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從礦石到金屬：尼克爾的提煉過程竟然有這麼多不為人知的故事？
尼克爾（Nickel），化學元素符號Ni，原子序數28，是一種銀白色光澤的金屬，帶有微弱的金色。這種金屬非常硬且延展性強，是過渡金屬的代表之一。雖然純尼克爾在標準條件下對空氣的反應較慢，但在其表面會形成抗腐蝕的氧化層，這使得其在自然界中的存在量十分有限。
「尼克爾的歷史可以追溯到3500年前，實際應用早在古代就已出現。」
尼克爾在地球的地殼中是以微小的量存在，主要出現在超基性岩石中，或者在未暴露於氧氣的巨大鐵鎳隕石的內部。隕石中的尼克爾主要是與鐵的合金形式存在，這反映了這些元素的起源，因為它們是超新星核合成的主要產物之一。
尼克爾最早在1751年由瑞典化學家阿克塞爾·弗雷德里克·克朗斯特（Axel Fredrik Cronstedt）分離出來，並將其分類為一種元素。當時，他誤以為這種礦石是一種銅礦，並在瑞典赫爾辛蘭的鈷礦中進行了實驗。尼克爾的名稱則來源於德國礦工神話中的一個捉弄人精靈，該精靈與這種礦石的鮮綠色特徵有關。
「雖然地殼中大多數尼克爾以氧化物的形式存在，經濟上更重要的則是硫化物礦石，特別是庚金礦（pentlandite）。」
在全球範圍內，尼克爾的主要生產地包括印尼的蘇拉威西、加拿大的蘇德伯里區、新喀裡多尼亞、西澳大利亞和俄羅斯的諾里爾斯克。根據2023年的數據，全球年產量約360萬噸，其中印尼產量最高，達到180萬噸。
尼克爾的提煉過程
尼克爾的提煉通常經過一系列的冶煉過程，包括火法冶煉和水法冶煉。傳統上，硫化礦重金屬通常通過浮選來精煉，之後用火法提煉。這一過程中，將硫化物礦石經由熱處理和還原反應來獲取較高純度的尼克爾。
最淨化的金屬是透過蒙德（Mond）過程獲得的，該過程的純度可高達99.99%。在這個過程中，將尼克爾和一種催化劑碳氧化的化合物反應，形成二氧化尼克爾，然後通過精煉進一步的提取。
「蒙德過程自20世紀初以來便已開始實施，至今依然是提煉尼克爾的最重要的工藝之一。」
尼克爾的用途及其影響
aktuell，約68%的世界尼克爾用於不銹鋼，其他10%用於鎳基和銅基合金，9%用於電鍍，7%用於合金鋼等。尼克爾也被廣泛應用於製作硬幣，雖然有時尼克爾鍍物品會引起過敏反應。
尼克爾作為催化劑的一部分，對於化學製造過程也有多重應用，特別是在氫化反應中扮演重要角色。此外，尼克爾對某些微生物和植物來說是必需的營養素，參與其酶的活性位。
尼克爾的未來挑戰
面對環境問題與資源枯竭的挑戰，現代世界中對尼克爾的生產與使用越來越講究可持續性。許多研究都在探索如何最小化在開採與提煉過程中對環境的影響，以及未來是否能更有效的回收和重複使用尼克爾。
隨著電動車的崛起與可再生能源需求的上升，尼克爾作為重要的電池材料，其需求有望進一步上升。這也使得開採和提煉過程的環保性成為未來行業的一大焦點。
「我們是否能在不影響環境的前提下，持續滿足對尼克爾日益增長的需求？」
