镍，原子序数为 28，原子量为 58.6934，位于第四周期第VIII族，是一种硬而有延展性并具有铁磁性的银白色光泽的过渡金属。镍的导热导电性能好，具有可塑性强、耐高温、抗腐蚀、化学性质稳定、抗氧化能力强等优异特性。镍属于亲铁元素，在地球中的含量仅次于氧、硅、铝、铁、镁，居第六位。

镍通常是由矿石经过煅烧、水煤气或炭的还原制备得到的，其中，富含镍的矿物，主要为红砷镍矿、针镍矿、镍黄铁矿等。镍的主要制备方法有电解法、氢气还原法、羰基化法等。

1.电解法。

2.羰基化法。将镍的硫化物矿与一氧化碳作用生成四羰基镍，加热后分解，又得纯度很高的金属镍。

3.氢气还原法。用氢气还原氧化镍，可得金属镍。

4.在鼓风炉中混入氧置换硫，加热镍矿可得到镍的氧化物。而此种氧化物再和与铁反应过的酸液进行作用就能得到镍金属。

5.矿石经煅烧成氧化物后，再用水煤气或炭还原得到镍。

镍被广泛应用于制造不锈钢、合金以及高性能电池和催化剂等。

镍的最大应用领域是生产不锈钢，大约2/3的镍都用于此，不锈钢抗高温氧化的主要元素是Cr，其与空气中的氧结合形成一层薄膜，可以防止材料内部的氧化，而加入一定量的Ni可以提高铬原子的扩散能力，进而提高合金钢的抗高温氧化能力。

镍基合金是指镍的质量分数超过50%的合金，具体可分为镍基高温合金、镍基耐腐蚀合金、镍基形状记忆合金等。在航空航天领域，镍基高温合金是关键材料之一，用于制造在650~1000 °C温度范围内仍能运行的航空发动机和燃气轮机部件，以保证其在极端条件下可以正常运转，按成分可分为镍铜合金、镍铬合金、镍钼合金等。具有先进的形状记忆合金有镍钛合金，多用于制造心脏马达、眼镜框架等物品。

镍镀是一种重要的表面处理技术，通过在金属表面形成均匀、致密的镍层，可以显著提升材料的硬度、耐磨性和抗腐蚀能力。镍镀包括2种方法：电镀和化学镀。电镀是通过电化学的方法，在基体材料表面形成一层镍层；而化学镀是在不通电的状态下，在含有特定金属盐和还原剂的溶液中进行的自催化反应，析出的金属在固态基材表面形成金属镀层的成膜技术。镍镀被应用于汽车制造、电子产品、机械设备等领域，延长了各种设施、设备的使用寿命以及外观质感，可以减少维护成本并提高工作效率。

镍在电池中的应用也非常重要，尤其是在可充电电池领域。已用于工业生产的含镍电池有镍氢电池、镍铁电池和锌镍电池等等。这些电池具有较高的容量、工作温度宽、成本低廉和无污染等诸多优势。

除上述用途外，镍基催化剂在化工生产中应用广泛，例如在石油精炼、合成氨、氢化反应等过程中起重要作用；镍具有良好的磁性，常用于制造磁性材料；镍和其化合物在陶瓷和电子器件中也有应用，例如电阻、电容器等。镍的多种特性使其成为现代工业和科技发展的重要材料，广泛应用于各种军工制造业、民用机械制造业等各大领域，给人类社会带来了极大的便利。

陨石包含着铁和镍，早期它们被作为上好的铁使用。因为这种金属不生锈，它被秘鲁的土著看作是银。一种含有锌镍的合金被叫做白铜，在公元前200年的中国被使用。有些甚至延伸到了欧洲。

在1751年，工作于斯德哥尔摩（瑞典首都）的著名矿物学家和化学家Alex Fredrik Cronstedt研究一种新的金属——叫作红砷镍矿（NiAs）——其来自瑞典的海尔辛兰的Los。他以为其包含铜，但他提取出的是一种新的金属，他宣布并命名为Nickel（镍）于1754年。许多化学家认为它是钴，砷，铁和铜的合金——这些元素以微量的污染物出现。直到1775年纯净的镍才被瑞典的Torbern Bergman制取，这才确认了它是一种元素。

镍矿在全球分布广泛，储备丰富，世界各地资源量及储量区域高度集中。截至2023年，全球已探明镍矿储量大于1.3亿吨，岩浆型镍矿约占全球镍储量的35%；风化壳型镍矿约占全球镍储量的54%；

全球范围内，镍矿大体可以分为 7 种矿床类型，总资源量（探明+控制资源量，下同）约 1.77 亿吨。主要的矿床类型包括：红土型矿床，占全球总资源量的 57%，代表性矿床如巴布亚新几内亚（以下简称“巴新”）的瑞木（Ramu）镍矿；岩浆铜镍硫化物矿床，占比10%，代表性矿床如中国的金川镍矿；与层状基性-超基性侵入岩有关的矿床，占比9%，代表性矿床如加拿大的克劳福德（Crawford）镍矿；科马提岩型矿床，占比8%，代表性矿床如加拿大的杜蒙特（Dumont）镍矿。此外，海底结核型矿床（瑙鲁的诺瑞（NORI）镍矿）、黑色页岩赋矿型矿床（芬兰的泰若法摩（Terrafame）镍矿）、与陨石有关的矿床（加拿大的萨德伯里（Sudbury Operations）镍矿）也是重要的镍类型。

世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家，集中分布在环太平洋的热带―亚热带地区，主要有：美洲的古巴、巴西；东南亚的印度尼西亚、菲律宾；大洋洲的澳大利亚、新喀里多尼亚、巴布亚新几内亚等。中国镍矿分布就大区来看，主要分布在西北、西南和东北，其保有储量占全国总储量的比例分别为76.8%、12.1%、4.9%。就各省（区）来看，甘肃储量最多，占全国镍矿总储量的62%，其次是新疆（11.6%）、云南（8.9%）、吉林（4.4%）、湖北（3.4%）和四川（3.3%）。其中甘肃金昌的铜镍共生矿床，镍资源储量巨大，仅次于加拿大萨德伯里镍矿，居世界第二，亚洲第一。

镍近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素，它能够高度磨光和抗腐蚀。溶于硝酸后，呈绿色。主要用于合金（如镍钢和镍银）及用作催化剂（如兰尼镍，尤指用作氢化的催化剂）

化学性质较活泼，但比铁稳定。室温时在空气中难氧化，不易与浓硝酸反应。细镍丝可燃，加热时与卤素反应，在稀酸中缓慢溶解。能吸收相当数量氢气。

镍不溶于水，常温下在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，能阻止本体金属继续氧化。在稀酸中可缓慢溶解，释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni2+；耐强碱。镍可以在纯氧中燃烧，发出耀眼白光。同样的，镍也可以在氯气和氟气中燃烧。对氧化剂溶液包括硝酸在内，均不发生反应。镍是一个中等强度的还原剂。镍盐酸、硫酸、有机酸和碱性溶液对镍的浸蚀极慢。镍在稀硝酸缓慢溶解。发烟硝酸能使镍表面钝化而具有抗腐蚀性。镍同铂、钯一样，钝化时能吸大量的氢，粒度越小，吸收量越大。镍的重要盐类为硫酸镍和氯化镍。实验室中也常用到硝酸镍，带有结晶水，化学式为Ni（NO3）2·6H2O，绿色透明的颗粒，易吸收空气中的水蒸汽。与铁，钴相似，在常温下对水和空气都较稳定，能抗碱性腐蚀，故实验室中可以用镍坩埚熔融碱。硫酸镍（NiSO4）能与碱金属硫酸盐形成矾Ni（SO4）2·6H2O（MI为碱金属离子）。+2价镍离子能形成配位化合物。常压下，镍即可与一氧化碳反应，形成剧毒的四羰基镍（Ni(CO)4），加热后它又会分解成金属镍和一氧化碳。

羰基镍

金属镍几乎没有急性毒性，一般的镍盐毒性也较低，但羰基镍却能产生很强的毒性。羰基镍是一种金属有机化合物，由镍和一氧化碳在一定温度和压力下反应生成，极易挥发，室温下即可分解为氧化镍和一氧化碳，易燃可爆。其中毒机制为：羰基镍的直接毒性在中毒早期起主要作用。羰基镍由羰基和镍两部分组成，结合不稳定，易分解，但大量研究表明，羰基镍急性中毒是由其整个分子的毒性作用。羰基镍以蒸气形式迅速由呼吸道吸收，也能由皮肤少量吸收，前者是作业环境中毒物侵入人体的主要途径。羰基镍在浓度为3.5 μg/m3时就会使人感到有如灯烟的臭味，低浓度时人有不适感觉。吸收羰基镍后可引起急性中毒，10分钟左右就会出现初期症状，如：头晕、头疼、步态不稳，有时恶心、呕吐、胸闷；后期症状是在接触12至36小时后再次出现恶心、呕吐、高烧、呼吸困难、胸部疼痛等。接触高浓度时发生急性化学肺炎，最终出现肺水肿和呼吸道循环衰竭而致死亡接触致死量时，事故发生后4至11日死亡。人的镍中毒特有症状是皮肤炎、呼吸器官障碍及呼吸道癌。

致突变性：肿瘤性转化：仓鼠胚胎5 µmol/L。

生殖毒性：大鼠经口最低中毒剂量（TDL0）：158 mg/kg（多代用），胚胎中毒，胎鼠死亡。

致癌性：IARC致癌性评论：动物为阳性反应。

迁移转化：天然水中的镍常以卤化物、硝酸盐、硫酸盐以及某些无机和有机络合物的形式溶解于水。水中的可溶性离子能与水结合形成水合离子（Ni(H2O)6）2+，与氨基酸、胱氨酸、富里酸等形成可溶性有机络离子，它们可以随水流迁移。镍在水中的迁移，主要是形成沉淀和共沉淀以及在晶形沉积物中向底质迁移，这种迁移的镍共占总迁移量的80%；溶解形态和固体吸附形态的迁移仅占5%。为此，水体中的镍大部分都富集在底质沉积物中，沉积物含镍量可达18～47ppm，为水中含镍量的38000～92000倍。土壤中的镍主要来源于岩石风化、大气降尘、灌溉用水（包括含镍废水）、农田施肥、植物和动物遗体的腐烂等。植物生长和农田排水又可以从土壤中带走镍。通常，随污灌进入土壤的镍离子被土训无机和有机复合体所吸附，主要累积在表层。

镍（Ni）在自然界中存在5种具有微小质量差异的稳定同位素，具体包括：58Ni（68.27%）；60Ni（26.10%）；61 Ni（1.13 %）； 62 Ni（3. 59%）；64Ni（0.91%）；镍在地球的不同部分有不同的分布。

储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。包装要求密封,不可与空气接触。应与氧化剂、酸类等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。

致敏性：镍是最常见的致敏性金属，约有20%左右的人对镍离子过敏，女性患者的人数要高于男性患者，在与人体接触时，镍离子可以通过毛孔和皮脂腺渗透到皮肤里面去，从而引起皮肤过敏发炎，其临床表现为皮炎和湿疹。一旦出现致敏，镍过敏能常无限期持续。患者所受的压力、汗液、大气与皮肤的湿度和磨擦会加重镍过敏的症状。镍过敏性皮炎临床表现为瘙痒、丘疹性或丘疹水疱性的皮炎，伴有苔藓化。

临床观察：在较高等动物与人的体内，镍的生化功能尚未了解。但体外实验，动物实验和临床观察提供了有价值的结果。

1．体外实验显示了镍硫胺素焦磷酸（辅羧酶）、磷酸吡哆醛、卟啉、蛋白质和肽的亲和力，并证明镍也与RNA和DNA结合。

2．镍缺乏时肝内6种脱氢酶减少，包括葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、乳酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶和谷氨酸脱氢酶。这些酶参与生成NADH、无氧糖酵解、三羧循环和由氨基酸释放氮。而且镍缺乏时显示肝细胞和线粒体结构有变化，特别是内网质不规整，线粒体氧化功能降低。

3．贫血病人血镍含量减少，而且铁吸收减少，镍有刺激造血功能的作用，镍与三价铁有协同作用，可以提高对铁的吸收，因此，人和动物补充镍后红细胞、血红素及白细胞增加。

生理需要：由于膳食中每日摄入镍70～260 μg/d，人的需要量是根据动物实验结果推算的，可能需要量为25～35 μg/d。

过量表现：每天摄入可溶性镍250mg会引起中毒。有些人比较敏感，摄入600 μg即可引起中毒。依据动物实验，慢性超量摄取或超量暴露，可导致心肌、脑、肺、肝和肾退行性变。

有资料显示：每天喝含镍高的水会增加癌症发病率，特别是己患癌症在放化疗期间应必须杜绝与镍产品接触。市场上经销的部份陶瓷制食用具应慎重选择使用，平时生活中拿一个含镍高的陶瓷具做饮水具，会提高发病机会。

另外，也有一些非正规厂家生产的性药品也有镍的高成份。所以对镍与人身健康应高度重视.

缺乏症：动物实验显示缺乏镍可出现生长缓慢，生殖力减弱。

参与核酸和蛋白质的代谢：镍大量存在于DNA和RNA中，参与核酸与蛋白质的代谢。它通过与DNA和RNA中的磷脂结合，使DNA、RNA和核糖体的结构处于稳定状态，从而影响DNA的合成、RNA的复制和其他蛋白质的合成。

参与激素的调节过程：镍存在于许多内分泌过程中，胰岛素、催 乳激素、胰高血糖素、促生长素、促甲状腺素、促黄体激素、促卵泡 激素、促肾上腺皮质激素等激素的分泌与释放，受镍的浓度影响颇大，镍的浓度高有利于上述激素的分泌与释放，镍的浓度低则使上述激 素的分泌与释放受一定程度的抑制。

镍是许多酶的辅助因子与激活剂：镍是多种酶的激活剂，参与多 种酶蛋白的组成。镍缺乏时，肝脏中苹果酸及葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的活性显著下降。

镍与细胞膜的功能有密切联系：镍在细胞膜的结构和功能中起 一定作用，有利于膜的渗透性。镍与细胞膜的结合比钙更牢固。在离体组织中观察到：镍在神经和肌肉细胞兴奋收缩过程中的作用与钙相似，可在一定程度上代替钙。

全球镍消费中心主要是指中国、日本和韩国，三大出口国包括印尼、菲律宾和新喀里多尼亚。2019年中国原生镍消费130.4万吨，占全球53.7%，其次是印尼17.5万吨、日本5.5万吨，韩国11.6吨，美国10.6万吨，其他国家原生镍消费量低于10万吨。印尼、菲律宾和新喀里多尼亚三国镍矿产量合计占全球56.4%，镍矿除满足本国少量消费和冶炼需求外主要用于出口，是主要镍矿供应国。

中国镍供给有两个部分组成，一部分是新产镍精矿供应，这部分占镍总供给量的72.9%，另一部分来自再生镍占27.1%，随着经济建设和钢铁工业的发展，镍的需求量不断增加。

我国为满足镍冶炼生产需求，长期通过贸易方式大量进口红土镍矿。自2014年1月印尼禁止镍矿出口后，中国镍矿进口量快速下降，镍铁和精炼镍净进口量快速增加。2019年镍消费原料构成中，国产镍矿供应11万吨，占9.5% ; 进口镍矿50.5万吨，占 43.8% ; 净进口镍铁增加到38.2万吨，占比达33.1% ; 净进口精炼镍2016年最高点为35.4万吨，2019年下降到15.6万吨，占13.5% 。可见印尼禁矿出口后，我国镍原料配置已经发生了变化，进口镍矿占比由70%下降到44%，净进口精炼镍和镍铁的占比由18%上升到47%。