鎳（Nickel），是一種硬而有延展性并具有鐵磁性的金屬,，它能夠高度磨光和抗腐蝕,。鎳屬于親鐵元素。地核主要由鐵,、鎳元素組成,。在地殼中鐵鎂質(zhì)巖石含鎳高于硅鋁質(zhì)巖石，例如橄欖巖含鎳為花崗巖的1000倍,，輝長(zhǎng)巖含鎳為花崗巖的80倍,。

2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考,，鎳金屬和鎳合金在2B類(lèi)致癌物清單中,。

制備方法

1.電解法。將富集的硫化物礦焙燒成氧化物,，用炭還原成粗鎳,，再經(jīng)電解得純金屬鎳。

2.羰基化法,。將鎳的硫化物礦與一氧化碳作用生成四羰基鎳,，加熱后分解，又得純度很高的金屬鎳,。

3.氫氣還原法,。用氫氣還原氧化鎳，可得金屬鎳,。

4.在鼓風(fēng)爐中混入氧置換硫,，加熱鎳礦可得到鎳的氧化物。而此種氧化物再和與鐵反應(yīng)過(guò)的酸液進(jìn)行作用就能得到鎳金屬。

5.礦石經(jīng)煅燒成氧化物后,，再用水煤氣或炭還原得到鎳,。

應(yīng)用領(lǐng)域

因?yàn)殒嚨目垢g性佳，常被用在電鍍上,。鎳鎘電池含有鎳,。

主要用于合金（配方）（如鎳鋼和鎳銀）及用作催化劑（如拉內(nèi)鎳，尤指用作氫化的催化劑）,，可用來(lái)制造貨幣等，鍍?cè)谄渌饘偕峡梢苑乐股P,。主要用來(lái)制造不銹鋼和其他抗腐蝕合金,，如鎳鋼、鎳鉻鋼及各種有色金屬合金,，含鎳成分較高的銅鎳合金,，就不易腐蝕。也作加氫催化劑和用于陶瓷制品,、特種化學(xué)器皿,、電子線路、玻璃著綠色以及鎳化合物制備等等,。

電解鎳：電解鎳是使用電解法制成的鎳,，用它制造的不銹鋼和各種合金鋼被廣泛地用于飛機(jī)、坦克,、艦艇,、雷達(dá)、導(dǎo)彈,、宇宙飛船和民用工業(yè)中的機(jī)器制造,、陶瓷顏料、永磁材料,、電子遙控等領(lǐng)域,。

發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)史

隕石包含著鐵和鎳，早期它們被作為上好的鐵使用,。因?yàn)檫@種金屬不生銹,，它被秘魯?shù)耐林醋魇倾y。一種含有鋅鎳的合金被叫做白銅,，在公元前200年的中國(guó)被使用,。有些甚至延伸到了歐洲。

在1751年,，工作于斯德哥爾摩（瑞典首都）的Alex Fredrik Cronstedt研究一種新的金屬——叫做紅砷鎳礦（NiAs）——其來(lái)自瑞典的海爾辛蘭的Los,。他以為其包含銅，但他提取出的是一種新的金屬，他宣布并命名為Nickel（鎳）于1754年,。許多化學(xué)家認(rèn)為它是鈷,，砷，鐵和銅的合金——這些元素以微量的污染物出現(xiàn),。直到1775年純凈的鎳才被Torbern Bergman制取,，這才確認(rèn)了它是一種元素。

礦產(chǎn)分布

世界上紅土鎳礦分布在赤道線南北30度以內(nèi)的熱帶國(guó)家,，集中分布在環(huán)太平洋的熱帶―亞熱帶地區(qū),，主要有：美洲的古巴、巴西,；東南亞的印度尼西亞,、菲律賓；大洋洲的澳大利亞,、新喀里多尼亞,、巴布亞新幾內(nèi)亞等。中國(guó)鎳礦分布就大區(qū)來(lái)看,，主要分布在西北,、西南和東北，其保有儲(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)量的比例分別為76.8%,、12.1%,、4.9%。就各?。▍^(qū)）來(lái)看,，甘肅儲(chǔ)量最多，占全國(guó)鎳礦總儲(chǔ)量的62%,，其次是新疆（11.6%）,、云南（8.9%）、吉林（4.4%）,、湖北（3.4%）和四川（3.3%）,。其中甘肅金昌的銅鎳共生礦床，鎳資源儲(chǔ)量巨大,，僅次于加拿大薩德伯里鎳礦,，居世界第二，亞洲第一,。

物理性質(zhì)

鎳近似銀白色,、硬而有延展性并具有鐵磁性的金屬元素，它能夠高度磨光和抗腐蝕,。溶于硝酸后,，呈綠色,。主要用于合金（如鎳鋼和鎳銀）及用作催化劑（如蘭尼鎳，尤指用作氫化的催化劑）

密度 8.902g/cm3

熔點(diǎn) 1453℃

沸點(diǎn) 2732℃

延展性 有良好延展性

硬度 中等

外觀 銀白色金屬

磁性 具有磁性

可塑性 良好

耐腐蝕性 好

化學(xué)性質(zhì)

化學(xué)特性

化學(xué)性質(zhì)較活潑,，但比鐵穩(wěn)定,。室溫時(shí)在空氣中難氧化，不易與濃硝酸反應(yīng),。細(xì)鎳絲可燃,，加熱時(shí)與鹵素反應(yīng)，在稀酸中緩慢溶解,。能吸收相當(dāng)數(shù)量氫氣,。

鎳不溶于水，常溫下在潮濕空氣中表面形成致密的氧化膜,，能阻止本體金屬繼續(xù)氧化,。在稀酸中可緩慢溶解，釋放出氫氣而產(chǎn)生綠色的正二價(jià)鎳離子Ni2 ,；耐強(qiáng)堿。鎳可以在純氧中燃燒,，發(fā)出耀眼白光,。同樣的，鎳也可以在氯氣和氟氣中燃燒,。對(duì)氧化劑溶液包括硝酸在內(nèi),，均不發(fā)生反應(yīng)。鎳是一個(gè)中等強(qiáng)度的還原劑,。鎳鹽酸,、硫酸、有機(jī)酸和堿性溶液對(duì)鎳的浸蝕極慢,。鎳在稀硝酸緩慢溶解,。發(fā)煙硝酸能使鎳表面鈍化而具有抗腐蝕性。鎳同鉑,、鈀一樣,，鈍化時(shí)能吸大量的氫，粒度越小,，吸收量越大,。鎳的重要鹽類(lèi)為硫酸鎳和氯化鎳。實(shí)驗(yàn)室中也常用到硝酸鎳,，帶有結(jié)晶水,，化學(xué)式為Ni（NO3）2·6H2O，綠色透明的顆粒,，易吸收空氣中的水蒸汽,。與鐵,，鈷相似，在常溫下對(duì)水和空氣都較穩(wěn)定,，能抗堿性腐蝕,，故實(shí)驗(yàn)室中可以用鎳坩堝熔融堿。硫酸鎳（NiSO4）能與堿金屬硫酸鹽形成礬Ni（SO4）?·6H2O（MI為堿金屬離子）,。 2價(jià)鎳離子能形成配位化合物,。常壓下，鎳即可與一氧化碳反應(yīng),，形成劇毒的四羰基鎳（Ni(CO)4）,，加熱后它又會(huì)分解成金屬鎳和一氧化碳。

外圍電子排布 3d84s2

元素周期表位置 第四周期第Ⅷ族

金屬半徑 124.6皮米

第一電離能 741.1kJ/mol

電負(fù)性 1.8

主要氧化數(shù) 2,、 3,、 4

鎳（Ⅱ）化合物

氧化鎳 NiC2O4=NiO CO CO2

氫氧化鎳 Ni2 2OH-=Ni（OH）2

硫酸鎳 2Ni 2H2SO4 2HNO3=2NiSO4 NO2 NO 3H2O

NiO H2SO4=NiSO4 H2O

NiCO3 H2SO4=NiSO4 CO2 H2O

鹵化鎳 NiF2、NiCl2,、NiBr2,、NiI2

鎳（Ⅲ）化合物

氧化高鎳 4NiO O2=2Ni2O3

2Ni（OH）2 Br2 2OH-=Ni2O3 2Br- 3H2O

2Ni2O3 4H2SO4=4NiSO4 O2 4H2O

Ni2O3 6HCl=2NiCl2 Cl2 3H2O

氫氧化高鎳 4NiCO3 O2=2Ni2O3 4CO2

2Ni（OH）2 NaClO H2O=2Ni（OH）3 NaCl

2Ni（OH）3 6HCl=2NiCl2 Cl2 6H2O

配合物

氨配位化合物 [Ni（NH3）6]2

氰配位化合物 [Ni（CN）4]2-

螯合物 [Ni（en）3]2

羰基配位化合物 Ni（CO）4

（C2H5）2Ni

毒理學(xué)簡(jiǎn)介

羰基鎳

金屬鎳幾乎沒(méi)有急性毒性，一般的鎳鹽毒性也較低,，但羰基鎳卻能產(chǎn)生很強(qiáng)的毒性,。羰基鎳以蒸氣形式迅速由呼吸道吸收，也能由皮膚少量吸收,，前者是作業(yè)環(huán)境中毒物侵入人體的主要途徑,。羰基鎳在濃度為3.5μg/m3時(shí)就會(huì)使人感到有如燈煙的臭味，低濃度時(shí)人有不適感覺(jué),。吸收羰基鎳后可引起急性中毒,，10分鐘左右就會(huì)出現(xiàn)初期癥狀，如：頭暈,、頭疼,、步態(tài)不穩(wěn)，有時(shí)惡心,、嘔吐,、胸悶；后期癥狀是在接觸12至36小時(shí)后再次出現(xiàn)惡心,、嘔吐,、高燒、呼吸困難,、胸部疼痛等,。接觸高濃度時(shí)發(fā)生急性化學(xué)肺炎，最終出現(xiàn)肺水腫和呼吸道循環(huán)衰竭而致死亡接觸致死量時(shí),，事故發(fā)生后4至11日死亡,。人的鎳中毒特有癥狀是皮膚炎,、呼吸器官障礙及呼吸道癌。

致突變性：腫瘤性轉(zhuǎn)化：倉(cāng)鼠胚胎5μmol/L,。

生殖毒性：大鼠經(jīng)口最低中毒劑量（TDL0）：158mg/kg（多代用）,，胚胎中毒，胎鼠死亡,。

致癌性：IARC致癌性評(píng)論：動(dòng)物為陽(yáng)性反應(yīng),。

遷移轉(zhuǎn)化：天然水中的鎳常以鹵化物、硝酸鹽,、硫酸鹽以及某些無(wú)機(jī)和有機(jī)絡(luò)合物的形式溶解于水,。水中的可溶性離子能與水結(jié)合形成水合離子（Ni(H2O)6）2 ，與氨基酸,、胱氨酸,、富里酸等形成可溶性有機(jī)絡(luò)離子，它們可以隨水流遷移,。鎳在水中的遷移,，主要是形成沉淀和共沉淀以及在晶形沉積物中向底質(zhì)遷移，這種遷移的鎳共占總遷移量的80%,；溶解形態(tài)和固體吸附形態(tài)的遷移僅占5%,。為此，水體中的鎳大部分都富集在底質(zhì)沉積物中,，沉積物含鎳量可達(dá)18～47ppm，為水中含鎳量的38000～92000倍,。土壤中的鎳主要來(lái)源于巖石風(fēng)化,、大氣降塵、灌溉用水（包括含鎳廢水）,、農(nóng)田施肥,、植物和動(dòng)物遺體的腐爛等。植物生長(zhǎng)和農(nóng)田排水又可以從土壤中帶走鎳,。通常,，隨污灌進(jìn)入土壤的鎳離子被土訓(xùn)無(wú)機(jī)和有機(jī)復(fù)合體所吸附，主要累積在表層,。

同位素

同位素 豐度 半衰期 衰變模式 衰變能量（MeV） 衰變產(chǎn)物

56Ni 人造 6.077天 電子捕獲 2.136 56Co

58Ni 68.08% ＞7×1020年 β衰變 - 58Fe

59Ni 人造 76,000年 電子捕獲 1.072 59Co

60Ni 26.23% 穩(wěn)定

61Ni 1.14% 穩(wěn)定

62Ni 3.63% 穩(wěn)定

63Ni 人造 100.1年 β衰變 2.137 63Cu

64Ni 0.93% 穩(wěn)定

儲(chǔ)運(yùn)條件

儲(chǔ)存于陰涼,、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種,、熱源,。包裝要求密封,不可與空氣接觸。應(yīng)與氧化劑,、酸類(lèi)等分開(kāi)存放,，切忌混儲(chǔ),。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施,。

生理功能

致敏性：鎳是最常見(jiàn)的致敏性金屬,，約有20%左右的人對(duì)鎳離子過(guò)敏，女性患者的人數(shù)要高于男性患者,，在與人體接觸時(shí),，鎳離子可以通過(guò)毛孔和皮脂腺滲透到皮膚里面去，從而引起皮膚過(guò)敏發(fā)炎,，其臨床表現(xiàn)為皮炎和濕疹,。一旦出現(xiàn)致敏，鎳過(guò)敏能常無(wú)限期持續(xù),?；颊咚艿膲毫Α⒑挂?、大氣與皮膚的濕度和磨擦?xí)又劓囘^(guò)敏的癥狀,。鎳過(guò)敏性皮炎臨床表現(xiàn)為瘙癢、丘疹性或丘疹水皰性的皮炎,，伴有苔蘚化,。

臨床觀察：在較高等動(dòng)物與人的體內(nèi)，鎳的生化功能尚未了解,。但體外實(shí)驗(yàn),，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床觀察提供了有價(jià)值的結(jié)果。

1．體外實(shí)驗(yàn)顯示了鎳硫胺素焦磷酸（輔羧酶）,、磷酸吡哆醛,、卟啉、蛋白質(zhì)和肽的親和力,，并證明鎳也與RNA和DNA結(jié)合,。

2．鎳缺乏時(shí)肝內(nèi)6種脫氫酶減少，包括葡萄糖-6-磷酸脫氫酶,、乳酸脫氫酶,、異檸檬酸脫氫酶、蘋(píng)果酸脫氫酶和谷氨酸脫氫酶,。這些酶參與生成NADH,、無(wú)氧糖酵解、三羧循環(huán)和由氨基酸釋放氮,。而且鎳缺乏時(shí)顯示肝細(xì)胞和線粒體結(jié)構(gòu)有變化,，特別是內(nèi)網(wǎng)質(zhì)不規(guī)整，線粒體氧化功能降低,。

3．貧血病人血鎳含量減少,，而且鐵吸收減少,，鎳有刺激造血功能的作用，人和動(dòng)物補(bǔ)充鎳后紅細(xì)胞,、血紅素及白細(xì)胞增加,。

生理需要：由于膳食中每日攝入鎳70～260μg/d，人的需要量是根據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果推算的,，可能需要量為25～35μg/d,。

過(guò)量表現(xiàn)：每天攝入可溶性鎳250mg會(huì)引起中毒。有些人比較敏感,，攝入600μg即可引起中毒,。依據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，慢性超量攝取或超量暴露,，可導(dǎo)致心肌,、腦、肺,、肝和腎退行性變,。

有資料顯示：每天喝含鎳高的水會(huì)增加癌癥發(fā)病率，特別是己患癌癥在放化療期間應(yīng)必須杜絕與鎳產(chǎn)品接觸,。市場(chǎng)上經(jīng)銷(xiāo)的部份陶瓷制食用具應(yīng)慎重選擇使用,，平時(shí)生活中拿一個(gè)含鎳高的陶瓷具做飲水具，會(huì)提高發(fā)病機(jī)會(huì),。

另外,，也有一些非正規(guī)廠家生產(chǎn)的性藥品也有鎳的高成份。所以對(duì)鎳與人身健康應(yīng)高度重視.

缺乏癥：動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示缺乏鎳可出現(xiàn)生長(zhǎng)緩慢,，生殖力減弱,。

市場(chǎng)發(fā)展

2006年1-12月，中國(guó)鎳?yán)塾?jì)產(chǎn)量為111280.01噸,，與2005年同期相比增長(zhǎng)了22.07%；2007年1-12月,，中國(guó)鎳?yán)塾?jì)產(chǎn)量為115772.10噸,，與2006年同期相比增長(zhǎng)了8.51%；2008年1-10月,，中國(guó)鎳?yán)塾?jì)產(chǎn)量為112209.99噸,，與2007年同期相比增長(zhǎng)了8.99%。

中國(guó)鎳行業(yè)在不斷發(fā)展的同時(shí),，也存在一些問(wèn)題,，如鎳礦中多為低品味，露采比例很小,，可采儲(chǔ)量?jī)H占總儲(chǔ)量的10%,，開(kāi)采和冶煉的技術(shù)相對(duì)較為落后,；選礦一般采用弱酸或弱堿介質(zhì)浮選工藝，選礦能力為430萬(wàn)噸/年,；中國(guó)鎳冶煉除幾家大型企業(yè)以外普遍采用火法的選锍熔煉技術(shù),，精煉鎳主要采用硫化鎳陽(yáng)極隔膜電解和硫酸選擇性浸出——電積工藝，與世界先進(jìn)技術(shù)還有一定差距,，因此中國(guó)開(kāi)采和冶煉的成本居高不下,。

2010年預(yù)計(jì)中國(guó)鎳消費(fèi)量將達(dá)到40萬(wàn)噸/年以后，中國(guó)將成為世界最大的鎳消費(fèi)國(guó),。2010年中國(guó)鎳金屬基礎(chǔ)儲(chǔ)量只有230萬(wàn)噸左右,，2010-2013年來(lái)中國(guó)鎳礦勘探?jīng)]有重大進(jìn)展，如果就按照這樣消費(fèi)下去的話,，10年后中國(guó)的鎳礦資源將逐漸消耗殆盡,。

2012年10月5日，中國(guó)新疆維吾爾自治區(qū)地礦部門(mén)和礦產(chǎn)企業(yè)經(jīng)4年勘查,，在新疆若羌縣發(fā)現(xiàn)百萬(wàn)噸級(jí)特大型鎳礦,，已探得鎳金屬資源量128萬(wàn)噸。

《2013-2017年中國(guó)金屬鎳行業(yè)全景調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》資料顯示,，中國(guó)和美國(guó)為最大消費(fèi)國(guó),。Higo稱，2013年中國(guó)鎳生鐵產(chǎn)量將增至35萬(wàn)噸,。鎳生鐵為低級(jí)鐵礦石的替代品,。中國(guó)不銹鋼生產(chǎn)商鎳生鐵使用量增加將抑制其對(duì)鎳的風(fēng)險(xiǎn)偏好，拖累鎳價(jià),。他表示,，中國(guó)需求將增加8.5%至83萬(wàn)噸，而包括生鐵在內(nèi)的產(chǎn)量將增長(zhǎng)10%至54萬(wàn)噸,。中國(guó)需求占全球總量的47%,。

截至2013年5月23日，中國(guó)庫(kù)存180,，024噸,。2013年全球不銹鋼產(chǎn)量或自1月預(yù)估增長(zhǎng)1.7%至3，650萬(wàn)噸,。中國(guó)產(chǎn)量將增加3.7%至1,，680萬(wàn)噸。根據(jù)國(guó)際不銹鋼論壇,，亞洲不銹鋼產(chǎn)量占全球總量的70%,。

中國(guó)鎳供給有兩個(gè)部分組成，一部分是新產(chǎn)鎳精礦供應(yīng)，這部分占鎳總供給量的72.9%,，另一部分來(lái)自再生鎳占27.1%,，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，鎳的需求量不斷增加,。

南非：Nkomati鎳礦,，位于南非共和國(guó)東部Mpumalanga地區(qū)，距離約翰內(nèi)斯堡300公里處,，1997年投產(chǎn),，為南非的第一座鎳礦。分為兩個(gè)礦床：高含量礦,、低含量礦,。高含量礦送至Rustenburg冶煉廠進(jìn)行冶煉，低含量礦送至博斯瓦納和津巴布韋進(jìn)行冶煉,。2007年進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)可行性研究,，預(yù)計(jì)2010年擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目投產(chǎn)。2010年產(chǎn)能與產(chǎn)能4000噸左右（金屬量）,。擴(kuò)產(chǎn)后,，開(kāi)采壽命將從2023年延長(zhǎng)至2030年，并將逐步改為露天開(kāi)采,。