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NICKEL

Élément métallique de numéro atomique 28 (symbole Ni), le nickel est abondant dans les météorites et à l’intérieur du globe terrestre (manteau et noyau), où il se classerait au cinquième rang par ordre d’abondance. Il arrive au vingt-troisième ou au vingt-quatrième rang dans la croûte terrestre. Malgré cette relative abondance, les minerais de nickel (sulfures, oxydes et silicates) exploitables dans des conditions économiques convenables sont localisés dans quelques régions seulement.

Déjà utilisé sous forme d’alliage trois millénaires avant J.-C., le nickel ne fut isolé qu’en 1751 par le chimiste suédois Axel Fredrik Cronstedt, et ce n’est qu’au XIX^e siècle que l’on commença à l’extraire industriellement, d’abord en Norvège, puis en Nouvelle-Calédonie à la suite de la découverte par le Français Jules Garnier des importants gisements de garniérite. À la fin du siècle, la découverte des gisements de la région de Sudbury, au Canada, permit à ce pays de devenir, et de rester, le premier producteur mondial de nickel.

Ce n’est que vers 1890 que l’on commença à introduire le nickel comme élément d’alliage dans l’acier et la fonte pour en améliorer les caractéristiques mécaniques. Au début du XX^e siècle, les chercheurs de plusieurs pays découvrirent simultanément les aciers inoxydables et les aciers réfractaires; leur production a pris depuis une extension considérable. En 1992, 98 p. 100 du nickel produit dans le monde a été consommé.

Le nickel est actuellement l’élément d’addition le plus répandu dans les alliages modernes, et son utilisation a permis la réalisation de techniques de pointe et de performances élevées dans des domaines aussi divers que les industries aérospatiale, nucléaire, chimique et pétroléochimique. Les grands pays industriels et les compagnies privées ont recherché activement les gisements et les techniques d’extraction leur permettant d’accroître la production de ce métal d’un intérêt économique et technique incontestable. Au début des années 1990, la production mondiale a ralenti (cf. figure), surtout à cause du numéro un mondial, le canadien Inco, qui a fermé des mines et des unités d’affinage, et de l’effondrement de la production à l’Est (face=F0019 漣 13 p. 100 à 290 300 t en 1992). Toutefois, l’offre dépasse actuellement largement le potentiel des utilisateurs.

1. Métallurgie

Les gisements de nickel

Les concentrations actuellement exploitables de nickel se répartissent en deux grands groupes: les amas sulfurés et les amas d’altération ou latérites nickélifères.

Les amas sulfurés

Les amas sulfurés sont très divers, mais les gisements à la source de la presque totalité de la production mondiale peuvent être rassemblés en quelques groupes simples, énumérés ci-dessous.

– Type associé à un complexe magmatique différencié sans relation apparente avec le volcanisme. Il s’agit là essentiellement du complexe de Sudbury (Ontario, Canada), qui a fait intrusion dans des granites et gneiss archéens et des métamorphites protérozoïques. Il est basique près des bordures (norites) et s’enrichit en quartz vers le centre (micropegmatites). La minéralisation se trouve le long du contact des norites avec l’encaissant archéen ou protérozoïque. Le gisement de Sudbury représente une réserve d’environ 400 millions de tonnes de minerai tout-venant à 1,5 p. 100 de nickel et 0,9 p. 100 de cuivre. Il contient également des platinoïdes.

D’autres complexes magmatiques nickélifères sont connus: le complexe du Bushveld (Afrique du Sud), de Stillwater (Montana, États-Unis), etc.; ils s’en distinguent par le fait qu’ils comportent des alternances répétées de roches basiques et ultrabasiques. Ces complexes n’ont pas fourni à ce jour de gisement actuellement exploitable.

– Type associé à des intrusions en relation avec un volcanisme basaltique continental. Les importants gisements de Norilsk-Talnakh (Sibérie) sont à peu près les seuls de ce type en exploitation. Une série sédimentaire d’âge carbonifère est enfouie sous une épaisse couverture de basaltes d’âge permo-triasique. Des intrusions doléritiques sont associées à cette activité volcanique et à une faille d’importance régionale. La minéralisation (Cu, Ni et platinoïdes) est massive ou disséminée, à la partie inférieure des intrusions.

Inexploitables à ce jour, d’autres gisements existent dans un complexe géologique comparable, par exemple ceux qui sont associés au complexe de Duluth (Minnesota, États-Unis), d’âge protérozoïque supérieur, ou encore à celui d’Insizwa-Tabankulu (Transkei, Afrique du Sud), d’âge jurassique.

– Type associé à un volcanisme tholéiitique (basalte océanique). Les gisements de Pechenga et Allarechen (presqu’île de Kola, Russie) sont probablement les plus importants de ce type. Ils sont situés dans une fosse tectonique d’âge protérozoïque inférieur où s’est développé un volcanisme essentiellement basaltique interstratifié avec des sédiments. La dernière phase volcanique a été accompagnée d’intrusions basiques à ultrabasiques. Les minéralisations en cuivre-nickel sont massives à disséminées dans les amas de péridotite.

– Type associé à un volcanisme komatiitique (basique et ultrabasique d’âge archéen) . C’est le type de gisement le plus répandu et qui a donné lieu à de nombreuses découvertes depuis une quinzaine d’années. Le district de Kambalda (Australie occidentale) peut être considéré comme un modèle. Les amas minéralisés sont disposés autour d’un dôme basaltique passant latéralement et vers le haut à une épaisse série de laves ultrabasiques. Le minerai se trouve le plus souvent au contact basaltes-ultrabasites. L’ensemble des amas de Kambalda représentait en 1980 un tonnage de minerai tout-venant de 21,6 millions de tonnes avec 3,2 p. 100 de nickel et 0,2 p. 100 de cuivre. Parmi les autres gisements importants d’Australie occidentale on peut citer: Agnew (45,2 millions de tonnes à 2 p. 100 de nickel et 0,1 p. 100 de cuivre); Forrestania (10,8 millions de tonnes à 2,4 p. 100 de nickel); Mount Keith-Cliff (10 millions de tonnes à 3,5 p. 100 de nickel); Mount Keith, énorme (270 millions de tonnes) mais actuellement inexploitable (0,6 p. 100 de nickel).

Au Canada, les gisements les plus importants de ce type sont ceux de l’Ungava (Québec), qui totalisent 16 millions de tonnes à 2,6 p. 100 de nickel et 0,7 p. 100 de cuivre. Le gisement de Thompson (Manitoba) est stratiforme, au contact d’un gneiss et d’un schiste à biotite. Dans ce contact on trouve aussi quelques amas d’ultrabasites, mais il n’est pas certain que l’on puisse y voir des éléments de volcanisme komatiitique. Aussi reste-t-il jusqu’à présent unique en son genre. Son tonnage atteindrait 25 millions de tonnes à 2,8 p. 100 de nickel et 0,2 p. 100 de cuivre.

Au Zimbabwe les gisements sont probablement en grande majorité à rattacher au type komatiitique. Ils sont généralement à faible teneur; on peut citer, parmi les plus importants: Empress (14 millions de tonnes dont 8 millions exploitées en 1981, à 0,5 p. 100 de nickel et 0,4 p. 100 de cuivre); Trojan (8,6 millions de tonnes à 0,6 p. 100 de nickel); Shangani (16 millions de tonnes à 0,8 p. 100 de nickel); Hunters Road (de 15 à 20 millions de tonnes à 0,7 p. 100 de nickel); Epoch (7 millions de tonnes à 0,6 p. 100 de nickel); Madziwa (6 millions de tonnes à 0,6 p. 100 de nickel et 0,3 p. 100 de cuivre).

La minéralogie des minerais sulfurés est simple: pentlandite (Fe,Ni)⁹S⁸, pyrrhotite FeS parfois nickélifère, souvent associés à de la chalcopyrite CuFeS², de la pyrite FeS², du platine et des platinoïdes, et parfois à de l’or et de l’argent.

Les amas d’altération ou latérites nickélifères

Ces amas dérivent de l’altération, sous climat tropical humide, de roches ultrabasiques (péridotites et dunites). Ces latérites plus ou moins anciennes peuvent se trouver à l’air libre si la surface d’altération n’a pas été enfouie sous des sédiments plus récents, ou former un niveau dans une séquence sédimentaire ancienne.

Lorsque le profil d’altération au-dessus des ultrabasites est complet, on y distingue un certain nombre de zones assez bien définies. Du haut vers le bas on rencontre:

– une cuirasse dure, essentiellement constituée d’oxydes et hydroxydes de fer (goethite et maghémite, hématite), au-dessous de laquelle se trouve une couche de grenailles, granules arrondis des mêmes éléments;

– des «latérites» très ferrugineuses, rouges sous la cuirasse, jaunes ensuite, à consistance argileuse, pouvant contenir des rognons ou blocs siliceux; ces latérites sont encore très ferrugineuses (environ 70 p. 100 Fe²³) mais peuvent déjà contenir une proportion non négligeable de nickel (1 à 1,5 p. 100) et de cobalt (0,08 p. 100); lorsqu’elles sont exploitées, on les nomme souvent «minerai oxydé»; les constituants minéralogiques sont essentiellement des hydroxydes de fer (goethite et limonite); il reste dans la latérite des grains de chromite dérivés de la roche mère, parfois assez abondants;

– vers le bas, la latérite passe, par l’intermédiaire d’une zone de transition (altération terreuse), aux saprolites, qui sont des ultrabasites décomposées à structure conservée, contenant des blocs non altérés de plus en plus nombreux vers le bas; c’est dans cette zone que l’on trouve les minerais les plus riches (minerai «silicaté»); la teneur en Fe²³ n’est plus que de 10 à 15 p. 100; en revanche, les teneurs en Si² et MgO montent considérablement (35 à 40 p. 100 pour Si², 25 à 35 p. 100 pour MgO); les teneurs en nickel varient considérablement, les moyennes exploitées dans les gisements étant comprises entre 1,8 et 3 p. 100 de nickel; les teneurs en cobalt varient de 0,1 à 0,3 p. 100;

– on passe enfin à la roche ultrabasique non altérée, qui contient toujours 0,2 à 0,3 p. 100 de nickel et 0,03 p. 100 cobalt.

La minéralogie du minerai de nickel est complexe. On nomme communément le minerai vert très nickélifère « garniérites », mais il est à présent reconnu que ce terme recouvre une série de minéraux qui varient d’ailleurs selon la nature de la roche mère, le paléoclimat, la durée de la période de latéritisation et la position sur un profil topographique (plateau, pentes, piedmont). Le nickel peut ainsi être contenu dans des minéraux de type serpentineux, argileux et talqueux, ou encore dans des hydroxydes de nickel amorphes.

Les roches mères sont constituées essentiellement de silice et de magnésium (olivine: SiO⁴(Mg, Fe); enstatite: SiO³Mg; serpentine: Si⁴¹¹Mg⁶,(OH)⁶, H²O). Au cours de l’altération latéritique, l’enrichissement en nickel, essentiellement contenu en traces dans l’olivine et la serpentine, résulte du départ par lessivage d’une partie du magnésium et de la silice d’autant plus grande que l’on se trouve plus haut dans le profil. Inversement, il y aura concentration du fer dans la partie supérieure du profil. Enfin, le cation Ni²⁺ étant plus mobile que le cation Fe³⁺, il y aura séparation partielle du nickel et du fer, et enrichissement en nickel dans la partie inférieure du profil. Cet enrichissement peut d’ailleurs ne pas se produire, en particulier si la zone est trop bien drainée: la zone silicatée sera alors très réduite.

Jusqu’aux années 1960, les gisements de nickel latéritique de Nouvelle-Calédonie, découverts en 1865 par J. Garnier, étaient de loin les plus importants du monde. Depuis, de nombreux gisements d’importance ont été découverts, en Amérique centrale, en Colombie, en Afrique (Burundi) et surtout en Indonésie.

Les gisements les plus notables sont les suivants:

– dans le Pacifique, en Nouvelle-Calédonie, ceux de Thio et Kouaoua actuellement exploités, du Koniambo et de Tiébaghi, inexploités; en Indonésie, ceux de Pamalaa, Soroako, Geba, Gag Island; dans les Philippines ceux de Surigao et Palawan;

– en Amérique, Lago Izabal au Guatemala; Falcondo en république Dominicaine; à Cuba Nicaro et Moa; en Colombie Cerro Matoso; au Brésil Niquelandia, Barro Alto, Morro do Niquel;

– en Afrique, les gisements du Burundi (Musangati, Nyabikere) encore inexploités;

– en Europe, des gisements à faible teneur: en Grèce (Eubée, Larymna), en ex-Yougoslavie, en Albanie et surtout en ex-U.R.S.S.

Extraction du nickel

Les méthodes d’obtention du nickel sont complexes et coûteuses.

Les minerais sulfurés contiennent généralement du fer et du cuivre sous forme de minerais distincts. On peut donc utiliser des méthodes de séparation purement mécaniques (broyage, flottation, séparation magnétique) et enrichir les minerais dès la phase initiale du traitement.

Les minerais enrichis sont généralement traités par pyrométallurgie: grillage, fusion et oxydation d’une partie du soufre et du fer. On obtient ainsi une matte sulfureuse qui contient 15 à 20 p. 100 de nickel et de cuivre et qui est affinée dans des convertisseurs basiques du type Bessemer ou à oxygène pour obtenir un produit qui contient 75 à 80 p. 100 de nickel et de cuivre.

Différentes méthodes sont employées par les producteurs de nickel pour séparer le nickel du cuivre: séparation mécanique, séparation chimique, etc. L’affinage final se fait par électrolyse ou par décomposition du nickel carbonyle (procédé Mond).

Les minerais oxydés du type garniérite ne peuvent être enrichis mécaniquement. Leur métallurgie extractive est différente selon le produit final que l’on désire obtenir: nickel ou ferronickel. Pour obtenir du nickel, on opère par fusion dans un four à cuve avec un mélange de gypse, de calcaire et de coke. On obtient ainsi une matte de sulfure de nickel et de fer qui est déferrée au convertisseur basique, puis broyée et attaquée par une solution chlorhydrique appropriée pour produire du chlorure de nickel et du soufre. Le chlorure de nickel est ensuite purifié par des solvants organiques puis électrolysé pour obtenir du nickel. Le ferronickel brut, obtenu à la partie inférieure des fours de fusion, est désulfuré et affiné par convertissage puis coulé en lingots contenant 22 à 30 p. 100 de nickel.

Le traitement des minerais pauvres latéritiques nécessite, en raison de la dissémination du nickel, de traiter l’ensemble du minerai extrait. À cet effet, on a mis au point des procédés hydrométallurgiques de lixiviation qui sont coûteux. Le procédé au nickel carbonyle convient mieux pour le traitement des latérites, car la réaction de l’oxyde de carbone sur le nickel est sélective et permet, après décomposition du fer et du nickel carbonylés, d’obtenir du fer et du nickel purs. Les procédés d’extraction du nickel ont peu évolué ces dernières années, mais les crises pétrolières et économiques ont incité les producteurs à économiser l’énergie nécessaire à l’élaboration du métal afin d’être compétitifs.

2. Propriétés

Propriétés physico-chimiques

Le nickel occupe le huitième groupe de transition avec le fer et le cobalt. Sa masse atomique est de 58,71 et il possède 5 isotopes stables, dont ⁵⁸Ni (67,76 p. 100), et 7 isotopes radioactifs identifiés.

C’est un métal blanc brillant, relativement dur, malléable et ductile, de densité 8,90 à 20 ⁰C. Il fond à 1 453 ⁰C et bout à environ 2 800 ⁰C. Il cristallise dans le réseau cubique à face centrée (a = 0,352 nm à 20 ⁰C) et il est ferro-magnétique jusqu’à 355 ⁰C (point de Curie).

Les principales caractéristiques physiques et mécaniques des nickels industriels sont indiquées dans les tableaux 1 et 2.

Le nickel s’oxyde difficilement à l’air, car il est protégé par une mince couche d’oxyde. Il résiste bien à la corrosion par l’eau distillée et par l’eau de ville, même à la température de 260 ⁰C sous une pression de 136 atm; l’eau de mer en mouvement est presque sans action, mais l’eau de mer stagnante peut le corroder localement.

Le nickel est peu éloigné de l’hydrogène dans l’échelle des forces électromotrices de dissolution (– 0,5 V); il se polarise facilement et les produits de sa corrosion sont généralement peu solubles; il résiste donc bien aux acides non oxydants et non aérés. Au contraire, dans les acides oxydants tels que l’acide nitrique, il se corrode rapidement. Il est peu attaqué par les solutions salines ou alcalines non oxydantes, de même que par la plupart des acides et des composés organiques que l’on rencontre dans l’industrie alimentaire.

Il résiste particulièrement bien à la soude et à la potasse à des concentrations supérieures à 75 p. 100 et à des températures de plus de 400 ⁰C.

Il résiste bien aux halogènes secs et à leurs hydracides, même à des températures de 450 à 500 ⁰C.

Aux températures élevées, le nickel se comporte bien en atmosphère oxydante ou réductrice, mais ne peut être utilisé en présence de composés sulfureux au-dessus de 325 à 350 ⁰C.

Utilisations

Le nickel non allié est utilisé à l’état massif ou sous forme de plaqués de nickel dans l’industrie chimique, notamment en présence de soude, et pour les chlorations organiques. On l’utilise aussi dans l’électronique et pour les pièces de monnaie.

Le nickel est également utilisé sous forme de revêtements électrolytiques, chimiques, etc. Le nickelage électrolytique est utilisé pour la décoration et la protection contre la corrosion des aciers et d’autres alliages.

Les poudres de nickel obtenues par différents procédés: décomposition du nickel carbonyle, réduction de l’oxyde de nickel, etc., sont utilisées dans les accumulateurs alcalins et les piles à combustible. Elles servent également en catalyse et à la fabrication d’aciers et d’alliages frittés.

3. Alliages de nickel

Le nickel est l’élément d’addition le plus répandu dans les alliages modernes, aussi bien à des teneurs élevées qu’aux teneurs moyennes ou faibles. L’addition de nickel dans les aciers et les alliages permet d’obtenir des matériaux qui sont de résistance mécanique plus élevée (aciers de construction), résistants à la corrosion (aciers inoxydables, nickel-cuivre, cupronickels), résistants à chaud (aciers réfractaires, superalliages), non fragiles à froid (aciers à 9 p. 100 de nickel) ou ayant des propriétés particulières de dilatation (ferronickels), de magnétisme (alliages à haute perméabilité magnétique, alliages pour aimants), etc.

Alliages à haute teneur en nickel

Alliages résistant à la corrosion

Le nickel pur a des caractéristiques mécaniques moyennes et résiste bien en milieu réducteur. L’addition d’autres éléments permet d’obtenir des alliages plus résistants mécaniquement et d’étendre leur domaine de résistance à la corrosion. Le chrome augmente sa tenue à la corrosion aux agents oxydants. Le molybdène ajouté seul ou conjointement au chrome augmente la tenue à la corrosion dans de nombreux milieux (sulfurique, chlorhydrique, marin). Le cuivre, soluble en toutes proportions dans le nickel, permet d’obtenir les alliages nickel-cuivre du type « Monel » et les cupronickels.

Alliages résistant à chaud

Les alliages de nickel résistant à l’oxydation à chaud et au fluage, dont les plus résistants d’entre eux sont appelés quelquefois superalliages, sont à base de nickel ou de nickel et de cobalt, durcis par des précipitations de phases intermétalliques ou de carbures qui renforcent la tenue à chaud de leur matrice. Le plus souvent, leur renforcement à haute température est obtenu par la précipitation de la phase Ni³(A1,Ti), appelée phase 塚 . Plus récemment, le nickel et ses alliages résistant au fluage ont été encore améliorés grâce à une dispersion d’oxydes ou d’autres produits réfractaires.

Alliages cuivreux et divers

Cupronickels

Les cupronickels, d’abord utilisés pour la monnaie, sont maintenant utilisés, pour leur excellente tenue à la corrosion par l’eau de mer, dans les condenseurs et les échangeurs de chaleur à bord des navires ou dans les usines chimiques et pétroléochimiques, les raffineries de pétrole et les usines de dessalement de l’eau de mer. Les deux principaux types d’alliages contiennent 30 et 10 p. 100 de nickel avec des additions de fer et de manganèse.

Maillechorts

Les maillechorts sont des alliages cuivre-nickel-zinc qui, comme les cupronickels, sont utilisés depuis la plus haute antiquité (Packfong). Ces alliages, dont la principale nuance contient 18 p. 100 de nickel, sont blancs et ont des caractéristiques mécaniques et une tenue à la corrosion supérieures à celles des laitons. On les emploie pour des ressorts de contact, des relais et autres pièces de centraux téléphoniques, et en orfèvrerie.

Alliages divers

Le nickel entre dans la composition de nombreux alliages divers. Les cupro-aluminiums au nickel, dont la tenue à la corrosion en eau de mer est excellente, sont utilisés pour des hélices de navires, des pompes et des vannes. D’autres alliages contiennent de faibles additions de nickel (laitons, bronzes, alliages légers, etc.).

Aciers et fontes au nickel

Le nickel, ajouté comme élément d’alliage dans les aciers et les fontes, agit sur le diagramme fer-carbone et sur les transformations, les microstructures et les propriétés qui en découlent. Le nickel se dissout dans la ferrite, mais ne forme pas de carbures. Il abaisse le point de transformation alpha-gamma, agrandit le domaine austénitique et en augmente la stabilité.

Le nickel abaisse la température du point Ms et augmente la capacité de trempe des aciers (cf. MÉTALLURGIE - Traitements thermiques). Ajouté en proportions importantes, il donne une structure austénitique stable. Il améliore également les caractéristiques mécaniques des alliages fer-carbone, quelle que soit la température.

Aciers de construction

Le nombre de nuances d’aciers de construction est très important (cf. ACIER - Technologie). Le nickel peut être ajouté seul, mais il est le plus souvent allié au chrome, au molybdène, au vanadium, etc. Ces aciers sont des aciers trempants, de cémentation, à haute limite d’élasticité, pour utilisation à basse température, etc.

Parmi les aciers de construction mis au point récemment, on citera les aciers à haute limite d’élasticité, soudables, au nickel-cuivre-niobium, et les aciers « Maraging » qui contiennent 18 p. 100 de nickel (cf. fabrications MÉCANIQUES).

Aciers inoxydables et réfractaires

Le nickel est, avec le chrome, l’élément essentiel des aciers inoxydables et des aciers réfractaires qui sont ses débouchés les plus importants. À ces deux métaux on ajoute quelquefois du molybdène, du cuivre, du tungstène, etc.

Les nuances d’aciers inoxydables les plus classiques sont les aciers à 18 p. 100 de chrome et 10 p. 100 de nickel et les aciers à 18 p. 100 de chrome, 12 p. 100 de nickel et 2,5 p. 100 de molybdène. Ils sont utilisés dans diverses industries où leur résistance à la corrosion leur permet un large emploi, et pour les produits de grande consommation tels que les éviers, les casseroles; on les utilise également en architecture et en décoration, pour les transports.

Les aciers réfractaires ont des teneurs en nickel encore plus élevées, les plus courants d’entre eux contenant 25 p. 100 de chrome et 20 p. 100 de nickel ou 25 p. 100 de chrome et 35 p. 100 de nickel. Ils sont utilisés dans les fours des usines chimiques ou pétroléochimiques ou dans les installations de traitement thermique.

Outre les aciers de construction et les aciers inoxydables et réfractaires, le nickel entre dans la composition de quelques aciers d’outillage et d’aciers à aimants.

Fontes

Comme dans les aciers, le nickel augmente les caractéristiques mécaniques et la tenue à la corrosion des fontes. Ajouté en proportions importantes, de 14 à 30 p. 100, associé ou non avec du cuivre et du chrome, il permet d’obtenir des fontes austénitiques qui résistent remarquablement bien à la corrosion et à la chaleur. On les utilise dans diverses industries, dans les moteurs et en présence d’eau de mer.

4. Composés du nickel

Le nickel forme des composés dans lesquels il a la valence 0, 2, 3 ou 4, la valence 2 étant la valence normale.

Le protoxyde de nickel NiO peut être obtenu par calcination d’un sel (nitrate, carbonate, sulfate) ou par oxydation du sulfure de nickel. Il est soluble dans les acides minéraux, mais n’est pas soluble dans l’eau. Il est utilisé dans l’industrie de l’émaillage, de la poterie, et comme catalyseur. L’hydroxyde de nickel Ni(OH)² est de couleur verte; il est utilisé dans les accumulateurs alcalins. Il existe d’autres oxydes: NiO² et Ni³⁴.

Le nickel est bivalent. Ses sels sont jaunes à l’état anhydre et leurs solutions sont vertes. Le sulfure NiS existe à l’état naturel. Le sulfate NiS⁴,7H²O cristallise en prismes orthorhombiques à 15 ⁰C. Le sulfate NiS⁴,6H²O est obtenu par cristallisation à une température plus élevée. Le nickel forme avec les sulfates alcalins les sulfates doubles de la série magnésienne. Le chlorure NiCl²,6H²O cristallise en cristaux verts déliquescents. Le sulfate et le chlorure de nickel sont surtout utilisés en électrolyse comme constituants principaux des bains de nickelage.

On emploie le nitrate de nickel hydraté (Ni(NO³)²,6H²O), pour la préparation de catalyseurs utilisés dans l’industrie chimique et pétroléochimique, surtout dans le raffinage du pétrole et la synthèse d’élastomères.

Les sels de nickel forment des complexes avec l’ammoniaque.

5. Économie

Le nickel est un élément essentiel entrant dans la constitution des alliages utilisés aussi bien pour les produits de grande consommation que pour les alliages à haute performance exigés par les techniques de pointe. Aussi est-il devenu un matériau d’importance économique primordiale. Le tableau 3 donne la répartition de la consommation de nickel au cours des années 1990.

La production annuelle mondiale s’est globalement accrue au cours des dernières décennies, avec toutefois de nettes chutes de production au début des années 1980 et des années 1990 (cf. figure). En 1992, la production mondiale était de 805 000 tonnes, dont 47 500 tonnes pour la C.E.E. Le tableau 4 indique les principaux producteurs. On estimait les réserves mondiales en 1990 à soixante-cinq années de production à partir des gisements identifiés.

En 1992, la consommation mondiale a été de 795 000 tonnes (tabl. 5).

• 1765; d'ab. en suéd. (1751), d'apr. all. Kupfernickel, de Kupfer « cuivre » et Nickel « lutin des mines », abrév. de Nikolaus, sobriquet donné par les mineurs all.

1 ♦ Corps simple (Ni; n^o at. 28; m. at. 58,71), métal d'un blanc argenté, malléable et ductile, très résistant et inaltérable à la température ordinaire. On obtient le nickel par grillage du minerai (⇒ garniérite, speiss) , par fusion et affinage. Alliages au nickel. ⇒ argentan, constantan, cupronickel, ferronickel, invar, maillechort, nichrome, platinite.

2 ♦ Adjt inv. (1918; par allus. au beau poli que peut prendre le nickel) Fam. Qui est d'une propreté raffinée, impeccable. C'est drôlement nickel chez eux. « j'aimerais arriver nickel à c'te conférence » (San-Antonio). Des bottes nickel.

♢ Fam. Parfait, sans rien à redire. Un dossier nickel.

n. m. élément métallique (symbole Ni) de numéro atomique Z = 28.

— Métal (Ni) blanc qui entre dans la composition de nombreux alliages, notam. des aciers inoxydables.

⇒NICKEL, subst. masc.

A. —Métal blanc argenté résistant à la corrosion, susceptible d'un beau poli et utilisé principalement en alliage dans des aciers spéciaux ou en revêtement pour protéger des objets en fer ou en cuivre. (symb. Ni, nombre atomique 28, poids atomique 58, 71). Des filons de nikel (DUSAULX, Voy. Barège, t.2, 1796, p.63). L'Allemagne est un pays producteur de nickel (DUHAMEL, Cécile, 1938, p.34).

— Subst. + de/en nickel. Il était revenu avec une montre, une montre-bracelet en nickel (VAN DER MEERSCH, Invas. 14, 1935, p.385). Elle faisait elle-même la toilette du petit garçon dans un grand tub de nickel (DRIEU LA ROCH., Rêv. bourg., 1937, p.119).

B. —P. méton.

1. Objet fait de ce métal.

a) Au plur. Et parmi tous ces nickels et ces artères de cuivre, on ressent la tristesse même qui règne sur les usines ruinées (SAINT-EXUP., Vol nuit, 1931, p.132). Les automobiles se pressaient contre le trottoir, et l'éclairage de la longue verrière faisait scintiller leurs nickels (DRUON, Gdes fam., t.1, 1948, p.28).

b) Emploi adj., pop. et fam., p. anal. (avec l'aspect brillant et poli du métal). Qui est d'une propreté irréprochable. Le monsieur se mit à lui parler [au jeune voyou] avec onction (...) Le jeune homme hocha la tête avec conviction: Çà doit être nickel, dit-il à voix haute (SARTRE, Âge de raison, 1945, p.136).

2. [Aux U.S.A. et au Canada] Pièce de cinq cents faite (d'un alliage) de nickel. Et dans toutes les rues des places où l'on peut entrer pour un nickel, cinq cents, et rester deux heures à pleurer et à rire (HÉMON, M. Chapdelaine, 1916, p.178). Il glissait un nickel, puis un autre dans la boîte à disques (BEAUVOIR, Mandarins, 1954, p.313).

REM. 1. Nickelure, subst. fém., technol. a) Art du nickelage. M. Duchemin a fait, à propos de cette application du nickel à la préservation des boussoles, un historique rapide et intéressant de la nickelure en industrie (DE PARVILLE, Journ. offic., 18 nov. 1875, p.9440, col. 1 ds LITTRÉ). b) Objet nickelé. Ce lourd grand-livre relié de peau verte et orné de nickelures aux coins, au dos (J. MORÉAS et P. ADAM, Demoiselles Goubert ds PLOWERT 1888). 2. Nickelifère, adj., minér. Qui contient du nickel. Les pyrites nickelifères et cuprifères du Canada (GUILLET, Techn. métall., 1944, p.16). 3. Nickeline, subst., fém., minér. Arséniure (composé d'arsenic) naturel de nickel. La nickéline se présente le plus souvent en masses compactes d'un rouge de cuivre (LAPPARENT, Minér., 1899, p.573).

Prononc. et Orth.:[]. Att. ds Ac. dep. 1835. Étymol. et Hist. 1. 1765 minér. (Encyclop.); 2. 1895 «pièce de monnaie» (P. BOURGET, Outre-mer, t.2, p.39); 3. 1918 adj. «qui est d'une propreté raffinée, impeccable» (d'apr. ESN.). Au sens 1, empr. à l'all. Nickel ou, plutôt, au suéd. nickel, minér. (cf. Encyclop.), créé en 1754 par le Suédois A. F. von Cronstedt (qui avait découvert le métal en 1751), par abrév. de kopparnickel «arséniure de nickel», all. Kupfernickel «id.» (1741 ds WEIGAND). Comp. de Kupfer «cuivre» et de Nickel «lutin»; forme fam. de Nikolaus, équivalent de Nicolas, les mineurs allemands ayant vainement tenté de tirer du cuivre de l'arséniure de nickel où ils croyaient en trouver en raison de sa couleur rouge (KLUGE²⁰; DUDEN Etymol.). Cf. aussi cobalt pour une évolution sém. analogue. Au sens 2, mot anglo-amér. «pièce de 1 cent contenant du nickel» (dep. 1857 ds NED) et «pièce de 5 cents contenant du nickel» (dep. 1881 ds DAE). Fréq. abs. littér.:60. Bbg. COLOMB. 1952/53, pp.423-424. —MIGL. 1968 [1927], p.301.

nickel [nikɛl] n. m.

ÉTYM. 1765; nom suédois donné en 1751 par le chimiste Cronstedt, d'après l'all. Kupfernickel (de Kupfer « cuivre », et Nickel, abrév. de Nicolaus désignant des lutins [→ Nixe] appliqué à ce minerai par les mineurs allemands qui avaient cru tout d'abord découvrir du cuivre).

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1 Corps simple, métal d'un blanc argenté (dens. 8,9; poids at. 58,69; n^o at. 28; symb. Ni), malléable et ductile, très résistant et inaltérable à la température ordinaire, fusible vers 1 452°. || On obtient le nickel par grillage du minerai (⇒ Speiss) et divers affinages. || Le nickel se trouve dans la nature en combinaison avec le soufre (millérite), l'arsenic (nickéline), le magnésium (garniérite), des sulfures de fer et de cuivre (pyrrhotine). || Alliages au nickel. ⇒ Argentan, constantan, invar, maillechort, nichrome, platinite (→ aussi Ferronickel, chrome-nickel…). || Accumulateurs au nickel-cadmium. || Utilisations industrielles du nickel. ⇒ Galvanoplastie; nickelage, nickelure. || Monnaie de nickel. || Bijoux bon marché en nickel argenté.