镍矿
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镍块矿的形成过程及特征分析镍块矿是指含有镍元素的矿石,在工业生产中具有重要的用途。
了解镍块矿的形成过程及其特征对于矿石的开采和利用具有重要意义。
本文将详细介绍镍块矿的形成过程和其特征分析。
一、镍块矿的形成过程1. 镍的起源镍的起源主要有以下几种途径:(1)火山喷发:火山岩中含有镍矿物,当火山爆发时,镍矿物会与喷发物一起喷出。
(2)岩浆液相分离:在地壳深部,由于物理化学条件的变化,镍会从岩浆中溶解出来,形成含有镍的浓缩液相。
(3)沉积:镍可以通过水蚀作用进入河流、湖泊等环境中,通过沉积作用,逐渐形成镍矿石。
2. 镍块矿的形成镍块矿的形成过程复杂,主要包含以下几个阶段:(1)岩浆阶段:在岩浆液相分离的过程中,镍会与其他矿物一起从岩浆中析出,并逐渐沉积形成矿体。
(2)热液阶段:岩浆中含有大量的热液,镍随热液上升,与周围的岩石进行物质交换和结合,形成含镍热液,最终沉积形成镍矿石。
(3)沉积阶段:镍通过水蚀作用进入水体中,随着水体的搬运和沉积,逐渐形成含镍的沉积物,并最终形成镍块矿。
二、镍块矿的特征分析1. 矿石组成镍块矿的主要矿石成分是镍矿物,常见的镍矿石有蛇纹石、赤铁矿、菱镁矿等。
其中,蛇纹石是最常见的镍矿石,其化学式为(Mg, Fe)3Si2O5(OH)4,含有较高的镍含量。
2. 矿石性质镍块矿具有以下特征:(1)颜色:镍块矿的颜色多样,常见的有黑色、青蓝色、绿色等,具有一定的金属光泽。
(2)硬度:镍块矿的硬度较高,一般在5-6级之间。
(3)密度:镍块矿的密度较大,一般在7.8-8.2 g/cm³之间。
(4)熔点:镍块矿的熔点较高,约在1455°C左右。
3. 分布特征镍块矿的分布主要集中在一些镍矿区,如加拿大、俄罗斯、澳大利亚等。
其中,加拿大的苗条湖矿区是世界著名的镍矿区之一,以其丰富的矿产资源而闻名。
4. 应用价值镍块矿在工业生产中具有广泛的应用价值。
首先,镍是不锈钢、合金钢等重要合金元素之一,可以提高材料的硬度、耐腐蚀性和耐高温性;其次,镍也可以用于制造电池、电子器件等,具有重要的电化学性能。
镍矿选矿工艺流程
镍矿是一种重要的金属矿石资源,主要用于制造不锈钢、合金等材料。
镍矿的选矿工艺流程是将原矿中的有用矿物与无用矿物进行分离和提纯的过程。
镍矿的选矿工艺流程主要有四个步骤:破碎、磨矿、浮选和精矿。
首先是破碎,将原矿经过颚式破碎机或圆锥破碎机等设备进行初步破碎,将原矿的颗粒大小减小到可以进行下一步磨矿的粒度。
接下来是磨矿,原矿经过破碎后,被送入磨机进行磨矿,一般常用的磨机有球磨机、短桶砂磨机等。
磨矿的目的是将原矿细化,提高镍矿的浮选性能,使得有用矿物与无用矿物的分离更加容易。
然后是浮选,浮选是镍矿选矿的核心环节。
浮选是利用有用矿物与无用矿物在水中的不同亲水性或疏水性,通过气泡将有用矿物浮至矿浆表面,从而实现分离的过程。
浮选一般使用的药剂有捕收剂、起泡剂、调节剂等。
首先加入捕收剂,使有用矿物变为亲水性,然后添加起泡剂形成气泡,使得有用矿物浮起。
最后添加调节剂,调整矿浆的pH值,以便达到最佳的选矿效果。
最后是精矿,经过浮选后,得到含有镍矿和其他有用矿物的精矿。
为了提高镍矿的纯度和品位,需要对精矿进行进一步的处
理。
通常采用的方法是通过磁选、重选、浸出等过程,将精矿中的其他有用矿物进行分离,从而得到纯度更高的镍矿。
综上所述,镍矿的选矿工艺流程包括破碎、磨矿、浮选和精矿四个步骤。
通过这些步骤的组合和操作,可以从原矿中分离出纯度更高的镍矿。
这个工艺流程在镍矿的开采和加工中具有重要的意义,能够有效利用镍矿资源,提高镍矿的产量和品质。
同时,也有利于环保,减少对自然环境的破坏和污染。
世上无难事,只要肯攀登
镍矿的基本知识
:
矿石经煅烧成氧化物后,用水煤气或碳还原而制得。
元素用途:
主要用来制造不锈钢和其他抗腐蚀合金,如镍钢、铬镍钢及各种有色金属合金,含镍成分较高的铜镍合金,就不易腐蚀。
也作加氢催化剂和用于陶瓷制品、特种化学器皿、电子线路、玻璃着绿色以及镍化合物制备等等。
元素辅助资料:
镍在地壳中含量不小,大于常见金属铅、锡等,但明显比铁少得多,而且镍和的熔点不相上下,因此注定它比铁发现得晚。
在自然界,最主要的镍矿是红镍矿(砷化镍)与辉砷镍矿(硫砷化镍)。
古巴是世界上最著名的蕴藏镍矿的国家,在多米尼加也有大量的镍矿。
金属镍主要用于电镀工业,镀镍的物品美观、干净、又不易锈蚀。
极细的镍粉,在化学工业上常用作催化剂。
镍大量用于制造合金。
在钢中加入镍,可以提高机械强度。
如钢中含镍量从2.94%增加到了7.04%时,抗拉强度便由52.2 公斤/毫米2 增加到72.8 公斤/毫米3。
镍钢用来制造机器承受较大压力、承受冲击和往复负荷部分的零件,如涡轮叶片、曲轴、连杆等。
含镍36%、含碳0.3-0.5%的镍钢,它的膨胀系数非常小,几乎不热胀冷缩,用来制造多种精密机械,精确量规等。
含镍46%、含碳0.15%的高镍钢,叫类铂,因为它的膨胀系数与铂、玻璃相似,这种高镍钢可熔焊到玻璃中。
在灯泡生产上很重要,可作铂丝的代用品。
一些精密的透镜框,也用这种类铂钢做,透镜不会因热胀冷缩而从框中掉下来。
由67.5%镍、16%铁、15%铬、1.5%锰组成的合金,具有很大的电阻,用来制造各种变阻器。
具有良好的机械强度和延展性,难熔耐高温,并具有很高的化学稳定性,镍在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜,不但能阻止继续被氧化,而且能耐碱、盐溶液的腐蚀。
镍具有优良性能,已成为发展现代航空工业、国防工业和建立人类高水平物质文化生活的现代化体系不可缺少的金属。
广泛用于飞机、雷达、导弹、坦克、舰艇、宇宙飞船、原子反应堆等各种军工制造业。
镍常制成结构钢、耐酸钢、耐热钢等大量用于各种机械制造业。
镍属镍近似银白色、,在地球中的含量仅次于硅、氧、铁、镁,居第5位硫化物,如镍黄铁矿、紫硫镍铁矿等游离硫化镍形态存在,有相当一部分镍以类质同象赋存于磁黄铁矿中。
而氧化镍矿中,镍红土矿含铁高,氧化镍矿的开发利用是以镍红土矿为主,它是由超基性岩风化发展而成的,镍主要以镍褐铁矿(很少结晶到不结晶的氧化铁)形式存在。
镍黄铁矿化学成分为(Fe,Ni)9S8为古铜黄色,色调稍浅于磁黄铁矿。
等轴晶系,具有金属光泽。
绿黑色或亮青铜褐色条痕、不具磁性。
不透明。
解理完全。
硬度3~4。
相对密度4.5~5。
镍黄铁矿一般呈细粒状主要产于基性岩浆岩内的铜镍硫化物矿床中,在氧化带中易氧化成鲜绿色被膜状镍华或含水硫酸镍。
玻璃片上用HNO3加热溶解,稍冷后加一滴氨水(即NH4OH溶液)使铁沉淀,移液到瓷板上,加一滴二甲基乙醛肟酒精溶液,则显桃红试镍的反应。
桃红试镍的反应地大武汉紫硫镍铁矿。
化学组成FeNi2S4晶体呈八面体或立方体外形紫硫镍矿呈棕褐色或玫瑰紫色,在某些岩浆成因或沉积成因镍矿床中亦常有产出。
地大北京红砷镍矿化学组成NiAs常呈致密块状、粒状集合体和具有梳状、放射状结构的肾状体。
单晶呈六方柱状或板状,但极少见。
新鲜面淡铜红色[2],风化面具灰或黑色的锖色;条痕褐黑,常见于热液矿床中,有时见于基性、超基性岩有关的铜镍硫化物岩浆矿床后期热液过程。
在铜镍矿床中,与磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、红锑镍矿和砷镍矿共生。
铜矿铜呈紫红色光泽的金属有很好的延展性。
镍矿储量级别
镍矿储量级别是指在矿床中含有的镍元素的总量,通常以吨或万吨为单位进行计算。
根据国际标准,镍矿储量可分为四个级别:储量丰富矿床、储量中等矿床、储量较小矿床和有前景矿床。
储量丰富矿床是指储量超过100万吨的矿床,能够持续生产满足全球需求。
这些矿床通常位于大型矿山,成本较低,开采周期长。
储量中等矿床是指储量在10万吨到100万吨之间的矿床,可供
生产10到20年。
这些矿床的成本和开采周期相对储量丰富矿床更高,但是其质量和含量比较均衡。
储量较小矿床指的是储量在1万吨到10万吨之间的矿床,虽然
储量不大但是通常品质较高。
这些矿床往往是小型矿山,运营成本较高,但是可以满足特定市场需求。
有前景矿床是指储量在1万吨以下的矿床,目前还没有商业开发,但是有开采潜力,可望成为未来的生产基地。
镍是一种重要的工业金属,广泛应用于电池、不锈钢、合金等领域,其储量级别的划分对于镍产业的发展和市场供需平衡具有重要意义。
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镍矿石物相分析概述镍矿石的物相分析一般是将镍分为以下三类:一、硫酸盐镍:在一般矿石中很少含有碧矾NiSO4·7H2O和含镁碧矾(Ni、Mg)SO4·7H2O 等硫酸镍类矿物,但由辉镍矿或针硫镍矿等镍的硫化矿物氧化而生成的硫酸镍,有时则很高。
上述硫酸镍类矿物均能溶于水或含中性盐并有还原剂存在的水溶液中。
但经试验证明采用5%乙酸铵—0.5%亚硫酸钠溶液浸取某些矿石中硫酸镍时,镍的硫化物及其他镍矿物有时也有少量被浸取,故采用水浸取较好。
二、硅酸盐镍:这一类包括所有不同形式的含镍硅酸盐矿物。
如原生的硅酸镍(镍绿泥石、硅镁镍矿),及在橄榄石、蛇纹石等矿物中镍类质同晶地取代氧化镁而生成的硅酸盐矿物,都属于这一类。
这些矿物与各种酸有显著不同的作用,能溶于氢氟酸,而不被过氧化氢、溴水和草酸所分解。
三、硫化物镍:此类包括各种不同组成的硫化物,如针硫镍矿、辉镍矿Ni3S4、镍黄铁矿等。
镍的砷化物和硫砷化物的某些性质与硫化物类似,所以也包括在这一类内,如辉砷镍矿及红镍矿等。
这类矿物溶于硝酸并能被溴水、过氧化氢氧化分解。
以上三类镍矿物可选用硫酸—氢氟酸法或饱和水法进行测定。
硫酸—氢氟酸法:取试样两份,一份用水浸取硫酸镍,另一份用硫酸—硫酸铜—氢氟酸溶液处理,硅酸盐被分解与试样中的硫酸镍一同进入溶液。
由于硫酸铜的存在,稀硫酸—氢氟酸对镍的硫化物不溶解而留在残渣中,在溶液和不溶残渣中分别测定硫酸盐镍和硅酸盐镍的合量以及硫化物镍的含量。
饱和溴水法:取试样两份,一份用水浸取硫酸盐镍,另一份用饱和溴水将硫化镍氧化分解并与试样中的硫酸盐镍一同进入溶液,硅酸盐镍则存留在残渣中。
然后在溶液和残渣中分别测定硫酸盐和硫化物镍的合量以及硅酸盐镍的含量。
中国镍矿资源概况一、什么是镍矿镍是一种银白色金属,首先是1751年由瑞典矿物学家克朗斯塔特(A.F.Cronstedt)分离出来的。
由于它具有良好的机械强度和延展性,难熔耐高温,并具有很高的化学稳定性,在空气中不氧化等特征,因此是一种十分重要的有色金属原料,被用来制造不锈钢、高镍合金钢和合金结构钢,广泛用于飞机、雷达、导弹、坦克、舰艇、宇宙飞船、原子反应堆等各种军工制造业。
在民用工业中,镍常制成结构钢、耐酸钢、耐热钢等大量用于各种机械制造业。
镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层,镍钴合金是一种永磁材料,广泛用于电子遥控、原子能工业和超声工艺等领域,在化学工业中,镍常用作氢化催化剂。
近年来,在彩色电视机、磁带录音机和其他通讯器材等方面镍的用量也正在迅速增加。
总之,由于镍具有优良性能,已成为发展现代航空工业、国防工业和建立人类高水平物质文化生活的现代化体系不可缺少的金属。
二.资源现状1.人均占有量大大低于世界水平据美国地质调查局估算,2000年世界镍储量为4900万吨,储量基础为1.5亿吨,陆地已查明镍平均含量接近(或大于)1%的镍矿资源量为1.3亿吨。
另外,大洋深海底的锰结核和海山区的锰结壳中还含有大量镍资源。
我国建国以来累计查明资源总量872.87万吨,从1952到1999年47年间的年均增长率为12.9%。
据新的储量分类标准,1999年底我国保有查明镍资源总量764.27万吨,其中资源量占资源总量的59.9%,基础储量占资源总量的40.1%,储量占资源总量的35.2%(表1)。
我国镍储量居澳大利亚(1100万吨)、加拿大(660万吨)、俄罗斯(660万吨)、古巴(570万吨)、新喀里多尼亚(450万吨)和印度尼西亚(320万吨)等国家之后居世界第七位。
2000年世界人均占有储量和储量基础分别为8.14公斤和24.93公斤,而我国分别为2.14公斤和2.43公斤。
全国1999年底镍矿资源总量、资源量、基础储量和储量表单位:金属量万吨资料来源:国土资源部信息中心2.超大型和大型矿床构成储量的主体,有利于规模化开发利用全国有超大型和大型矿产地14处(若将金川矿区合并为1处,实际应为10处),他们储量占全国总储量的96.3%;基础储量占全国基础储量的95.2%(表1)。
红土镍矿全球分布世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家,集中分布在环太平洋的热带―亚热带地区,主要:有美洲的古巴、巴西;东南亚的印度尼西亚、菲律宾;大洋洲的澳大利亚、新喀里多尼亚、巴布亚新几内亚等。
我国镍矿资源储量中70%集中在甘肃,其次分布在新疆、云南、吉林、四川、陕西和青海和湖北7个省,合计保有储量占全国镍资源总储量的27%。
我国的红土镍矿主要从菲律宾进口。
由于自1970年起日本与菲律宾开始进行合作,成立合资矿业公司开采含镍2%以上的高品位镍矿,运送回新日铁和住友商社进行冶炼,导致菲律宾的高品位镍矿砂被日本企业垄断,而我国只能进口镍含量在0.9%~1.1%的低品位镍矿砂。
我国周边国家有镍矿储量1125万吨,只分布在少数国家。
包括俄罗斯(660万吨)、印度尼西亚(320万吨)、菲律宾(41万吨)、缅甸(92万吨)和越南(12万吨)。
但占世界总储量比例较大,约占23%。
其中,红土镍矿主要分布在印度尼西亚、菲律宾以及缅甸。
印度尼西亚镍资源主要为基性、超基性岩体风化壳中的红土镍矿,分布在群岛的东部。
矿带可以从中苏拉威西追踪到哈尔马赫拉、奥比、瓦伊格奥群岛,以及伊利安查亚的鸟头半岛的塔纳梅拉地区。
由于印度尼西亚超基性岩带风化壳广泛分布,因此其红土型镍钴矿有良好的找矿前景。
菲律宾也以红土镍为主,主要分布在诺诺克岛。
缅甸也有红土型硅酸镍矿,受印缅山脉超基性岩带控制,分布在中部盆地西缘。
俄罗斯的镍资源分布在西伯利亚地台西北缘诺里尔斯克硫化铜镍矿区。
越南镍矿为铜镍硫化物型,分布在西北部,已知有山萝省的班福矿床,赋存在黑水河裂谷塔布蛇绿岩带内,有探明储量12万吨。
世界红土镍矿资源开发及湿法冶金技术的进展摘要:随着硫化镍矿资源口趋枯竭,高效开发占全球镍资源72%的红土镍矿日益迫切。
文章介绍了世界红土镍矿资源特点、国内外的开发现状,并阐述了其传统湿法生产工艺及进展。
认为常压浸出和细菌浸出等新湿法流程具有工艺简单、能耗低、操作易于控制、投资少等优点,将会有很好的发展前景。
2024年镍矿钴矿资源市场环境分析引言镍和钴是重要的非铁金属矿产资源,广泛应用于电池、合金、催化剂等领域。
在全球产业结构调整和能源转型的背景下,镍矿钴矿资源市场正面临巨大的挑战和机遇。
本文将对镍矿钴矿资源市场的环境进行分析,帮助读者更好地了解当前市场形势。
国内市场环境分析1. 供应状况中国是全球最大的镍矿钴矿进口国,但国内的镍矿钴矿资源储备有限,依赖进口量较高。
由于国内采购成本和环境管理压力增加,一些小型矿山关停,使得进口成为国内市场的主要来源。
2. 需求状况随着新能源汽车和锂电池产业的迅猛发展,镍矿钴矿的需求量不断增加。
此外,新兴的航空航天和军工领域也对高质量钴矿的需求量增加。
国内市场的需求主要来自于这些行业,未来的增长潜力巨大。
为了推动能源结构的转型和减少对进口资源的依赖,中国政府出台了一系列支持新能源和矿产开发的政策。
这些政策包括减税、补贴和鼓励投资等措施,有助于增强国内市场的竞争力。
4. 市场竞争态势中国市场的镍矿钴矿供应商主要来自国际市场,如印度尼西亚、菲律宾、澳大利亚等。
这些国家的资源丰富,价格相对较低,形成了一定的市场竞争。
此外,国际市场上的大型矿山和公司,如瓦利钴业、格莱兹科布尔特等,也在一定程度上影响着国内市场的供应和价格。
国际市场环境分析1. 供应状况国际市场上的镍矿钴矿供应主要来自亚太地区的矿山,如菲律宾、印度尼西亚、澳大利亚等。
这些地区具有丰富的镍矿和钴矿资源,且生产成本相对较低,成为全球供给的主要来源。
2. 需求状况全球新能源汽车和锂电池市场的快速发展驱动了对镍矿钴矿的需求增长。
此外,航空航天、军工和化工等领域对钴矿的需求也在逐渐增加。
亚洲市场(特别是中国)对镍矿钴矿的需求量占据全球市场的主导地位。
国际市场上的镍矿钴矿市场受到各个国家的政策环境影响。
一些国家制定了矿产开发的法律法规,鼓励外资投资和资源开发。
同时,为了保护环境和提高生产标准,也存在一些限制和监管措施。
4. 市场竞争态势国际市场上存在一些大型矿山和公司,如瓦利钴业、格莱兹科布尔特等,它们在全球镍矿钴矿市场上具有一定的实力和话语权。
镍矿镍是一种银白色金属,首先是1751年由瑞典矿物学家克朗斯塔特(A.F.Cronstedt)分离出来的。
由于它具有良好的机械强度和延展性,难熔耐高温,并具有很高的化学稳定性,在空气中不氧化等特征,因此是一种十分重要的有色金属原料,被用来制造不锈钢、高镍合金钢和合金结构钢,广泛用于飞机、雷达、导弹、坦克、舰艇、宇宙飞船、原子反应堆等各种军工制造业。
在民用工业中,镍常制成结构钢、耐酸钢、耐热钢等大量用于各种机械制造业。
镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层,镍钴合金是一种永磁材料,广泛用于电子遥控、原子能工业和超声工艺等领域,在化学工业中,镍常用作氢化催化剂。
近年来,在彩色电视机、磁带录音机和其他通讯器材等方面镍的用量也正在迅速增加。
总之,由于镍具有优良性能,已成为发展现代航空工业、国防工业和建立人类高水平物质文化生活的现代化体系不可缺少的金属。
一、镍矿原料特点镍属于亲铁元素,在地球中的含量仅次于硅、氧、铁、镁,居第5位。
在地核中含镍最高,是天然的镍铁合金。
在地壳中铁镁质岩石含镍高于硅铝质岩石,例如橄榄岩含镍为花岗岩的1000倍,辉长岩含镍为花岗岩的80倍。
已知含镍矿物约50余种,最主要的10多种含镍矿物列于表3.10.1中。
其中硫化物,如镍黄铁矿、紫硫镍铁矿等游离硫化镍形态存在,有相当一部分镍以类质同象赋存于磁黄铁矿中。
而氧化镍矿中,镍红土矿含铁高,含硅镁低,含镍为1%~2%;硅酸镍所含铁低,含硅镁高,含镍为1.6%~4.0%。
目前,氧化镍矿的开发利用是以镍红土矿为主,它是由超基性岩风化发展而成的,镍主要以镍褐铁矿(很少结晶到不结晶的氧化铁)形式存在。
Ni2+具强烈亲硫性。
在岩浆结晶早期,在镍含量一定的前提下,镍在岩石中的富集程度取决于硫的逸度。
当有足够的硫时,镍与硫及似硫物(砷、锑)形成含镍硫化物,在硅酸矿物结晶前分离出来,形成镍的硫(或砷)化物(如磁黄铁矿、镍黄铁矿、红砷镍矿)。
通常所谓的镁硅镍矿(即硅酸镍矿)是从蛇纹石到类似粘土的水蛇纹石与皂石等镁矿物的一系列混合物的总称,在氧化作用条件下,部分镁被镍置换。
氧化镍和硫化镍一样,现在已成为镍的重要来源。
二、矿石工业要求我国镍矿床的一般工业要求如表3.10.2所示。
由于镍矿床含有伴生组分比较多,因此矿床的工业要求,要根据矿床具体情况具体确定。
表3.10.1含镍主要矿物t3-10-1.jpg表3.10.2镍矿床一般工业要求t3-10-2.jpg原生矿石:SNi/TNi>70%混合矿石:SNi/TNi45%~70%氧化矿石:SNi/TNi<45%硅酸镍矿石按氧化镁含量分为:铁质矿石:MgO<10%铁镁质矿石:MgO 10%~20%镁质矿石:MgO>20%镍矿石的主要有害杂质有铜(在硅酸镍矿中)、铅、锌、砷、氟、锰、锑、铋、铬等。
硫化镍矿石按镍含量可分下列三个品级,特富矿石:Ni>3%;富矿石Ni 1%~3%;贫矿石:Ni 0.3%~1%。
富矿石及贫矿石需经选矿,特富矿石可直接入炉冶炼。
硫化镍矿床普遍含铜,常称含铜硫化镍矿床。
在镍矿体中铜无需单独制定指标和圈定矿体,当镍品位达不到指标而铜可单独形成矿体时,其指标为按铜执行。
除铜外,一般常伴生有铁、铬、钴、锰、铂族金属、金、银及硒和碲等,这些伴生有用组分的含量要求是:Pt、Pd为0.03g/t;Os、Ru、Rh、Ir为0.02g/t;Au为0.05~0.1g/t、Ag为1.0g/t、Co为0.01%;Se为0.0005%;Te为0.0002%。
在蛇纹岩、滑石等矿床中含有较高的镍,常有回收价值,在评价该类矿床时对镍要注意综合评价。
三、矿业简史古代埃及和我国都曾用含镍很高的陨铁作器物。
我国公元前206年(汉朝)以前就已掌握了冶炼白铜(即铜镍锌合金,含Cu 52%~80%,Ni 5%~35%,Zn 10%~35%)的技术。
1865年法国加尼尔首次在新喀里多尼亚发现硅酸镍矿,以后被他命名为硅镁镍矿。
1875年开始开采,由于当地燃料、熔剂缺乏,劳力不足,矿石送往法国、德国冶炼,是世界上最早用鼓风炉炼镍的矿石。
1856年A.P.萨尔得在加拿大定子午线时发现在萨德伯里地区罗盘读数显得偏斜,随后,墨累据此在附近检查,从铁帽上(即克里斯顿矿体顶盘)采样分析发现含Ni1%、Cu2%的矿石,但因交通不便,未引起注意,至1883年才开展工作,于1886年发现克里斯顿矿床,从而发现了世界闻名的萨德伯里超大型铜镍硫化物矿床,1901年露采出矿。
从此世界镍的冶炼由氧化镍转向硫化镍。
我国镍工业始于1957年四川省力马河镍矿的开采,虽然生产规模较小,填补了我国镍工业的空白,在当时缓和了我国“镍荒”。
1958年甘肃省地质局发现金川(即白家嘴子)镍矿,并于60年代投产,这在很大程度中解决了我国对镍的需要。
到了90年代,由于新疆喀拉通克镍矿、云南金平镍矿及吉林赤柏松镍矿的开发和投产,更使我国镍工业的发展上了一个新台阶。
一、资源状况截至1995年末,我国已探明镍矿区84处,分布于全国18个省、自治区。
镍的保有储量为785.31万t,其中A+B+C级占储量的47.9%,为376.39万t。
如以我国的工业储量(A+B+C级)与西方国家的储量基础相比,我国在古巴(储量基础2300万t)、新喀里多尼亚(储量基础1500万t)、加拿大(储量基础1400万t)、印度尼西亚(储量基础1300万t)、菲律宾(储量基础1100万t)、俄罗斯(储量基础730万t)、澳大利亚(储量基础680万t)、巴西(储量基础430万t)之后,位居世界第9位。
图3.10.1是我国40多年来镍保有储量增长曲线。
由图可以看出,60年代由于甘肃金川硫化铜镍矿床勘查成功,镍储量10年增加了1倍多。
自1975年以后,镍的保有储量基本上稳定在760~780万t。
我国镍矿资源是比较丰富的,据预测,资源量在900万t左右。
最有远景的地区是新疆哈密的黄山、穹塔格和塔里木盆地北缘。
图3.10.1中国镍矿保有储量增长曲线图m3-10-1.jpg二、储量分布我国镍矿分布就大区来看,主要分布在西北、西南和东北,其保有储量占全国总储量的比例分别为76.8%、12.1%、4.9%。
就各省(区)来看,甘肃储量最多,占全国镍矿总储量的62%,其次是新疆(11.6%)、云南(8.9%)、吉林(4.4%)、湖北(3.4%)和四川(3.3%)。
图3.10.2和表3.10.3示出了我国主要的镍矿床及其开发利用情况。
三、资源特点我国镍矿资源的第一个特点是储量分布高度集中,仅甘肃金川镍矿,其储量就占全国总储量的63.9%,新疆喀拉通克、黄山和黄山东三个铜镍矿的储量也占到全国总保有储量的12.2%。
第二,我国镍矿主要是硫化铜镍矿,占全国总保有储量的86%,其次是红土镍矿,占全国总保有储量的9.6%。
第三,我国镍矿石品位较富,平均镍大于1%的硫化镍富矿石约占全国总保有储量的44.1%。
第四,我国镍矿的地质工作程度比较高,属于勘探级别的储量占到了全国总保有储量的74%。
第五,我国镍矿地下开采的比重较大,占全国总保有储量的68%,而适合露采的只占到13%。
我国镍矿资源的上述特点,给我国镍矿的开发利用带来了有利的一面,也产生了不利的因素。
由于矿石储量分布集中,矿石又比较富,容易形成大型的采选冶企业,而且经济效益较好。
例如,甘肃金川矿区,储量大,品位高,其中Ⅱ矿区有特富矿石(含镍5.29%)储量4.84万t,而且具有铂族金属、金、钴等10余种有用伴生元素,已建立了综合利用流程,这儿已成了我国最大的镍生产基地。
但是也应该看到,储量高度集中,而且埋藏深,不能露采,因此对扩大产量,提高经济效益带来了影响。
我国氧化镍矿比较少,而且品位比较低,与国外氧化镍矿储量大、品位高的一些国家,如新喀里多尼亚、印度尼西亚相比,缺乏竞争力。
图3.10.2 中国镍矿分布图m3-10-2.jpg表3.10.3我国主要的镍矿床及其开发利用情况t3-10-3.jpg一、矿床时空分布及成矿规律中国已知主要镍矿床,除云南墨江一处属风化壳矿床外,其余皆为岩浆熔离矿床。
岩浆熔离矿床的成矿规律,首先从大地构造位置来看,主要分布在准地台内部区、过渡区和地槽内部区,且以过渡区(即准地台与地槽的一个过渡地带)为主,其余两区的镍矿比较次要(表3.10.4)。
表3.10.4中国饕 蟠驳姆植技俺煽笫贝?o:p>t3-10-4.jpg过渡区处于不同大地构造单元的交接部位,深断裂带极为发育。
这些延伸很远、规模巨大的深断裂带,一般都具有长期活动的历史,是控制镍矿成岩成矿的主要因素。
这种控制作用主要表现为:①岩体或岩群沿深断裂带的走向断续分布;②岩体一般沿深断裂面上盘侵位;③由于深断裂带形成的时间比较早,具有长期的多旋回发展史,因此在深断裂一侧的岩带中,往往有两期甚至两个以上期次的岩体出露;④沿深断裂带一侧分布的岩带或岩群,均赋存于深断裂上盘的次一级断裂或褶皱中。
除了大地构造以外,超镁铁质-镁铁质岩体对镍矿床的分布也起着重要的控制作用。
岩体的岩石类型、大小、产状以及分异程度与镍矿成矿有密切的关系:①在岩带(群)的众多岩体中,形成镍矿床的岩体为数极少。
14个岩带(群)共有2038个岩体,形成矿床的只有28个,岩体成矿率为1.37%。
这说明在一个岩带(群)中,成矿只与某一期次的有利岩石类型的岩体有关;②镍的成矿岩体一般规模较小。
有三个成矿岩体的出露面积达到1km2(白家嘴子、赤柏松、大坡岭),其余成矿岩体的面积都在0.1km2以下;③成矿岩体的产状可分两类。
一类为陡倾斜(倾角60°以上)的岩墙状、脉状、透镜状;另一类为较舒缓的岩床、岩盆、椭球状、扁柱状。
巨大的和大型的矿床以前一类产状产出。
④岩体的分异程度与成矿密切相关,一般来说分异程度高有利于成矿。
中国镍矿形成时代从前寒武纪到燕山期,而元古宙和海西期是两个主要成矿期。
前寒武纪的元古宙形成的矿床有赤柏松、白家嘴子、大岭坡。
这几个矿床的同位素年龄分别为:2240Ma、1509~1526Ma、1000~1100Ma。
震旦纪形成的矿床有冷水箐和煎茶岭,同位素年龄分别为:713Ma和518~590Ma。
加里东期形成的矿床极少,仅拉水峡一处。
海西期形成的矿床甚多,早期以红旗岭矿床为代表,晚期以白马寨矿床为代表。
印支-燕山期形成有墨江风化壳硅酸镍矿床(表3.10.4)。
二、矿床类型镍矿床按照成因分为岩浆熔离矿床和风化壳矿床两大类(中国矿床,1994)。
岩浆熔离矿床的基本特征是该类矿床均与镁铁质-超镁铁质岩体有关。
在我国这类成矿岩体又多与深断裂有关,常呈陡倾斜的透镜状、岩墙、岩脉或不规则状产出。
成岩分异作用明显,有的为复合侵入体,往往形成不同的岩相。
分异作用形成的不同岩相之间一般呈渐变过渡关系;复合侵入体不同期次岩浆所形成的岩相之间一般呈突变或侵入接触。