从岩石至富源——镍的故事

《儆醒！》杂志驻加拿大通讯员报道

在中世纪时候，炼丹术士梦想有一天能够点铁成银、点铅成金。他的工具是魔术和秘方。在这方面，现代科技已取代了术士的学术和狂妄，使炼金术士湮没无闻。科技从以前被认为没有实用价值的岩石发掘出有用的物质和大量财富。

例如加拿大安大略省的索德柏立镍矿区便是已知的镍矿最丰的地区之一，这等矿区在世上其他地方即使有也不多。

矿石体的起源

这个巨大富源的起源之谜经过多年的寻求解答，以及研究它独特的地质构造和异乎寻常的地势特色之后，不少地质学家现时接纳一种学说，这种学说已有实地考察和实验室分析的支持。他们认为地质学家所称的索德柏立盆地富源，其实是巨大陨石在地壳爆炸所遗留的巨大陨石孔。他们估计陨石直径达二哩或三哩（在3至5公里之间），打击地球时的力量比投下日本广岛的原子弹的爆炸威力大200,000倍。

在索德柏立盆地周围发现图锥形碎石这件事看来支持陨石坠地说。在陨石袭击的地方，岩石出现古怪的圆锥形裂口，这些特色看来是巨大震波冲击岩石所造成的。地质学家观察到索德柏立盆地的圆锥形碎石多于世上任何其他地方。这种地质学上的特征与月球表面如此相似，以致在1971和1972年，美国准备太阳神太空船载太空人登陆月球考察它的地质特征时，先在索德柏立地区进行训练。

地质学家认为，陨石打击地球之后，从地球内部的地罩淌出熔岩，把浓缩的镍矿和铜矿带到破碎的地壳上。它们后来冷却成为巨大的矿藏，直至近代才被人发现。

偶然的发现

索德柏立盆地的矿藏事实上是偶然被人发现的。1883年8月，在该地工作的铁路敷设队沿着路线用地爆破坚石。一位富于观察力的铁匠发现了含铜与镍的矿物。发现重要铜矿的消息立刻传遍远近，采矿者纷纷前往该地申请开采权。

若干矿藏已开始有人采掘，可是似乎未能延续很久。因为当时普遍使用的制炼法不能从这种矿石提炼纯铜，仅能产生含镍量极高的铜而已。那时候镍的用途甚少，需求量也不大。事实上，镍在那时被认为累赘而非宝贵的金属；因为以当时的方法把它从铜分离出来是既困难又昂贵的。颇有趣地，这项事实是镍得名的来源。

二十多年前，欧洲的萨克森有些开矿者试图提炼他们所认为的铜矿，但产生出来的却不是他们所期望的铜，而是不知名的白色金属。由于迷信观念，认为这是巫术作祟，他们断定撒但曾经在矿藏施了魔法。因此，他们把这种新金属起名为“老镍（魔鬼）铜”。多年流传下来，它遂以“镍”的简称为人所知。

新索德柏立矿藏的开发成功看来全赖冶金学上的难题获得解决，以经济方法把铜从镍分离出来所致。那时候还没有人熟知这项提炼方法，对方法的发展也没有多大激励。镍在世界的用途相当微小，大多数是用来制造硬币和镀镍之用而已。因此，这种新矿藏的前途并不光明。金属矿藏含有大量矿石以致提炼和分离方法均未能令人满意。同时，制品的销场也不大。

发明新方法

不断的实验导致发明，借着在炼矿时加入硝石，遂发明了能把两种金属分离的经济方法。恼人的难题遂告解决。随后多年，加拿大人以之为标准方法去处理索德柏立的独特矿石。事实上，科技的胜利打开整个新工业之门，终于产生了当时想象不到的富源和利益。

北美的镍“工业”在进入二十世纪时主要以两家公司为中心，一家供给大量矿石原料，另一家则以有效的方法提炼金属。两者需要合并是显而易见的。

在1902年，两者经过连续的合并和股权交换，遂成立现时称为加拿大国际镍业有限公司或INCO有限公司的庞大企业。目前它是加拿大最大的采矿公司，也是世界最大的产镍公司，每年产镍数亿磅（数千万公斤）。该公司贮藏了经过品质检查的矿石达400,000,000吨以上。从这些复杂矿石可以提炼出的元素不下15种，包括相当大量的贵重金属如黄金和白金。该公司在加拿大拥有19个矿藏，在将近二十个国家均有分公司。

近年来也有其他公司开始采镍，增加生产给普世使用。其中的大企业之一是霍干柏立治矿务有限公司，它在1928年注册，多年之前曾由美国著名科学发明家爱迪生计划开发。他当时未能克服若干技术上的难题，遂放弃了这项计划。继之而起的是霍干柏立治，今日该公司已成为矿业中心，像INCO一样，成了国际规模的工业王国。它在索德柏立区是第二大雇主。

研究扩大市场

由于镍的产量增加，为了确保市场的稳定，镍的生产者继续花费大量金钱以研究镍的更多用途。采铜者已不再认为镍是讨厌之物，反之时常称为“奇妙的金属”或“友善的金属”。镍实际上被用在可以数得出的各种工业之上。

镍的主要价值在于它的合金性质。因此纯镍的用途很少。通常，其他金属加入各种份量的镍，使它含有镍的多种特质如耐用、光泽、强韧、抗蚀和抗热等。现时普遍使用的镍合金约有3000种，从不锈钢洗濯盆至太空船不等。

由于在喷射机引擎使用含镍超合金，以致超音速客机运送旅客成为可能。在太阳神11号太空船的许多重要部分都使用镍，也使它有助于1969年成功地首次载人登陆月球。一块含镍的不锈钢板现时仍然留在月球上，由太空人把它放在月球以纪念人类首次采访这个太空天体。

这种令人感兴趣的金属在建筑物的不断增高方面也大派用场。一种镍钢合金所制的建筑横梁具有传统横梁的强力，但重量仅及传统横梁的四分之一。

制造硬币是纯镍用途的日益重要的例证。加拿大除了一仙硬币之外，所有硬币都是纯镍制成的。其他国家差不多均用纯镍或镍合金制造硬币。改用镍制硬币的原因之一是较为耐用，这是镍的强韧和抗损耗的明证。

对环境的影响

前来索德柏立和附近地区参观的游客均对这种不毛的岩地有所置评。他们多数认为它很像月球表面。它的确“与别不同”，因为地面已被挖掘至一片荒凉。在地球的岩石里找寻财宝是要付出代价的。但值得留意的是，铲除郊野地区的青葱并不能完全归咎于采矿公司。在开始采矿之前多年，伐木事业已领先把林木葱郁的山冈转变成不毛之地。在伐木工人大规模斩伐松林之后，采矿者随之而来，不分皂白地烧毁剩下的残枝和薄薄的表土，露出下面的岩石以便搜寻矿藏。

后来，在安大略省的谷巴奇里夫附近有大量矿石在户外焙烧。结果发出的二氧化硫染污郊区的空气，使其余的树木和植物尽都枯死。随之而来的侵蚀使那地在1920年尽成荒凉。经过一段任意而行的时期之后，科技的进步以及警觉到对保护和保全环境有较大的需要，结果遂减少放出这种有毒气体。现时已由政府立法限制这种气体的放出。

关心保护和改善环境的确凿证据便是镍业公司现时装置了高出索德柏立地平线外的“超级烟突”。这个高达1,250尺（381公尺），以21,000立方码（16,000立方公尺）混凝土制成的“超级烟突”耗资二千五百万美元。它把气体尽量喷出高空，在地平线上释稀和垂直扩散以减低二氧化硫在地面上集中。气体经过一条长度将近三分之二哩（约一公里）的钢制通烟道系统进入烟突。系统内的烟以时速55哩（88公里）进行，最高温度达华氏735度（摄氏390度）。

在减少染污和挽救受损地区方面种种计划的奏效证据从以往千百亩废物扬弃场地现时已长着茂草和裸麦可以见之。昆虫和动物已逐渐归来，制炼场附近的小池塘也有鹅鸭游泳。看到有人努力保全上帝所赐的天然美景以报答从土地富源所得物质利益是令人鼓舞的。

陆续开发矿藏以生产镍和有关的金属对当地的人和环境有极大影响。普世有数以百万计的人从镍的多种用途发展而使生活更加丰富。在地壳的岩石里还有其他物理和化学上的秘密吗？只有时间才能解答。