镍矿的基本知识
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【镍的基础知识概述】一、镍是什么？镍是略带黄色的银白色金属，是一种具有磁性的过渡金属。
全球约2／3 的镍用于不锈钢生产。
镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。
在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构，从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性，所以镍被称为奥氏体形成元素。
目前全球有色金属中，镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第5位。
因此，镍被视为重要战略物资，一直为各国所重视。
二、镍矿的分类及用途（1）红土矿：由铁和镍的氧化物组成的次生共生矿，其特点是硬度小，含水高，易泥化，品位约1%，红土镍矿占世界镍储量的60%以上。
（2）硫化矿：主要矿物包括镍黄铁矿(Fe,Ni)9S8、镍磁黄铁矿(Fe,Ni)7S8、针硫镍矿NiS等。
在硫化矿中都伴生有黄铜矿和少量钴的硫化物及铂族金属。
特富矿石：Ni>3%；富矿石Ni 1%～3% 。
（3）应用领域：镍的主要应用领域是作为合金元素用于生产不锈钢、高温合金钢、高性能特种合金、镍基喷镀材料。
不锈钢广泛应用于民用产品和建筑装饰；镍基合金用于制造喷气涡轮，发电机涡轮；含镍的结构钢、耐酸钢、耐热钢应用于化工、石油机械制造业；镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层；铝镍钴合金是重要的磁性材料，广泛用于仪器仪表等领域；在化学工业中，镍常用作氢化催化剂；镍与铂钯一样，能吸收大量的氢，镍和稀土合成的储氢合金，以及泡沫镍广泛应用于生产镍氢、镍镉电池，含镍钴的三元材料是锂离子电池的重要原料，因此镍也是清洁高效的二次电池原料。
三、全球镍资源红土镍矿主要分布在赤道线附近的巴西、新喀里多尼亚、古巴、印度尼西亚、菲律宾、哥伦比亚、多米尼加等国。
硫化矿主要分布在澳大利亚、俄罗斯、加拿大、中国、南非等国家。
我国镍矿资源储量为760万吨。
主要分布于西北、西南和东北地区，其保有储量占全国总储量的比例分别为76.8%、12.1%、4.9%。
甘肃镍储量最多，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%)。
镍矿资源地质特征讲解
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中国主要镍矿床的分布及成矿时代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 1km 2(白家嘴子、赤柏松、大坡岭 ,其余成矿岩体的面积都在 0.1km 2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 。
镍的基础知识
镍在世界物质文明发展中具有十分重要的作用。
人类使用镍的时间可一直追溯到公元前300年左右。
我国早在春秋战国时期就已经出现了含镍成分的兵器皿。
古代云南产出的一种“白铜”中，就含有很高含量的镍。
1751年，瑞典科学家克朗斯塔特首次制取到了金属镍。
1825-----1826年间瑞典开始了镍的工业生产。
当时，由于技术条件等因素的限制，镍的生产长期未得到显著的发展。
直到发现将镍炼制成合金钢以后，铜镍分离技术得到了开发推广，镍工业才有了较快的发展，产量也迅速上升。
1910年世界镍产量只有2.3万吨，到2002年已达到117.59万吨，镍的消费量也达到104.7万吨或更多。
（一）世界镍资源镍的矿物资源主要有硫化镍矿和氧化镍矿，其次是储存于深海主底部的含镍锰结核。
有关统计资料表明，至1990年，全世界已发现的陆地镍储量为5800严以律万吨储量基础为1.23亿吨，海洋锰结核矿的镍资源若以准边界品位估计，约有689万吨。
在全世界镍储量中，硫化镍矿占30%~40%，氧化镍矿占了60%~70%。
世界主要产镍国家的镍储量如表1所列。
注：表1中未计入海底锰结核资源和我国镍资源储量。
（二）中国镍资源我国已探明的镍矿点有70余处，储量为800万吨，储量基础为1000万吨，在世界上占第8位。
其中硫化镍矿占总储量的87%，氧化镍矿占13%。
主要公布在甘肃、四川、云南、青海、新疆、陕西等15个省、自治区中，其中甘肃最多。
金川镍矿矿已探明的镍储量为548万吨，占全国总储量的9.1%、7.5%、5.2%和4.5%（表2）。
金川镍矿则由于具有镍金属储量集中、有价稀贵元素多等特点，为世界上同类矿床中所罕见的高品级硫化镍矿床。
镍简介介绍
汇报人： 2024-01-07
目录
• 镍的物理性质 • 镍的化学性质 • 镍的来源和提取 • 镍的应用 • 镍对环境和健康的影响
01
镍的物理性质
镍的外观
01
镍是一种银白色的金属，具有金 属光泽，常温下不易氧化。
02
镍的表面容易形成氧化层，这有 助于保护内部金属不被进一步氧 化。
镍的密度
03
硝酸镍主要用于制造镍合金和
电镀等。
04
氧化镍是一种常见的催化剂和
颜料，也用于陶瓷和玻璃制造
等领域。
05
硫化镍是重要的矿物原料，可 用于提取镍和钴等金属元素。
06
03
镍的来源和提取
镍矿的类型
01
02
03
红土镍矿
红土镍矿是最常见的镍矿 类型，主要分布在热带地 区，如澳大利亚、印度尼 西亚和菲律宾。
04
镍的应用
镍的应用
• 镍是一种银白色的金属元素，具有高度耐 腐蚀性和延展性。它在地球上的储量丰富 ，是工业和科技领域中非常重要的金属之 一。
05
镍对环境和健康的影响
镍对环境和健康的影响
• 镍是一种银白色的金属元素，具 有高度耐腐蚀性和延展性。它在 自然界中以镍矿的形式存在，并 广泛应用于工业、制造业和电子 产品等领域。
镍的化学反应
镍具有较高的化学活性， 能够与多种元素进行反应 ，形成各种化合物。
镍与硫反应生成硫化镍， 与氯气反应生成氯化镍， 与氢气反应生成氢化镍等 。
ABCD
在空气中，镍容易氧化生 成坚固的氧化膜，保护内 部的镍不被进一步氧化。
在高温条件下，镍能够与 碳、一氧化碳等发生反应 ，生成碳化镍和羰基镍等 化合物。
镍矿
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。
镍及镍矿知识
镍是一种银白色金属，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。
表3.10.1Ni2+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(如针镍矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、红砷镍矿、砷镍矿、镍华)。
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。
镍矿石概述及矿石类型
世上无难事，只要肯攀登镍矿石概述及矿石类型I.概述由于镍具有良好的高温性、抗蚀性和磁性，因而它主要用来制作高温合金，不锈钢和磁性材料。
仅不锈钢一项，其用镍量就占世界镍产量的39 %。
常见的镍矿物有镍黄铁矿，辉砷镍矿，针硫镍矿，红砷镍矿，暗镍蛇纹石等五种，最有工业意义的矿石矿物是镍黄铁矿和硅酸镍矿，它们相应的组成两类镍矿石，其工业要求是：硫化镍矿石含镍量应大于0.3-0.5%；硅酸镍矿石含镍量应0.8 一1 %. 2:镍的地球化学特性地壳中镍的含量为0.02%，主要集中在超基性和基性岩体内。
镍为亲铁元素，并有显著的亲硫性。
内生条件下，镍与钴经常共生。
超基性岩浆冷凝过程中，一方面由于镍与镁、铁离子半径相近，镍以类质同象方式代替铁、镁而进人橄榄石和辉石的晶格中；另一方面由于镍的亲硫性而与铜、钻、铂族金属等元素起进入硫化物中，以熔离作用的方式从硅液而渗透到地下，在PH 值6.6-8 的环境中和二氧化硅同时沉淀形成镍的含水硅酸盐矿物，聚集到风化壳下部，成为工亚意义很大的红土型镍矿. 3. 矿石类型整理出按成因和物质成分，大体上可分为两类(1)岩浆型铜镍硫化物矿石，是一种含铜镍矿，在我国镍矿储量中占75.9%。
矿床主要产在基性和超基性岩中，矿石矿物有镍黄铁矿，磁黄铁矿(常含镍)和黄铜矿(也含镍)，还有黄铁矿和磁铁矿。
脉石矿物以斜长石、辉石、角闪石和橄榄石为主。
矿石中常形成乳滴状，网状等固溶体分解绪构，有时也能见到文象状等粒连晶结构。
吉林某地是这类矿石的主要产地之一。
这类矿石还根据氧化率(氧化镍和硫化镍的百分比)划分为氧化矿右、硫化矿石和混合矿石三类。
(2)风化壳型硅酸镍矿，是我国另一重要类型镍矿石，它占镍矿总储量的8.1%。
本类镍矿由超基性岩风化而成，含矿层为褐色和绿色粘土带。
此种粘土有滑腻感并保存一部分蛇纹岩的结构和构造，矿石中含镍硅酸盐矿物有暗镍蛇纹石，镍铝绿泥石和镍镁绿泥。
镍基础知识-学习总结1
镍Nickel元素符号是Ni。
密度8.9g/cm³，熔点1455 °C，沸点2730℃。
镍是一种银白色金属，在空气中很容易被空气氧化，表面形成有些发乌的氧化膜，因此人们见到的镍常颜色发乌。
镍质坚硬，有很好的延展性，磁性和抗腐蚀性，且能高度磨光。
镍在地壳中含量也非常丰富。
在自然界中以硅酸镍矿或硫、砷、镍化合物形式存在。
镍常被用于制造不锈钢、合金结构钢等钢铁领域，电镀，高镍基合金和电池等领域，广泛用于飞机、雷达等各种军工制造业，民用机械制造业和电镀工业等。
常温下，镍在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，颜色变乌，能阻止本体金属继续氧化。
有机酸、盐酸、硫酸和碱性溶液对镍的浸蚀极慢。
镍在稀硝酸中会缓慢溶解。
发烟硝酸能使镍表面钝化而具有抗腐蚀性。
镍同铂、钯一样，钝化时能吸大量的氢，粒度越小，吸收量越大。
镍棒图片镍的物理性质：镍具有良好的机械强度和延展性。
不溶于水，对酸和碱的抗蚀能力很强，但易溶于稀硝酸和王水中。
耐高温。
镍行业知名企业国内知名企业：吉恩镍业，中金岭南，太钢不锈，中国镍资源，贵研铂业，格林美，科力远，金川集团，新疆有色金属工业(集团)阜康冶炼厂，新疆新鑫，江锂科技，罕王集团等。
国外知名企业：俄罗斯：诺里尔斯克镍业公司(MMC Norilsk Nickel)；巴西：淡水河谷公司(Vale SA)；英国：斯特拉塔公司(Xstrata Plc)，英美资源公司(Anglo American Plc)；澳大利亚：必和必拓集团(BHP Billiton Ltd)，澳大利亚米纳拉资源公司(Minara Resources Ltd.)；日本：住友金属矿山(Sumitomo Metal Mining Co.)；法国：埃赫曼集团(Eramet SA)；加拿大：谢里特国际公司(Sherritt International Corp)；美国：美国加联（一家专业做进口标样的公司，提供的镍矿标样成分镍含量为 1.6%左右、1.7%左右、1.8%左右、1.9%左右、2%左右等，主要针对中国用户对镍矿和镍铁的需要）我国镍矿资源储量我国硫化物型镍矿资源较为丰富。
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世上无难事，只要肯攀登
镍矿的基本知识
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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。