電解鎳製造全過程，唯一敢以魔鬼提名的金屬，一般人沒見過

這是歷史唯一敢用魔鬼命名的金屬 它一度導致礦工精神錯亂 甚至休克死亡 截止2024年 中俄澳巴手握全球60%金人產量 鎳作為原子序數28 工藝不僅體現在大海撈針的罕見畫面 它更是生化戰士用來洩氣的鞭打對象 今天 咱們將把硫化鎳礦 指成高冰鎳提取電解純鎳的機密從頭到尾弄明白 事情還是要從1915年《自然》雜誌的一篇報道說起 鎳是在1600年代由德國銅礦工發現 它的原始礦顏色偏深 通常帶有綠色塗層 為了獲取礦石成分 礦工妄圖使用煉銅術用以熔煉 後來但凡接觸過的都開始劇烈嘔吐 噴射不止 從此 礦工將其命名Copernico 意思是老尼克的銅 用作魔鬼的象徵 直到1751年瑞典化學家Axel Kronstedt成功分出並確定其真實存在 而據說我國曾在公元前300年就出現了含鎳氣敏兵器 因為顏色恰似白銀 也被稱為白銅 又在16世紀相繼傳入歐洲 被稱作中國銀 直到今天 中國石也是波斯語和阿拉伯語的全稱 隨著鎳礦從地裡被挖出 我們也得以進入第一步破碎 鎳主要是以遊離硫化鎳的形態存在其他礦物中 例如磁黃鐵礦 鎳黃鐵礦 子硫鎳鐵礦 這些都有鎳的身影 所以在粉碎過程裡往往要用三次纔可以把它徹底弄成石子大小 接著繼續向前進入二輪球模 這一回滾筒的金屬球將繼續細化 直到轉為沙子 再用活髮冶煉為前提 被燒成液態 分別灌入到每個模具裡 據工程師所講 它是銅合鎳硫化合金 學名叫做高冰鎳 也就是用來生產電解鎳的中間產物 經過提純後 現在的內部含有50%鎳 重約26噸 價值50萬美元 除此之外 還有低冰鎳 只不過鎳成分只在20%左右 含量更低 隨著破碎完畢 下面開始磨砂 工程師身後的球磨機要將高冰鎳中至少85%以上的錫砂 進一次研磨到45微米級 所用材料也只是一堆扔了也沒人要的金屬球 但這可不是純鋼或者鐵 而是鎘球 高鎘能保持衝擊腐蝕下的原始形態 關鍵是鎘球不生鏽 隨著球磨完畢 轉入分選機 你可以把畫面理解成水裡淘金的過程 只有鋼鎳和銅的精度達標 才會向外排 至於太粗的那些 就要再來一次球磨 據工程師說 當初分選後的液體都處於渾濁狀態 裡面摻雜了鋅鐵骨銅液等太多物質 你沒有辦法像合理淘金那樣一次性把它分離乾淨 經過研究得出泡沫濃縮液有意想不到效果 自那以後 泡沫就成了分離沉澱的主要介質 這一辦法至今仍是當下硫化礦的主流提取 而且還有個學名叫做浮雪 通過攪拌銅金礦就會跟隨泡沫飄在表面 例如工人手裡的這些便是銅金礦 然後通過增稠將泡沫消滅使漂浮物變厚 那至於鎳 它就要跟隨水流沉澱到鍋底 這東西也要增稠 不然都從沸水口排走了 經過脫水乾燥後 便得以見到銅金礦與富含鎳礦 但這時候吧 也只能算個富含 要是和純比還差得遠呢 所以我們將要進入最難的一步火法 背燒 要知道背燒和燒結不同 背燒是以低於熔點的溫度完成礦物質轉化的過程 燒結則是把礦粉熔成金屬塊的原理 我們來看個3D原理 當複合礦粉進入硫化牀 向內注入硫化劑 在惰性氣氛下以低於熔點的溫度背燒 其實這一環在工廠被稱作心臟 因為氧化鎳決定著質鎳好壞 即使一點溫度變化都導致背燒失敗 並讓平轉爐在900度恆溫下一邊轉一邊燒 所用燃料是直徑20毫米的鎂塊 當鎳粉還原後 鎂也被氧化掉 隨後進入下一道燒結 所以說鎳只有等前面背燒完畢下 纔可以熔成粗鎳金屬塊 再將石墨電極插入電糊爐 以1600攝氏度的高溫加熱 從而熔化鎳粉 要知道鎳熔點也僅為1455攝氏度 對於1600攝氏度的高溫來說已經足夠 在熔煉時長達到一定的規定範圍後 工人便會握緊他手裡的鐵鉛準備採樣 至於還原條件全憑工人經驗來決定 車間也不在這一環節外設肢解 接著揮舞鐵鉛將排出口一端打開 從而使鎳液按預設點位向外流出 當兩者一旦接觸周圍瞬間炸開火花 明亮的程度似乎足以把整個車間照亮 而用來盛裝鎳液的模具則是銅材質 相比其他銅質地的模具散熱性更好 起碼能讓這枯燥乏味的等待時間縮短一點 前後僅需片刻鎳錠便冷卻完成 大家如果單從外觀看體積好像沒多大 但要和人一比 不論外形還是重量這都得到十足提升 再由工人將一側吊起用力地從模具裡抽出來 到這裡一塊塊由鎳粉鑄成的粗鎳便打造完成 但咱們也說了它只能算個粗鎳 如果你看到它的細節畫面心中就有了答案 要說這時候的鎳吧還真不好評價反正談不上美觀 但想要讓它分解成形 金屬鎳就離不開接下來的工藝 電解是金屬鎳成形過程裡必不可少的一環 為了弄懂這裡要講一下什麼是電解 它是將電流通過電解之溶液 在鷹脊和羊脊上起到氧化還原的過程 一塊提煉而成的鋁錠 它內部往往存在著除了鎳以外還有很多其他微量元素 例如我們在前面所提到的銅芯 以及不同比例的鐵骨等物質 你幾乎都可以看到它存在的身影 所以工程師才說到電解是提取硫化鎳礦現今較為流行的工藝 而電解板更是分解提取的關鍵 它在工人手裡像是一個玩具片刻功夫就能做好一張 但你應該發現了這裡的員工幾乎全副武裝 身體上下也只看到耳朵暴露在外 那是因為鎳對身體的損害不亞於玻璃纖維 據不完全統計全球約有20%的人對鎳過敏 鎳粉可不是僅從呼吸道進入 還有皮膚與眼睛 但呼吸道往往是產鎳工人最易患上的風險 而且精煉鎳作業工人肺癌的發病率要高於普通人 其次男性朋友們一定要早點戒煙 因為鎳是香煙中含有49種元素較高的一類 更重要的是鎳與煙霧中的一氧化碳結合成湯基所致 湯基又是鎳中損害身體的最大誘因 這無不在證明你吸煙的同時 便是與鎳接觸的過程 據學術報導肺癌更是和它有著千絲萬縷的關係 還有就是畫面中的電解板需要定期更換 否則能效將大大降低 到這裡一塊純正的金屬鎳便製作成形 通過以上工藝便能分解成精煉酮和精煉鎳 它們純度都在99%以上 而鎳礦在全球佔比排名第五僅次於鐵 但它的分佈卻十分不平衡 鎳礦在地殼中含量佔比僅為0.018% 地殼中含量卻達到了一個驚人狀態 地面幾乎沒有純度極高的鎳物質 如果實在要有那也是經由外太空 作為雨石一部分撞擊地球得到的 大海不如紅土鎳礦多呢