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鎳在最新版元素周期表中的位置

中國近現代史上，由于近代化工業的興起，很多曾經輝煌的中心城市甚至古都，都讓位于“火車拉來的城市”。但在中國西部的河西走廊，傳承了兩千年的“河西四郡”不但沒有湮滅在歷史的長河中，甚至擴增為現在的“河西五地市”。新增加的甘肅省金昌市，因為金屬元素——鎳（符號Ni）的礦藏開發而設立，被稱為中國的“鎳都”，并進入地理課本。幾十年里，金川鎳礦對共和國工業建設做出了巨大的貢獻。

1992年8月，中共中央總書記江澤民視察金川，題寫“騰飛的鎳都”

整個五十年代，中國是完完全全的缺鎳國家。為何乾隆皇帝曾自豪地以“天朝上國，無所不有”來夸贊的中國，卻獨獨缺少鎳？鎳和工業生產、人民的生活又有什么密切地聯系呢？

缺鎳的那些年：流產的貨幣計劃

說起中國的礦產特征，一般來說就是單缺四樣：“金銀銅鐵”。在中國960萬平方公里的陸地面積上，這四樣的礦也不是沒有，但是礦石的品位和儲量嘛，這么傷心的話題我們還是回過頭來說鎳好了。在1949年新中國成立的時候，以及整個五十年代，中國是完完全全的缺鎳的國家，缺到什么程度呢？這還得從清朝說起。

19世紀末，風雨飄搖中的大清朝為了續命，在大筆大筆賠銀子的財政壓力下醞釀了針對銀本位的貨幣改革計劃，其中就有使用鎳幣進入流通領域替代銀、銅幣的想法，還從英國伯明翰造幣廠訂購了少量鎳幣樣幣給慈禧和光緒“御覽”。

清朝鎳幣樣幣

但是，在國外已進入流通領域的鎳幣在大清朝廷卻遇到了前所未有的阻力，除掉那些利益集團和黨爭的因素外，一個非常重要且無法反駁的理由就是：中國沒有鎳礦。一切鎳幣原材料及其加工設備都需要從外國進口，無論是成本還是國家安全都沒有辦法進行保證。因此，清廷引入鎳幣進行貨幣改革的計劃就流產了，流散出去的樣幣現在成了收藏界的珍品，偶見于拍賣會場。

白銀、鎳白銅傻傻分不清

民國是個神奇的時期，清朝沒搞出的流通鎳幣，卻時而出現在軍閥們的手里，作為地方發行貨幣進行流通。比如，運輸海外物資交通較為方便的兩廣地區，就曾發行鎳幣作為貨幣流通。與此同時還有一個不可不提的傳統鎳產地——云南。

民國廣西鎳幣

云南其實是存在一些含鎳銅礦的。歷史上，云南昭通等地出產的含鎳白銅，經常被當作白銀，或稱為“朱提銀”。有的時候因為鎳白銅看起來成色不錯，又不容易像真正的白銀那樣氧化變黑，其銀價還略高于普通白銀。現在西南少數民族風情旅游點附近的紀念品商店所銷售的各種冠以“苗銀”、“老銀”等稱呼的非925銀制做的各種“銀”首飾紀念品，基本為鎳白銅制品，戴在身上非常容易因為鎳的刺激引起過敏，造成皮膚紅腫破損等問題，筆者建議不要買，買了不要戴……習慣性跑題了，說回鎳幣。

旅游點的苗銀首飾小攤

正因為有這個傳統和資源支持，云南本地軍閥政府在發行銅幣作為輔幣的時候，在傳統的紅銅黃銅之外，自然也會選擇白銅。這些銅幣有的時候稱為白銅，有的時候干脆稱為鎳幣。鎳，這時候還是為了降低銅幣里的銅含量，使銅幣不足值而存在的，說白了還是當地軍閥為了通脹斂財。在當時，鎳寶貴的工業價值還不太為國人所認知。

民國云南鎳幣

這里說到了云南產鎳，但為什么大清朝廷說“中國尚無鎳礦”？原因很簡單，中國的鎳礦包括云南的鎳礦基本以是銅鎳復合礦（也稱硫化礦）為主，包括金川鎳礦的發現，都是在野外找到的銅礦石中意外收獲的。早期這些礦的開采都是當銅礦甚至銀礦開采的，而且當時云南所開采的鎳礦普遍不大，產量較低，影響較小。這類硫化礦也不是世界上主流鎳礦的類型，世界上無論是儲量還是產量，都是以氧化礦（也就是紅土礦）為主，而氧化礦在我國偏偏非常少；世界上硫化礦的儲量，相當部分在中國，而中國的鎳礦儲量的一半以上在金川——這是現在。在60年代初期金川鎳礦投產后的相當長的時期里，它幾乎是中國鎳儲量和年產量的全部。一個巨大的可露天開采的鎳礦在中國工業化建設的初期被發現，可以說是衰敗百年的國運又通達的表現之一。

改革開放以后，鎳白銅也曾作為硬輔幣材料出現在人民幣的輔幣中，也就是知名的80版長城幣，但是由于鎳資源的短缺，這版硬幣很快就退居收藏市場。但鎳白銅有時還用于流通紀念幣的制造。

轉折：第一塊含鎳礦石標本被發現

1949年建國的時候，中國手里的鎳真的不多，有人稱為“黃金可求，鎳難求”。與花費了代價還能從國外（明燈國阿爾巴尼亞）獲取的鉻礦不同，當年的鎳緊缺到令人發指的程度：是唯一憑特別票證供應的金屬產品；半噸以上的使用項目需要總理審批的地步。周總理的日常事務無比繁重，而鎳的大量使用需要周總理進行把關，可以想見鎳礦供應的緊缺程度。這也是后來這個礦被命名為“金川鎳礦”和永昌縣之上依托金川公司新設置出的“金昌市”名稱里都帶“金”字的原因，因為這里產出了新中國建設最急需最緊缺的金屬礦產，比金子更珍貴。

50年代末期在現在的金川礦區找到的第一塊含鎳礦石標本，被認為是緊缺的銅礦礦石——孔雀石而被礦產調查隊員注意到并采集。后來的分析測試報告里，它的品位被這樣描述：鎳的含量高達0.90%，礦石中銅、鎳均達到品位。金川鎳礦在60年代初國民經濟非常緊張的時候僅花了短短的幾年時間就完成了礦區的勘探與開采、鎳礦冶煉所需的工業體系的建設，并在一片荒原上從礦產開采起步形成了一個新興的工業城市，也就是現在的甘肅省金昌市。

金川鎳礦的成功開采和冶煉，使當年中國緊缺到極點的鎳供應得到了大大的緩解。可以說，156項目（編者注：蘇聯對新中國工業領域的156個援助項目）之后的幾十年，金川鎳礦成了不可替代的中國重工業的基礎支柱之一，意義等同于大慶油田的發現與建設。

金川鎳礦所受到的重視和特殊的待遇無不說明，這一塊礦石的發現對于中國工業來說非常非常重要。理由只需要用三個字就可以描述：不銹鋼。

依托在鎳之上的軍工王國

鎳金屬在合金、電池、電鍍等領域的應用使得它成為現代機械、電子工業中不可缺少的關鍵戰略性礦產資源。它也一度大量用于鎳鎘電池。但作為不銹鋼的關鍵合金成分之一，鎳元素不管是在國內還是國外的首要消耗就是用于生產不銹鋼。現在世界上的主要鎳消耗國同時也是不銹鋼生產國，不銹鋼的重要性無需多言。SUS-304牌號的不銹鋼經常被冠以“食品級不銹鋼”的名號，為一切民用領域的不銹鋼產品做廣告形象宣傳：打開淘寶網，輸入“不銹鋼”三字，即可搜出種類繁多的日用品，能夠涵蓋生活日用的各個方面。

而鎳元素的添加對合金性能的促進作用更是航空航天高端應用中不可或缺的。以軍事航空工業為例，冷戰期間，美國單價堪比航空母艦的三倍音速戰略轟炸機XB-70瓦爾基里（即北歐神話中的女武神），與前蘇聯的三倍音速截擊機米格25，這一對原本計劃針鋒相對的對手，都不約而同地使用鎳基鐵合金材料（不是普通的不銹鋼，而是特殊的鎳基合金，里面鎳含量相當高）來焊接 “不銹鋼怪物”。

盡管西方出于冷戰宣傳的目的對米格25使用的不銹鋼焊接結構進行了污名化的輿論戰，但是，美國的XB-70瓦爾基里是一個更大、更重以及更貴的不銹鋼怪物，XB-70項目因成本問題下馬后至少一架以上的原型機還長期在NASA充當實驗機進行各種飛行試驗。

美國的不銹鋼怪物XB-70瓦爾基里轟炸機，單價相當于一艘海軍的航空母艦，因為實在太貴被下馬，剩余預算被挪去發射阿波羅飛船登月了。

沖出日本函館機場跑道的米格25飛機。別連科上尉的叛逃才使西方摸到了這個來自蘇聯的不銹鋼怪物。米格25一輩子也沒有真正在空中截擊過預想的對手XB-70，但是它將XB-70截擊于出廠之前。

而米格25不僅在蘇聯被大量裝備為截擊機、偵察機甚至轟炸機，還被出口到伊拉克、印度等多個國家。伊拉克的米格25還在海灣戰爭中拿下了伊軍空軍僅有的空戰戰果——一架從“薩拉托加”號航母上起飛的F/A-18C“大黃蜂”攻擊機。

為什么鎳基鐵合金能在各國航空軍備競賽中獨領風騷？

在“熱障“以上的高速飛行中，機體結構與空氣摩擦產生高熱環境，這種環境下還要保持機體結構的強度，可以使用的材料就不多了。常見的航空鋁合金、復合材料都不行，從材料性能上說也就只有鈦合金和航空不銹鋼（鎳基合金）可以勝任。

從結構構造上說，“不銹鋼怪物”由于鎳基合金可以通過特種焊接進行加工，結構強度非常有保障，維護也容易，綜合來說便宜而又有保障，滿足了極端性能要求的同時還體現了很好的維護性和成本優勢。而先進的輕巧而耐熱耐腐蝕的鈦合金昂貴不說，加工困難，不易焊接而不得不使用鉚接的結果導致機體在受熱過程中膨脹收縮不均勻，這就是YF-12A（即SR71的前身）不僅貴得離譜，在地面上還是個渾身漏油的篩子，起飛后就要緊急空中加油補油，運行成本異常高昂的根源。鎳基合金材料在要求最苛刻的環境里，反而由于它的“無短板”的特點，形成了獨特而不可替代的優勢。

如今，無論是那個經幾十年開采露天礦后留在地面上的長1300米，寬700米，深310米的中國第一的巨大礦坑，地下千米以下處存在的上千公里的采掘巷道，還是新建的“鎳都”金昌市，以及淘寶上的無數種不銹鋼制品，都無比深刻的體現出了鎳在新中國工業建設中的重要意義：我國是目前世界上最大的鎳鐵生產和消費國。

但是，由于國內鎳礦資源開發存在的礦產儲量有限，開采難度高，成本高，冶煉難度大以及環保壓力等種種問題，使得我國鎳資源的供應依然較依賴于初級鎳產品的進口。但是國產鎳礦的存在和金川鎳礦開發形成的鎳金屬冶煉能力，是我國鎳礦石、鎳初級產品進口的安全保障和議價籌碼。晚清朝廷里的太后皇帝和王公大臣們都能形成共識的風險問題，依然是我們現在中國所需要注意和極力避免的。

鎳元素的小百科

鎳	鎳元素 即 鎳（Ni）
元 素 名 稱	鎳	元素符號	Ni	原子 序數	28	相對原子質量 (12C=12.0000)	58.6934
		英文名稱	Nickel
原 子 結 構	原子半徑/?: 1.62				原子體積/cm3/mol: 6.59
	電子構型: 1s2 2s2p6 3s2p6d8 4s2				離子半徑/?: 0.69
	共價半徑/?: 1.15				氧化態: 2,3
發現	1751年, 由 A.F. Cronstedt (瑞典,Stockholm) 發現。
來源	主要以鎳黃鐵礦｛pentlandite [(Ni,Fe)9S8]｝存在于自然界。
用途	具有優良的抗腐蝕性，用于電鍍，鎳鎘電池，也用作催化劑。
物 理 性 質	狀態: 白色過渡金屬。		熔點(℃): 1453			沸點(℃): 2732
	密度(g/cc，300K): 8.9		比熱/J/gK: 0.44			蒸發熱/KJ/mol: 370.4
	熔化熱/KJ/mol: 17.47		導電率/106/cm: 0.143			導熱系數/W/cmK: 0.907
	自燃點/℃:		閃 點/℃:
地 質 數 據	豐 度		滯留時間/年: 80 000			太陽(相對于 H=1×1012):1.91 × 106
	海水中/p.p.m.:		地殼/p.p.m.: c. 80			大西洋表面: 1 × 10-4
	太平洋表面: 1×10-4		大氣/p.p.m.（體積）:			大西洋深處: 4.0× 10-6
	太平洋深處: 5.7×10-4
生 物 數 據	人 體 中 含 量				肝/p.p.m.: 0.02 - 1.8
	器官中:				肌肉/p.p.m.: 1 - 2
	血/mg dm-3 : 0.01 - 0.05				日攝入量/mg: 0.3 - 0.5
	骨/p.p.m.:				人(70Kg)均體內總量/mg: 15

（圖表依據元素百科網站繪制）

參考資料

1.《圖說中國近代機制幣章》

2.《金川集團公司1959年-2009年 五十年十件大事》

3.金屬百科網站

（本文部分插圖來自紀錄片《河西走廊》第十集）

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