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Fatos sobre o níquel



Informações sobre usos, recursos, demanda, demanda e produção de níquel


Republicado em uma ficha informativa do USGS de março de 2012

Níquel em motores a jato: As ligas de níquel são usadas nas pás da turbina e em outras partes dos motores a jato, onde a temperatura pode chegar a 2.700 graus Fahrenheit e as pressões podem chegar a 40 atmosferas. Ilustração da NASA.gov.

O que é níquel?

O níquel é um metal branco-prateado usado principalmente para tornar o aço inoxidável e outras ligas mais fortes e capazes de suportar temperaturas extremas e ambientes corrosivos. O níquel foi identificado pela primeira vez como um elemento único em 1751 pelo barão Axel Fredrik Cronstedt, mineralogista e químico sueco. Ele originalmente chamou o elemento kupfernickel porque foi encontrado em rochas que pareciam minério de cobre (kupfer) e porque os mineiros achavam que "maus espíritos" (níquel) na rocha dificultavam a extração de cobre.

O níquel é um oligoelemento essencial para alguns animais. Algumas pessoas são sensíveis ao níquel e podem desenvolver dermatite de contato se a pele entrar em contato próximo com ela. Embora muitas ligas de níquel, incluindo o aço inoxidável, não causem problemas de saúde, devem ser tomadas precauções especiais para garantir a segurança daqueles que trabalham com outros compostos de níquel e até níquel metálico, porque é conhecido por causar câncer.

Você sabia? As moedas de circulação de 5 centavos ("níquel") produzidas atualmente pela Casa da Moeda dos Estados Unidos contêm 25% de níquel e 75% de cobre, em peso.

Você sabia? Ligas especiais de níquel-titânio, conhecidas como "ligas com memória de forma", são usadas em algumas armações de óculos porque podem retornar à forma após serem dobradas.

Como usamos o níquel?

Aproximadamente 80% do níquel primário (não reciclado) consumido nos Estados Unidos em 2011 foi usado em ligas, como aço inoxidável e superligas. Como o níquel aumenta a resistência de uma liga à corrosão e sua capacidade de suportar temperaturas extremas, os equipamentos e peças de ligas de níquel são frequentemente usados ​​em ambientes agressivos, como em fábricas de produtos químicos, refinarias de petróleo, motores a jato, instalações de geração de energia e instalações offshore. Equipamentos médicos, panelas e talheres são geralmente feitos de aço inoxidável, porque é fácil de limpar e esterilizar.

Todas as moedas em circulação nos EUA, exceto o centavo, são feitas de ligas que contêm níquel. As ligas de níquel estão cada vez mais sendo usadas na fabricação de baterias recarregáveis ​​para computadores portáteis, ferramentas elétricas e veículos híbridos e elétricos. O níquel também é revestido em itens como acessórios de banheiro para reduzir a corrosão e fornecer um acabamento atraente.

Meteorito: A maior parte do níquel da Terra se originou de impactos de meteoritos durante a formação inicial do nosso planeta. Este meteorito de ferro Sikhote-Alin tem uma composição de cerca de 93% de ferro, 6% de níquel e 1% de oligoelementos. foto

Minério de níquel: Uma amostra de minério de níquel do Complexo Ígneo de Sudbury. Este é um espécime de pentlandita em pirrotita com aproximadamente 10 cm de diâmetro. Imagem USGS.

Minério de níquel do complexo ígneo de Sudbury. O minério de níquel é composto pelos minerais pentlandita e pirrotita, que circundam fragmentos de rochas ígneas, sedimentares e metamórficas que foram arrancadas das paredes da cratera pelo impacto de um corpo extraterrestre. Imagem USGS.

De onde vem o níquel?

O níquel é o quinto elemento mais abundante da Terra, mas a maior parte desse níquel está localizada no núcleo, a mais de 1.800 milhas abaixo da superfície. Na crosta terrestre, dois tipos principais de depósitos de minério fornecem a maior parte do níquel usado atualmente: depósitos de sulfeto magmático (como os encontrados em Norilsk, Rússia; Sudbury, Canadá; e Kambalda, Austrália) e depósitos de laterita (incluindo os encontrados em Cuba, Nova Caledônia e Indonésia). Além disso, nódulos e crostas de manganês no fundo do mar podem conter tanto níquel quanto os depósitos conhecidos em terra, mas atualmente não estão sendo extraídos.

Os depósitos de sulfeto magmático contêm cerca de 40% dos recursos globais de níquel e atualmente são a fonte de mais da metade do suprimento mundial de níquel. Depósitos de níquel podem se desenvolver se o magma que contém baixas quantidades de sílica e altas quantidades de magnésio se saturar no enxofre, geralmente reagindo com rochas na crosta terrestre. Um líquido rico em enxofre pode se separar do magma; íons de níquel e alguns outros elementos podem entrar nele. Como o líquido rico em enxofre é mais denso que o magma, o líquido afunda e se acumula ao longo da base das câmaras de magma, intrusões ou fluxos de lava, onde minerais de sulfeto contendo níquel podem cristalizar. Os minerais sulfeto geralmente também contêm metais do grupo cobalto, cobre ou platina.

O Sudbury Igneous Complex é a principal fonte de níquel do Canadá e o segundo maior depósito de sulfeto de níquel do mundo. O complexo é único porque foi formado quando um corpo extraterrestre, provavelmente um cometa, atingiu a Terra cerca de 1.850 milhões de anos atrás. Partes da crosta terrestre perto do impacto derreteram e formaram uma grande camada de magma na cratera resultante; líquido de sulfeto contendo níquel coletado ao longo da base da camada de magma e minerais de sulfeto contendo níquel e cobre cristalizados a partir dele.

Os depósitos de laterita hospedam aproximadamente 60% dos recursos mundiais de níquel. Depósitos de laterita se formam em ambientes quentes, úmidos, tropicais ou subtropicais quando rochas ígneas com baixas quantidades de sílica e altas quantidades de magnésio são decompostas por intemperismo químico. O intemperismo remove alguns dos componentes originais da rocha, criando depósitos residuais onde elementos como o níquel podem ser concentrados.

Núcleo de níquel da Terra: A abundância crustal média de níquel é de apenas 100 partes por milhão. No entanto, acredita-se que o núcleo interno da Terra seja uma liga de ferro-níquel e o núcleo externo seja um derretimento composto principalmente de ferro e níquel. Imagem USGS.

Níquel: Oferta e Demanda Mundial


Produção de níquel 2011
PaísToneladas métricas
Austrália215,000
Botsuana26,000
Brasil109,000
Canadá220,000
China89,800
Colômbia76,000
Cuba71,000
República Dominicana21,700
Indonésia290,000
Madagáscar5,900
Nova Caledônia131,000
Filipinas270,000
Rússia267,000
África do Sul44,000
Estados Unidos0
Outros países103,000
Os valores acima são 2011 toneladas métricas de produção de conteúdo de níquel dos USGS Mineral Commodity Summaries, janeiro de 2013.

Não havia minas de níquel ativas nos Estados Unidos em 2011, embora pequenas quantidades de níquel tenham sido recuperadas como subproduto do processamento de minérios de cobre e paládio-platina. Vários depósitos em Minnesota e Michigan estão programados para entrar em produção em 2015.

O níquel reciclado é uma fonte extremamente importante de suprimento. Em 2011, o níquel reciclado representou aproximadamente 43% do consumo de níquel nos EUA.

A Rússia foi o principal produtor de níquel em 2011, seguido pela Indonésia, Filipinas e Canadá. De 2007 a 2010, o Canadá forneceu aproximadamente 38% das importações de níquel dos EUA, seguido por, na ordem do valor importado, Rússia (17%), Austrália, Noruega e outros países. A maior parte das reservas conhecidas de níquel do mundo está concentrada na Austrália, Brasil, Canadá, Cuba, Nova Caledônia e Rússia.

Você sabia? Barris de cerveja feitos de aço inoxidável contendo níquel costumam permanecer em uso por 30 a 40 anos.

Você sabia? Os condritos, o tipo mais comum de meteorito, contêm 100 a 1.000 vezes mais níquel do que quase qualquer rocha da Terra.

Garanta o fornecimento futuro de níquel

Os Estados Unidos dependem de importações e reciclagem para seus suprimentos de níquel, e é improvável que essa situação mude significativamente nos próximos 25 anos. O risco de uma interrupção no fornecimento é baixo, no entanto, porque existem reservas globais suficientes, espalhadas por mais de 10 países, para atender à demanda projetada de níquel nos próximos anos. O governo dos EUA não detém mais níquel no estoque de defesa nacional. A produção de depósitos de laterita provavelmente aumentará à medida que os recursos de níquel nas minas de sulfeto existentes forem esgotados.

Para ajudar a prever onde futuros suprimentos de níquel podem estar localizados, os cientistas do USGS estudam como e onde os recursos de níquel estão concentrados na crosta terrestre e usam esse conhecimento para avaliar a probabilidade de depósitos de níquel não descobertos. Técnicas para avaliar recursos minerais foram desenvolvidas pelo USGS para apoiar a administração de terras federais e avaliar a disponibilidade de recursos minerais em um contexto global. O USGS também compila estatísticas e informações sobre a oferta mundial, demanda e fluxo de níquel. Esses dados são usados ​​para informar a formulação de políticas nacionais dos EUA.