鎳,這種銀白色的金屬,不僅機(jī)械強(qiáng)度高、延展性好,還具有難熔耐高溫和高度化學(xué)穩(wěn)定性的特點(diǎn),因此被視為重要的戰(zhàn)略金屬。盡管鎳在地殼中的平均品位僅為0.01%,且全球已探明的鎳資源儲量約為1.6億噸,但適合開采的礦床卻并不多見。目前,世界上可開采的鎳礦主要限于硫化鎳礦和氧化鎳礦。
鎳的回收過程
1.收集
首先,需要從各種廢料中收集鎳。這些廢料包括電池、電鍍廢液、金屬加工廢料、廢電器電子產(chǎn)品等。收集時(shí)要分類收集,避免不同金屬的混雜。
2.分離
將收集到的廢料進(jìn)行分離,提取出其中的鎳。常用的分離方法有化學(xué)浸出法、電解法、浮選法和磁選法等?;瘜W(xué)浸出法是先將廢料與酸或堿反應(yīng),使鎳溶解,然后通過萃取、吸附等方法將鎳提取出來。電解法則是在電解槽中通電,使鎳在陰極上析出。浮選法和磁選法則適用于一些特殊的廢料。
3.精煉
提取出的鎳通常含有雜質(zhì),需要進(jìn)行精煉。常用的精煉方法有電解精煉、火法精煉和化學(xué)精煉等。電解精煉是利用電解原理,使鎳在陰極上析出,純度較高?;鸱ň珶拕t是利用高溫使雜質(zhì)揮發(fā),留下純度較高的鎳。化學(xué)精煉則是通過化學(xué)反應(yīng)將雜質(zhì)去除。
鎳的再生利用技術(shù)
1.合金制備
再生利用的一個(gè)重要方向是制備鎳合金。鎳合金具有高強(qiáng)度、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于航空、航天等領(lǐng)域。通過添加不同的元素,可以制備出不同性能的鎳合金。例如,加入鉻可以制備出耐腐蝕的鎳鉻合金,加入鐵可以制備出高強(qiáng)度的鎳鐵合金。
2.電鍍
電鍍是另一種再生利用的方法。通過電鍍,可以將鎳沉積在金屬表面,形成一層致密的薄膜,提高金屬的耐腐蝕性和美觀度。電鍍過程中,需要控制電流密度、溫度、pH值等參數(shù),以確保鍍層的質(zhì)量和穩(wěn)定性。
3.催化劑制備
鎳作為一種催化劑,在化工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。通過再生利用,可以制備出鎳催化劑,用于各種化學(xué)反應(yīng)的催化。例如,鎳催化劑可以用于加氫反應(yīng)、氧化反應(yīng)等。
鎳作為現(xiàn)代工業(yè)的重要戰(zhàn)略金屬,廣泛應(yīng)用于不銹鋼、電池、電鍍、合金制造等領(lǐng)域。隨著全球能源轉(zhuǎn)型加速,新能源汽車、儲能設(shè)備等產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長,進(jìn)一步推高了鎳資源需求。然而,原生鎳礦資源儲量有限且開采過程能耗高、污染大,如何通過回收含鎳物料實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用,已成為全球綠色發(fā)展的核心議題之一。