性能，是不锈钢、充电电池、电镀、汽车配件、关键工具、军工器件等行业的关键原料，是国民经济发展的重要战略物资。

镍广泛地用于飞机、坦克、舰艇、雷达、导弹、宇宙飞船和民用工业中的机器制造、陶瓷颜料、永磁材料、电子遥控等领域。在化学工业中，镍常被用作氢化催化剂。近年来，在彩色电视机、磁带录音机、通讯器材等方面，镍的用途也在迅速增长。

镍及其合金应用

镍及其合金具有许多良好的物理、化学、力学性能，如高的强度和韧性、优良的抗腐蚀性能、良好的电真空性能、具有铁磁性等。镍大量用于不锈钢、铁磁合金和合 金结构钢的生产，镍与铜、铬、、铝等金属组成非铁合金；镍基合金与镍铬基合金是一种耐高温、抗氧化材料，用于喷气蜗轮、电热元件、电阻和高温构件；镍铝合 金是一种良好的磁性材料，用于电工器材；镍粉是化学反应加氢催化剂；镍的镀层具有良好的防锈性能。

镍的生产工艺

火法镍硫-电解镍冶炼工艺：

熔炼：镍精矿经干燥脱硫后即送电炉（或闪速炉）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。所得到的低冰镍中，镍和铜的总含量为8%－25%（一般为13%－17%），含硫量为25%。

低冰镍的吹炼：低冰镍经过转炉吹炼除去铁和一部分硫，得到含铜和镍70%－75%的高冰镍（镍高硫）。
 

磨浮：高冰镍细磨、破碎后，用浮选和磁选分离，得到含镍67%－68%的镍精矿，同时选出铜精矿和铜镍合金分别回收铜和金、银、铂族元素等贵金属。

镍精矿经反射炉熔化得到硫化镍，再送电解精炼或经电炉（或反射炉）还原熔炼得粗镍再电解精炼，得到电解镍和电解钴。

镍与铜电解不同的是采用隔膜电解槽。用粗镍做阳极，阴极为镍始极片，电解液用硫酸盐和氯化盐混合溶液。通电后，阴极析出镍，铂族元素进入阳极泥中，另行回收。
 
火法镍铁生产工艺：

镍铁是除电解镍以外的主要镍产品，因此，还原熔炼生产镍铁工艺是世界上应用最广泛的火法处理红土镍矿工艺。在生产工艺中，先将矿石破碎到50～150 mm，然后送干燥窑干燥，再送煅烧回转窑得到焙砂，焙砂添加定量挥发性煤直接进行电弧炉还原熔炼制取粗镍铁，精炼后得到镍铁。该工艺生产出的镍铁含镍的品 位较高，但其中的钴利用率小高，只能作为镍的替代品，镍的回收率在90％～95％之问。
 
镍的消费领域

1、不锈钢、高温合金钢、高性能特种合金

由于含镍的不锈钢既能抵抗大气、蒸汽和水的腐蚀，又能耐酸、碱、盐的腐蚀。故被广泛地应用于化工、冶金、建筑等行业，如制作石油化工、纺织、轻工、核能等 工业中要求焊接的容器、塔、槽、管道等；制造尿素生产中的合成塔、洗涤塔、冷凝塔、汽提塔等耐蚀高压设备。根据含镍比例不同，含镍不锈钢主要分为以下几 种：奥氏体不锈钢，奥氏体-铁素体双相不锈钢，沉淀硬化不锈钢。因此按照 2014 年不锈钢产量 2150 万吨计算不锈钢中原生镍消费量 75 万吨，同比增加 5%，占到全部镍产量的 83%左右。
 
合金钢也称特种钢。因其元素组成配比不同，种类也各有不同，镍的参与能够提高合金刚的强度，保持其良好的塑性和韧性。含镍合金钢主要应用于制造化工生产上的耐酸塔、医疗器械，日常用品，及用于改造桥梁、修造军舰等机械制造、交通运输和军事工业等。
 
2、含镍电池、镍基合金领域

镀金属镍还被应用到电池领域，主要有镍-氢电池、镉-镍电池还和镍-锰电池等。近年来发展最迅速的是应用日趋实用化的 MHx-Ni 蓄电池，其优点是无毒绿色无污染，电池储量比镍镉电池多 30%，比镍镉电池更轻，使用寿命更长，缺点是价格比镍镉电池要贵，性能比锂电池差。主要应用于移动通讯，笔记本、录像机等领域同时也用于军工、国防、高 科技等领域。以此类电池作为动力的汽车也已投入市场。
 
镍基合金是指在 650～1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类合金。按照主要性能可细分为镍基耐热合金，镍基耐蚀合金，镍基耐磨合金，镍 基精密合金与镍基形状记忆合金等。镍基合金产品主要有：电炉、电熨斗、涡轮发动机涡轮盘、燃烧室、涡轮叶片、彩色电视机、通讯器材、时钟和测量卷尺中的摆 锤、制造家具、具备永久磁铁性能的精细工具、航天器上使用的自动张开结构件、宇航工业用的自激励紧固件和生物医学上使用的人造心脏马达等。广泛应用于航 空、船舶、化工、电子、医学和能源等工业领域。
 
3、镍氢催化剂、镍基电镀领域

镍复合材料可用于石油化工的氢化和合成甲烷时的催化剂，其优点是不易被H2S、S02所毒化。
 
镀镍是指在钢材和其他金属基体上覆盖一层耐用、耐腐蚀的镀层，其防腐蚀性比镀锌层高 20%～25%。镀镍的物品美观、干净、又不易锈蚀。电镀镍的加工量仅次于电镀锌而居第二位，其消耗量占到镍总产量的 10%左右。镀镍分电镀镍和化学镀镍。
来源：材易通

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