《镍杂志》第33卷第2期，2018年

MAGAZINE

镍杂志 关于 镍及其应用的专业 杂志 《镍杂志》第33卷第2期，2018年

锂离子蓄电池循环利用 未来商店里有什么

镍与可持续性： 迈向循环经济

聚光太阳能发电中的高温镍合金

从再生原料中回收镍

ACUAMED公司

案例研究13 阿吉拉斯步行桥 在西班牙东南部海滨度假胜地阿吉拉斯镇，行人无法从镇中心直接走 到海滨广场。是什么阻止了他们？这里有一条称作Rambla del Cañarete 的宽阔沟壑，一年中的某些时候这里的水流量很大。 挑战：Acuamed 公司发起的阿吉

构轻盈且简洁的要求。

拉斯步行桥项目，旨在寻找一种耐

设计：整个结构由三根主纵梁组

ACUAMED公司

久、轻盈而又坚固的解决方案，不 成。从覆盖跨距中央三分之二的 仅要保证美观还能经得起海滨空 腹部切出12个大矩形孔以减小结 气的考验。

构受到的风致应力。中心纵梁是

材 料 选 择：选 择 2 2 0 5 型 双相 不 一个靠 横梁连接、制作而成的空 锈 钢（U N S S 3 2 2 0 5）是因为 它 心箱形梁。步行桥的复合桥面由一

步行桥上的扶手系统由316型奥氏 体不锈钢（UNS S31600）制成。

具有极佳的耐腐蚀性、维护费用

块钢筋混凝土板和镀锌钢桥面板

较低而且外形美观。它的初始成

组成，由横梁支承。剪力连接件将

本高于常规碳钢，但较长的使用

复合桥面与中心箱形纵梁和横梁

寿 命 和 较 低 的 修 理 费用 抵 消 了 连接起来，从而稳定了横梁的上 这个缺点。它也非常适合制造步

翼缘并形成一块刚性隔板以抵抗

行桥中的称重构件，可以满足 结

地震作用。

从www.nickelinstitute.org下载完整的案例研究。

2 | 《镍杂志》第33卷第2期，2018 2 | 《镍杂志》第33卷第2期，2018年 年

社论： 周而复始

如果你听到“我们只是在周而复始”，说明你的会面很可能没有取得任何进 展。但对于镍等金属而言，这意味着步入正轨。这个理想的循环是这样的。

资源 原料加工

原料循环利用

生产废料循环利用 产品制作 产品循环利用 （产品要素） 产品要素翻修

产品使用

产品处置

产品循环利用 （产品） 产品翻修

产品拆卸

SOLARRESERVE

最近的一份报告1声称，更好地利用经济活动中现有的原料会让欧盟工业 净零排放的目标实现一半。但实际情况是在整个过程中都存在损耗：原料 未被回收以及循环利用过程中效率低下和经济限制引起的损耗。 耶鲁大学进行的研究表明，目前有17％的报废镍材最终作为垃圾填埋。本 期《镍杂志》中，我们将考察业界应对这个挑战的实例。 含镍蓄电池循环利用方面的进展不断提高回收率（回收原料）和循环利用 效率（更多地利用回收的原料）。汽车锂离子蓄电池的报废循环利用正在 成为一桩大生意，本期《镍杂志》介绍了几家先驱公司及其技术。 作为一种可无限循环利用的原料，镍推动了有助于实现可持续发展的其 他技术。一个很好的例子就是聚光太阳能发电，其中镍合金是实现耐高温

现代灯塔：位于美国内华达州托 诺帕的新月沙丘聚光太阳能发 电站。支持可持续发展的镍支持 技术的杰出案例。

性能的必要成分。本期封面所示的新月沙丘聚光太阳能发电站是一个极 佳的例子。休斯顿市有一座漂亮的新含镍雕塑。幸运的是，Anish Kapoor 创作的云柱还要很长时间才会循环利用――如果有那么一天的话。 ClareRichardson 《镍杂志》编辑 1 原料经济咨询公司－《循环经济－缓解气候变化的强大力量－繁荣低碳产业的革命性创新》

《镍杂志》第33卷第2期，2018年 | 3

镍要闻

NOTABLES

目录 02

案例研究13 阿吉拉斯步行桥

03

社论 周而复始

04

镍要闻

06

锂离子蓄电池循环利用 未来商店里有什么

09

从再生原料中 回收镍

10

太阳能发电中的 高温镍合金

12

镍材循环利用 迈向循环经济

14

声明

14

新视频

国际镍协会和铜业发展协会合作编制了一系列新的技术简报。这个系

14

网站链接

列的目标读者是参与海水接触材料设计、规格确定、制作或使用的工程

15

科威特镍催化剂 报废回收

师，行业涵盖波浪能和潮汐能、海上风能、海上油气、造船和船舶修理。

15

UNS详细资料

16

Anish Kapoor 创作的雕塑云柱

锈钢及镍合金在海洋环境中的特性。这些简报详见铜业发展协会网站。

《镍杂志》由国际镍协会出版 www.nickelinstitute.org 总裁：HudsonBates博士； 编辑：Clare Richardson communications@nickelinstitute.org 撰稿人：Parul Chhabra、Gary Coates、Isaline de Baré、 Tim Johnson、Larry Martin、Richard Matheson、 Bruce McKean、Geir Moe、Kim Oakes、Kristina Osterman、 Lissel Pilcher、Nigel Ward、Odette Ziezold 设计：Constructive Communications公司 本杂志所含资料供读者一般参考之用，未取得专业意见之前 不应针对特定应用采用或作为依据。虽然本杂志所含资料据 信在技术上是正确的，但国际镍协会及其会员、工作人员和 顾问并不声明或保证其适合任何一般或特殊用途，也概不承 担与这些资料有关的任何责任。 ISSN0829-8351 Hayes印刷集团在加拿大用再生纸印刷 图片提供者：封面：iStockPhoto.com©Mlenny 第3页：WikimediaCommons©Linear77 第4页：iStockPhoto.com©4X-image 第5页：iStockPhoto.com©jeff stonephoto 第6页：iStockPhoto.com©Petmal 第15页：Shutterstock

4 | 《镍杂志》第33卷第2期，2018年

海量资料

这些由技术专家编制的简报可以帮助使用者更好地了解铜基合金、不

我们升空了！ 美国航空航天局首次推出的有一个三维打印部件的火箭发动机中有 镍的影子。经过几年研发之后发现，这个铜合金部件有一个镍合金护 套，可以承受发动机燃烧室中的巨大压力。

微型温度计 东京工业大学的科学家研制了一 种微米量级宽度的温度计，其中 氮化硅膜上有一个金镍热电偶。 航空喷气洛克达因公司

它能实时测量细微的温度变化。 这个装置对于纳米技术领域多个 重要应用而言是一次突破。

为什么要为吉 他琴弦烦恼？ 随着电吉他成为流行 音乐发展中 的一种重要乐器，纯镍琴弦成为上 世纪50和60年代的标配。 近年来，镀镍琴弦越 来越受欢迎， 引发了孰优孰劣的争论。一些吉他 纯化论 者沉醉于顺畅而柔和的经

发出的清脆而欢快的音色。 纯镍琴弦的价格稍高一些但一 般 更加耐用。无论 选 择哪一种琴弦， 镍一直都是音乐界不 可或缺的材 料。

特斯拉公司

典音色，而其他人更青睐镀镍琴弦

降低电动汽车的使用成本 为了大幅降低成本，特斯拉公司宣布将增加电动汽车蓄电池中的镍含 量。特斯拉公司在做出这个改变的同时保持了电动汽车蓄电池中最高 的能量密度。 《镍杂志》第33卷第2期，2018年 | 5

加快锂离子蓄电池回收和原料再利用： 循环利用高电压蓄电池成为一桩大生意

据预测未来20年全球含镍锂离子蓄电池的使用量将呈几何级数增长，因 此报废回收和循环利用也将随之发展。 成熟的循环利用技 术 和工艺已经

报废管理，其中包括再利用或循环

投入使用而且可以根据需要进行扩 利用。 展。在针对锂离子蓄电池报废责任

经济和环境推动因素

以及安全操作和运输监管要求的推 业界需要高效、可持续的闭环资源 动下，全球创新公司在不断探索有 回收流程和系统以及相应的价值主 效且经济上可行的方法以满足未来

张。锂离子蓄电池循环利用的关键

需求激增。

经济推动因素是阴极和阳极中贵重

从原料――尤其是镍――中回收的 金属及其化合物的回收：钴、镍、锰、

在汽车产业使用量增长的推动 下，全球锂离子蓄电池行业迅速 扩张。由于目前已经能够保证五 到八年的汽车蓄电池的使用寿 命，因此报废循环利用将在不久 的未来成为一桩大生意。

积极经济价值将为此提供支持。

铜、锂――这些材料可以在新蓄电

巨大的区别：汽车与储能

池配方中使用。

在数百万辆电动汽车已经投入使用

对于旨在增加原料回收并降低成本

的中国，新法规让汽车制造商承担

的新循环利用设施和技术研究投资，

蓄电池报废回收和循环利用的责任， 中期可循环利用的蓄电池数量将证 汽车制造商也在为世界其他地方的

明其合理性。

类似法规做准备。

出于毒性和安全的考虑，锂离子蓄

高电压汽车蓄电池是5,000-12,000个 电池的高效循环利用对于环境保护 单元电池组成的大型电池组，与便

非常重要，其中正确操作和运输至

携式电子设备中采用的电池区别很

关重要。

大。

新的创新需求

涉及含镍蓄电池的改进电能储存技

蓄电池循环利用工艺―― 也许称

术日益成为保证电网稳定性、提高

作 蓄电池资源回收工艺更恰当一

风能和太阳能能源效率和可靠性的

些――可以采用火法冶金或湿法冶

关键。这些大型蓄电池还需要进行 金或两者的结合体。 6 | 《镍杂志》第33卷第2期，2018年

优美科公司

嘉能可公司

总部设在比利时的优美科蓄电池循

嘉能可公司是一家领先的镍生产商

环利用公司结合了火法和湿法工艺。 和销售商，也是规模最大的含镍材 这个独特工艺的应用达到了工业规

料――包括蓄电池――回收商和加

模（每年7000吨），旨在安全地处理 工商之一。 大量不同类型的复杂富金属废料。 电池组拆卸到模块一级。这些模块 直接投入工艺中，从而不需要进行 有潜在危害的预处理。气体净化系 统保证了所有有机化合物完全分解， 而且不会产生任何有害或挥发性的 有机化合物。这个工艺利用蓄电池 组成部分（电解液、塑料和金属）内 现有的能量，将能耗和二氧化碳排

嘉能可公司的镍冶炼厂位于加拿大 安大略省萨德伯里，采用火法冶金 工艺从NiMH和锂离子蓄电池中回 收金属镍、钴和铜。 嘉能可公司不断改进电冶炼炉和转 炉技术，达到了很高的金属回收率。 公司投资设置了煅烧炉（长回转窑） 用于清除蓄电池的有机成分并安全

在最 近的一项预测中，彭博新能源 财经预测到2 04 0年，电动汽车的年 销量将达到4100万辆。Avicenne能源 咨询公司的预测表明汽车应用中锂 离子蓄电池的年增长率为14-17％。根 据Avicenne能源咨询公司的数据，预 计未来便携式电子消费品、电动自行 车、割草机和多种其他应用中的锂离 子蓄电池需求量将以每年5-12％的速 度增长。

地对蓄电池进行钝化处理。这是一

放量减少到最低限度。 后续加氢精炼工艺可以回收并提纯 镍、钴、铜和锂。这些钴、镍和锂单

种“绿色”工艺，可以收集并安全地 处理所有煅烧炉气体。

元随后可以在优美科公司锂离子阴 “我们通过扩大全球各工厂蓄电池循 极材料中再次利用，从而实现了蓄

环利用的规模，最大限度地保证单

电池闭环生产。来自蓄电池管理系 元电池预处理的安全性，”嘉能可公 统的贵金属通过单独的工艺回收。

司原料经理Robert Sutherland说道。

锂离子和镍 氢电池

循环利用工 厂

（混合动力）电 动汽车

优美科蓄电池循环利用

便携式电 子设备

《镍杂志》第33卷第2期，2018年 | 7

UMICORE BATTERY RECYCLING

Li-Cycle公司

美国锰业公司

总部设在加拿大安大略省密西沙加

在加拿大不列颠哥伦比亚省温哥

的Li-Cycle公司开发了一种专有工艺

华，美国锰业公司及其第三方承包

来满足不断增长的全球需求。

商科姆特克研究公司开发了一种高

Li-CycleTechnology™ 是一种两步

能效、环保的湿法冶金蓄电池循环

湿法冶金资源回收工艺。第一步是

利用工艺。

在没有燃烧或爆炸风险的情况下自 动拆卸单元电池／电池组。第二步 是 对机械加工的中间产物进行化 鉴于强劲的需求，彭博新能源财经 预测未来五年内锂离子蓄电池的生 产能力将增加一倍以上，2021年将 达到273千兆瓦，而2017年为103千 兆瓦。

学处理以蓄电池化学成分的形式回 收镍、钴、铜、铝和锂。在镍的回收 中，硫酸镍可以被蓄电池行业直接 利用。 这个闭环工艺可以回收蓄电池的所 有原料，包括塑料、电解液和石墨， 没有需要收集的一次气体和需要处

研磨成粉末并将塑料烧掉。然后对 粉末进行浸出，提取出高纯度的锂、 钴、镍、铝和锰金属粉末，可以在新 锂离子蓄电池中直接循环利用。科 姆特克研究公司报道，这个工艺在 试验中的回收率为100％。大规模加 工回收率预期略低一些。 “我们的战略是在邻近市场的几个不

理的固体废料。所有原料都会以某

同地点设立小型工厂，”美国锰业公

种形态重新投入经济活动中。

司总裁兼首席执行官 Larry Reaugh

“我们认为到2025年，通过锂离子蓄

8 | 《镍杂志》第33卷第2期，2018年

科姆特克研究公司将锂离子蓄电池

说道。

电池的循环利用可以满足5-10％的

随着报废含镍蓄电池数量的增加，

硫酸镍需求，”Li-Cycle 公司首席执

有超前思维的公司已经开始建立循

行官 Ajay Kochhar 说道。

环利用工艺和能力。

从再生原料中回收更多镍

数十年来，镍在很多重要技术应用中使用量的不断增长导致了需求量的 持续增长。镍需求量的历史增长率约为每年4％，而近年来在典型镍矿开 采年限（20年）中镍需求量的增长率翻了一番，意味着每关闭一座镍矿就

这种情况毫不意外地推动了循环利

很高水平的镍。这些催化剂过去往

用率的增加以补充初级产量。例如

往作为垃圾填埋，但现在循环利用

在美国，目前循环利用镍材占一次

的比例越来越高。 （详见第15页叙

供应量的45％，而1994年这个比例为

述。）

35％。随着一次供应链的增长，通过

钢铁生产潜力巨大

循环利用回收镍的数量必须随之增

由于所有金属镍有三分之二以上用

长才能满足需求。

于不锈钢生产，因此大部分冶炼类

“城市开采”需求增大 显然，需要新的二次来源才能满足 全社会不断增长的镍需求量。 某些情形下，社会产生废料的贵重 金属含量高于天然存在的矿石。 石油化学工业前景光明

回收方法产出的铁合金让它们成为 显而易见的二次镍来源。 Tetronics公司的直流等离子体电弧 冶炼是一个典型的例子，通过运营 了数十年的两座商业化工厂从不锈 钢生产废料中回收镍、铬、钼及其 他金属。

最有前景的二次镍来源部分存在于 “在原料中加入焦炭或无烟煤还原 石油化学工业中。 剂。等离子体电弧提供了生产可在 原油天然含有低水平的镍，这些镍

不锈钢生产中再利用的铁合金所需

在灰分中富集，而重质燃油燃烧系

的输入能量，而且其规模非常适合

TETRONICS

需要开辟两座新镍矿。

“冶炼炉中较小的气流量和对冶 炼条件的严密控制保证了产生 的废气粉尘极少以及优良的环 保性能。由于增加金属供应的 压力与日俱增，因此未来几年内 Tetronics公司这些及其他二次镍 来源的专门加工能力似乎肯定会 扩大。” －Tim Johnson 博士 Tetronics公司技术总监

统中充分燃烧的灰分一 般含有约 目前可用的石油化学废催化剂及相 10％（重量百分比）的镍。炼油厂和

关二次原料数量，” Tetronics 公司技

石油化学工业中使用的催化剂含有 术总监 Tim Johnson 博士解释道。 《镍杂志》第33卷第2期，2018年 | 9

高温镍合金和不锈钢 在聚光太阳能发电中的神奇作用

镍基合金及含镍不锈钢在一种新型的可再生能源――称作太阳热能发 电或聚光太阳能发电（CSP）――中发挥着关键作用。这些材料的应用 让业界克服了传热和储热技术领域的难题，而且对于设计寿命为40年 或以上的项目，有助于减少材料退化或更换费用。 SOLARRESERVE光热发电公司

根据国际能源署资料（IEO2017年）， 并在聚光辐射的作用下加热到高 2 015年到2 0 4 0 年间，可再生能源 达566℃（1,050℉）的温度。高温液 （包括CSP）的消耗量将以每年2.3％ 体随 后送 入高温储 罐中。高温储 的速度增长。目前全球有40多个太

罐也是隔热的，可以长时间储存热

阳热能发电站，还有20多个这类发 能。 电站处于规划或建设阶段。它们往

截至2016年，全球CSP总装机容 量达到4,815兆瓦。2017年，西班 牙投入运营的装机容量为2,300 兆瓦，几乎占全世界的一半。美 国的装机容量为1,740兆瓦而且 拥有全世界最大项目当中的两个： 艾文帕太阳能发电站（392兆瓦） 和莫哈韦太阳能项目（354兆瓦）。

往位于太阳辐照度较高的地区，例 如西班牙、印度、南非、中国、智利、 澳大利亚、中东北非地区（MENA） 和美国南部。 示范性C SP发电站早 在 上世纪8 0 年代就投入运营。从那时起，在能 量采集和储存方面 取得了很大 进 展。太阳能塔是新开发的一种聚光 技 术，其中采用熔融 盐作为传热 流体。硝酸盐混合物的熔融温度一

热电 能 储 存（ T E S）用 于补 偿 需 求量 和环 境条件的变化。根据 需 要将熔融盐 泵入蒸汽发生器中生 成蒸汽以驱动常规涡轮机和发电 机。TES相对于其他大规模可再生 能源有独特的优势，某些情形下甚 至不需要备用发电燃料。2013年夏 季，西 班 牙的一个 熔融 盐塔系统 在36天内每天24小时连续发电―― 这是有史以来的首次。

般为13 0 ℃（268℉）或以上。它们

新月沙丘就是这 样一个 运营中的

在288℃（550℉）的温度下在隔热

发电站。它位于内华达州拉斯维加

储 罐中保持液体形 态。液 态 盐然

斯以北沙漠中的托诺帕，净发电量

后通过管道 泵入太阳能接收器中 为110兆瓦，TES时间为10小时。这 10 | 《镍杂志》第33卷第2期，2018年

意味 着发电站在需求高峰期最多 庭的高峰用电需求，TES时间为12 能以满负荷发电10小时。10,0 0 0多 小时。内华达州的一个大规模新项 个定日镜 反 射太阳光后将能量聚 目有10座太阳能塔，发电容量为2 集 在2 0 0 米（6 4 0 英尺）高塔 架 顶

千兆瓦（2,000兆瓦）。 SOLARRESERVE光热发电公司

部的接收器。每一面定日镜均由总 不锈 钢及镍合金的使用使得高温 面积达115.7平方米（1, 245平方英 系 统 成 为可能，而以前 操 作 熔 融 尺）的小镜面组成。总集光面积超

盐 是一大 难题。设 计师和工程师

过120万平方米（1200万平方英尺）。 开始采用U N S N 0 6 617、N 0 6 6 2 5 从2015年投入商业应用时起，新月 和 N 0 62 3 0 等 镍 基 合 金 制作 接 收 沙丘的发电量超过173千兆瓦，估

管，因为它们需要长时间维持高温

计能满足75,000个家庭的高峰用电

强度――这种特性称作抗蠕变性。

需求。太阳能塔和熔融盐CSP成为

这些合金可以在工作温度下保持

南非、澳大 利亚和内华 达州新 规

稳定 主要是因为它们的镍含 量较

划项目的设计基础。南非10 0兆瓦

高而且具有抗氧化性。3 47H型不

Redstone项目将满足约2 0万个家

锈钢（S34709）用于高温储罐。

新月沙丘位于内华达州拉斯维加 斯以北沙漠中的，净发电量为110 兆瓦，TES时间为10小时。这意味 着发电站在需求高峰期最多能以 满负荷发电10小时。

太阳能塔聚光技术 1．通过一大片定日镜聚集太阳 光并反射到195米（640英尺） 塔架顶部的接收器； 2．来自冷盐罐的液态盐泵入接 收器中并加热到566 ℃ （1050℉）；

1. 熔盐接收器

3．接收器中的加热盐储存在热 盐罐中；

4. 蒸汽发生系统

4. 蒸汽轮机 / 发电机

6. 空气冷凝器 2./5. 冷盐罐

4．热盐通过蒸汽发生器泵入热 盐罐以形成蒸汽，从而驱动蒸 汽轮机发电； 5．288 ℃（550℉）的冷盐流回冷 盐罐； 6．来自蒸汽轮机的冷凝蒸汽 反 复循环利用。

SOLARRESERVE

3. 热盐罐

《镍杂志》第33卷第2期，2018年 | 11

镍材循环利用： 迈向循环经济

循环利用是创建可持续性社会的全球计划中的一个关键支柱。正如联合 国可持续发展目标所述的那样：在改变世界的17个目标当中，“负责任的 消费和生产”是循环经济的核心，在缓解气候变化方面发挥着关键作用。 就循环利用而言，镍与其他原料相

未来机会进一步降低最终作为垃

比有什么特别之处？

圾填埋的镍材数量。

无限机会

2007年成立的UNEP国际资源委员

首先，镍可以无限循环使用而不影 会旨在建立和共享相关知识以提高 响质量。一般而言，从一次原料中 我们对全球资源的利用率。委员会 回收的金属无法与循环利用金属加

于2011年发布了一份关于金属循环

以区分，因此需要特别注意保证在

利用的报告。

寿 命 终结时收集并循环利用尽可 在耶鲁大学 Thomas Graedel 教授 能多的镍材。 的带领下，一个由学术界、业界和 其次，由于循环利用率高达68％，镍

民间社会的专家组成的小组考察了

是循环利用效率最高的金属之一。 50多种金属的循环利用情况。报告

循环利用镍材会进入新的寿命周 期，其中很大一部分采取不锈钢 的形式，而约15％进入碳钢循环。

这意味着消费品中全部镍材的三分 评估了贱金属、贵金属和稀有金属 之二以上可以在消费品寿命终结时

的循环利用效率。研究表明最大的

循环利用。循环利用镍材会进入新

需求是改善循环利用状况。

的寿命周期，其中很大一部分采取 不锈钢的形式，而约15％进入碳钢 循环。

12 | 《镍杂志》第33卷第2期，2018年

Graedel 教授的团队指出，“被评价 金属的循环利用效率存在巨大差异： 一方面，碳钢等贱金属循环利用效

而数据分析表明仍有17％的镍材未

率较高，而稀土元素目前很难循环

被循环利用。

利用。其中有不同的因素发挥作用，

进一步提高效率的空间

例如使用模式、是否存在回收的经

研究在循环利用率的测量和评价

济诱因或者是否存在现成的回收

中发挥着关键作用。其目标是利用

和循环利用基础设施。”

持续研究

博士解释道。“20 0 0年首次研究到

在存量（社会目前的镍使用量）和

2 015年之间的趋势表明亚洲在镍

流 动 模 型以及循环 利用方面，镍

供应和使用方面的相关性有所提高，

和不锈 钢位居最佳被研究原料之 社会镍存量快速增长而且镍的循 列。参 与起 草 U N E P 报告的研 究

环利用率有上升的趋势。”

者之一是耶鲁大学 Graedel 教授团

关于不锈钢的类似研究确认了镍的

队的高级研究院 Barbara Reck 博

首次大量使用中也存在这些趋势。

士。在 Team Stainless 和国际镍协

研究成果预计将在2018年末或2019

会的支持下，她用了几年时间研究

年初发表。

镍和不锈钢的流动和存量。她的研 业界发挥作用 究成果已在几份同侪评审杂志中发 业界也发挥了应有的作用。不慎进 表。针对基准年度2000年、2005年 入碳钢循环的镍材数量有可能进一 和2010年开发了模型。目前，Reck 步减少。例如，改善分选系统对于 博士正在最终完善最新的镍存量

保证从碳钢废料中更多地分离不锈

和流动模型。

钢等含镍产品至关重要。

“研究将表明2015年的存量和流动

好消息是通过合作提高镍材循环

模型以及循环利用率，”国际镍协会

利用率并减少浪费是是真正实现可

镍寿命周期分析专家Mark Mistry

持续性的一个明确目标。

循环利用镍材是镍寿 命周期中 的一个重要因素，也是全球可持 续发展的一个重要促成因素。不 锈钢等含镍产品经久耐用而且已 长期使用。镍的需求量在不断增 长。镍材循环利用作为初级产量 的补充是这个 解决方案的一部 分。

开采 由于使用寿命较 长，全部开采的 金属镍有

可供未来使用的丰富资源

57%

过往镍开采量为

6000

仍在使用。

多万吨nickel

-+ 全球潜在可用镍资 源量为 亿吨

6

可完全 循环利用 利用

镍是一种可持续、无法消耗 的自然资源。它可以反复 完全循环利用而不发生 质量损失。

材料报废时的循 环利用潜力

1. USGS矿物资料：矿物和原料商品的过往全球统计资料。 2．Mudd和Jowitt（2014年）－全球镍资源趋势和禀赋的详细评估。《经济地质学》，第109期，1813-1841页。

28

Ni

Nickel

生产 镍材转化为终端产品

《镍杂志》第33卷第2期，2018年 | 13

国际镍协会领导层变动

H u d s o n B a t e s 博 士 从 2 0 1 8

研究活 动。过去二十年里，B ate s

年 6 月 1 日 开 始 接 替 5 月 3 1 博 士 运 用自己 的 专 业 知 识 研 究 日卸 任 的 D a v i d B u t l e r

镍 及其化合 物的毒 理学 特 性。关

担 任 国 际 镍 协 会 会 长 。 于 Hudson Bates 博士当选会长，国 Hudson Bates之前作为镍生产商

际镍协会主席 Anton Berlin说道，

环 境 研 究协 会（N i P E R A）的 执 “凭借他骄人的过往成就，Hudson a 行主 任 主 持国际 镍协 会 的科 学

场 合 中 应 用 的 理 想 人 选 。”

Adriana Oller 博士担任 NiPERA 执行主任 Adriana R. Oller博士接替 Hudson

24 年经验的人类健康毒理学家，一

Bates 博士担任国际镍协会科学部门

直积极投身于科学交流活动，包括

镍生产商环境研究协会（NiPERA） 对研究计划进行指导并解决监管问 执 行主任，在 新岗位 上负责确定

题。她合著了关于镍毒理学的多份

NiPERA 的战略研究方向并指导六

同侪评审论文。Oller 博士被同行公

位博士级科研人员的研究、管理和

认为镍对人类健康影响领域的顶尖

沟通活动。Adriana Oller 是一位有 专家。

新视频

《镍》在线资料 镍过敏科普视频 国际镍协会制作了一系列新视频提 供关于镍过敏的资料。镍生产商环 境研究协会（NiPERA）该领域的毒 理学专家 Kate Heim 博士解释了镍 过敏及其防范方法。 通过国际镍协会的 YouTube 频道观 看视频。

WWW.NICKELINSTITUTE.ORG 免费订阅镍杂志，就能在新一期杂志出版时收到 印刷版或电子邮件通知。 www.nickelinstitute.org 在线阅读几种语言的镍杂志。 www.nickelinstitute.org/library/ 从我们的在线档案中搜索往期镍杂志，最早一期 是2009年7月。 www.nickelinstitute.org/library/ 请在Twitter上关注我们@NickelInstitute 请在LinkedIn上加入我们――请访问国 际镍协会主页

https://w w w.youtube.com/user/ NickelInstitute 14 | 《镍杂志》第33卷第2期，2018年

请在国际镍协会YouTube频道观看镍相关视频 www.youtube.com/user/NickelInstitute

O N L I N E

保障可持续运营的催化剂 含镍催化剂在全球炼油和石化工业中广泛应用。催化剂在寿命终结时要 么送往垃圾填埋场或通过循环利用回收其中的有价值金属。科威特炼油厂 正在改变废催化剂的处理方式。 催化剂是一种加快化学反应或让反 效”，无法保持原有效率。估计全球 应在通常不会出现的条件下发生的

炼油厂每年产生的各种废金属催化

物质。催化剂原料一般有很高的表

剂总量约为15万吨。仅仅科威特炼

面积重量比，而且有时附着在氧化

油厂每年就产生约6,000-7,000吨的

铝或二氧化硅等惰性物质上。很多 废金属催化剂。过去，这些废金属 镍催化剂很容易发生反应，以至于 催化剂大部分作为有害废料送往 暴露在空气中的时候会着火。镍含 专门的垃圾填埋场，因为中东地区 量往往是保密的，但一般占催化剂

没有循环利用这类废料的场所。科

总重量的1.5％到98％不等。

威特炼油厂日益认识到这不是一个

镍 催化剂在炼油厂的几个工艺中 合理的环境解决方案。专业金属回 发挥着重要作用――加氢处理、加

收商愿意收集废催化剂并将它们

氢裂解和蒸气重整。在前两个工艺

送往适当的循环利用中心对有价值

中，镍充当促进剂，即提高工艺效率。 金属进行回收。科威特科学研究院 蒸气重整是一个高温工艺，可以将 （KISR）的Ashish Pathak博士指出，“ 天然气等燃料分解成氢气、一氧化 由于环境问题和公司可持续发展政

专业金属回收商愿意收集废催 化剂并将它们送往适当的循环利 用中心对有价值金属进行回收。

碳或其他有用产物。镍在其中是主 策，目前科威特炼油厂的首选方案 要催化金属。

似乎是将废催化剂出售给金属回收

使用一段时间之后，催化剂就会“失

商。”

UNS详细资料

UNS

本期镍杂志中提到的合金及不锈钢的化学成分（以重量百分比表示）。

铝

硼

碳

钴

铬

铜

铁

镧

锰

钼

氮

铌

镍

磷

硫

硅

钛

钨

N06230 第11页

0.200.50

0.015 最大值

0.050.15

5.0 最大值

20.024.0

–

3.0 最大值

0.0050.050

0.301.00

1.03.0

–

–

平衡

0.030 最大值

0.015 最大值

0.250.75

–

13.015.0

N06617 第11页

0.81.5

0.006 最大值

0.050.15

10.015.0

20.024.0

0.5 最大值

3.0 最大值

–

1.0 最大值

8.010.0

–

–

44.5 最小值

–

0.015 最大值

1.0 最大值

0.6 最大值

–

N06625 第11页

0.40 最大值

0.10 最大值

–

20.023.0

–

5.0 最大值

–

0.50 最大值

8.010.0

–

3.154.15

58.0 最小值

0.015 最大值

0.015 最大值

0.50 最大值

0.40 最大值

–

S31600 第5页

–

–

0.08 最大值

–

16.018.0

–

平衡

–

2.00 最大值.

2.003.00

0.10 最大值

–

10.014.0

0.045 最大值

0.030 最大值

0.75 最大值

–

–

S34709 第11页

–

–

0.040.10

–

17.019.0

–

平衡

–

2.00 最大值

–

–

8 x C 最小值 1.00 最大值

9.013.0

0.045 最大值

0.030 最大值

0.75 最大值

–

–

《镍杂志》第33卷第2期，2018年 | 15

云柱 ――德克萨斯州休斯 顿美术博物馆的一座含镍不 锈钢纪念雕塑

云柱是英裔印度艺术家Anish Kapoor创作的另一个艺术杰作，他之前 以创作芝加哥千禧公园的标志性云门不锈钢雕塑著称。 云柱 构思于上世 纪9 0 年代 末并于 地关注我们自身相对于周围世界的 2006年变为现实，最初是为大英博 物馆委托创作的，后来被休斯顿美 术博物馆购买，作为博物馆改造后 场地上的两座公共雕塑之一。 这 座 尺寸 为 8 . 9 5×3 . 3 2×2 . 0 3 米 的长椭圆形雕 塑由316 型不锈 钢 （U NS S316 0 0）制成，重量略小于 10吨。它由不锈钢板手工制作而成， 分段焊接后拼装成型。这座雕塑独

定位。 这 座 雕 塑安 装 用了两天时间，用 一台巨大的起 重 机 将雕 塑提升到 Glassel l艺术学校上方5 0米高处， 然后安放在布朗基 金会户外广场 的底座上。安装期间和之后进行手 工抛光以达到真正的镜面效果。 云柱是博物馆改造后场地 上一件

特的手工制作工艺形成了精巧的波 引人注目的艺术品。2018年5月举行 浪形表面和多个反射面。

的揭幕典礼后，这座雕塑已成为休

雕塑的一侧是凸出的，而另一侧是

斯顿的一座地标，并且将在未来很

©ANISHKAPOOR版权所有，DACS，2016年

凹入的。从凹形正面看上去，反射 多年吸引游客前来参观――这一切 影像和周围环境会倒转过来，让观

都归功于不锈 钢的耐用性和反射

看者不仅关注物体本身，而是更多 美感。 AnishKapoor创作的休斯顿美术博物馆不锈钢雕塑云柱，1998－2006年；博物馆购买这座雕塑的资金 来自CarolineWiessLawAccessions捐赠基金。

16 | 《镍杂志》第33卷第2期，2018 《镍杂志》第33卷第2期，2018年 年