Ce fel de metal este nichel

1. Ce fel de metal este nichel?

Nichelul este unelement chimic(simbol: ni, număr atomic: 28) clasificat ca unMetal de tranzițieÎn tabelul periodic. Este un argint dur, ductil și maleabil - metal alb, cu proprietăți fizice și chimice distincte care îl fac valoros în industrii:

Trăsături fizice: Are un punct de topire ridicat (~ 1.455 grade /2.651 grade F) și densitate (~ 8,91 g /cm³) și este în mod natural magnetic la temperatura camerei (care prezintă ferromagnetism, cum ar fi fier și cobalt). De asemenea, este foarte ductil (poate fi atras în fire) și maleabil (poate fi ciocanit în foi subțiri), chiar și la temperaturi scăzute.

Trăsături chimice: Nichelul este coroziune - rezistent, în special în aer și apă, datorită formării unui strat subțire, protector de oxid de protecție pe suprafața sa. Nu se prăbușește cu ușurință și este stabil în majoritatea solvenților organici și a acizilor diluați (deși reacționează cu acid azotic concentrat).

Rolul de aliere: În timp ce nichelul este utilizat sub formă pură (de exemplu, pentru unele componente electronice), valoarea sa principală se află înproducție de aliaje. Este un aditiv cheie în oțel inoxidabil (de exemplu, 304 oțel inoxidabil conține ~ 8 - 10% nichel, ceea ce îmbunătățește rezistența la coroziune și ductilitatea), cupru - aliaje de nichel (de exemplu, C71500) și superalloy-uri de temperatură ridicată (utilizate în motoarele de jet și modele electrice, unde se îmbunătățește nichelul la putere la temperaturi. De asemenea, formează aliaje cu metale precum zinc (alamă), titan și aluminiu pentru aplicații specializate.

Utilizări industriale dincolo de aliaje: Este esențial în tehnologia bateriei (de exemplu, nichel - cadmiu, nichel - hidrură metalică și litiu - nichel - cobalt - - cobalt - - cobalt - { Un finisaj durabil, decorativ, la metale precum oțelul).

2. De ce se numește nichel?

Numele „Nichel” derivă dinCuvântul german "nichel"(un diminutiv al „Nikolaus” sau „Nicholas”), care a fost un termen medieval pentru un „Goblin” sau „Demon” în folclorul european. Această origine neobișnuită este legată de istoria timpurie a mineritului de nichel:

În secolul al XVII -lea, minerii germani din Munții Erzgebirge (la granița actuală - Day Germania și Republica Cehă) au întâlnit un mineral pe care l -au numit„Kupfernickel”("Copper Goblin"). Ei credeau că mineralul conținea cupru (datorită apariției sale) și au încercat să extragă metalul, dar eforturile lor au eșuat - niciun cupru nu a putut fi recuperat, iar mineralul a eliberat chiar și fumuri toxice la încălzire. Minerii au învinovățit această „frustrare” pe un goblin răutăcios pe nume Nickel, care credeau că ascundea cuprul sau își blestema munca.

Secole mai târziu, în 1751, chimistul suedez Axel Fredrik Cronstedt a analizat Kupfernickel și a descoperit un nou metal necunoscut anterior în el. El a numit acest „nichel” metalic cu referire la termenul vechiului miner pentru mineral, onorând folclorul care înconjurase mult timp minereul.

Numele s -a răspândit ulterior în alte limbi, inclusiv în engleză, și rămâne termenul standard pentru elementul de astăzi. Interesant este că moneda SUA . 5- cent ("nichel") își primește și numele din metal -, deși nichelurile moderne sunt doar ~ 25% nichel (restul este cupru).

3. De ce este nichel atât de scump?

Prețul ridicat al nichelului este determinat de o combinație deconstrângeri de ofertă, cerere globală puternică, provocări de producție și rolul său de neînlocuit în industriile critice(în special tehnologia bateriei pentru vehicule electrice, EV). Mai jos este o defalcare detaliată a factorilor cheie:

(1) Suport strâns: producție concentrată din punct de vedere geografic

Producția de nichel este foarte concentrată într -un număr mic de țări, creând vulnerabilitate la întreruperi de aprovizionare:

Indonezia și Filipine: Împreună, aceste două națiuni din Asia de Sud-Est reprezintă ~ 60-70% din producția globală de nichel. Indonezia (cel mai bun producător din lume) a impus interdicții stricte de export asupra minereului de nichel neprocesat din 2020, forțând companiile să construiască topitori la nivel local să perfecționeze nichelul înainte de export. Această politică a redus oferta globală de nichel brut și a crescut costurile de producție (topitorii necesită investiții grele și energie).

Rusia: Ca al treilea - cel mai mare producător (~ 10% din oferta globală), exporturile de nichel din Rusia au fost lovite de sancțiuni internaționale după invazia sa din 2022 a Ucrainei. Sancțiunile au perturbat rutele comerciale și accesul redus la nichelul rus, întărirea în continuare a ofertei globale.

Diversitate scăzută a rezervelor: Spre deosebire de metale precum fierul sau cuprul, care sunt minate în zeci de țări, rezervele de nichel sunt limitate la o mână de regiuni. Această lipsă de diversitate geografică înseamnă chiar și mici întreruperi (de exemplu, interdicții miniere, dezastre naturale, tulburări politice) pot avea un impact semnificativ asupra ofertei globale.

info-444-442 info-440-442

info-440-442 info-448-440

(2) Cererea care explodează: Bateriile EV determină creșterea creșterii

Cel mai mare șofer al cererii de nichel esteTrecerea globală la vehicule electrice. Nichelul este o componentă cheie în High - Energy - Densitate litiu - Baterii ionice (de exemplu, ncm baterii: litiu - nichel - cobalt - mangan, care conține 50 -} 90% nic. Aceste baterii alimentează cele mai multe EV-uri moderne, deoarece stochează mai multă energie (permițând intervale de conducere mai lungi) decât alternativele mai mici.

Creșterea cererii: Se estimează că vânzările EV vor crește de la ~ 10 milioane de unități în 2022 la peste 60 de milioane până în 2030, potrivit Agenției Internaționale pentru Energie (IEA). Acest lucru va împinge cererea de nichel pentru baterii de la ~ 500.000 tone metrice în 2022 la 3-4 milioane de tone metrice până în 2030-A 6-8X.

Alte surse de cerere: Nichel rămâne, de asemenea, critic pentru producția din oțel inoxidabil (reprezentând ~ 70% din cererea istorică de nichel), superalloy -uri aerospațiale și electronice. Această „cerere dublă” (din industriile tradiționale și noua tehnologie EV) creează o presiune susținută asupra ofertei.

(3) Costuri mari de producție și provocări tehnice

Nichelul minier și rafinarea este scump și complex din punct de vedere tehnic, în special pentru nichelul de puritate - necesară pentru baterii:

Calitatea minereului: Majoritatea nichelului este extras din două tipuri de minereu:

Minereuri laterite. Construirea și operarea topitorilor costă miliarde de dolari și consumă cantități mari de cărbune sau gaze naturale (adăugând costuri și probleme de mediu).

Minereuri de sulfură(20% din rezerve, găsite în Canada, Australia): Acestea sunt mai ușor de procesat, dar sunt mai rare și deseori localizate în zone îndepărtate (de exemplu, nordul Canadei), crescând costurile miniere și de transport. Minereurile de sulfură produc, de asemenea, nichel de puritate ridicat - (necesare pentru baterii), dar deficitul lor crește prețurile.

Baterie - Cerințe de nichel de grad: Bateriile EV au nevoie de nichel „Clasa 1” (99,8% pur), care necesită pași de rafinare suplimentari (de exemplu, electroliză) dincolo de ceea ce este necesar pentru oțel inoxidabil (care folosește nichelul inferior - puritate „clasa 2”). Acești pași suplimentari adaugă timp și cost la producție.