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从矿石到金属：尼克尔的提炼过程竟然有这么多不为人知的故事？
尼克尔（Nickel），化学元素符号Ni，原子序数28，是一种银白色光泽的金属，带有微弱的金色。这种金属非常硬且延展性强，是过渡金属的代表之一。虽然纯尼克尔在标准条件下对空气的反应较慢，但在其表面会形成抗腐蚀的氧化层，这使得其在自然界中的存在量十分有限。
「尼克尔的历史可以追溯到3500年前，实际应用早在古代就已出现。」
尼克尔在地球的地壳中是以微小的量存在，主要出现在超基性岩石中，或者在未暴露于氧气的巨大铁镍陨石的内部。陨石中的尼克尔主要是与铁的合金形式存在，这反映了这些元素的起源，因为它们是超新星核合成的主要产物之一。
尼克尔最早在1751年由瑞典化学家阿克塞尔·弗雷德里克·克朗斯特（Axel Fredrik Cronstedt）分离出来，并将其分类为一种元素。当时，他误以为这种矿石是一种铜矿，并在瑞典赫尔辛兰的钴矿中进行了实验。尼克尔的名称则来源于德国矿工神话中的一个捉弄人精灵，该精灵与这种矿石的鲜绿色特征有关。
「虽然地壳中大多数尼克尔以氧化物的形式存在，经济上更重要的则是硫化物矿石，特别是庚金矿（pentlandite）。」
在全球范围内，尼克尔的主要生产地包括印尼的苏拉威西、加拿大的苏德伯里区、新喀里多尼亚、西澳大利亚和俄罗斯的诺里尔斯克。根据2023年的数据，全球年产量约360万吨，其中印尼产量最高，达到180万吨。
尼克尔的提炼过程
尼克尔的提炼通常经过一系列的冶炼过程，包括火法冶炼和水法冶炼。传统上，硫化矿重金属通常通过浮选来精炼，之后用火法提炼。这一过程中，将硫化物矿石经由热处理和还原反应来获取较高纯度的尼克尔。
最净化的金属是透过蒙德（Mond）过程获得的，该过程的纯度可高达99.99%。在这个过程中，将尼克尔和一种催化剂碳氧化的化合物反应，形成二氧化尼克尔，然后通过精炼进一步的提取。
「蒙德过程自20世纪初以来便已开始实施，至今依然是提炼尼克尔的最重要的工艺之一。」
尼克尔的用途及其影响
aktuell，约68%的世界尼克尔用于不锈钢，其他10%用于镍基和铜基合金，9%用于电镀，7%用于合金钢等。尼克尔也被广泛应用于制作硬币，虽然有时尼克尔镀物品会引起过敏反应。
尼克尔作为催化剂的一部分，对于化学制造过程也有多重应用，特别是在氢化反应中扮演重要角色。此外，尼克尔对某些微生物和植物来说是必需的营养素，参与其酶的活性位。
尼克尔的未来挑战
面对环境问题与资源枯竭的挑战，现代世界中对尼克尔的生产与使用越来越讲究可持续性。许多研究都在探索如何最小化在开采与提炼过程中对环境的影响，以及未来是否能更有效的回收和重复使用尼克尔。
随着电动车的崛起与可再生能源需求的上升，尼克尔作为重要的电池材料，其需求有望进一步上升。这也使得开采和提炼过程的环保性成为未来行业的一大焦点。
「我们是否能在不影响环境的前提下，持续满足对尼克尔日益增长的需求？」
