镍的一生——镍生命周期分析
1 生命周期概念
1）生命周期解构
生命周期是一个常用的短语，但生命周期的经济方面（生命周期成本分析）和环境方面之间存在重要区别。
近几十年来，产品和流程生命周期的环境方面受到学术界、政府机构、营销机构和监管机构的最大关注，涉及生命周期思维、生命周期管理和一系列生命周期评估 (LCA) 等术语。LCA 本身由生命周期清单分析 (LCI) 和生命周期影响评估 (LCIA) 两个要素补充。这些术语已在广泛使用的 ISO（国际标准化组织）14040 系列标准中正式采用。
2）生命周期清单分析
数据的存在是任何LCA活动的基础，即生命周期清单分析。它显示了生产一单位物质所需的能源、材料和环境资源。
LCI 的存在使得进行生命周期影响评估成为可能。LCIA 测量 LCI 并尝试计算环境影响，例如臭氧消耗、富营养化潜力（生态系统对添加到水生系统中的人工或天然物质的反应）和全球变暖潜力。与通过实际测量测得的 LCI 不同，LCIA 计算结果来自模型。
3）生命周期评估
当 LCI 指标和 LCIA 模型结合起来比较两种类似的产品时，结果就是产品生命周期评估。
2 生命周期清单分析
在镍行业不断追求减排和能源效率的同时，金属生产的透明度很高，受到政界人士和社会的关注。为了回应这种关注并在竞争材料或产品之间做出最佳选择，需要考虑和衡量整个过程中的所有投入。这是生命周期清单分析（LCI）的任务，这些有关镍金属和镍铁合金生产的数据近年来一直在更新和改进。因此，生命周期清单分析也需要更新和改进。
生命周期清单分析是一项复杂而具有挑战性的工作。与大多数其他金属不同，镍矿以不同的矿物形式、不同的深度、不同的百分比存在于各种地质构造中，并且通常与不同的金属伴生。这些变量需要不同的工艺技术，从而导致不同的金属回收率。水的可用性或稀缺性可能会产生影响。必须考虑副产品（如硫酸和肥料）的存在与否。实现这一目标所需的能源来自不同的来源，例如热能、核能和水力发电。表 1 显示了镍生产生命周期清单分析中涉及的一些参数。
3 镍回收
镍的回收方式有很多，例如电池——过去的镍镉电池 (NiCd)、日益流行的镍氢电池 (NiMH) 和含镍锂离子电池。同样，一些含镍材料，例如废镍催化剂，被送回镍冶炼厂重新熔化。
然而，绝大多数镍回收并不是以镍的形式进行的。
出于环境和商业原因，熔化不锈钢废料来制造性能不变的新不锈钢是镍回收最常见和最主要的一种方法。
虽然不锈钢生产各不相同，但电弧炉中熔化原料是共同的起点。任何不锈钢制造商回收镍的能力都取决于他们获得电弧炉合适原料的难易程度（和成本），而这在不同地区存在很大差异。
对于欧洲或北美有着悠久使用不锈钢传统的制造商来说，很容易获得报废废钢的供应。例如，欧洲奥托昆普集团电弧炉的原材料中，约80%是废不锈钢和废碳钢。
在世界其他地区，没有那么多的垃圾，这个数字可能会低得多。因此，全球平均回收率接近 60%。
金属材料的收集、分类、整合和准备回收是一个利润丰厚的行业，为全球数百万人提供就业机会。含镍不锈钢很有价值且备受追捧，可供回收的不锈钢绝大多数都是回收的。
分类是实现价值的关键，大多数含镍不锈钢不具有铁磁性，因此很容易与其他不锈钢和碳钢区分开来。业内也有较大的公司整合小批量回收的不锈钢，进一步分类并出售给全球公司。大块或大块形状通过剪切和打包加工成易于运输的形式。废不锈钢被熔化并铸造成“新”不锈钢。
约60%的“新”不锈钢来自回收材料。每生产一吨不锈钢可节省：①铁矿石；②55kg石灰石；③100kg铬；④45kg镍；⑤能源需求减少三分之一。
重要的是要认识到，回收率受到废料可用性的限制。铝制饮料罐的使用寿命可能只有六个月，而不锈钢产品的使用寿命可能为 60 年。虽然材料将被回收，但由于不锈钢正在使用中，等待时间可能长达数十年。同时，由于不锈钢具有出色的材料和环境特性，对不锈钢的需求正在增长。
预计随着时间的推移，不锈钢的回收率将逐渐提高，但必须认识到，制约不锈钢回收的因素既不是环境因素，也不是技术因素，而是市场供给不足。
总之，生命周期思维有助于扩展、识别并提供相关背景。它确保考虑全局，并帮助政府、行业和消费者在监管、材料选择和设计方面做出最可持续的选择。
回收、再利用、再生、重生
——含镍不锈钢的重生
没有什么比翻找废料场更让布鲁斯·泰勒兴奋的了。正是在这里，他找到了创作独特的再生不锈钢雕塑的灵感。“我的作品是关于可访问的公共艺术和户外雕塑。我总是随身携带一块磁铁来分离非磁性含镍不锈钢，确保我使用的材料能够抵御恶劣天气。”
泰勒出生于科罗拉多州丹佛市，目前居住在德克萨斯州。他最初是一名画家，后来转向雕塑创作，在 20 世纪 80 年代中期因受委托为丹佛音乐厅安装雕塑而声名鹊起。
近年来，他主要从事不锈钢雕塑创作。“耐用性是我选择不锈钢的主要原因之一。它易于焊接，可以承受恶劣的户外条件。不锈钢很现代——它可以具有高反射性，具有基本的轧制表面，有时还会涂上涂层。我的大部分作品都是公共艺术，因此低维护是必需的。这也是一个审美决定——如果一件作品耐用但不美观，对我作为艺术家的声誉没有好处！”在最近的作品中，泰勒使用回收的不锈钢（首选 304 型）并将其制作成新的形式。观众可以识别出艺术家使用的有趣形状。“我使用的回收物品是猜谜游戏的一部分——这些物品是什么？它们最初的用途是什么？”
2013 年，布鲁斯·泰勒在德克萨斯州埃尔帕索的五座铁路桥之一上创作了一座雕塑。这件城市原创艺术品的灵感来自回收材料。“我对这件使用回收材料进行环保设计感到满意。我想传达材料如何回收利用。虽然回收利用不是我的主要目标，但它是我艺术设计过程中的重要组成部分。”
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