El níquel es un metal duro de color blanco plateado que es un elemento básico de nuestra vida diaria y se puede encontrar en todo, desde monedas hasta baterías y acero inoxidable.
El níquel, muy apreciado hoy en día, fue descubierto inicialmente y los mineros lo detestaban.
Níquel: el único metal que lleva el nombre del diablo
¿Sabías que el níquel toma su nombre de la palabra alemana "Kupfernickel"?
En el siglo XVII, un mineral de color rojo oscuro, a menudo con una capa verde, era una fuente de irritación para los mineros del cobre en Sajonia, Alemania. Intentaronextraer cobre de allí, pero fracasaron. Aquellos que tenían la tarea de procesar el misterioso mineral comenzaron a mostrar signos de envenenamiento. Muchos comenzaron a experimentar intensos dolores de estómago, que les provocaron vómitos y diarrea. Otros sufrieron vértigo, lo que provocó accidentes y caídas. Algunos de los que trabajaban en las fundiciones incluso deliraban, entraban en shock o morían.
Los mineros concluyeron que el mineral no era cobre sino algo disfrazado como tal. Convencido de que el depósito fue obra malvada del diablo. Lo llamaron Kupfernickel, que significa "cobre del viejo Nick". Old Nick era el nombre de un duende malvado en la mitología sajona y también se usaba como nombre coloquial para el diablo.
Entre 1751 y 1754, el químico sueco Axel Cronstedt realizó una serie de experimentos para determinar la verdadera naturaleza del kupfernickel. Ahora sabemos que el kupfernickel es arseniuro de níquel o niccolita. El arseniuro de níquel es tóxico, lo que explica por qué los mineros fueron envenenados.
Después de descubrir que sus reacciones químicas no eran las que hubiera esperado de un compuesto de cobre, calentó kupfernickel con carbón para producir un metal blanco duro, cuyo color por sí solo sugería que no podía ser cobre. Sus propiedades, incluido su magnetismo, le llevaron a concluir que había aislado un nuevo elemento metálico.
Cronstedt nombró al nuevo elemento níquel, en honor al kupfernickel del que lo había aislado.
Propiedades del níquel
El níquel es uno de los metales más versátiles, desde los utensilios que utilizamos en nuestras cocinas hasta los puentes que conectan nuestras ciudades y las baterías de los vehículos eléctricos que ayudarán a hacer posible un futuro bajo en carbono. El secreto son sus destacadas propiedades físicas y químicas.
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ALTO PUNTO DE FUSIÓN 1453°C
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RESISTE LA CORROSIÓN Y LA OXIDACIÓN
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ALTAMENTE DÚCTIL
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ALEACIONES FACILMENTE
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MAGNÉTICO A TEMPERATURA AMBIENTE
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PUEDE SER DEPOSITADO MEDIANTE GALVANIZACIÓN
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TIENE PROPIEDADES CATALÍTICAS
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SE PUEDE RECICLAR TOTALMENTE
Fuente: instituto del níquel
Las propiedades del níquel metálico también responden a preguntas frecuentes al respecto.
¿Es la aleación de níquel resistente a la corrosión?
Sí. Pero tenga en cuenta que el acero niquelado es resistente a la corrosión, no a prueba de corrosión.
El níquel es el metal más resistente a la corrosión que se conoce. El níquel puro puede soportar altas temperaturas, una variedad de productos químicos, humedad excesiva y otras condiciones extremas.
Al ser altamente resistente a la corrosión, el níquel se utiliza en la fabricación de una gran cantidad de aleaciones como níquel forjado, níquel-hierro, níquel-cromo, níquel-cobre, etc.
Sin embargo, debemos entender que el níquel es resistente a la corrosión y no a prueba de corrosión. Por lo tanto, cuando se expone a condiciones extremas durante un período prolongado, el níquel también puede sufrir corrosión formando una capa de óxido de níquel.
¿El níquel es magnético?
El níquel es uno de los cuatro metales que son ferromagnéticos a temperatura ambiente, lo que significa que son atraídos por imanes y son magnéticos en sí mismos. Los otros son hierro, cobalto y gadolinio. El níquel es menos magnético que el hierro o el cobalto.
Los imanes de alnico, una combinación de aluminio (Al), níquel (Ni) y cobalto (Co), son imanes permanentes muy fuertes que retienen su magnetismo incluso cuando se calientan hasta que brillan en rojo.
¿Qué es el niquelado?
El niquelado es una técnica que consiste en depositar una capa de níquel sobre otro material. El propósito es cambiar las propiedades físicas de un objeto, es decir, su conductividad, dureza, adhesión, resistencia a la corrosión y erosión, durabilidad, rendimiento y apariencia.
Hay dos tipos de niquelado:
Galvanoplastia de níquel: En este caso, la capa de níquel se deposita mediante un proceso electrolítico.
Niquelado electrolítico: En este caso se utiliza una reacción autocatalítica para hacer lo mismo.
¿Es el níquel reciclable?
Como muchos otros metales, el níquel es totalmente reciclable. Puede reciclarse una y otra vez sin pérdida de calidad.
El níquel es uno de los materiales más reciclados del mundo. Alrededor del 68% del níquel se recupera de productos de consumo que se reciclan. Las fuentes recicladas comunes de níquel provienen principalmente del acero inoxidable y de baterías viejas.
El reciclaje de níquel no solo promueve una economía circular sino que también alivia la escasez de recursos de níquel causada por el creciente mercado de vehículos eléctricos.
La demanda de níquel impulsada por el crecimiento del mercado de vehículos eléctricos
El níquel es el principal material catódico de las baterías de iones de litio. El níquel en las baterías ayuda a proporcionar una mayor densidad de energía y una mayor capacidad de almacenamiento a un costo menor.
Aunque los vehículos eléctricos (EV) representan actualmente una proporción relativamente pequeña del stock mundial de automóviles, su cuota de mercado está aumentando y se prevé que siga creciendo rápidamente en los próximos años. Algunas predicciones sugieren que representarán más del 10% de los vehículos en 2025, la mayoría de los cuales funcionarán con baterías de iones de litio que contienen níquel.
De solo el 7% del mercado total en 2021, Wood Mackenzie espera que el uso de baterías crezca hasta el 40% del consumo de níquel para 2040. Eso hará que la demanda de níquel se duplique hasta llegar a seis millones de toneladas por año.
Se necesita níquel clase 1
Los fabricantes de baterías exigen níquel Clase 1 para producir sulfato de níquel , el compuesto utilizado en los cátodos de las baterías de iones de litio. El níquel de clase I tiene un contenido de níquel del 99,98% o más y generalmente se encuentra en depósitos de sulfuro de níquel. Desafortunadamente, los grandes depósitos de sulfuro de níquel de alta calidad se están agotando rápidamente y es cada vez más difícil encontrar otros nuevos.
Mientras buscamos nuevos minerales de sulfuro de níquel, debemos intensificar la utilización de los recursos de laterita de níquel.
Hay dos clasificaciones principales de mineral de laterita: limonita y saprolita. Las lateritas limoníticas son fáciles de extraer, pero son de menor calidad y requieren pasos de procesamiento adicionales (lixiviación ácida a alta presión (HPAL)) para producir níquel Clase 1.
Algunas (pero no todas) las lateritas limoníticas son adecuadas para la producción de níquel de Clase 1.
Este no es el caso de las lateritas de saprolita; el níquel producido a partir de este tipo de depósito ingresa a la industria del acero inoxidable como níquel de Clase 2.
¿Dónde encontrar mineral de níquel?
Las concentraciones económicas de níquel se producen en minerales de sulfuro de níquel y minerales de laterita de níquel. Se encuentran ricos depósitos de níquel en Australia, Indonesia, Sudáfrica, Rusia y Canadá, que en conjunto representan más del 50% de los recursos mundiales de níquel.
Los recursos de mineral de níquel de tipo laterita (o de tipo óxido) se distribuyen en Indonesia, Filipinas, Brasil, Cuba y Nueva Caledonia. Estos depósitos y minas están ubicados principalmente en regiones ecuatoriales y la producción de dichos depósitos ha crecido de manera constante en las últimas décadas.
Los depósitos de níquel de tipo sulfuro se distribuyen en Sudáfrica, Rusia y Canadá.
Australia tiene depósitos de sulfuro de níquel y depósitos de níquel de tipo laterita.
Se cree que en el mar existen importantes yacimientos adicionales de níquel . Se espera que se desarrollen tecnologías y marcos regulatorios adecuados para facilitar el acceso a estos recursos en el futuro.
Debido a que el níquel está repartido por todo el mundo, la cadena de suministro es diversa y segura. Actualmente, los minerales que contienen níquel se extraen en más de 25 países de todo el mundo. Las economías de Asia y el Pacífico representan el 65% de la producción mundial de níquel. Indonesia, Filipinas, Rusia, Australia y Canadá son los mayores productores de níquel.
Conclusión
Gracias a sus excelentes propiedades, el níquel metálico se ha utilizado tradicionalmente para fabricar acero inoxidable y ahora se utiliza para fabricar baterías de litio de mayor rendimiento. Los usos ampliados han provocado un aumento vertiginoso de la demanda, lo que ha llevado a un aumento de las actividades de extracción y procesamiento de níquel.
Los diferentes tipos de mineral de níquel mencionados anteriormente pasan por diferentes procedimientos de extracción y procesamiento. Para obtener más información, lea el blog Procesamiento de mineral de níquel .
