1、概述
鎳在世界物質(zhì)文明發(fā)展中十分重要的作用.人類發(fā)現(xiàn)鎳的時間不長，但使用鎳的時間可一直追溯到公元前300年左右。我國至遲在春秋戰(zhàn)國時期就已經(jīng)出現(xiàn)了含鎳成分的兵器及合金器皿.古代云南出產(chǎn)的一種"白銅"中，也含有很高的鎳.1751年，瑞典科學家克朗斯塔特制取到了金屬鎳。直到十九世紀末，由于產(chǎn)量有限，鎳被人們視為貴金屬，用以制作首飾.二十世紀以來，人們發(fā)現(xiàn)了鎳的多種用途及其在改善鋼的性能方面所具有的*功能，現(xiàn)代鎳工業(yè)由此誕生并得到了迅速發(fā)展.鎳是一種銀白色的金屬.在公元前我國就知道使用鎳鋅，鎳銅合金。
國外于1775年制得純鎳，在1825～1826年間瑞典開始了鎳的工業(yè)生產(chǎn)。當時，由于技術(shù)條件等因素的限制，鎳的生產(chǎn)長期未得到顯著的發(fā)展.直到發(fā)現(xiàn)將鎳煉制成合金鋼以后，鎳工業(yè)才有了較快的發(fā)展，產(chǎn)量也迅速上升.1910年世界鎳產(chǎn)量只有2.3萬噸，1960年為32.55萬噸，1980年為74.28萬噸，至2002年世界鎳的年產(chǎn)量已達到117.59萬噸，鎳的消費量也將達到104.7萬噸或更多.隨著我國經(jīng)濟發(fā)展速度的進一步加快和國民經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整，不銹鋼行業(yè)，池，鍍，觸媒行業(yè)對鎳的需求量將進一步增加。
1.1世界鎳資源
鎳的礦物資源主要有硫化鎳礦和氧化鎳礦，再就是儲存于深海底部的含鎳錳結(jié)核.有關(guān)統(tǒng)計資料表明，至1990年，*已發(fā)現(xiàn)的陸鎳儲量為5800萬噸，儲量基礎(chǔ)為1.23億噸，海洋錳結(jié)核礦的鎳資源若以準邊界品位估計，約有689萬噸.在*鎳儲量中，硫化鎳礦占了30―40%，氧化硫礦占了60―70%.主要分布在古巴，加拿大，俄羅斯，新喀里多尼亞，印度尼西亞，南非，澳大利亞和中國，巴西，哥倫比亞，多米尼加，希臘，菲律賓等國.世界各國所產(chǎn)鎳金屬中，百分之七十左右來源于硫化鎳礦。
1.2國內(nèi)鎳資源
我國已探明的鎳礦點有70余處，儲量為800萬噸，儲量基礎(chǔ)為1000萬噸，在世界上占第八位.其中硫化鎳礦占總儲量的87%，氧化鎳礦占13%.主要分布在甘肅，四川，云南，青海，新疆，陜西等15個省，自治區(qū)中，其中甘肅zui多.金川鎳礦已探明的鎳儲量為548萬噸，占全國總儲量的68.5%.其中次為云南，新疆，吉林和四川，其鎳儲量分別占全國總儲量的9.1%，7.5%，5.2%和4.5%(見表1-2).金川鎳礦則由于鎳金屬儲量集中，有價稀貴元素多等特點，成為世界同類礦床中罕見的，高品級的硫化鎳礦床。
2、鎳及其主要化合物的物理化學性質(zhì)
鎳是元素周期表中第Ⅷ族的元素，其在元素周期表中的位置決定了鎳及其化合物的一系列物理化學特性，鎳的許多物理化學特性與鈷，鐵近似;由于與銅比鄰，因此在親氧和親硫性方面又較接近銅。
2.1金屬鎳的性質(zhì)
2.1.1物理性質(zhì)
2.1.2化學性質(zhì)
2.1.1物理性質(zhì)
鎳是一種銀白色的金屬，其物理性質(zhì)與金屬鈷，鐵有相當一致的方，重要表現(xiàn)在:
A.鎳的比重:在20℃時為8.908，可靠數(shù)值為8.9～8.908，熔點時液體鎳的比重為7.9。
B.鎳的比熱:在0～1000℃的溫度范圍內(nèi)變動于420～620焦耳/公斤.K，在居里點或其附連有一顯著的高峰，此溫度下失去鐵磁性。
C.鎳的阻:在20℃時按其純度99.99～99.8%變動于6.8～9.9微歐厘米(10-8Ωm).鎳基合金雖然廣泛用于熱元件，但由于氧化關(guān)系純鎳實際上無此用途。
D.鎳的熱性與鐵，銅，銀，金等金屬不同，較鉑為負，所以在冷端的流由鉑流向鎳，因此，以鎳作為熱元件時可產(chǎn)生高的動勢。
E.鎳具有磁性，是許多磁性物料(由高導磁率的軟磁合金至高矯頑力的永磁合金)的主要組成部分，其含量常為10~20%。
2.1.2化學性質(zhì)
金屬鎳是元素周期表第8副族鐵磁金屬之一，原子序數(shù)28，原子量58.71，熔點1453±1℃，沸點2800℃.天然生成的金屬鎳有五種穩(wěn)定的同位素:Ni5867.7%，Ni6026.2%，Ni611.25%，Ni623.66%，Ni641.66%.其主要化學性質(zhì)有:
A.在大氣中不易生銹以及能抵抗苛性堿的腐蝕.大氣實驗結(jié)果，99%純度的鎳在20年內(nèi)不生銹痕，無論在水溶液或熔鹽內(nèi)鎳抵抗苛性堿的能力都很強，在50%沸騰苛性鈉溶液中每年的腐蝕性速度不超過25微米，對鹽類溶液只容易受到氧化性鹽類(如氯化高鐵或次氯酸鐵鹽)的侵蝕.鎳能抵抗所有的有機化合物。
B.在空氣中或氧氣中，鎳表面上形成一層NiO薄膜，可防止進一步氧化，含硫的氣體對鎳有嚴重腐蝕，尤其在鎳與硫化鎳Ni3S2共晶溫度在643℃以上時更是如此.在500℃以下時鎳對于無顯著作用。
C.20℃時鎳的極位為-0.227伏，25℃鎳的極位為-0.231伏，若溶液中有少量雜質(zhì)，尤其是有硫存在時，鎳即顯著鈍化。
2.2鎳的化合物及性質(zhì)
在自然界里鎳的化合物有三種基本形態(tài)
1:鎳的氧化物
2:鎳的硫化物
3:鎳的砷化物.
2.2.1鎳的氧化物
鎳有三種氧化物:即氧化亞鎳(NiO)，四氧化三鎳(Ni3O4)及三氧化二鎳(Ni2O3).三氧化二鎳僅在低溫時穩(wěn)定，加熱至400~450℃，即離解為四氧化三鎳，進一步提高溫度zui終變成氧化亞鎳.鎳可形成多種鹽類，但與鈷不同，只生成兩價鎳鹽，因此，不穩(wěn)定的三氧化二鎳常作為較負金屬(如Co，Fe)的氧化劑，用于鎳解液凈化除Co之用.氧化亞鎳的熔點為1650∽1660℃，很容易被C或CO所還原.氧化亞鎳與CoO，FeO一樣，可形成MeOSiO2和2MeOSiO2兩類硅酸鹽化合物，但NiOSiO2不穩(wěn)定.氧化亞鎳具有觸煤作用，可使SO2轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>SO3，而SO3與NiO又可以形成穩(wěn)定的硫酸鹽，并較銅，鐵的硫酸鹽穩(wěn)定，加熱到750~800℃才顯著離解.氧化亞鎳能溶于硫酸，亞硫酸，鹽酸和硝酸等溶液中形成綠色的兩價鎳鹽.當與石灰乳發(fā)生反應(yīng)時，即形成綠色的氫氧化鎳(Ni(OH)2)沉淀。
2.2.2鎳的硫化物
鎳的硫化物有:NiS2，NiS5，Ni3S2，NiS.硫化亞鎳(NiS)在高溫下不穩(wěn)定，在中性和還原氣氛下受熱時按下式離解:3NiS=Ni3S2+1/2S2在冶煉溫度下，低硫化鎳(Ni3S2)是穩(wěn)定的，其離解壓比FeS小，但比Cu2S大。
