Properti:
- Simbol Atom: Ni
- Nomor Atom: 28
- Elemen Kategori: Transisi logam
- Kepadatan: 8.908 g / cm 3
- Titik lebur: 2651 ° F (1455 ° C)
- Titik didih: 5275 ° F (2913 ° C)
- Kekerasan Moh: 4.0
Karakteristik:
Nikel murni bereaksi dengan oksigen dan, oleh karena itu, jarang ditemukan di permukaan bumi, meskipun merupakan unsur paling melimpah kelima di (dan di) planet kita. Dalam kombinasi dengan besi , nikel sangat stabil, yang menjelaskan keduanya terjadi pada bijih yang mengandung besi dan penggunaannya yang efektif dalam kombinasi dengan besi untuk membuat baja tahan karat.
Nikel sangat kuat dan tahan terhadap korosi , membuatnya sangat baik untuk memperkuat paduan logam. Ini juga sangat ulet dan mudah dibentuk , sifat-sifat yang memungkinkan banyak paduan untuk dibentuk menjadi kawat, batang, tabung, dan lembaran.
Sejarah:
Nikel murni pertama kali diekstrak oleh Baron Axel Fredrik Cronstedt pada 1751, tetapi diketahui ada jauh lebih awal. Dokumen Cina dari sekitar 1500BC mengacu pada 'tembaga putih' ( baitong ), yang sangat mungkin merupakan paduan nikel dan perak. Penambang Jerman abad ke-15, yang percaya mereka dapat mengekstraksi tembaga dari bijih nikel di Saxony, menyebut logam itu sebagai kupfernickel - 'tembaga iblis' - sebagian karena usaha sia-sia mereka untuk mengekstrak tembaga dari bijih, tetapi juga kemungkinan sebagian karena efek kesehatan yang disebabkan oleh kandungan arsenik yang tinggi dalam bijih.
Pada 1889, James Riley membuat presentasi kepada Institut Besi dan Baja Inggris tentang bagaimana pengenalan nikel dapat memperkuat baja tradisional. Presentasi Riley menghasilkan kesadaran yang berkembang dari sifat paduan menguntungkan nikel dan bertepatan dengan penemuan deposit nikel besar di New Caledonia dan Kanada.
Pada awal abad ke-20, penemuan deposit bijih di Rusia dan Afrika Selatan memungkinkan produksi nikel dalam skala besar. Tidak lama setelah itu, Perang Dunia I dan Perang Dunia II menghasilkan peningkatan baja yang signifikan dan, akibatnya, permintaan nikel.
Produksi:
Nikel terutama diekstraksi dari nikel sulfida pentlandit, pirhotit, dan millerit, yang mengandung sekitar 1% kandungan nikel, dan bijih besi laterit yang mengandung limonit dan garnierit, yang mengandung sekitar 4% kandungan nikel. Bijih nikel ditambang di 23 negara, sementara nikel dilebur di 25 negara yang berbeda.
Proses pemisahan untuk nikel sangat tergantung pada jenis bijih. Sulphides nikel, seperti yang ditemukan di Kanada Shield dan Siberia, umumnya ditemukan di bawah tanah, membuat mereka boros dan mahal untuk diekstrak. Namun, proses pemisahan bijih ini jauh lebih murah daripada untuk varietas laterit, seperti yang ditemukan di Kaledonia Baru. Selain itu, sulfida nikel sering memiliki manfaat mengandung kotoran dari elemen berharga lainnya yang dapat dipisahkan secara ekonomis.
Bijih sulfida dapat dipisahkan menggunakan flotasi buih dan proses hidrometalurgi atau magnetik untuk membuat nikel matte dan oksida nikel.
Produk antara ini, yang biasanya mengandung 40-70% nikel, kemudian diproses lebih lanjut, sering menggunakan Proses Sherritt-Gordon.
Proses Mond (atau Carbony) adalah metode yang paling umum dan efisien untuk mengobati sulfida nikel. Dalam proses ini, sulfida diperlakukan dengan hidrogen dan dimasukkan ke dalam tanur penguapan. Di sini ia bertemu karbon monoksida pada sekitar 140F ° (60C ° ) untuk membentuk gas karbonil nikel. Gas karbonil nikel terurai pada permukaan pelet nikel pra-panas yang mengalir melalui ruang panas sampai mencapai ukuran yang diinginkan. Pada suhu yang lebih tinggi, proses ini dapat digunakan untuk membentuk bubuk nikel.
Bijih lateritik, sebaliknya, biasanya dilebur dengan metode piro-metalik karena kandungan besinya yang tinggi. Bijih lateritik juga memiliki kadar air yang tinggi (35-40%) yang membutuhkan pengeringan dalam tanur tanur putar.
Ini menghasilkan oksida nikel, yang kemudian dikurangi menggunakan tanur listrik pada suhu antara 2480-2930 F ° (1360-1610 C °) dan berfluktuasi untuk menghasilkan logam nikel Kelas I dan nikel sulfat.
Karena kandungan besi yang terjadi secara alami dalam bijih laterit, produk akhir dari sebagian besar smelter yang bekerja dengan bijih tersebut adalah feronikel, yang dapat digunakan oleh produsen baja setelah silikon , karbon, dan kotoran fosfor dibuang.
Berdasarkan negara, produsen nikel terbesar pada tahun 2010 adalah Rusia, Kanada, Australia dan Indonesia. Produsen terbesar nikel olahan adalah Norilsk Nickel, Vale SA, dan Jinchuan Group Ltd. Saat ini, hanya sebagian kecil nikel yang dihasilkan dari bahan daur ulang.
Aplikasi:
Nikel adalah salah satu logam yang paling banyak digunakan di planet ini. Menurut Nickel Institute, logam ini digunakan di lebih dari 300.000 produk yang berbeda. Paling sering ditemukan di baja dan paduan logam, tetapi juga digunakan dalam produksi baterai dan magnet permanen.
Besi tahan karat:
Sekitar 65% dari semua nikel yang diproduksi masuk ke stainless steel .
Baja Austenitic adalah baja tahan karat non-magnetik yang mengandung kadar kromium dan nikel tinggi, serta kadar karbon rendah. Kelompok baja ini - digolongkan sebagai stainless seri 300 - dihargai karena sifatnya yang mudah dibentuk dan tahan terhadap korosi. Austenitics adalah grade stainless steel yang paling banyak digunakan.
Kisaran austenitik austenitik dari baja tahan karat ditentukan oleh struktur kristal kubus berpusat muka (FCC), yang memiliki satu atom di setiap sudut kubus dan satu di tengah setiap wajah. Struktur butir ini terbentuk ketika jumlah nikel yang cukup ditambahkan ke paduan (delapan hingga sepuluh persen dalam paduan stainless steel standar 304 ).
Sumber:
Street, Arthur. & Alexander, WO 1944. Logam dalam Layanan Manusia . 11 Edisi (1998).
USGS. Mineral Commodity Summaries: Nickel (2011).
Sumber: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/nickel/
Encyclopedia Britannica. Nikel.
Sumber: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/414238/nickel-Ni
Profil Logam: Nikel