镍基本知识介绍
镍是略带黄色的银白色展性金属,是一种具有磁性的过渡金属. 在自然界,最主要的镍矿是红镍矿(砷化镍)与辉砷镍矿(硫砷化镍)。就全球范围内说,采镍大国有俄罗斯、加拿大、澳大利亚、古巴、新喀里多尼亚和印度尼西亚等。镍不仅是制造镍合金的基础材料,更是其它合金(铁、铜、铝基等合金)中的合金元素。目前,镍及其合金用于特殊用途的零部件、仪器制造、机器制造,火箭技术装备中,原子反应堆,用于生产碱性蓄电池,多孔过滤器,催化剂,以及零部件与半制品的防蚀电镀层等,镍被视为重要战略物资,其资源一直为各国所重视。
镍的用途很广,主要用于以下方面:
金属镍主要用于电镀工业,镀镍的物品美观、干净、又不易锈蚀。极细的镍粉,在化学工业上常用作催化剂。
镍还可大量用于制造合金。在钢中加入镍元素,可以提高其机械强度。当钢中含镍量从2.94%增加到了7.04%时,抗拉强度便由52.2公斤/毫米2增加到72.8公斤/毫米3。镍钢用来制造承受较大压力、承受冲击和往复负荷部分的机械零件,如涡轮叶片、曲轴、连杆等。含镍36%、含碳0.3-0.5%的镍钢,它的膨胀系数非常小,几乎不热胀冷缩,用来制造多种精密机械,精确量规等。含镍46%、含碳0.15%的高镍钢,叫“类铂”,因为它的膨胀系数与铂、玻璃相似,这种高镍钢可熔焊到玻璃中。在灯泡生产上很重要,可作铂丝的代用品。一些精密的透镜框,也用这种类铂钢做,透镜不会因热胀冷缩而从框中掉下来。由67.5%镍、16%铁、15%铬、1.5%锰组成的合金,具有很大的电阻,用来制造各种变阻器与电热器。
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。
镍具有磁性,能被磁铁吸引。而用铝、钴与镍制成的合金,磁性更强了。这种合金受到电磁铁吸引时,不仅自己会被吸过去,而且在它下面吊了比它重六十倍的东西,也不会掉下来。这样,可以用它来制造电磁起重机。
镍具有耐腐蚀性能,合金中添加镍可增强抗腐蚀性能。不锈钢与合金生产领域是镍的最大应用领域。蒙乃尔高强度耐蚀镍铜锰铁合金(Ni,Cu,Fe,Mn)在化学设备、造船业领域广泛应用,还应用于制造沉淀池和盖等;全球约2/3的镍用于生产不锈钢,因此不锈钢行业对镍消费的影响居第1位。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。
镍的盐类大都是绿色的。氢氧化镍是棕黑色的,氧化镍则是灰黑色的。氧化镍常用来制造铁镍碱性蓄电池。
2005年我国产镍9.53 万吨, 比上年增长26.29%;2005年我国镍矿金属含量5.99 万吨, 比上年下降5.39%;2006年镍精矿含镍量1-8月份累计产量为4.65吨,同比增加了14.69%,我国电解镍1-8月份累计产量为6.33万吨,同比下降了3.1%,我国镍金属外贸进出口逆差继续扩大,2005年我国镍产品进口额22.67 亿美元, 同比增长76.5%;同期镍出口额2.64 亿美元,增长19.9%;2005 年镍产品外贸逆差20.0 亿美元;可见2006年我国镍矿供应能力继续下降,镍的冶炼商为了保障生产继续承当高价的镍矿。2005年LME 镍价总体在高价位上徘徊, 全年现货平均价为14738 美元/吨, 三个月期货价为14553 美元/吨,LME 年均镍价创下1980 年以来的新高。全年最高价为16875 美元/吨, 最低价为11450 美元/吨。国内市场镍价, 最高达到15.5 万元/吨, 最低为11.5 万元/吨, 国际国内市场的镍价走势基本一致,从2006年最近国际镍价行情来看,镍价已经触及每吨31500美元的新高,对比2006年初约每吨11500美元,行情非常吸引眼球。
金属镍属于全球范围内的紧缺资源,世界上只有少数几个国家有比较丰富的镍资源,我国是个镍、铬资源短缺的国家,不锈废钢也很少。镍资源严重不足已经成为我国不锈钢产业发展的瓶颈。由于需求的剧增,我国对进口镍的依赖度明显增强,2001年进口所占消费的比率为44.61%,2004年增至53.33%,2005年达到60%。未来全球镍需求增长的70%以上将源自我国。由于中国的不锈钢生产增加,在2007-2008年国际镍价将由于供不应求而继续上升,至少未来2年供应将很紧张。