Il nichel: la "vitamina" dell'industria moderna e la tecnica magica di estrazione del nichel

Il nichel è un metallo bianco-argenteo con simbolo chimico Ni e numero atomico 28. Si trova nel gruppo VIII del quarto periodo della tavola periodica. Il punto di fusione è elevato, pari a 1455°C.

Caratteristiche fondamentali:

Resistenza alla corrosione: forma un film di ossido denso e si comporta eccezionalmente bene, soprattutto in ambienti alcalini.

Ferromagnetismo: presenta un forte ferromagnetismo al di sotto della temperatura di Curie (358°C).

Compatibilità con le leghe: può formare leghe con vari metalli come ferro, rame e cromo, ognuna con proprietà diverse.

Attività catalitica: in forme specifiche, può essere utilizzato come eccellente catalizzatore per idrogenazione, reforming e altre reazioni.

Ampi campi di applicazione:

1. Produzione di acciaio inossidabile

Più del 65% del nichel viene utilizzato nella produzione di acciaio inossidabile. L'aggiunta di nichel può migliorare significativamente la resistenza alla corrosione, la resistenza e la tenacità dell'acciaio, rendendo l'acciaio inossidabile un materiale ideale per l'edilizia, gli utensili da cucina, le apparecchiature mediche e altri settori.

2. Tecnologia delle batterie

Il nichel è un componente chiave del materiale catodico per le batterie agli ioni di litio, in particolare per le batterie NMC (nichel manganese cobalto) e NCA (nichel cobalto alluminio). Con il rapido sviluppo dei veicoli elettrici, la domanda di nichel nel settore delle batterie è cresciuta in modo esplosivo.

3. Aerospaziale

Le superleghe a base di nichel sono materiali fondamentali per motori a reazione, turbine a gas e motori di razzi, in grado di resistere a temperature e pressioni estreme per garantire la sicurezza del volo.

4. Industria galvanica

La galvanizzazione al nichel fornisce superfici resistenti alla corrosione, all'usura e decorative per altri metalli ed è ampiamente utilizzata in componenti automobilistici, rubinetti, gioielli e altri settori.

5. Catalizzatore

Il nichel funge da catalizzatore nella raffinazione del petrolio e nella produzione chimica, promuovendo importanti processi chimici come le reazioni di idrogenazione.

Resina per l'estrazione del nichel: tecnologia di "cattura" precisa:

Tipo acido imminodiacetico (IDA): contiene il gruppo -CH₂N(CH₂COOH)₂

pH di lavoro: 2,5-6,0

Caratteristica: questa è la resina chelante generica più comunemente utilizzata. Ha una buona capacità di adsorbimento e selettività per gli ioni nichel in un ampio intervallo di pH (soprattutto da condizioni debolmente acide a neutre) e può separare efficacemente il nichel dagli ioni metallici alcalino-terrosi comuni (come calcio e magnesio). Il coefficiente di separazione per nichel e cobalto raggiunge 50-200, rendendola particolarmente adatta per il riciclo di liquidi per batterie.

Tipo acido aminofosforico: contiene gruppi -CH₂NHCH₂PO₃H₂

pH di lavoro: 1,5-4,5

Caratteristiche: ha un'elevata selettività per il nichel, soprattutto in ambienti acidi. Può adsorbire preferenzialmente il nichel da soluzioni con alte concentrazioni di ioni interferenti come calcio e magnesio.

Tipo bispiridinammina: contiene un ligando amminico basato su un anello bipyridinico

Caratteristiche: ha un'elevata selettività e forza di legame e può adsorbire selettivamente il nichel in condizioni difficili come acidi forti o alta salinità. Viene utilizzato principalmente in settori con requisiti estremamente elevati per la purezza del nichel.