نیکل عنصری فلزی با نماد Ni و عدد اتمی 28 است. این فلز براق به رنگ سفید نقره ای یا مایل به طلایی است. مقاوم، چکش‌خوار، براق با ساختار بلورین و مکعبی‌شکل است. این عنصر پنجمین عنصر فراوان روی زمین است و به‌طور گسترده‌ای در پوسته و هسته زمین وجود دارد. نیکل خالص از نظر شیمیایی واکنش پذیر است، اما قطعات بزرگ در شرایط طبیعی به کندی با هوا واکنش می‌دهند زیرا یک لایه غیرفعال اکسید نیکل روی سطح تشکیل می‌شود که از خوردگی بیشتر جلوگیری می‌کند. با این حال، نیکل خالص در پوسته زمین فقط در مقادیر بسیار ناچیز یافت می‌شود.

نیکل اولین بار در سال 1751 توسط اکسل فردریک کرونستد، که در ابتدا سنگ معدن نیکل را با مس اشتباه گرفت، در معادن کبالت لوس، هالسینگلند، سوئد، جدا و به عنوان یک عنصر جدید طبقه بندی شد. اگرچه بیشتر نیکل در پوسته زمین به صورت اکسید وجود دارد، اما از نظر اقتصادی مهم‌تر کانی‌های نیکل سولفیدها، به ویژه پنتلاندیت هستند. معادن اصلی تولید نیکل عبارتند از منطقه سادبری کانادا (که تصور می‌شود منشاء شهاب سنگی داشته باشد)، کالدونیای جدید در اقیانوس آرام، استرالیای غربی، و نوریلسک، روسیه است. 
سنگ معدن نیکل به دو گروه اکسیدی و سولفیدی طبقه بندی می‌شود. اکسیدها عبارتند از لاتریت، لیمونیت نیکل‌‌دار، (Fe,Ni)O(OH) و گارنیریت (مخلوطی از نیکل آبدار و سیلیکات‌های غنی از نیکل) هستند. سولفیدهای نیکل معمولاً به صورت محلول جامد با آهن در مواد معدنی مانند پنتلاندیت و پیروتیت با فرمول Fe9-xNixS8 و Fe7-xNixS6 وجود دارند. سایر کانی‌های رایج حاوی نیکل میلریت و آرسنید نیکولیت هستند. منابع زمینی شناسایی شده در سراسر جهان با میانگین 1% نیکل یا بیشتر شامل حداقل 130 میلیون تن نیکل (حدود دو برابر ذخایر شناخته شده) است. حدود 60 درصد در لاتریت ها و 40 درصد در رسوبات سولفیدی شناسایی شده است.

مشخصات فیزیکی و شیمیایی نیکل:

مشخصات کانی شناسی:

کانی پنتلاندیت منبع اصلی استخراج نیکل

مهمترین کانی های نیکل دار بر اساس فراوانی

موارد استفاده نیکل

یکی از فلزات مورد تقاضا و مورد استفاده در صنعت امروز نیکل است.  نیکل به دلیل سازگاری بالا و ویژگی های منحصر به فردی که دارد در صنایع مختلفی استفاده می‌شود که در ادامه به چند مورد اشاره خواهیم کرد.

•    سوپر آلیاژها
آلیاژهای نیکل معمولاً در مقابل دماهای بالا، شوک های حرارتی و خوردگی مقاوم هستند. از آلیاژهای پایه نیکل اغلب در دمای بالای 500 درجه سانتیگراد استفاده می شود. از زمان معرفی آلیاژهای آن در دهه 1950، سوپرآلیاژهای پایه نیکل به طور گسترده برای کاربردهای با دمای بالا در هوافضا، تولید برق و خودرو استفاده شده است.

 از مهم ترین آلیاژهای نیکل می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

-    آلیاژ اینکونل: نیکل بزرگترین بخش از عناصر مورد استفاده در آلیاژهای اینکونل را تشکیل می‌دهد و کروم در رتبه دوم قرار دارد. این آلیاژها می‌توانند تنش‌های شدید را تحمل کنند، در برابر خوردگی و اکسیداسیون مقاوم هستند و در شرایط سخت قابل استفاده هستند. برای ساخت محفظه‌های احتراق، راکتورهای حرارتی، قوطی‌های عایق، قوطی‌های نسوز، توربین‌های گاز، تولید مواد شیمیایی و بسیاری موارد دیگر استفاده می‌شود.

-    نیکل کوپر: دارای رسانایی حرارتی عالی است، فوق العاده انعطاف پذیر است، استحکام کششی فوق العاده ای دارد و به ویژه در برابر خوردگی ناشی از آب دریا مقاوم است. برای تجهیزات نظامی، لوله‌کشی و مبدل‌های حرارتی، کارخانه‌های نمک‌زدایی، پروانه‌ها و شفت‌های پروانه و غیره استفاده می‌شود.

-    نیکل برس خورده: نیکل برس خورده علیرغم اینکه در برابر خوردگی مقاوم است، به سرعت کدر می‌شود و ممکن است با بالا رفتن سن و قرار گرفتن در معرض عناصر، رنگ سفید شیری پیدا کند. برای ساخت شیرآلات آشپزخانه، لوازم حمام، کابینت، وسایل روشنایی و غیره استفاده می شود.

-    آلیاژ اینوار: این آلیاژ آهن و نیکل دارای ضریب انبساط حرارتی کمی به عنوان مشخصه اصلی آن است. بیشتر در ساعت‌ها، سنج‌های خزش لرزه‌ای، سوپاپ‌ها در موتورها، قالب‌های بزرگ هواساز و غیره استفاده می‌شود.

-    آلیاژ نیکروم: این آلیاژ نیکل کروم دارای مقاومت الکتریکی عالی و همچنین مقاومت در برابر دمای بالا به عنوان ویژگی اصلی آن است. رنگ آن خاکستری نقره ای است. کاربردهای اولیه آن عبارتند از سیم مقاومتی، عناصر گرمایشی برای وسایلی مانند بخاری های فضایی و توستر، و ترمیم های دندان.

•    الکترونیک
تجهیزات الکترونیکی و ماشین های الکتریکی که از اغلب از باتری‌های حاوی نیکل استفاده می‌کنند. از این فلز در قطعات الکترونیکی بزرگ و توسعه فناوری نانو نیز استفاده می شود. قطعات لپ تاپ و گوشی های هوشمند حاوی نیکل هستند. لایه های پوششی روی دیسک های فشرده اکثرا از نیکل هستند. 

•    هوا و فضا و صنایع نظامی
استفاده از آلیاژهای مبتنی بر نیکل در بخش هواپیما نیز رو به افزایش است. کشتی های جنگی، صفحات زرهی هواپیما و زره تانک ها همگی به آلیاژهای خاصی از نیکل نیاز دارند. ناسا از آن برای محافظت از فضاپیما در برابر گرمای خورشید استفاده کرده است. مقاومت زیادی در برابر خوردگی دارد و برای استفاده در ساخت وسایل نقلیه دریایی مناسب است.

•    خودروسازی
علاوه بر باتری‌های پایه نیکل، فولاد ضد زنگ موجود در اتومبیل‌ها نیز از آلیاژ نیکل است. به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی صنعت خودرو به فولاد ضد زنگ بستگی دارد. همچنین توانایی جذب انرژی ناشی از تصادفات را دارد. همچنین در مقایسه با فلزات دیگر سبک تر و محکم تر است.

•    صنایع آبکاری
از نیکل در صنایعی که نیاز به آبکاری دارند بسیار استفاده می شود. مقاومت در برابر سایش را افزایش می دهد و از خوردگی جلوگیری می کند. ضخامت کلی صفحه علاوه بر این افزایش می یابد. نیکل ظاهر و روشنایی یک شی را از نقطه نظر زیبایی شناسی بهبود می‌بخشد. همچنین به عنوان لایه پایه برای طلا و نقره استفاده می‌شود.
تأثیرات نیکل بر سلامتی

نیکل می‌تواند از طریق هوایی که تنفس می‌کنیم، آبی که می‌نوشیم، غذایی که می‌خوریم و دود سیگار وارد بدن انسان شود. نیکل در مقادیر کم برای بدن لازم است، اما اگر به مقدار زیاد مصرف شود، می‌تواند برای سلامتی انسان مضر باشد.
دود نیکل می‌تواند ریه‌ها را تحریک کرده و منجر به ذات الریه شود. افرادی که به نیکل و ترکیبات آن حساس هستند ممکن است در اثر قرار گرفتن در معرض درماتیت به نام "خارش نیکل" دچار شوند.

موارد زیر می‌تواند از  اثرات جذب بیش از حد نیکل باشد:
 افزایش احتمال ابتلا به سرطان پروستات، سرطان حنجره، سرطان بینی و بدخیمی های ریه
 احساس ناخوشی و سبکی سر پس از استنشاق گاز نیکل
 آمبولی ریه
 مشکلات تنفسی
 تولدهای ناقص

تصویری جامع از اثرات نامطلوب بر سلامت انسان ناشی از قرار گرفتن در معرض نیکل

تأثیرات زیست محیطی نیکل 

نیروگاه‌ها و زباله سوزها نیکل را در محیط طبیعی منتشر می‌کنند. تمام ترکیبات نیکل تا حدی به رسوبات یا ذرات خاک جذب می‌شوند و بنابراین پس از تخلیه در محیط، بی تحرک باقی می مانند. با این حال، نیکل در زمین اسیدی نفوذپذیرتر می شود و اغلب در آب های زیرزمینی شسته می شود.

نیکل و مواد حاوی نیکل نقش مهمی در فناوری‌ها و کاربردهایی دارند که به دستیابی به اهداف کلیدی سیاست زیست محیطی، مانند کاهش انتشار کربن کمک می‌کنند. اگرچه نیکل یک عنصر ضروری برای گیاهان است، مانند تمام فلزات و مواد شیمیایی، مقادیر بیش از حد آن می‌تواند بر کیفیت محیط برای گیاهان و جانوران تأثیر منفی بگذارد. به همین دلیل است که نیکل از نزدیک تحت نظارت است و در تعدادی از چارچوب‌های قانونی مورد ارزیابی‌های گسترده قرار می‌

گیرد.

مهمترین معادن نیکل  جهان

معدن نیکل Weda Bay
کشور: اندونزی
تناژ سالانه: 500.000
مالک: Ningbo Lygend Mining
معدن Weda Bay یک معدن روباز واقع در Maluku اندونزی است. این معدن در سال 2023 حدود 516.7 هزار تن نیکل تولید کرد. این معدن تا سال 2069 فعال خواهد بود.

تصویری از معدن Weda Bay

معدن نیکل PT Halmahera Persada Lygend 

کشور: اندونزی
تناژ سالانه: 95.000
مالک: Ningbo Lygend Mining
PT Halmahera Persada Lygend یک معدن روباز و هیدرومتالورژی نیکل است که از فرآیند لیچ اسید با فشار بالا استفاده می کند. این معدن که در جزیره اوبی، اندونزی واقع شده است، دارای ظرفیت تولید 120000 تن ترکیبات فلزی نیکل-کبالت - از جمله 14250 تن فلز کبالت در سال با راه اندازی تمام خطوط تولید است. 

تصویری از معدن PT Halmahera Persada Lygend 

معدن Taganito

کشور: فیلیپین
تناژ سالانه: 70.000
مالک: شرکت نیکل آسیا
معدن تاگانیتو یک معدن سطحی واقع در سوریگائو دل نورته، فیلیپین است. این معدن که متعلق به نیکل آسیا است، در سال 2023 حدود 70.41 هزار تن نیکل تولید کرد. انتظار می رود این معدن تا سال 2049 فعال باشد.

تصویری از معدن Taganito

معدن Sorowako

کشور: اندونزی
تناژ سالانه: 64.000
مالک: Vale Indonesia
معدن سوروواکو در سولاوسی جنوبی اندونزی واقع شده است. انتظار می رود که این معدن تا سال 2045 فعال باشد. یکی از بزرگترین عملیات استخراج و فرآوری نیکل لاتریتی یکپارچه جهان متعلق به این معدن است. تولید سالانه آن حدود 3 درصد از کل تولید جهانی نیکل را تشکیل می دهد.

تصویری از معدن Sorowako

معدن نیکل PT Huayue Nickel Cobalt

کشور: اندونزی
تناژ سالانه: 42.000
مالک: Huayou Cobalt
معدن PT Huayue Nickel Cobalt دارای تأسیسات شستشوی اسیدی با فشار بالا است که در مرکز سولاوسی اندونزی واقع شده است. این شرکت در سال 2023 حدود 42 هزار تن نیکل تولید کرد. شرکت استرالیایی نیکل اینداستریز 270 میلیون دلار آمریکا برای خرید 10 درصد از سهام از سرمایه گذاری شایسته شانگهای سرمایه گذاری کرد.

تصویری از معدن PT Huayue Nickel Cobalt

مطلب پیشنهادی: مراحل اکتشاف معدن
معدن Ambatovy 
کشور: ماداگاسکار
تناژ سالانه: 41.000
مالک : Sumitomo
معدن Ambatovy یک معدن روباز است که در Atsinanana، ماداگاسکار واقع شده است. این معدن حدود 40.95 هزار تن نیکل در سال 2023 تولید کرد. انتظار می‌رود این پروژه معدنی تا سال 2048 به فعالیت خود ادامه دهد.

تصویری از معدن Ambatovy

معدن Cerro Matoso

کشور: کلمبیا

تناژ سالانه: 41000
مالک: South32
معدن Cerro Matoso که در کوردوبا، کلمبیا واقع شده است، در سال 2023 حدود 40.8 هزار تن نیکل تولید کرد و انتظار می‌رود تا سال 2036 فعالیت کند. عملیات استخراج در این معدن نیز به شکل روباز انجام می‌شود.

تصویری از معدن Cerro Matoso

معدن RIO TUBA

کشور: فیلیپین
تناژ سالانه: 39.000
مالک: شرکت نیکل آسیا
معدن ریو توبا یک معدن سطحی واقع در پالاوان، فیلیپین است. انتظار می رود که تا سال 2028 فعالیت کند. ذخیره این معدن به صورت اکسیدی بوده که به روش روباز استخراج می‌شود.

تصویری از معدن Rio Tuba

مطلب پیشنهادی: حفاری معدن چیست و چگونه انجام می‌گیرد؟
معدن نیکل Oktyabrsky

کشور: روسیه

تناژ سالانه: 36.000
مالک: MMC Norilsk Nickel
معدن اکتیابرسکی روسیه یک معدن زیرزمینی است که در منطقه کراسنویارسک روسیه واقع شده است. انتظار می رود این معدن تا سال 2052 کار کند. شرکت نورنیکل بزرگترین تولید کننده پالادیوم و نیکل با عیار بالا در جهان است و همچنین تولید کننده عمده پلاتین و مس است.

تصویری از معدن Oktyabrsky

Pakal Island

کشور: اندونزی
تناژ سالانه: 36000
مالک: صنایع معدنی اندونزی
معدن جزیره پاکال اندونزی سالانه 36000 تن نیکل تولید می کند. این معدن نیز روباز بوده و در شمال مالوکو واقع شده است.

تصویری از معدن Pakal Island

مطلب پیشنهادی: چگونه معدن ثبت کنیم؟

ذخایر و معادن نیکل ایران

نیکل و کبالت در بیش‌تر معادن کشور به شکل عنصر همراه در کنار مواد معدنی دیگر هستند. مناطق افیولیتی ایران را می توان به عنوان یکی از مهمترین منابع نیکل، کبالت و کروم نام برد. ذخایر نيکل در استان های فارس، خراسان جنوبی، اصفهان، سیستان و بلوچستان و خراسان رضوی وجود دارد

•    استان فارس
. ذخایر نيکل استان فارس بصورت نهشته‌های لاتریت نیکل دار است. شهرستان بوانات (سوریان) شامل اندیسهای ده رستمی، چشمه رستمی و برحج، شهرستان قادرآباد شامل اندیس چاه غیب و شهرستان سرچهان شامل اندیسهای کوپان (باب الجوز، چشمه کرمعلی) و توجردی می باشد. ذخایر لاتریت نیکل دار مذکور حاصل از هوازدگی توده های الترامافیک (پریدوتیت) افیولیت نیریز (زاگرس) (کرتاسه فوقانی) هستند. بیشترین مقدار نیکل در اندیسهای مذکور شامل چاه غیب 10870 (ppm)، توجردی10840(ppm)، رستمی 6893 (ppm)، برحج 6220 (ppm)، چشمه کرمعلی3780 (ppm) و باب‌الجوز3470 (ppm) گزارش شده است. 

•    استان خراسان جنوبی
در استان خراسان جنوبی کانی سازی مس ـ نیکل در حوالی درمیان و در کانسار نیستانک (خوسف) گزارش شده است. بیشترین مقدار نیکل در درمیان417 (ppm)  و نیستانک 3000 (ppm) در آمیزه های افیولیتی کرتاسه فوقانی وجود دارد. همچنین در واحدهای افیولیتی جنوب بیرجند میانگین نیکل1354 ppm می باشد. 

•    استان اصفهان
کانی سازی نيکل استان اصفهان در ناحيه انارک در اندیسهای تالمسي، مسكني، گودمراد، سه برز و چاه شوره ثبت شده است که اکثر این اندیسها از نوع مس ـ نيکل ـ کبالت بوده و کانی سازی نیکل احتمالا با سنگهای الترامافیک افیولیتهای انارک و عشین ـ زوار مرتبط هستند. 

•    استان سیستان و بلوچستان
در استان سیستان و بلوچستان کانى سازى نيکل در واحدهاى مافیک و الترامافیک افیولیتهای نصرت آباد، چهل كوره دهنه باغین و میرآباد گزارش شده است. همچنین کانی زایی نیکل در معادن کرومیت همت آباد و بندان و منطقه سولابست درون مجموعه سنگهای الترامافیک افیولیت ملانژ زون جوش خورده سیستان (کرتاسه فوقانی ـ پالئوسن) وجود دارد. 

•    استان خراسان رضوی
ذخایر نيکل استان خراسان رضوی عمدتا در مناطق افیولیتی و افیولیت ملانژی در مجاورت معادن کرومیت در مناطق رباط سفيد، سبزوار (جغتای، دشت داورزن) و شمال بردسکن گزارش شده است.

ویدئو معرفی کانی نیکل