鎳是一種天然存在，有著銀白色閃亮外表的金屬元素。它是地球上豐度第五的元素，廣泛存在于地殼和地核中，地殼中的鎳含量為百萬分之八十，而地核則主要是由鎳鐵合金構成。鎳是隕石中的常見元素，在植物、動物和海水中也有少量發(fā)現(xiàn)。
鎳的名稱源自于德語“Kupfernickel”，即假銅。這個名字源自15世紀的礦工，他們認為這種紅褐色的礦石看起來像銅，但又很難開采。考古學家在2000多年前的金屬制品中就發(fā)現(xiàn)了鎳的存在。瑞典化學家Axel Cronstedt于1751年首次將鎳作為一種元素識別并離析出來。1848年，挪威開始進行鎳礦的開采，隨后新喀里多尼亞和加拿大也分別于1875年和1886年開始了開采活動。在19世紀的這一時期，鎳在電鍍和合金領域逐漸嶄露頭角，例如用于銅、鋅合金化形成的“鎳銀”（實際上不含任何銀的成分）等。
鎳廣泛應用于數(shù)十萬種產(chǎn)品中，涉及消費、工業(yè)、軍事、運輸、航空航天、海洋和建筑等領域。鎳杰出的物理和化學性能讓其在很多最終用途產(chǎn)品中顯得十分重要。鎳具有熔點高、耐腐蝕、抗氧化、延展性能好、易合金化等特性，而含鎳產(chǎn)品更具有能源和資源利用率高、低維護水平下仍經(jīng)久耐用以及可再生利用等優(yōu)勢。
鎳資源量儲備與開采
目前，全世界鎳資源量的估計值為近3億噸，含鎳量具有經(jīng)濟價值的資源主要存在于硫化礦和紅土礦的礦藏中。根據(jù)《全球鎳資源趨勢與稟賦的詳細評估》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前全球紅土礦世界資源量為1.78億噸，其中印度尼西亞、澳大利亞、菲律賓、古巴、新喀里多尼亞資源量占比分別為18.7%、17.7%、10.1%、9.1%和8.4%；全球硫化礦世界資源量為1.18億噸，其中南非、俄羅斯、加拿大、澳大利亞資源量占比分別為28.1%、17.3%、18.6%和10.1%。
雖然在過去的30年間，鎳的開采量大幅增加，但其探明量和資源量也穩(wěn)步增長。影響這一發(fā)展進程的因素很多，包括知識水平的提高、邊遠地區(qū)勘探活動的增加，以及受有誘惑力的商品價格驅動等。另一方面，隨著現(xiàn)代采礦、熔煉和精煉技術的進步，以及產(chǎn)能的不斷提高，也使低品位鎳礦的開采和加工成為可能。
此外，海洋中也被認為存在大量的鎳礦資源。在深海海床發(fā)現(xiàn)的錳結核，含有包括鎳在內(nèi)的各種金屬。根據(jù)最新估算，這一類礦藏中所含有的鎳量超過2.9億噸。預計深海開發(fā)技術的發(fā)展，將為未來獲取這些資源提供幫助。
與大多數(shù)金屬不同的是，鎳礦的地質構造類型較為豐富多樣，礦物學形式、地層深度、鎳含量和伴生金屬各不相同。這些變量決定了開采過程中所要使用的處理技術，以及不同的金屬產(chǎn)出率。目前，在世界范圍內(nèi)有超過25個國家在從事鎳礦的開采。其中亞洲、歐洲、美洲占比分別為47%、24%和15%，印度尼西亞、菲律賓、俄羅斯、澳大利亞和加拿大是最大的鎳生產(chǎn)國。亞太地區(qū)占全球鎳礦生產(chǎn)總量的70%以上，鑒于這一地區(qū)鎳的儲量豐富，預計未來該地區(qū)仍將是鎳礦開采的首要陣地。
加拿大和俄羅斯主要從事硫化礦類型的礦藏開采。印度尼西亞和菲律賓則是在紅土礦開采上占絕對優(yōu)勢。在澳大利亞，既有紅土礦也有硫化礦的采礦生產(chǎn)。地質構造決定了紅土礦類型的礦藏和礦山主要位于赤道地區(qū)，所以此類地區(qū)的鎳礦藏開采在近幾十年間始終穩(wěn)步增長。值得一提的是，中國僅用10年時間就成為了全球鎳生產(chǎn)的“領頭羊”。僅2013年，中國就產(chǎn)出了全球超過三分之一的鎳，近幾年的年增長率更高達46%。
據(jù)了解，目前全球鎳礦開采企業(yè)眾多，包括金川集團、安巴托維、英美資源、必和必拓、嘉能可、JFE礦業(yè)、倫丁礦業(yè)、MMC諾里爾斯克鎳業(yè)、太平洋金屬、謝里特國際、埃赫曼、南緯32度、住友金屬、淡水河谷和西部地區(qū)公司等。
鎳的生產(chǎn)與用途
在過去的10年間，全球鎳產(chǎn)量增加了65%以上，而中國則躥升至原來的13倍。生產(chǎn)出的原生鎳一般分成一級鎳和二級鎳兩類。一級鎳是指包括電解鎳、鎳粉、鎳塊，以及羥基鎳在內(nèi)的鎳產(chǎn)品；二級鎳包括鎳生鐵和鎳鐵。這些產(chǎn)品通常含鎳量較低，專門用于不銹鋼的生產(chǎn)。不銹鋼生產(chǎn)廠家在使用這些產(chǎn)品時，還可以同時利用到成分中的鐵。粗略估計，目前世界鎳年產(chǎn)總量為199萬噸，其中鎳開采量中的55%與一級鎳產(chǎn)品相關，二級鎳產(chǎn)品則占其余的45%。
鎳的用途普遍被歸納為初級用途和終極用途。初級用途被定義為鎳產(chǎn)品向中間產(chǎn)品的轉化。這些中間產(chǎn)品成為含鎳最終用途產(chǎn)品的基礎，初級用途產(chǎn)品都要先進行加工處理才適合使用，而鎳的初級用途產(chǎn)品向最終用途物品的轉化產(chǎn)生了鎳不同的最終用途。據(jù)世界鎳研究小組統(tǒng)計，2014年世界鎳使用量為186萬噸，中國鎳使用量占到全球總量的一半。在初級用途中，亞洲占主導地位，為全球份額的70%左右，排在其后的歐洲占約20%，美國約為8%。
因為鎳具有杰出的物理和化學性能，所以在不同的最終應用領域獲得了廣泛的應用。最著名的含鎳材料就是不銹鋼，它的使用已經(jīng)超過了100年。目前，全球鎳產(chǎn)量的三分之二被用來生產(chǎn)不銹鋼。不銹鋼制品具有使用壽命長、耐腐蝕和維護要求低的優(yōu)點。鎳作為不銹鋼中的一種金屬元素，為此作出了貢獻。
鎳的再生與利用
鎳與其他金屬類似，可以完全再生利用。含鎳產(chǎn)品具有一定的價值，由此產(chǎn)生了收集和處理這些材料的基礎設施。現(xiàn)代社會更將金屬再生視為與環(huán)境有關的行為。世界上很多國家，從事廢舊金屬的收集、分類、制備、運輸及利用等經(jīng)濟活動所雇傭的人員要比礦石開采和冶煉行業(yè)的更多，也具有更大的經(jīng)濟價值。
鎳與鋁、銅、鉛、鋅一樣，是最具經(jīng)濟價值的常見金屬。鑒于其商品價值屬性，在初次使用之時，提高鎳的使用效益的商業(yè)動機就很明顯。在生產(chǎn)和使用環(huán)節(jié)的各個階段，都有對鎳進行有效回收和再生的措施。
再生效率的計算基于一套被普通認同和接受的再生指標。數(shù)據(jù)顯示，全球已達生命終點產(chǎn)品的鎳再生效率為63%。根據(jù)所處地區(qū)和特定用途的不同，鎳的再生效率大有不同。就含鎳不銹鋼而言，因為可以達到非常高的再生效率，所以鎳的再生效率在金屬工業(yè)中名列前茅，為構筑循環(huán)經(jīng)濟模式作出了貢獻。
鎳是很多重要應用中都必不可少的材料。這些應用廣泛惠及社會生活中的不同領域，從清潔的空氣和水、安全食品的制備以及健康呵護等生存必需，到類似廚房用具和電腦這樣的家庭用品；在工業(yè)領域，鎳催化劑和鎳合金是現(xiàn)代高效化學工業(yè)的關鍵所在，包括讓煉油工業(yè)能夠生產(chǎn)出低硫燃油。鎳使清潔發(fā)電成為可能，并在所有的可再生能源解決方案中擁有一席之地。先進的綠色技術提高了能源效率，降低了碳排放量；在建筑領域，各種含鎳合金藝術地將功能性與高科再生性結合到一起。
強度、成型性能和提高耐腐蝕能力是鎳廣為人知的性能，這些性能使含鎳材料在嚴苛的環(huán)境和極高的溫度下發(fā)揮重要作用。鎳的新用途還將會出現(xiàn)在數(shù)以百萬計的零件和工藝之中。此外，含鎳材料還是理想的再生材料，這是因為其具有生命終止價值，較容易辨別，并能高效地轉化為新的高性能材料。
鎳為社會作出了巨大貢獻，但鎳工業(yè)的努力并未止步于此。 （本文由國際鎳協(xié)會提供資料整理而成）
