המשקל הסגולי של עפרת ניקל: צפיפות לפי סוג
ניקל הוא יסוד נפוץ למדי בטבע. שיעורו בקרום כדור הארץ הוא 0,01% מן המסה הכוללת. ניקל טהור במצב טבעי נמצא רק במטאוריטי ברזל, שבהם תכולתו עשויה להגיע ל־25%. בתנאים טבעיים הוא מופיע רק בצורה קשורה בתוך עפרות שונות.
סוגי עפרות ניקל
עפרות הניקל שכרייתן ועיבודן נחשבים כדאיים מתחלקות ל:
- עפרות גופריתיות,
- עפרות סיליקטיות.
המינרלים העיקריים שמפיקים בקנה מידה תעשייתי לשם הפקת ניקל, נחושת, גופרית וחומרים נלווים אחרים הם אלה.
פירוטיט או פיריט מגנטי
- בעל הרכב כימי משתנה ושיעורים שונים של זיהומי Ni, Co, Cu, Pb, Mo ו־As.
- חשיבותה המעשית של העפרה מוגבלת להפקת ניקל, ברזל וגופרית.
- המשקל הסגולי של פירוטיט הוא 4,9–5,2 גרם/סמ״ק.
- זהו מינרל שביר בגוני אפור־קרם, בעל ברק מתכתי, מוליכות חשמלית טובה ותכונות מגנטיות.
מגנטיט כמינרל ברזל נלווה
מגנטיט עצמו הוא עפרת ברזל, ובעפרות ניקל מתייחסים אליו כמינרל נלווה המכיל ברזל ומשפיע על צפיפות חומר הגלם ועל עיבודו.
- מינרל גבישי שחור בעל ברק מתכתי או ברק שרפי־שומני.
- המשקל הסגולי של מגנטיט הוא 4,9—5,2 גרם/סמ״ק.
- יש לו תכונות פרומגנטיות חזקות הנשמרות גם לאחר טחינת המינרל לחול; הוא אינו רעיל, אינרטי ונפוץ בטבע.
- חשיבותו המעשית היא בהפקת ברזל (תכולת Fe עד 73%) ובייצור מוצרים ממגנטיט מותך, כגון אלקטרודות.
פנטלנדיט או פיריט ברזל־ניקל
- מינרל שביר, דק־גביש וגרגירי בצבע צהוב־ברונזה ובעל ברק מתכתי חזק, המצוי במרבצי פירוטיט.
- המשקל הסגולי של פיריט ברזל־ניקל הוא 4,5—5 גרם/סמ״ק.
- אין לו תכונות מגנטיות.
- בעפרות גופריתיות תעשייתיות רבות של נחושת־ניקל, פנטלנדיט הוא מינרל הניקל העיקרי. עפרות כאלה עשויות להכיל גם נחושת, קובלט, מתכות מקבוצת הפלטינה ורכיבים יקרי ערך אחרים.
כלקופיריט או פיריט נחושת
- מינרל דק־גביש בצבע צהוב־זהוב, שכונה “זהב השוטים” בשל דמיונו לזהב אדמדם, ובעל ברק מתכתי עז בגוון ירקרק.
- המשקל הסגולי של כלקופיריט הוא 4,1—4,35 גרם/סמ״ק.
- מינרל עפרת הנחושת העיקרי, הנפוץ במבנים גאולוגיים ממקורות שונים.
- תכלילים של המינרל נמצאו בדגימות קרקע מן הירח ובתכלילים של אבני חן.
טבלת המשקל הסגולי והצפיפות של עפרת ניקל לפי סוג
| שם המינרל | צפיפות (גרם/סמ״ק) | משקל סגולי (ק״ג/מ״ק) |
|---|---|---|
| פירוטיט (פיריט מגנטי) | 4,9–5,2 | 4900–5200 |
| מגנטיט (מינרל ברזל נלווה) | 4,9-5,2 | 4900-5200 |
| פנטלנדיט (פיריט ברזל־ניקל) | 4,5–5 | 4500–5000 |
| כלקופיריט (פיריט נחושת) | 4,1—4,35 | 4100–4350 |
עפרות ניקל נדירות הן בעלות חשיבות משנית לפיתוח תעשייתי, מפני שתכולת הניקל בהן אינה עולה על 4,5%. בהן פיריט, קובניט, כרומיט ועוד. נוסף על ניקל, נחושת וקובלט, עפרות גופריתיות מכילות מתכות יקרות כגון זהב וכסף, וכן טלור וסלניום.
מרבצי עפרות ניקל קשורים ברובם לפלטפורמות קדם־קמבריות ולמגנים גבישיים. הם מופיעים בצורת שכבות, עורקים ועדשות ועשויים להגיע לעובי של 50 מטר. מרבץ מאונט קית׳ שבמערב אוסטרליה הוא העבה ביותר, ועוביו 300 מטר.
שאלות נפוצות
כמה שוקל 1 מ״ק עפרת ניקל?
המשקל תלוי במינרל, בתכולת הניקל, הברזל, הנחושת, הגופרית, סלע הטפל והלחות. בחישובים משתמשים בצפיפות של מינרל העפרה המסוים.
אילו סוגי עפרות ניקל קיימים?
המאמר מבחין בין עפרות גופריתיות לעפרות סיליקטיות. הן נבדלות בהרכב המינרלוגי, בצפיפות ובשיטת העיבוד.
מדוע עפרות ניקל מכילות לעיתים קרובות מתכות אחרות?
ניקל קשור לעיתים קרובות לברזל, לנחושת, לקובלט ולגופרית במינרלים מורכבים, ולכן בתהליך העיבוד מתקבלים כמה רכיבים נלווים.