Nikel adalah logam yang kuat, berkilau, putih keperakan yang merupakan makanan pokok kehidupan kita sehari-hari dan dapat ditemukan di mulai dari baterai yang memberi daya pada remote televisi kita hingga stainless steel yang digunakan untuk membuat kita wastafel dapur.
Properti
- Simbol Atom: Ni
- Nomor Atom: 28
- Kategori Elemen: Logam transisi
- Kepadatan: 8,908 g / cm3
- 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 berlimpah kelima di (dan di) planet kita. Dikombinasikan dengan besi, nikel sangat stabil, yang menjelaskan keberadaannya dalam bijih yang mengandung besi dan penggunaannya yang efektif dalam kombinasi dengan besi untuk membuat stainless steel.
Nikel sangat kuat dan tahan terhadap korosi, membuatnya sangat baik untuk memperkuat logam paduan. Ini juga sangat ulet dan lunak, sifat-sifat yang memungkinkan banyak paduannya dibentuk menjadi kawat, batang, tabung, dan lembaran.
Sejarah
Baron Axel Fredrik Cronstedt pertama kali mengekstraksi nikel murni pada 1751, tetapi diketahui ada jauh lebih awal. Dokumen China dari sekitar 1500BC merujuk ke 'tembaga putih' (baitong), yang sangat mungkin merupakan paduan nikel dan perak. Penambang Jerman abad kelima belas, yang percaya mereka bisa mengekstraksi tembaga dari bijih nikel di Saxony, menyebut logam itu sebagai kupfernickel, 'tembaga iblis,' sebagian karena upaya mereka yang sia-sia untuk mengekstraksi tembaga dari bijih, tetapi juga sebagian karena dampak kesehatan yang disebabkan oleh kandungan arsenik yang tinggi dalam bijih.
Pada tahun 1889, James Riley membuat presentasi kepada Institut Besi dan Baja Inggris Raya tentang bagaimana pengenalan nikel dapat memperkuat baja tradisional. Presentasi Riley menghasilkan peningkatan kesadaran akan sifat-sifat paduan nikel yang menguntungkan dan bertepatan dengan penemuan deposit nikel yang besar di Kaledonia Baru dan Kanada.
Pada awal abad ke-20, penemuan deposit bijih di Rusia dan Afrika Selatan memungkinkan produksi nikel dalam skala besar. Tidak lama kemudian, Perang Dunia I dan Perang Dunia II menghasilkan peningkatan signifikan dalam baja dan, akibatnya, permintaan nikel.
Produksi
Nikel terutama diekstraksi dari nikel sulfida pentlandit, pirhotit, dan millerite, yang mengandung sekitar 1% konten nikel, dan bijih laterit yang mengandung besi limonit dan garnierit, yang mengandung sekitar 4% konten nikel. Bijih nikel ditambang di 23 negara, sedangkan nikel dilebur di 25 negara berbeda.
Proses pemisahan untuk nikel sangat tergantung pada jenis bijih. Nikel sulfida, seperti yang ditemukan di Canadian Shield dan Siberia, umumnya ditemukan jauh di bawah tanah, menjadikannya padat karya dan mahal untuk diekstraksi. Namun, proses pemisahan untuk bijih ini jauh lebih murah daripada untuk varietas laterit, seperti yang ditemukan di Kaledonia Baru. Selain itu, nikel sulfida sering memiliki manfaat mengandung pengotor dari unsur-unsur berharga lainnya yang dapat dipisahkan secara ekonomis.
Bijih sulfida dapat dipisahkan menggunakan proses flotasi buih dan hidrometalurgi atau magnetik untuk membuat nikel matte dan oksida nikel. Produk setengah jadi ini, yang biasanya mengandung 40-70% nikel, kemudian diproses lebih lanjut, seringkali menggunakan Proses Sherritt-Gordon.
Proses Mond (atau Karbonil) adalah metode yang paling umum dan efisien untuk mengolah nikel sulfida. Dalam proses ini, sulfida diperlakukan dengan hidrogen dan diumpankan ke dalam tanur penguapan. Di sini ia bertemu karbon monoksida 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 laterit, sebaliknya, biasanya dilebur dengan metode piro-logam karena kandungan besinya yang tinggi. Bijih laterit juga memiliki kadar air yang tinggi (35-40%) yang membutuhkan pengeringan dalam tanur rotary tanur. Ini menghasilkan oksida nikel, yang kemudian dikurangi menggunakan tungku listrik pada suhu antara 2480-2930 F ° (1360-1610 C °) dan diuapkan untuk menghasilkan logam nikel Kelas I dan nikel sulfat.
Karena kandungan besi yang terjadi secara alami di bijih laterit, produk akhir dari sebagian besar smelter yang bekerja dengannya bijih adalah feronikel, yang dapat digunakan oleh produsen baja setelah silikon, karbon, dan pengotor fosfor dihapus.
Menurut negara, produsen nikel terbesar pada tahun 2010 adalah Rusia, Kanada, Australia, dan Indonesia. Itu produsen nikel olahan terbesar adalah Norilsk Nikel, Vale S.A., 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 Institut Nikel, logam tersebut digunakan di lebih dari 300.000 produk yang berbeda. Paling sering ditemukan di baja dan paduan logam, tetapi juga digunakan dalam produksi baterai dan permanen magnet.
Besi tahan karat
Sekitar 65% dari semua nikel yang diproduksi masuk ke stainless steel.
Baja Austenitik adalah baja tahan karat non-magnetik yang mengandung kadar tinggi kromium dan nikel, dan kadar karbon yang rendah. Kelompok baja ini - digolongkan sebagai baja tahan karat seri 300 - dihargai karena sifat formabilitas dan ketahanannya terhadap korosi. Baja Austenitik adalah baja tahan karat yang paling banyak digunakan.
Rentang baja tahan karat austenitik yang mengandung nikel ditentukan oleh kubik berpusat pada wajahnya (FCC) struktur kristal, yang memiliki satu atom di setiap sudut kubus dan satu di tengah masing-masing wajah. Struktur butiran ini terbentuk ketika jumlah nikel yang cukup ditambahkan ke paduan (delapan hingga sepuluh persen dalam paduan baja tahan karat 304 standar).
Sumber
Street, Arthur. & Alexander, W. O., 1944. Logam dalam Layanan Manusia. Edisi ke-11 (1998).
USGS. Ringkasan Komoditas Mineral: Nikel (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