鎳華

鎳華

鎳華是一種含水的鎳砷酸鹽礦物。形狀有柱狀、板狀,晶體的集合體常為皮殼狀、土狀或粉末狀。

白、灰、淡綠、黃綠色,透明到半透明都有,具有玻璃光澤。鮮綠色鎳華多作柱狀或針狀,常集結成放射狀,色彩耀眼動人,硬度1.5-2.5,以其艷麗的深綠色彩為探測含鎳礦物數量的指標,深受收藏家喜愛。被冠以鎳花之名。

基本概述編輯


鎳華
鎳華
鎳華圖冊
【化學組成】Ni3(H2O)8[AsO4]2
【形態】柱狀晶體,或沿呈板狀,集合體常呈皮殼狀、土狀或粉末狀。
【物理性質】硬度1.5-2.5,比重3.05,解理完全,參差狀斷口,顏色有白色、灰色、淡綠色或黃綠色,條痕淡綠色,透明到半透明,玻璃光澤。
【鑒定特徵】以顏色和產狀為鑒定特徵。
【成因及產狀】形成於鎳砷化物礦床的氧化帶。
【主要用途】礦物標本收藏。
【其它】以其產地德國Annaberg命名。
鎳是一種化學元素。化學符號Ni原子序數28,原子量58.69,屬周期系Ⅷ族。鎳是銀白色金屬,熔點1455℃,沸點2730℃,密度8.90g/cm3。有鐵磁性和延展性,能導電和導熱。常溫下,鎳在潮濕空氣中表面形成緻密的氧化膜,不但能阻止繼續被氧化,而且能耐鹼、鹽溶液的腐蝕。
鎳屬於親鐵元素,鎳礦在地殼中的含量為0.018%,僅次於硅、氧、鐵、鎂,居第5位。在地核中含鎳最高,是天然的鎳鐵合金超基性岩:0.2%;基性岩:0.0162%;中性岩:0.00552%;酸性岩:0.0082%。
已知含鎳礦物約50餘種。鎳礦主要礦物有鎳黃鐵礦[(Ni,Fe)S]、針鎳礦 (NiS)、紅砷鎳礦(NiAs) 、硅鎂鎳礦[(Ni,Mg)SiO·nHO]等。海底的錳結核中鎳的儲量很大,是鎳的重要遠景資源。

原料特點編輯


鎳華
鎳華
鎳華圖冊
鎳屬於親鐵元素,在地球中的含量僅次於硅、氧、鐵、鎂,居第5位。在地核中含鎳最高,是天然的鎳鐵合金。在地殼中鐵鎂質岩石含鎳高於硅鋁質岩石,例如橄欖岩含鎳為花崗岩的1000倍,輝長岩含鎳為花崗岩的80倍。已知含鎳礦物約50餘種。其中硫化物,如鎳黃鐵礦、紫硫鎳鐵礦等遊離硫化鎳形態存在,有相當一部分鎳以類質同象賦存於磁黃鐵礦中。而氧化鎳礦中,鎳紅土礦含鐵高,含硅鎂低,含鎳為1%~2%;硅酸鎳所含鐵低,含硅鎂高,含鎳為1.6%~4.0%。目前,氧化鎳礦的開發利用是以鎳紅土礦為主,它是由超基性岩風化發展而成的,鎳主要以鎳褐鐵礦(很少結晶到不結晶的氧化鐵)形式存在。

晶體形態


柱狀晶體,或沿呈板狀,集合體常呈皮殼狀、土狀或粉末狀;晶系和空間群:單斜晶系,C32—C2/m;
晶胞參數:a0=10.14埃,b0=13.31埃,c0=4.71埃,z=2;
粉晶數據:6.58(1)2.98(0.3)3.18(0.26)
物理性質
硬度:1.5-2.5
鎳華
鎳華
比重:3.05g/cm3
解理:解理完全
斷口:參差狀斷口
顏色:白色、灰色、淡綠色或黃綠色
條痕:淡綠色
透明度:透明到半透明
光澤:玻璃光澤
其他:薄片具撓性。溶於鹽酸
光學性質
二軸晶(-),Np=1.622,Nm=1.658,Ng=1.687,雙反射率=0.0650,2V(計算)=82,2V(實測)=84.色散相對較弱。

礦業簡史編輯


鎳華
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鎳華圖冊
古代埃及和我國都曾用含鎳很高的隕鐵作器物。我國公元前206年(漢朝)以前就已掌握了冶鍊白銅(即銅鎳鋅合金,含Cu52%~80%,Ni5%~35%,Zn10%~35%)的技術。
1865年法國加尼爾首次在新喀里多尼亞發現硅酸鎳礦,以後被他命名為硅鎂鎳礦。1875年開始開採,由於當地燃料、熔劑缺乏,勞力不足,礦石送往法國、德國冶鍊,是世界上最早用鼓風爐煉鎳的礦石。1856年A.P.薩爾得在加拿大定子午線時發現在薩德伯里地區羅盤讀數顯得偏斜,隨後,墨累據此在附近檢查,從鐵帽上(即克里斯頓礦體頂盤)採樣分析發現含Ni1%、Cu2%的礦石,但因交通不便,未引起注意,至1883年才開展工作,於1886年發現克里斯頓礦床,從而發現了世界聞名的薩德伯里超大型銅鎳硫化物礦床,1901年露采出礦。從此世界鎳的冶鍊由氧化鎳轉向硫化鎳。
我國鎳工業始於1957年四川省力馬河鎳礦的開採,雖然生產規模較小,填補了我國鎳工業的空白,在當時緩和了我國“鎳荒”。1958年甘肅省地質局發現金川(即白家嘴子)鎳礦,並於60年代投產,這在很大程度中解決了我國對鎳的需要。到了90年代,由於新疆喀拉通克鎳礦、雲南金平鎳礦及吉林赤柏松鎳礦的開發和投產,更使我國鎳工業的發展上了一個新台階。

資源狀況


鎳華
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鎳華圖冊
截至1995年末,中國已探明鎳礦區84處,分佈於全國18個省、自治區。鎳的保有儲量為785.31萬t,其中A+B+C級占儲量的47.9%,為376.39萬t。如以我國的工業儲量(A+B+C級)與西方國家的儲量基礎相比,我國在古巴(儲量基礎2300萬t)、新喀里多尼亞(儲量基礎1500萬t)、加拿大(儲量基礎1400萬t)、印度尼西亞(儲量基礎1300萬t)、菲律賓(儲量基礎1100萬t)、俄羅斯(儲量基礎730萬t)、澳大利亞(儲量基礎680萬t)、巴西(儲量基礎430萬t)之後,位居世界第9位。
60年代由於甘肅金川硫化銅鎳礦床勘查成功,鎳儲量10年增加了1倍多。自1975年以後,鎳的保有儲量基本上穩定在760~780萬t。我國鎳礦資源是比較豐富的,據預測,資源量在900萬t左右。最有遠景的地區是新疆哈密的黃山、穹塔格和塔里木盆地北緣。我國鎳礦分佈就大區來看,主要分佈在西北西南和東北,其保有儲量佔全國總儲量的比例分別為76.8%、12.1%、4.9%。就各省(區)來看,甘肅儲量最多,佔全國鎳礦總儲量的62%,其次是新疆(11.6%)、雲南(8.9%)、吉林(4.4%)、湖北(3.4%)和四川(3.3%)。

應用價值


鎳華
鎳華
鎳華圖冊
鎳是一種銀白色金屬,首先是1751年由瑞典礦物學家克朗斯塔特(A.F.Cronstedt)分離出來的。由於它具有良好的機械強度和延展性,難熔耐高溫,並具有很高的化學穩定性,在空氣中不氧化等特徵,因此是一種十分重要的有色金屬原料,被用來製造不鏽鋼、高鎳合金鋼和合金結構鋼,廣泛用於飛機、雷達導彈坦克艦艇宇宙飛船、原子反應堆等各種軍工製造業。在民用工業中,鎳常製成結構鋼耐酸鋼耐熱鋼等大量用於各種機械製造業。鎳還可作陶瓷顏料和防腐鍍層,鎳鈷合金是一種永磁材料,廣泛用於電子遙控、原子能工業和超聲工藝等領域,在化學工業中,鎳常用作氫化催化劑。近年來,在彩色電視機、磁帶錄音機和其他通訊器材等方面鎳的用量也正在迅速增加。總之,由於鎳具有優良性能,已成為發展現代航空工業、國防工業和建立人類高水平物質文化生活的現代化體系不可缺少的金屬。