Mis on nikli sulatamine?

Nikli sulatamine on protsess, mille niklimaak läbib, et lõpuks eemaldada lisandid ja jätta ainult nikkelmetall. Kuigi maagid võivad pärineda erinevatest kividest ja allikatest, on neil kaks kategooriat: lateriidid ehk kivimid, mida leidub troopilises kliimas ja mis sisaldavad niklit; ja sulfiidne maak, mida kaevandatakse maa alt. Maagiga peavad toimuma erinevad protsessid, olenevalt maagi tüübist ja sulatustehase eelistustest, et maagist saaks niklit. Mõned nikli sulatusprotsessid tekitavad räbu, teised on puhtamad.

Nikli sulatamise esimene osa on maakide hankimine. Lateriitseid maake leidub troopilises kliimas, kus nikkel ladestub ilmastiku mõjul maagi pinna alla. Sellel maagil on kõrge niiskusesisaldus ja see sisaldab muid metalle, näiteks rauda. Sulfiidsed maagid kaevandatakse maa alt, nende niiskussisaldus on palju väiksem ja võib sisaldada samas maagis palju erinevaid metalle. Sõltumata sellest, milline maak on valitud, saab sulatuskoda niklit siiski ekstraheerida.

Tavaliselt kasutatakse niklimaagi kuumutamiseks kuni selle sulamiseni elektriahju. Nikli sulamistemperatuur on 2,647° Fahrenheiti (1,453° Celsiuse järgi), seega tuleb kasutada võimsaid ahjusid. Kõige sagedamini toimub nikli sulatamine kiirsulatamisel, mille käigus ühendatakse elekter ja hapnik, et saavutada kiiresti vajalik kõrge temperatuur. Niklimaak peab sulama, kuni sellest saab vedel matt, mis koosneb tavaliselt umbes 45% niklist ja 55% räbu või muudest metallidest. Räbu eemaldatakse tavaliselt seetõttu, et seda saab müüa teistele tööstusharudele ja kuna seda ei saa enam rafineerida.

Järgmine nikli sulatamise protsess on vedela mati rafineerimine, mida tavaliselt tehakse ühega kahest protsessist. Keevkihis röstimisel lisatakse vedelale matile sulfiide ja need kaks röstitakse koos, lõpuks jääb alles ainult nikkel. Teine protsess on kloriid-vesiniku redutseerimine, mille käigus vedelat matti hoitakse umbes 1,742 °C (950 °F) juures, kuni kuumusest tekib reaktsioon ja vedel matt muutub lihtsalt nikliks.

Kui nikli sulatamine on lõppenud ja nikkel on jahtunud, kasutatakse seda mitmel erineval otstarbel. Niklit kasutatakse tavaliselt terase ja muude metallide legeeriva ainena, kuna see on korrosioonikindel ja kõrge poleerimisastmega, või müüakse seda muudele tööstusharudele, et nad saaksid valmistada erinevaid tooteid. Seda kasutatakse ka taimeõlide hüdrogeenimiseks koos patareide ja magnetitega.