Nickelschmelzen ist der Prozess, den Nickelerz durchläuft, um schließlich Verunreinigungen zu entfernen und nur das Nickelmetall zurückzulassen. Obwohl die Erze aus verschiedenen Gesteinen und Quellen stammen können, gibt es zwei Kategorien: Laterit oder Gesteine, die in tropischen Klimazonen vorkommen und Nickel enthalten; und sulfidisches Erz, das unter Tage abgebaut wird. Das Erz muss je nach Erzsorte und Vorlieben des Schmelzers verschiedene Prozesse durchlaufen, damit es zu Nickel wird. Einige Nickelschmelzprozesse erzeugen Schlacke, während andere sauberer sind.
Der erste Teil der Nickelverhüttung besteht darin, die Erze zu gewinnen. Lateritische Erze werden in tropischen Klimazonen gefunden, wo das Nickel durch Verwitterung unter der Oberfläche des Erzes abgelagert wird. Dieses Erz hat einen hohen Feuchtigkeitsgehalt und enthält andere Metalle wie Eisen. Sulfidische Erze werden unter Tage abgebaut, haben einen viel geringeren Feuchtigkeitsgehalt und können viele verschiedene Metalle im selben Erz enthalten. Unabhängig davon, welches Erz gewählt wird, kann die Schmelze immer noch Nickel gewinnen.
Ein Elektroofen wird dann typischerweise verwendet, um das Nickelerz zu erhitzen, bis es schmilzt. Der Schmelzpunkt von Nickel beträgt 2,647 ° Fahrenheit (1,453 ° Celsius), daher müssen leistungsstarke Öfen verwendet werden. Am häufigsten findet das Nickelschmelzen beim Flash-Smelting statt, bei dem Strom und Sauerstoff kombiniert werden, um schnell die erforderliche hohe Temperatur zu erreichen. Nickelerz muss schmelzen, bis es zu einem als flüssigem Stein bekannten Produkt wird, das normalerweise zu etwa 45 Prozent aus Nickel und zu 55 Prozent aus Schlacke oder anderen Metallen besteht. Schlacke wird in der Regel entfernt, weil sie an andere Industrien verkauft werden kann und nicht weiter veredelt werden kann.
Der nächste Prozess beim Nickelschmelzen ist das Raffinieren des flüssigen Steins, der typischerweise mit einem von zwei Prozessen durchgeführt wird. Beim Wirbelbettrösten werden dem flüssigen Stein Sulfide zugesetzt und die beiden werden zusammen geröstet, wobei schließlich nur das Nickelmetall übrig bleibt. Der andere Prozess ist die Chlorid-Wasserstoff-Reduktion, bei der der flüssige Stein bei etwa 1,742 ° F (950 ° C) gehalten wird, bis eine Reaktion durch die Hitze auftritt und der flüssige Stein nur noch Nickel wird.
Nachdem die Nickelschmelze abgeschlossen ist und das Nickel abgekühlt ist, wird es für viele verschiedene Zwecke verwendet. Nickel wird häufig als Legierungsmittel mit Stahl und anderen Metallen verwendet, da es korrosionsbeständig und hochglanzpoliert ist, oder es wird so wie es ist an andere Industrien verkauft, damit sie verschiedene Produkte herstellen können. Es wird auch verwendet, um Pflanzenöle zusammen mit Batterien und Magneten zu hydrieren.