锰酸锂
2017-06-06 17:50:13
锰酸锂,合成性能好、结构稳定的正极材料锰酸锂是锂离子蓄电池电极材料的关键,锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一。但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其
产业
化,掺杂是提高其性能的一种有效方法。掺杂有强M-O键、较强八面体稳定性且离子半径与锰离子相近的
金属
离子,能显著改善其循环性能。 锰酸锂与钴酸锂,三元等其他正极材料相比最大的优点是
价格
便宜,最大的缺点是容量低(只能发挥到100-110,河南思维典型值:105),压实低,导致不太好压.是钴酸锂和三元材料的过渡产品.在动力电池方面 很有可能被三元取代 。 锰酸锂-特点:锰酸锂与钴酸锂,三元等其他正极材料相比最大的优点是
价格
便宜,最大的缺点是容量低(只能发挥到100-110,河南思维典型值:105),不太好压.是钴酸锂和三元材料的过渡产品.锰酸锂比表面积研究是非常重要的,锰酸锂的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的,国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测,现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法,国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的,请参看我国国家标准(GB/T19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作,由于样品吸附能力的不同,有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间,如果测试过程没有实现完全自动化,那测试人员就时刻都不能离开,并且要高度集中,观察仪表盘,操控旋钮,稍不留神就会导致测试过程的失败,这会浪费测试人员很多的宝贵时间。真正完全自动化智能化比表面积测试仪产品,才符合测试仪器
行业
的国际标准,同类国际产品全部是完全自动化的,人工操作的仪器国外早已经淘汰。真正完全自动化智能化比表面积分析仪产品,将测试人员从重复的机械式操作中解放出来,大大降低了他们的工作强度,培训简单,提高了工作效率。真正完全自动化智能化比表面积测定仪产品,大大降低了人为操作导致的误差,提高测试精度。F-Sorb2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器(兼备直接对比法),更重要的F-Sorb2400比表面积测试仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备,其测试结果与国际一致性很高,稳定性也很好,同时减少人为误差,提高测试结果精确性。 锰酸锂主要为尖晶石型锰酸锂,尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料,至今一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注,它作为电极材料具有
价格
低、电位高、环境友好、安全性能高等优点,是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子电池的正极材料。 锰酸锂的生产目前
市场
上主要的锰酸锂有AB两类,A类是指动力电池用的材料,其特点主要是考虑安全性及循环性。B类是指手机电池类的替代品,其特点主要是高容量。 锰酸锂的生产主要以EMD和碳酸锂为原料,配合相应的添加物,经过混料,烧成,后期处理等步骤而生产的。从原材料及生产工艺的特点来考虑,生产本身无毒害,对环境友好。不产生废水废气,生产中的粉末可以回收利用。因此对环境没有影响。
镍钴锰酸锂
2017-06-06 17:50:12
镍钴锰酸锂镍钴锰酸锂是一种电池材料,锂电池用正极材料--镍钴锰酸锂,俗称三元材料,化学成分Li1+zM1-x-yNixCoyO2,是由氢氧化镍钴锰和锂原材料混合均匀后经三温区烧结得到。该材料比容量高,循环特性好,晶体结构理想,且制备工艺简单,运行成本低,生产周期短,产品性能稳定,是一种更经济,更安全的锂离子电池的正极材料,必将取代其他锂离子电池正极材料。高密度锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法,一种高密度锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法,其特征在于:包括将镍化合物、钴化合物、锰化合物混合、造粒,以3~10℃/min的升温速率,通过在一定温度和一定时间下进行第一次烧结,得到中间产物镍钴锰的氧化物(Ni↓[1/3]Co↓[1/3]Mn↓[1/3])↓[3]O↓[4];然后将镍钴锰的氧化物与一定比例的锂化合物均匀混合,以3~10℃/min的升温速率,在高温下,通过一定时间进行第二次烧结,再将烧结产物经过粉碎、粒度分级后得到高密度的镍钴锰酸锂。镍钴锰酸锂在电池材料方面的应用十分广泛。锂离子电池是新一代的绿色高能电池,具有电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效应等突出优点,广泛应用于各种便携式电动工具、电子仪表、移动电话、笔记本电脑、摄录机、武器装备等,在电动汽车中也具有良好的应用前景.正极材料是锂离子电池的重要组成部分,是目前锂离子电池中成本最高的部分。钴酸锂(LiCoO2)是目前唯一已经大规模
产业
化并广泛应用于商品锂离子电池的正极材料,然钴酸锂的年需求量已超过1万吨,从而导致钴价大幅攀升,钴资源短缺已开始制约
产业
发展。新型锂离子正极材料----复合氧化物镍钴锰酸锂是一种容量比较高的材料,其比容量比钴酸锂高出30%以上,和钴酸锂有相同的上下限电压,而且安全性也相对较好,
价格
相对较低,与电解液的相容性好,循环性能优异,更为重要的是其成本仅为钴酸锂的一半,是非常有前途的正极材料。此材料正逐步取代钴酸锂而成为在小型通讯和小型动力领域应用的主流正极材料。复合氧化物镍钴锰酸锂材料制备的关键是保证镍、钴、锰三元素的分子级混合,并控制其合理的粒度大小和分布。
镍钴锰酸锂
2017-06-02 15:14:45
锂
电池
的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。近年来,中国锂电池产量已大幅提升,锂电池正极材料也已经从单一的钴酸锂材料,发展到钴酸锂、锰酸锂、镍钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等材料齐头并进的阶段。 金瑞科技作为国内最专业的
电解锰
生产企业,拥有电解锰产能4万吨,2008年产量约占全球市场份额的3%;四氧化三锰年产能2万吨左右,市场占有率50%以上。近年来公司通过金丰锰业、获得松桃金瑞矿业和黔东锰矿各50%股权等方式以提高产能及矿山自给率。目前电解锰行业需求出现积极信号。我们预计,未来两年在政府淘汰落后产能的治理中,公司有望进一步扩大市场份额。 公司控股的子公司金天能源材料于2005年12月率先在国内自主研发出了覆钴氧化型氢氧化镍新产品,并建成了1000吨/年的主要用于制作高品质镍氢二次电池以及动力电池产品生产线。目前金天能源主要为比亚迪和日本汤浅供应镍氢电池正极,经过近两年的发展,覆钴氧化型氢氧化镍新产品已经打入了日本电池企业在国内的合资电池厂等高端市场;同时,公司项目系列产品中的动力型氢氧化镍品种已通过了日本松下电池企业的性能检测。目前国内氢氧化镍总需求量约为16000吨/年,其中,高品质的覆钴氧化型氢氧化镍产品仅有不到2000吨/年的生产规模,而金天能源目前拥有氢氧化镍产能2000吨,覆钴氧化型氢氧化镍产能1000吨/年,预计公司能充分享受到行业成长的前景。 此外,公司开展了磷酸亚铁锂制备技术的研究和镍钴锰酸锂三元材料的研究,其中磷酸亚铁锂项目已取得了良好的结果,镍钴锰酸锂三元材料的开发也取得了较好的结果,并获得了科技部75万元的院所基金资助。随着国家鼓励发展电动汽车,大力提倡开发锂离子动力电池,公司电源材料必将受益。 本文为转载稿,仅代表作者本人的观点,与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失,上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜, 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。
镍钴锰酸锂
2017-06-06 17:50:13
锂电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与
价格
。近年来,中国锂电池
产量
已大幅提升,锂电池正极材料也已经从单一的钴酸锂材料,发展到钴酸锂、锰酸锂、镍钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等材料齐头并进的阶段。 金瑞科技作为国内最专业的电解锰生产企业,拥有电解锰产能4万吨,2008年
产量
约占全球
市场
份额的3%;四氧化三锰年产能2万吨左右,
市场
占有率50%以上。近年来公司通过金丰锰业、获得松桃金瑞矿业和黔东锰矿各50%股权等方式以提高产能及矿山自给率。目前电解锰
行业
需求出现积极信号。我们预计,未来两年在政府淘汰落后产能的治理中,公司有望进一步扩大
市场
份额。 公司控股的子公司金天能源材料于2005年12月率先在国内自主研发出了覆钴氧化型氢氧化镍新产品,并建成了1000吨/年的主要用于制作高品质镍氢二次电池以及动力电池产品生产线。目前金天能源主要为比亚迪和日本汤浅供应镍氢电池正极,经过近两年的发展,覆钴氧化型氢氧化镍新产品已经打入了日本电池企业在国内的合资电池厂等高端
市场
;同时,公司项目系列产品中的动力型氢氧化镍品种已通过了日本松下电池企业的性能检测。目前国内氢氧化镍总需求量约为16000吨/年,其中,高品质的覆钴氧化型氢氧化镍产品仅有不到2000吨/年的生产规模,而金天能源目前拥有氢氧化镍产能2000吨,覆钴氧化型氢氧化镍产能1000吨/年,预计公司能充分享受到
行业
成长的前景。 此外,公司开展了磷酸亚铁锂制备技术的研究和镍钴锰酸锂三元材料的研究,其中磷酸亚铁锂项目已取得了良好的结果,镍钴锰酸锂三元材料的开发也取得了较好的结果,并获得了科技部75万元的院所基金资助。随着国家鼓励发展电动汽车,大力提倡开发锂离子动力电池,公司电源材料必将受益。
镍白铜性能
2017-06-06 17:50:03
镍白铜性能新型无镍白铜的开发及性能的研究白铜是以镍为主要合金元素的铜合金,白铜不仅具有银白色的外观,而且具有优良的耐蚀性和良好的力学性能及工艺性能,长期以来被广泛用作弹性元件和与人体皮肤接触的拉链、眼睛架、硬币等物品。由于镍对人体有致敏甚至致癌的影响,越来越多的国家开始限制甚至禁止使用含镍合金材料制造与人体接触的产品,目前白铜正面临严峻的挑战,特别是2002年9月12日在Nature上报导了锌白铜(Cu-Ni-Zn合金)材质的欧元硬币中的Ni引起皮疹和水疱后,Ni过敏问题更引起全社会的广泛关注。因此开发新型的无镍白色铜合金(简称“无镍白铜”)显得尤为重要。 高贵典雅的银白色
金属
光泽是白铜的重要特征之一,因此,新型的“无镍白铜”除了具备常规的使用性能和工艺性能之外,还必须满足颜色方面的要求。本文以Cu-Mn-Zn合金为研究对象,以无镍白色铜合金开发为研究目标,综合考虑材料的使用性能加工性能和成本等因素,开发了Cu-Mn-Zn系列无镍白色铜合金。该系列合金不含镍元素,不会对人体有致敏和致癌的影响。不含贵重元素,合金成分都是采用我国富有的元素。利用锰的“漂白”或“褪色”的作用充分发挥锌提高合金明度、降低红色成分和改善熔铸性能的优点;加入能进一步改善合金性能的铝元素,严格控制碳含量,从而形成了Cu-Mn-Zn系列无镍白色铜合金。定量研究了Cu-Mn-Zn三元合金的颜色特征探讨了Mn、Zn和Al等合金元素对颜色和色泽稳定性能的影响,开发出综合性能优良的新型Cu-Mn-Zn-Al系列无镍白色铜合金。 本文还对添加不同稀土Ce的Cu-Mn-Zn-Al合金进行加工工艺、性能及耐蚀性能的研究。对熔炼出来的合格铸锭进行热轧,用正交实验法研究合金的退火温度及保温时间。通过对合金材料组织与性能进行了大量的综合实验,确定最佳工艺。探讨稀土Ce对Cu-Mn-Zn-Al合金组织、性能及耐蚀性能的影响,得到了最佳的稀土添加量。研究结论如下: 通过元素对合金颜色和性能影响的正交实验,Cu-12Mn-8Zn-Al组织性能优良。稀土Cu-12Mn-8Zn-Al合金热轧时,铸锭开坯温度为850℃,保温时间1h;中间退火温度为750℃,保温时间2h。经过两次冷轧得到约0.3mm的带材。通过对正交实验数据及对合金金相的分析:合金(含0.04Wt% Ce)按工艺(第一次退火为750℃×2h,第二次退火为700℃×2h。)处理后带材的综合性能最佳,其抗拉强度为567.4MPa,伸长率为4.7%,洛氏硬度为85HRB。 试验证明:适量稀土元素Ce的加入能净化合金的基体和晶界、细化晶粒、提高合金的抗拉强度和提高合金的耐蚀性。稀土Cu-12Mn-8Zn-Al在颜色和性能上达到了锌白铜的指标,可以在生产中使用这种低成本的合金来代替锌白铜。更多镍白铜性能请详见上海
有色金属
网
锰酸锂电池
2017-06-02 15:08:17
锰酸锂主要为尖晶石型锰酸锂 尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料,至今一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注,它作为电极材料具有价格低、电位高、环境友好、安全性能高等优点,是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子
电池
的正极材料。 合成性能好、结构稳定的正极材料锰酸锂是锂离子蓄电池[有色商机
:
铅酸蓄电池]电极材料的关键,锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一。但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化,掺杂是提高其性能的一种有效方法。掺杂有强M-O键、较强八面体稳定性且离子半径与锰离子相近的
金属
离子,能显著改善其循环性能。 锰酸锂与钴酸锂,三元等其他正极材料相比最大的优点是价格便宜,最大的缺点是容 锰酸锂量低(只能发挥到100-110,河南思维典型值:105),压实低,导致不太好压.是钴酸锂和三元材料的过渡产品.在动力电池方面 很有可能被三元取代 。 锰酸锂结构:LiMn2O4是一种典型的离子晶体,并有正、反两种构型。XRD分析知正常尖晶石LiMn2O4是具有Fd3m对称性的立方晶体,晶胞常数a=0.8245nm,晶胞体积V=0.5609nm3。氧离子为面心立方密堆积(ABCABC….,相邻氧八面体采取共棱相联),锂占据1/8氧四面体间隙(V4)位置(Li0.5Mn2O4结构中锂作有序排列:锂有序占据1/16氧四面体间隙),锰占据氧1/2八面体间隙(V8)位置。单位晶格中含有56个原子:8个锂原子,16个锰原子,32个氧原子,其中Mn3+和Mn4+各占50%。由于尖晶石结构的晶胞边长是普通面心立方结构(fcc)型的两倍,因此,每个晶胞实际上由8个立方单元组成。这八个立方单元可分为甲、乙两种类型。每两个共面的立方单元属于不同类型的结构,每两个共棱的立方单元属于同类结构。每个小立方单元有四个氧离子,它们均位于体对角线中点至顶点的中心即体对角线1/4与3/4处。其结构可简单描述为8个四面体8a位置由锂离子占据,16个八面体位置(16d)由锰离子占据,16d位置的锰是Mn3+和Mn4+按1:1比例占据,八面体的16c位置全部空位,氧离子占据八面体32e位置。该结构中MnO6氧八面体采取共棱相联,形成了一个连续的三维立方排列,即[M2]O4尖晶石结构网络为锂离子的扩散提供了一个由四面体晶格8a、48f和八面体晶格16c共面形成的三维空道。当锂离子在该结构中扩散时,按8a-16c-8a顺序路径直线扩散(四面体8a位置的能垒低于氧八面体16c或16d位置的能垒),扩散路径的夹角为107°,这是作为二次锂离子电池正极材料使用的理论基础。 市场人士表示,锰酸锂和锰酸锂电池行业的发展前景广阔。本文为转载稿,仅代表作者本人的观点,与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失,上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜, 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。
锰酸锂价格
2017-06-06 17:50:13
目前
市场
上比较常见的正极材料有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料,而最被看好的则是磷酸铁锂和三元材料这两种,因为目前这两种材料的性价比,以及技术实现难度等都较为适合作为汽车用动力锂电池的正极材料,相较于磷酸铁锂和三元材料,锰酸锂
价格
相对较便宜。但是从更为长远的角度来看,对普通锰酸锂材料进行改良后生产出的尖晶石结构的锰酸锂,可能更适合用作动力锂电池的正极材料。 首先,从能量密度来看,尖晶石结构的锰酸锂电池要优于磷酸铁锂电池。由于受到空间和车重的限制,汽车用动力电池必须要非常轻巧,而且储能量要尽可能大,这就需要动力电池的能量密度要高。目前磷酸铁锂电池的充放电电压在3.7V左右,但是尖晶石结构的锰酸锂可以达到4.2V左右,而锂电池充放电电压高低与其能量密度大小有着正相关的关系,所以从能量密度方面来说,尖晶石结构的锰酸锂电池要更胜一筹。 其次,从使用电池时的安全性来说,锰酸锂电池也有一定优势。正极材料的导电性能与其充放电时释放的热量大小直接相关,即正极材料导电性越好,电池充放电时释放的热量越小。由于磷酸铁锂材料的导电性不如锰酸锂,所以磷酸铁锂电池在充放电会释放出大量的热量,使动力电池组内部的温度急剧升高,这是非常不安全的。 中投顾问研究总监张砚霖也指出,从汽车用锂电池制造成本方面来说,尖晶石结构的锰酸锂电池也具有一定的优势。近年来,磷酸铁锂正极材料的
市场价格
徘徊在15-20万元/吨间,而锰酸锂正极材料的
价格
则处在9-15万元/吨的区间,显然使用锰酸锂作为动力锂电池的正极材料更加有利于降低汽车用动力电池的生产成本。
锰酸锂电池
2017-06-06 17:50:13
锰酸锂主要为尖晶石型锰酸锂 尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料,至今一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注,它作为电极材料具有
价格
低、电位高、环境友好、安全性能高等优点,是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子电池的正极材料。 合成性能好、结构稳定的正极材料锰酸锂是锂离子蓄电池电极材料的关键,锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一。但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其
产业
化,掺杂是提高其性能的一种有效方法。掺杂有强M-O键、较强八面体稳定性且离子半径与锰离子相近的
金属
离子,能显著改善其循环性能。 锰酸锂与钴酸锂,三元等其他正极材料相比最大的优点是
价格
便宜,最大的缺点是容 锰酸锂量低(只能发挥到100-110,河南思维典型值:105),压实低,导致不太好压.是钴酸锂和三元材料的过渡产品.在动力电池方面 很有可能被三元取代 。 锰酸锂结构:LiMn2O4是一种典型的离子晶体,并有正、反两种构型。XRD分析知正常尖晶石LiMn2O4是具有Fd3m对称性的立方晶体,晶胞常数a=0.8245nm,晶胞体积V=0.5609nm3。氧离子为面心立方密堆积(ABCABC….,相邻氧八面体采取共棱相联),锂占据1/8氧四面体间隙(V4)位置(Li0.5Mn2O4结构中锂作有序排列:锂有序占据1/16氧四面体间隙),锰占据氧1/2八面体间隙(V8)位置。单位晶格中含有56个原子:8个锂原子,16个锰原子,32个氧原子,其中Mn3+和Mn4+各占50%。由于尖晶石结构的晶胞边长是普通面心立方结构(fcc)型的两倍,因此,每个晶胞实际上由8个立方单元组成。这八个立方单元可分为甲、乙两种类型。每两个共面的立方单元属于不同类型的结构,每两个共棱的立方单元属于同类结构。每个小立方单元有四个氧离子,它们均位于体对角线中点至顶点的中心即体对角线1/4与3/4处。其结构可简单描述为8个四面体8a位置由锂离子占据,16个八面体位置(16d)由锰离子占据,16d位置的锰是Mn3+和Mn4+按1:1比例占据,八面体的16c位置全部空位,氧离子占据八面体32e位置。该结构中MnO6氧八面体采取共棱相联,形成了一个连续的三维立方排列,即[M2]O4尖晶石结构网络为锂离子的扩散提供了一个由四面体晶格8a、48f和八面体晶格16c共面形成的三维空道。当锂离子在该结构中扩散时,按8a-16c-8a顺序路径直线扩散(四面体8a位置的能垒低于氧八面体16c或16d位置的能垒),扩散路径的夹角为107°,这是作为二次锂离子电池正极材料使用的理论基础。 市场
人士表示,锰酸锂和锰酸锂电池
行业
的发展前景广阔。
镍:优势性能明显 应用领域广泛
2018-12-07 10:48:14
镍是一种天然存在,有着银白色闪亮外表的金属元素。它是地球上丰度第五的元素,广泛存在于地壳和地核中,地壳中的镍含量为百万分之八十,而地核则主要是由镍铁合金构成。镍是陨石中的常见元素,在植物、动物和海水中也有少量发现。
镍的名称源自于德语“Kupfernickel”,即假铜。这个名字源自15世纪的矿工,他们认为这种红褐色的矿石看起来像铜,但又很难开采。考古学家在2000多年前的金属制品中就发现了镍的存在。瑞典化学家Axel Cronstedt于1751年首次将镍作为一种元素识别并离析出来。1848年,挪威开始进行镍矿的开采,随后新喀里多尼亚和加拿大也分别于1875年和1886年开始了开采活动。在19世纪的这一时期,镍在电镀和合金领域逐渐崭露头角,例如用于铜、锌合金化形成的“镍银”(实际上不含任何银的成分)等。
镍广泛应用于数十万种产品中,涉及消费、工业、军事、运输、航空航天、海洋和建筑等领域。镍杰出的物理和化学性能让其在很多最终用途产品中显得十分重要。镍具有熔点高、耐腐蚀、抗氧化、延展性能好、易合金化等特性,而含镍产品更具有能源和资源利用率高、低维护水平下仍经久耐用以及可再生利用等优势。
镍资源量储备与开采
目前,全世界镍资源量的估计值为近3亿吨,含镍量具有经济价值的资源主要存在于硫化矿和红土矿的矿藏中。根据《全球镍资源趋势与禀赋的详细评估》统计数据显示,目前全球红土矿世界资源量为1.78亿吨,其中印度尼西亚、澳大利亚、菲律宾、古巴、新喀里多尼亚资源量占比分别为18.7%、17.7%、10.1%、9.1%和8.4%;全球硫化矿世界资源量为1.18亿吨,其中南非、俄罗斯、加拿大、澳大利亚资源量占比分别为28.1%、17.3%、18.6%和10.1%。
虽然在过去的30年间,镍的开采量大幅增加,但其探明量和资源量也稳步增长。影响这一发展进程的因素很多,包括知识水平的提高、边远地区勘探活动的增加,以及受有诱惑力的商品价格驱动等。另一方面,随着现代采矿、熔炼和精炼技术的进步,以及产能的不断提高,也使低品位镍矿的开采和加工成为可能。
此外,海洋中也被认为存在大量的镍矿资源。在深海海床发现的锰结核,含有包括镍在内的各种金属。根据最新估算,这一类矿藏中所含有的镍量超过2.9亿吨。预计深海开发技术的发展,将为未来获取这些资源提供帮助。
与大多数金属不同的是,镍矿的地质构造类型较为丰富多样,矿物学形式、地层深度、镍含量和伴生金属各不相同。这些变量决定了开采过程中所要使用的处理技术,以及不同的金属产出率。目前,在世界范围内有超过25个国家在从事镍矿的开采。其中亚洲、欧洲、美洲占比分别为47%、24%和15%,印度尼西亚、菲律宾、俄罗斯、澳大利亚和加拿大是最大的镍生产国。亚太地区占全球镍矿生产总量的70%以上,鉴于这一地区镍的储量丰富,预计未来该地区仍将是镍矿开采的首要阵地。
加拿大和俄罗斯主要从事硫化矿类型的矿藏开采。印度尼西亚和菲律宾则是在红土矿开采上占绝对优势。在澳大利亚,既有红土矿也有硫化矿的采矿生产。地质构造决定了红土矿类型的矿藏和矿山主要位于赤道地区,所以此类地区的镍矿藏开采在近几十年间始终稳步增长。值得一提的是,中国仅用10年时间就成为了全球镍生产的“领头羊”。仅2013年,中国就产出了全球超过三分之一的镍,近几年的年增长率更高达46%。
据了解,目前全球镍矿开采企业众多,包括金川集团、安巴托维、英美资源、必和必拓、嘉能可、JFE矿业、伦丁矿业、MMC诺里尔斯克镍业、太平洋金属、谢里特国际、埃赫曼、南纬32度、住友金属、淡水河谷和西部地区公司等。
镍的生产与用途
在过去的10年间,全球镍产量增加了65%以上,而中国则蹿升至原来的13倍。生产出的原生镍一般分成一级镍和二级镍两类。一级镍是指包括电解镍、镍粉、镍块,以及羟基镍在内的镍产品;二级镍包括镍生铁和镍铁。这些产品通常含镍量较低,专门用于不锈钢的生产。不锈钢生产厂家在使用这些产品时,还可以同时利用到成分中的铁。粗略估计,目前世界镍年产总量为199万吨,其中镍开采量中的55%与一级镍产品相关,二级镍产品则占其余的45%。
镍的用途普遍被归纳为初级用途和终极用途。初级用途被定义为镍产品向中间产品的转化。这些中间产品成为含镍最终用途产品的基础,初级用途产品都要先进行加工处理才适合使用,而镍的初级用途产品向最终用途物品的转化产生了镍不同的最终用途。据世界镍研究小组统计,2014年世界镍使用量为186万吨,中国镍使用量占到全球总量的一半。在初级用途中,亚洲占主导地位,为全球份额的70%左右,排在其后的欧洲占约20%,美国约为8%。
因为镍具有杰出的物理和化学性能,所以在不同的最终应用领域获得了广泛的应用。最着名的含镍材料就是不锈钢,它的使用已经超过了100年。目前,全球镍产量的三分之二被用来生产不锈钢。不锈钢制品具有使用寿命长、耐腐蚀和维护要求低的优点。镍作为不锈钢中的一种金属元素,为此作出了贡献。
镍的再生与利用
镍与其他金属类似,可以完全再生利用。含镍产品具有一定的价值,由此产生了收集和处理这些材料的基础设施。现代社会更将金属再生视为与环境有关的行为。世界上很多国家,从事废旧金属的收集、分类、制备、运输及利用等经济活动所雇佣的人员要比矿石开采和冶炼行业的更多,也具有更大的经济价值。
镍与铝、铜、铅、锌一样,是最具经济价值的常见金属。鉴于其商品价值属性,在初次使用之时,提高镍的使用效益的商业动机就很明显。在生产和使用环节的各个阶段,都有对镍进行有效回收和再生的措施。
再生效率的计算基于一套被普通认同和接受的再生指标。数据显示,全球已达生命终点产品的镍再生效率为63%。根据所处地区和特定用途的不同,镍的再生效率大有不同。就含镍不锈钢而言,因为可以达到非常高的再生效率,所以镍的再生效率在金属工业中名列前茅,为构筑循环经济模式作出了贡献。
镍是很多重要应用中都必不可少的材料。这些应用广泛惠及社会生活中的不同领域,从清洁的空气和水、安全食品的制备以及健康呵护等生存必需,到类似厨房用具和电脑这样的家庭用品;在工业领域,镍催化剂和镍合金是现代高效化学工业的关键所在,包括让炼油工业能够生产出低硫燃油。镍使清洁发电成为可能,并在所有的可再生能源解决方案中拥有一席之地。先进的绿色技术提高了能源效率,降低了碳排放量;在建筑领域,各种含镍合金艺术地将功能性与高科再生性结合到一起。
强度、成型性能和提高耐腐蚀能力是镍广为人知的性能,这些性能使含镍材料在严苛的环境和极高的温度下发挥重要作用。镍的新用途还将会出现在数以百万计的零件和工艺之中。此外,含镍材料还是理想的再生材料,这是因为其具有生命终止价值,较容易辨别,并能高效地转化为新的高性能材料。
镍为社会作出了巨大贡献,但镍工业的努力并未止步于此。
镍
2017-07-03 10:52:03
以镍为基加入其他元素组成的合金。1905年前后制出的含铜约30%的蒙乃尔(Monel)合金,是较早的镍合金。镍具有良好的力学、物理和化学性能,添加适宜的元素可提高它的抗氧化性、耐蚀性、高温强度和改善某些物理性能。镍合金可作为电子管用材料、精密合金(磁性合金、精密电阻合金、电热合金等)、镍基高温合金以及镍基耐蚀合金和形状记忆合金等。在能源开发、化工、电子、航海、航空和航天等部门中,镍合金都有广泛用途。简介英国科学家利用蚀刻技术,用硝酸浸泡含有适量磷元素的镍合金,制造出光线反射率极低的超黑色表面材料,这是世界上已知最黑的物质。铁镍能与铜,铁,锰,铬,硅,镁组成多种合金.其中镍铜合金是著名的蒙乃尔合金,它强度高,塑性好,在750度以下的大气中,化学性能稳定,广泛用于电气工业,真空管,化学工业,医疗器材和航海船舶工业等方面.注:切削加工困难。镍合金的应用和分类按用途分为①镍基高温合金。主要合金元素有铬、钨、钼、钴、铝、钛、硼、锆等。其中铬起抗氧化和抗腐蚀作用,其他元素起强化作用。在650~1000℃高温下有较高的强度和抗氧化、抗燃气腐蚀能力,是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。该方面人才较稀缺主要集中在钢铁英才网。 用于制造航空发动机叶片和火箭发动机、核反应堆、能源转换设备上的高温零部件。②镍基耐蚀合金。主要合金元素是铜、铬、钼。具有良好的综合性能,可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。最早应用的是镍铜合金,又称蒙乃尔合金;此外还有镍铬合金、镍钼合金、镍铬钼合金等。用于制造各种耐腐蚀零部件。③镍基耐磨合金。主要合金元素是铬、钼、钨,还含有少量的铌、钽和铟。除具有耐磨性能外,其抗氧化、耐腐蚀、焊接性能也好。可制造耐磨零部件,也可作为包覆材料,通过堆焊和喷涂工艺将其包覆在其他基体材料表面。④镍基精密合金。包括镍基软磁合金、镍基精密电阻合金和镍基电热合金等。最常用的软磁合金是含镍80%左右的玻莫合金,其最大磁导率和起始磁导率高,矫顽力低,是电子工业中重要的铁芯材料。镍基精密电阻合金的主要合金元素是铬、铝、铜,这种合金具有较高的电阻率、较低的电阻率温度系数和良好的耐蚀性,用于制作电阻器。镍基电热合金是含铬20%的镍合金,具有良好的抗氧化、抗腐蚀性能,可在1000~1100℃温度下长期使用。⑤镍基形状记忆合金。含钛50(at)%的镍合金。其回复温度是70℃,形状记忆效果好。少量改变镍钛成分比例,可使回复温度在30~100℃范围内变化。多用于制造航天器上使用的自动张开结构件、宇航工业用的自激励紧固件、生物医学上使用的人造心脏马达等。可应用于以下行业1.热处理工业。如炉辊、钟式炉及退火炉等。2. 煅烧炉。如用其来煅烧生产高性能刚玉,煅烧铬铁矿,以生产铬铁合金,回收在石油化工中用作催化剂的镍。3.化工和石油化工,用其制备新的蒸汽裂化粗汽油炉,以生产氢等。4.自动化装置。如催化支撑系统,火花塞。5.核工业用清洗设备,如核废料清除。6.钢铁工业。如直接还原铁矿石工艺,生产海绵钛。应用1、阀门密封件。具有抗氧化、耐高温和抗硫化作用的优良性能。2、喷涂材料。