（英文名称：Nickel）是一种 化学元素 ， 化学符号 为Ni， 原子量 为58.69，原子序数为28，位于 元素周期表 中的第四周期Ⅷ族，属 过渡金属元素 。镍 单质 呈银白色,能与 氢气 、 氧族元素 、 氮族元素 、 碳族元素 、 卤族元素 、 酸 以及部分 有机化合物 发生反应。镍具有 延展性 和磁性，能导热和电，应用范围广泛，可用于 电镀 、制作镍基合金、制作磁性材料等。
发现历史
镍是一种既“古老”又“年轻”的金属——人类发现镍的时间并不长，但早在 古埃及 、 古中国 和 巴比伦 时期，人类就已经在使用镍了。公元前300年左右， 中国 出现了含镍的兵器和器皿。 西汉 时期 中国 开始制取含镍量很高的 白铜 ，并将白铜制作的器物销往 欧洲 ，欧洲人将白铜称为“中国银”
1751年， 瑞典 科学家 阿克塞尔·弗雷德里克·克龙斯泰特 （Alex Fredrik Cronstedt）开始研究 德国 的一种 红棕色 矿石 ，这种矿石常常覆盖着绿色斑点或污点，被矿工们称之为“ 尼克铜 ”（Kupfernickel），他将矿石表面的绿色物质放在木炭上燃烧，得到了表面淡黄色、切面呈银白色光彩的粗状金属，该金属能收到 磁石 的吸引且溶于 硝酸 、 盐酸 中能得到绿色溶液，这些性质与已知的所有金属都不同。 克龙斯泰特 将这种金属命名为“镍”并将自己的研究成果发表论文，但也有科学家不认同克龙斯泰的结论。1755年 瑞典 化学家托伯恩·柏格门（Torbern Bergman）通过试验制得了纯度较高的镍，证实了镍是一种全新的金属。
镍的产量有限，到19世纪末镍的主要用途还是作为贵金属制作首饰。20世纪以来，随着人类发现了镍的多种用途以及其在改善刚性能方面的独特功能，现代镍工业得以诞生并迅速发展起来。
分布情况
镍属于秦铁元素，在 地球 中的含量仅次于 硅 、 氧 、 铁 、 镁 。 美国地质调查局（USCS）2017年发布的数据显示，全球探明镍 基础储量 约7383万吨，资源总量1.3亿吨。 镍的矿物资源主要分为陆地上的 硫化镍矿 （占陆地镍矿的28%）和氧化镍矿（占陆地镍矿的72%），以及深海底部的含镍锰 结核 。 硫化镍矿储量较为丰富的国家包括俄罗斯、加拿大、南非、中国、澳大利亚等；作为氧化镍矿代表的红土镍矿，其储量较为丰富的国家有古巴、印度尼西亚、巴西、菲律宾、越南、缅甸等。其中，印度尼西亚镍矿产量占全球供应的一半以上，其红土镍矿在全球产业链中占据主导地位，对全球镍市场具有重要影响。
化学结构
镍通常属于 立方晶系 晶胞，即面心立方 密堆积结构 。在镍的 原子晶体 中，镍原子分布在 立方体 的八个角上和六个面的中心，面心立方晶胞中六个面的面中心镍原子均和六个面上四角的镍原子紧靠。镍的 晶格 参数0.352 nm， 原子半径 为0.124 nm，在70 GPa以下的压力中晶格十分稳定，这导致镍坚硬、有 延展性 。在过渡金属中，其 电导率 和热导率较高。 理想条件下，镍 晶体 的 抗压强度 预测为34 GPa，但是在真正的大块镍中永远不会有这么高的强度，这是由于晶体 位错 的形成和运动。不过，在镍的 纳米粒子 中，强度达到了抗压测强度34 GPa。
理化性质
物理性质
镍（Ni）是银白色过渡金属，原子序数为28， 相对原子质量 为58.69，25 ℃时密度为8.9 g/cm³， 熔点 为1453 ℃， 沸点 为2837.2 ℃（at 101.325 kPa）。镍硬而柔韧，具有 延展性 和 铁磁性 ，可 导电 和热，并且能被打磨得光亮如镜。
化学性质
镍中等活泼，能溶于稀酸并释放出 氢气 ，耐碱腐蚀，在加热的条件下能与氧、硫、氯、 溴 等剧烈反应。镍能够吸收氢，能在大气压下与一氧化碳化合。镍能形成多种化合物（如氧化镍、卤化镍、碳酸镍、氢氧化镍、硫化镍、四羰基镍等）和配合物，其配合物的配位数主要为6。
与单质反应
氢气
镍能强烈 吸附 氢气，生成NiH、NiH₂。
氧族元素
镍在常温下稳定，在空气中其 表面能 迅速形成一层单分子 NiO 保护层。
镍片与熔融硫在205-445 ℃反应式，表面形成NiS；镍与硫在密封 石英管 中加热4小时，600 ℃以下生成Ni₂S,600 ℃以上生成Ni₃S₂。
400-700 ℃下，镍能与 蒸气反应生成 覆膜 ，覆膜内层为Ni₃Se₂，表层为NiSe₂；镍与硒蒸气一起加热至红 热能 生成NiSe。
镍常温下与 碲 不反应，在400-900 ℃能与 蒸气反应生成两层产物，镍与等物质的量的碲分混合，在真空密封 石英管 中加热能生成NiTe。
氮族元素
500-600 ℃，有Li₃N存在时，平均每1.6个镍元梓能够结合一个 氮 。
镍在 氮气 中进行 阴极溅射 时，在一定条件下能生成Ni₃N₂。
镍与 磷 常温下不反应，高温下 镍粉 能与与 红磷 在真空密封反应管中反应生成Ni₃P、Ni₅P₂、NiP等。
925 ℃下镍粉与 化学 计量 砷 混合，在氢气氛中能生成Ni₅As₂、Ni₂As、Ni₃As₂等。
碳族元素
镍与碳在2100 ℃反应生成Ni₃C。
镍粉 与 硅粉 在高温下能反应生成Ni₃Si、Ni₂Si、Ni₃Si₂等。
卤素
在含氧的 氟气 中，镍表面会生成含 NiO 的NiF膜。
260-300 ℃，在干燥 氯气 流中镍 表面能 生成NiCl₂保护膜，600 ℃以上 镍粉 能在氯气中燃烧。
镍片在327-927 ℃，与0.01-10 mpa溴反应生成NiBr₂,高于927 ℃时生成NiBr。
室温下，镍能与干燥 碘 蒸气反应生成点状NiI₂。
与无机化合物反应
水
镍能与 水蒸气 反应放出 氢气 。
酸
镍能与稀的 无氧化性酸 反应放出氢气。
温度高于20 ℃时，镍在14 mol/L的 硫酸 中反应主要生成 氧化物 保护膜。
镍与 硝酸 反应会释放出氮的氧化物。
兰尼镍 能与 高锰酸钾溶液 反应，使溶液红色退去。
一氧化碳
镍是一个中等强度的 还原剂 。常压下，镍能与 一氧化碳 反应，反应产物为 四羰基镍 （Ni(CO)₄），四 基镍在室温下为液体，有 挥发性 ，有猛烈毒性。 该反应为 可逆反应 ，加热后它发生 分解反应 ，反应产物是金属镍和 一氧化碳 。反应 方程式 如下：
与有机化合物反应
镍粉 能与90% 过氧甲酸 剧烈反应。
镍能在酸性溶液中与 黄原酸 钾 反应得到 黄原酸镍 和 氢气 。
镍的同位素
镍有多种 同位素 ，天然形成的镍元素在自然界中共有五种稳定的同位素：⁵⁸Ni、⁶⁰Ni、⁶¹Ni、⁶²Ni和⁶⁴Ni。镍的部分同位素的主要情况如下表所示：
⁶²Ni在现在已被发现的元素和同位素中，是核子束缚能最高的 核素 。镍元素已被发现的 放射性同位素 共有18种，大多 半衰期 都较短，最稳定的三种为 ⁵⁹Ni （半衰期76000年）、 ⁶³N i（半衰期100.1年）和 ⁵⁶Ni （半衰期6.077天），其他的放射性同位素的半衰期都较短，皆少于60小时，甚至有相当一部分同位素的半衰期少于30秒。因此其他镍元素的 同位素 并没有太大的应用，镍元素拥有一种亚 稳态 。在镍的数十种同位素之间， 原子质量 相差较大，最轻的⁴⁸Ni只有48u，而最重的⁷⁸Ni则有78u。近期有研究者研究出，⁷⁸Ni的 半衰期 为0.11秒，研究者们根据各类数据及历史推测，⁷⁸Ni在 超新星核合成 过程中，通过反应生成比铁重的金属元素时具有极其重要的作用。
制备方法
火法冶炼
火法 冶炼 适用于 硫化 镍矿和氧化 镍矿 。
硫化镍矿
硫化镍矿的火法冶炼主要包含以下几种过程：
造 熔炼：常用的技术方案有 鼓风炉 熔炼、 电炉熔炼 、 闪速熔炼 、 熔池熔炼 等，可以将 镍锍 与 炉渣 分离，主要产品为低镍硫。
低镍锍的吹炼：造锍熔炼得到的低镍锍组成基本为Fe、Ni、Cu、S或Fe、Ni、S，通过吹炼可以除去铁得到高镍锍。
高镍锍的分离：高镍锍可以通过分层熔炼、选矿磨浮分离法、选择性浸出法等工艺分离其中的铜和镍。如磨浮分离法就是利用高镍锍缓慢冷却时，Cu₂S、Ni₃S₂的相互 溶解度 会降低并且相互析出粗的颗粒，从而实现选矿分离得到高镍精矿。
电解 精炼：磨浮法得到的高精 镍矿 经电解精炼可得到 电镍 、 氧化镍 、 镍粉 等产品。比如可以采用 硫化镍 阳极 电解处理高精镍矿，阳极上会发生氧化反应， 阴极 上会析出金属镍，反应方程式如下：
阳极：
阴极：
氧化镍矿
氧化镍矿的火法 冶炼 工艺主要包括干燥、焙烧/还原、 冶炼 、 精炼 等，冶炼过程的能耗和成本比较高，产出的产品主要是硫镍和 镍铁合金 。
湿法冶炼
高镍锍的湿法提取
高镍锍湿法提取的工业化技术主要有三类： 硫酸 选择浸出 电解 提取法、 氨浸-氢还原法 、 氯气 浸出电解提取法。
硫酸选择浸出法：高镍锍经水萃、细磨处理后，通过常压、加压相结合的方式进行分段浸出，可以将镍、钴浸出到溶液，而铜铁以及贵金属则会留在浸出渣中。
加压氨浸法：粉状高镍锍放入 加压釜 ，通入空气和氨，镍、铜、钴等在加压条件下能够溶解，铁和其他杂质会留在浸出渣中。蒸发浸出液中的氨后，能够将溶液中的铜以析出 硫化铜 沉淀的方式出去。然后将脱铜后的溶液进行氧化 水解 ，将不饱和硫氧化成 硫酸 。最后在加压条件下使用 氢气 将溶液中的镍还原成 镍粉 。
氯化浸出法：通过氯化将高 镍锍化矿 中的镍、 钴 、铜等以 氯化物 形式溶解，有 盐酸 浸出和 氯气 浸出两种方法。
硫化镍矿湿法提取
高压氨浸法：主要工艺过程为两段加压氨浸、浸出液除铜、溶液加压并使用 氢还原 制取镍粉。
硫酸化焙烧浸出法：做法是在硫态焙化炉 中将 精矿氧化，而后在回转窑中使用CO₂/CO进行选择性还原，而后使用碳氨溶液进行浸出，浸出液蒸氨除铜后能够沉淀出 碳酸镍 ，最后干燥、 煅烧 即可得到 氧化镍 。
氧浸出法：将精矿用富氧空气加压浸出，通过硫酸化沉淀法可以将浸出液中的镍、钴沉淀出来，而后可通过浮选法选出精矿进行 火法处理 。
氧化镍矿的湿法提取
氧化镍矿湿法冶金适合加工处理低品位 褐铁矿 或过渡层氧化镍矿，可分为湿法氨浸和湿法 酸浸 两大工艺类别，氨浸法适用于 硅酸盐 、 氧化镁 含量高的 矿石 ，酸浸法适用于褐铁矿高、氧化镁低的矿石。
氨浸法：原理是氧化镍矿中的镍一般能够与铁结合成 铁酸盐 ，而后还原焙烧能使 铁酸镍 转变成金属镍或 镍铁合金 ，方便在 暗夜 中溶解。
加压酸浸：通过高温高压直接酸浸氧化镍矿提取镍、钴。
硫酸 化焙烧——浸出工艺：将硫酸与矿石混合后，通过焙烧将矿石中的镍、钴转化成可溶的 硫酸盐 ，铁则转化为难溶于水的 赤铁矿 ，实现镍、钴的选择性浸出。
其他冶金工艺：生物冶金，利用微生物的氧化或还原特性，使 红土镍矿 中的某些组分氧化或还原；氯化离析，在 矿石 中加入煤、 焦炭 等碳质 还原剂 和 氯化钠 、 氯化钾 等 氯化剂 ，在中性或弱还原性气氛中使得矿石中的有价金属氯化挥发而后在还原剂表面还原成 金属颗粒 。
气化冶炼
气化冶炼的原理是利用 金属 单质 或化合物与杂质 沸点 的差异，通过控制温度的方式将 挥发性 金属化合物的蒸气热分解或者还原 气相 析出的金属。比如 羰化法 炼镍，主要反应原理是：镍的 硫化物 矿与CO反应，直接生成具有挥发性的产物—— 四羰基镍 Ni(CO)₄，产物Ni(CO)₄经过加热后可以重新分解成CO和镍，经过此 可逆反应 后，即可将镍进行加工，得到纯度较高的金属镍。 羰基镍 生产流程主要由合成、 精馏 、分解三部分组成，工艺 流程图 如图4所示。主要反应方程式如下所示：
羰基 化法制备 镍粉 的产品质量高、产品的品种较多、生产过程中产生的三废污染较少、环境友好度较高，工艺成熟。 但 羰基镍 为 剧毒化学品 ，生产危险较大。
应用领域
镍的应用历史悠久，应用范围广泛，在 军事 、航空航天、 机械制造 等军事制造行业中起着功能材料的作用，属于国家中必不可少的的重要 战略物资 。由于镍具有优秀的 铁磁性 、耐腐蚀性和可塑性等特性，镍常和其他金属形成合金，合成 不锈钢 、 高 镍钢 合金、 合金结构钢 等应用广泛的钢材，主要应用于飞机、 雷达 、 导弹 、坦克、原子反应堆等各种军工制造业。在防磨损方面，镍还可以做为 陶瓷颜料 和防腐镀层。在 化学工业 中，镍常作 催化剂 ，是重要的催化剂活性成分。此外，镍也常被用来制造货币。
电镀行业
目前世界上所产出的十分之一的镍用于电镀行业，由于镍平价易得，且耐腐蚀性强、金属光泽强，因此镀镍的物品美观、干净、并且具有很好的防腐蚀性能。在钢材和其他金属 基体 上覆盖一层耐用、耐腐蚀的镍镀层之后，钢材的防腐蚀性比 镀锌 层高20％～25％。根据镀镍的方式不同，可以将其分为 电镀镍 和 化学镀镍 。
镍基合金
镍基合金的定义是，以镍为基础（镍的含量大于50%），并含有铜、 铝 等金属的合金，一般情况下在高温下强度较高、 抗氧化 腐蚀能力较强，综合性能较好。在工业上根据性能的不同，一般被分为耐热镍基合金和耐蚀镍基合金。对大部分金属而言，镍是一种极佳的合金用剂，镍与铁、钴、镍、锰等可以合成固溶态合金，并且广泛应用于 不锈钢 和 合金钢 等钢铁领域，其中不锈钢的应用占到了镍应用的60%以上。镍基合金的主要优点是， 熔点 较高，抗腐蚀性好，基本不在高温下发生氧化，且断裂强度大，易 机械加工 。 镍基合金在工业上有广泛的应用，主要产品有家具、各类 反应器 、 燃烧室 、涡轮叶片、航天器各类零件等，广泛应用于航空航天、船只建造、化工仪器和反应器制作、电子产品原件、医学和能源等领域。
催化作用
镍及其合金常作为 氢化 反应的 催化剂 ，广泛应用于 有机化合物 的氢化、 氢解 、异构化等各类反应中。目前较为常用的 兰尼镍 是 铝镍合金催化剂 ，这是一种多孔结构的镍铝合金，并以此为基础研发了一系列“雷尼型”催化剂，也都投入了许多工业生产中。
货币及消费价值
镍有优良的耐腐蚀性，在古代曾被代替装饰用的银。镍曾是硬币的常见成分，1859年开始，欧美国家和 亚洲 国家曾以镍为原料铸造了不少硬币，但到了20世纪后，硬币中的镍基本已被较便宜 不锈钢 所取代。
磁性材料
镍是一种天然的 磁性伸缩材料 ，具有 铁磁性 和最大的 磁导率 ，是最佳软磁材料。在铝、钴与镍制成的合金之后，会增强镍的磁性，工业上十分常用的 电磁 起重机 即以此为原料。镍的磁性应用广泛，在工业领域和日常生活中都处处可见。
生物学应用
镍可用于生物约束成形，微生物体积小有各种各样的标准几何外形，这些标准几何体用途广泛但是很难加工，可以通过菌体表面化学镀镍等方式将生物几何体金属化。
其他应用
在电池领域中，镍也有十分广泛的应用，比如 镍-氢电池 、镉-镍电池和镍-锰电池。
安全事宜
镍中毒
镍能够激活或抑制一系列 酶 ，过量镍进入人体会引起镍中毒，症状表现为恶心、呕吐、 胸痛 、 呼吸困难 、 皮炎 等，有可能会诱发 呼吸道 癌、恶性肿瘤等。 镍的化合物 四羰基镍 微量就能导致动物死亡,是一种高毒物质。
防治
从事镍作业的人员需要加强个人防护，镍 冶炼 应当做到自动化、密闭化和通风排毒。镍粉尘或 烟雾 导致的呼吸症状，可以使用止咳、 抗炎药 药物治疗。