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。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
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表3.10.2镍矿床一般工业要求
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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
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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
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表3.10.3我国主要的镍矿床及其开发利用情况
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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>
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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。该类岩体形成的矿床依据成矿岩浆发生熔离作用的空间不同，分为岩浆侵入现存空间之前经深部熔离作用产生的含矿岩浆再侵入形成的矿床和岩浆侵入现存空间之后经熔离作用形成的矿床。前者称为深部熔离-贯入矿床，后者称为就地熔离矿床。
深部熔离-贯入矿床按贯入方式和形成时间的不同又进一步分为单式贯入、复式贯入、脉冲式贯入、晚期贯入等矿床类型。单式贯入矿床系深部熔离作用形成的含矿岩浆一次贯入成矿，所形成的岩体几乎全部构成矿体；复式贯入矿床系深部熔离作用形成的岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆甚至矿浆经多期(次)贯入成矿；
脉冲式贯入矿床是复式贯入的一种特殊形式，不同期次岩矿浆是以脉冲的形式贯入的；晚期贯入矿床是岩浆深部熔离-贯入作用后期阶段的产物，矿体主要由致密块状硫化物矿石组成，局部为角砾状矿石。矿体的贯入部位受岩体原生构造裂隙和其他构造裂隙的控制。贯入于同源形成的早期侵入体之中者可称晚期岩内贯入式矿床；贯入于同源侵入体之外的地层中者可称晚期岩外贯入式矿床。
三、典型矿床
（一）广西大坡岭镍矿床（岩浆就地熔离矿床）
广西大坡岭镍矿床位于罗城县北西32 km处，该矿累计探明1.32万t镍、6800多t铜，镍的平均品位为0.55%、铜的平均品位为0.28%。含矿岩体多呈顺层侵入，随同围岩一起褶皱，其侵入时间应早于褶皱时期。岩体类型分为辉长辉绿岩-辉石岩(-橄榄辉石岩)型、闪长岩-辉长辉石岩-辉石岩-橄榄辉石岩型两类，呈似层状岩床或岩盆产出。岩体垂直分带明显，基性程度低的岩石分布于上部，基性程度高的岩石分布于下部(图3.10.3)。矿体共有10个，产于岩体底部，与边部细粒辉石岩关系密切，呈似层状、透镜状产出。矿体长数百至千余米，厚数米，最大的6号矿体，长1300m，宽52～230m，厚0.71～2.95m。主要由浸染状矿石组成。金属硫化物集合体粒径0.5～15mm，以大者为主时形成斑点状构造矿石；大小混杂产出时形成斑杂状构造矿石。金属矿物以磁黄铁矿或黄铁矿、白铁矿、镍黄铁矿或紫硫镍铁矿、黄铜矿为主，还有微量的针镍矿、镍辉砷钴矿、钛铁矿、磁铁矿等。由于矿体赋存于岩体底部，受基性程度较高岩相制约，矿体厚度与超镁铁岩的厚度成正比关系，其形态严格受岩体底部形态的控制并与围岩呈渐变过渡关系，故认为矿体系含矿岩浆侵入现存空间后经熔离作用形成。矿石结构构造表明，热液阶段有含矿热液活动，不仅形成新的金属硫化物，如针镍矿、镍辉砷钴矿等，而且改造于先期形成的矿石结构和构造，使矿石品位有所提高。
图3.10.3大坡岭镍矿地质略图①
1.板溪群白竹组千枚岩；
2.板溪群白竹组底部砾岩及不等粒砂岩；
3.四堡群鱼西组变质粉砂岩；
4.四堡群文通组，顶部为变质凝灰岩，下部为变质粉砂岩；
5.中基性浅成喷出岩；
6.橄榄辉石岩、辉石岩；
7.辉长、辉石岩；
8.闪长岩；
9.矿体；10.不整合界线；11.地质界线及岩相界线；12.逆断层；13.正断层；14.平推断层；15.倒转岩层产状；①据广西第7地质队，1981
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（二）吉林红旗岭矿床(岩浆深部熔离-单式贯入矿床)
红旗岭镍矿是个大型镍矿，矿区隶属磐石县红旗岭镇。该矿1号含矿岩体发现于1958年，1964年冶金工业部在红旗岭矿区组织地质勘探大会战又查明了含矿的7号岩体。最主要的7号岩体，累计探明镍储量20.44万t，平均品位2.30%(Ni)。除了镍外，还含有3.9万t铜(品位0.63%)和一定数量的钴、硒。成矿岩体受辉发河深断裂北西向次级断裂的控制，不整合侵入于呼兰群黑云母片麻岩、花岗片麻岩、角闪岩、大理岩层中。侵入时代属海西期。岩体长750m，厚18～40m，最大延深420m。成矿岩体主要由顽辉石岩组成，约占岩体体积的96%，边部存在少量苏长岩，可能系岩浆同化围岩形成的。另外，在岩体中段近下盘位置有后期橄榄岩脉。岩体绝大部分即是矿体，故两者的规模、形态、产状一致(图3.10.4)。矿体长750m，厚14.5m，埋深510m，主要由海绵晶铁状和反斑海绵晶铁状及少量浸染状矿石组成。各类矿石的金属矿物组合主要为磁黄铁矿、镍黄铁矿(少量紫硫镍铁矿)、黄铜矿。矿床伴生成矿元素有铜、钴、硒、碲、银等，铂族元素量微。矿床特征表明，只有经充分熔离形成的富含硫化矿液的岩浆直接侵入，方可形成基本由富矿组成的岩体，矿床主体是一次贯入形成的，因此矿床属深熔-单式贯入矿床。
1960年，磐石镍矿对1号岩体进行小规模开采，1964年正式建成投产，1971年7号岩体大型露天矿又建成投产。
（三）甘肃白家嘴子铜镍矿床（岩浆深部熔离-复式贯入矿床）
该矿床又称金川铜镍矿，是个特大型的铜镍矿床，位于金昌市境内，该矿发现于1958年，1959年开始普查勘探，1966年提交了Ⅲ矿区的最终勘探报告，1972年完成了Ⅱ矿区的最终勘探报告，1973年结束了Ⅳ矿区的初步勘探。累计探明铜储量350.44万t，镍储量553.65万t，矿床镍品位0.47%～1.64%，铜品位0.24%～1.66%。该矿床也是我国铂族金属和钴金属的重要来源。含矿岩体呈北西向展布，全长6km，厚数10米至300余米，倾斜延伸数百至千米以上，呈岩墙状产出。受北东东向扭性断层的影响，岩体被分割为四段，由西向东依序称为Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ型矿区，其中以Ⅱ型矿区岩体最长，约3km 余，次为Ⅰ、Ⅳ区岩体，各长1km余，Ⅲ区岩体最短，仅数百米。岩体形态受储岩断裂性质的控制，以
扭性为主的地段，岩体向下延伸较大，呈板状(图3.10.5、图3.10.6)，以张性为主地段延伸较小，呈楔形、漏斗形。前者分异程度差，后者分异好。白家嘴子含镍超基性岩体为复式侵入体，不同期次岩浆形成的岩石粒度有明显差异，并且各自形成一定的岩相。岩体岩石平均化学成分相当于二辉橄榄岩。该矿床的工业矿体按成因分为岩浆就地熔离、岩浆深部熔离-贯入。晚期贯入和接触交代四种类型。工业意义最大的是深部熔离-贯入矿体，规模巨大，厚数十至百余米，长数百至上千米；次之是熔离矿体，长数米至数百米，厚一至数十米。从就地熔离矿体到接触交代矿体，金属氧化物和硫化物中的镍矿物相对含量依次减少，而磁黄铁矿和铜矿物含量依次增多。
本矿1960年开始建设，1965年，一选矿、露天矿相继投产，1966年，一期万吨规模冶炼厂镍电解车间建成投产，“八五”期间扩建二期工程，形成了年产4万t镍、2万吨铜的生产能力。
图3.10.4红旗7号镍矿A—A′地质剖面图①
1.第四系冲积坡积层；2～５前泥盆系—志留系大理岩、角闪片岩、花岗质片麻岩、黑云母片麻岩；6.斜方辉石岩；7.辉石橄榄岩；8.石英霏细斑岩；9.混染带；10.块状矿石；11.海绵晶铁状、浸染状矿石；1
2.岩相界线及地质界线；1
3.断层及编号；1
4.破碎带；1
5.采场台阶线；①据吉林冶金607地质勘探队，1979
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图3.10.5白家嘴子镍矿A—A′地质剖面图①
1～4.古元古界花岗片麻岩、黑云母片麻岩、大理岩、斜长角闪岩；5.白岗岩；6、中粗粒橄榄二辉岩；7.中粗粒二辉橄榄岩；8.海绵晶铁状矿石；9.星点状矿石；10.接触交代铜矿石；11.岩相界线及地质界线；
①据甘肃第6地质队
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图3.10.6白家嘴子镍矿B—B′地质剖面图①
1～3.古元古界混合岩、大理岩、斜长角闪岩；4.斜长细晶岩；5.中粗粒橄榄二辉岩；6.中粗粒斜长二辉橄榄岩；7.中粗粒二辉橄榄岩；8.中粒纯橄榄岩；9.辉绿岩、煌斑岩；10.海绵晶铁状矿石；11.星点状矿石；12.接触交代矿石；13.岩相界线及地质界线；14.断层及编号；①据甘肃第6地质队，1972
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（四）云南白马寨镍矿（岩浆深部熔离-脉冲式贯入矿床）
白马寨镍矿位于金平县城西北，发现于1957年，1960年正式转入勘探，1965年提交了储量报告。该矿床是个中型镍矿，保有镍储量5.32万t，镍品位1.23%。含矿岩体侵入于下奥陶统第三四组地层中。岩体呈向北西倾伏的扁柱体，倾伏延伸大于600m，宽190m，厚47m。岩体由辉长岩、辉石岩、橄榄岩组成，并依次由外向内呈环带状分布。不同岩相之间呈突变接触。矿床为一复合矿体，呈扁柱状产于含矿岩体的中部(图3.10.7)，其体积约占整个岩体的1/3。形态、产状与岩体一致。矿体由稀疏浸染状、海绵晶铁状和致密块状三种矿石组成。白马寨镍矿矿石的特点是含银、铟高，尤其在块状矿石内，并形成银镍黄铁矿和银金矿。矿床地质特征表明，含矿岩浆，乃至矿浆沿同一构造裂隙多次上侵形成的，贯入作用属脉冲式活动，故称其为岩浆深部熔离-脉冲式贯入矿床。
图3.10.7白马寨镍矿床B—B′地质纵剖面图①
1.下奥陶统砂岩；
2.下奥陶统厚层砂岩；
3.辉长岩；
4.辉石岩；
5.橄榄辉石岩；
6.橄榄岩；
7.煌斑岩；
8.铁帽；
9.块状矿石；10.海绵晶铁状、浸染状矿石；11.稀疏浸染状矿石；12.氧化镍矿石；13.岩相界线及地质界线；14.氧化带界线；15.断层；①据云南第15地质队，1965
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（五）云南墨江镍矿床(风化壳硅酸镍矿床)
目前，我国超基性岩风化壳镍矿床发现不多，其储量仅占镍矿总量的8.9%。主要分布于云南、青海、四川等省。风化壳镍矿床一般由上部红土矿石和下部硅酸镍矿石组成。一般认为上部镍主要以吸附状态存在于铁质红土中，而下部镍主要以类质同象存在于硅酸盐矿物内，部分镍也呈吸附状态存在，两者呈渐变过渡关系。我国所发现的矿床风化壳的风化程度一般较低，属于风化前期阶段产物，红土型矿石不发育或发育甚少，而主要以硅酸镍型矿石为主，如云南墨江镍矿床。
墨江镍矿床位于元江和墨江两县交界处，包括金厂、安定、白腊都、猛里、米底、龙潭等6个矿区（段），该矿发现于1957年，1958年转入勘探，1959年底提交了元江、墨江镍矿勘探报告，共探明镍储量53.13万t，是个大型矿床，镍品位0.86%～0.91%。岩体呈不对称岩盖产出(图3.10.8)，原岩属纯橄榄岩，
部分属辉石橄榄岩，分异不明显。岩石均已蛇纹石化。风化壳出露于地表或为第四系坡残积层覆盖，一般分布于标高1600～2100m的高于潜水面的各级阶地的蛇纹岩岩体之上。风化壳面积的大小、形状与蛇纹岩的出露面积、冲蚀切割程度有关。风化壳垂直分带发育良好，由上而下划分为五层：残积层、赭石层、赭石化蛇纹岩残余构造层、绿脱石化蛇纹岩层、淋漓蛇纹岩层。矿体赋存于风化壳的中间部位，即蛇纹岩残余构造层和绿脱石化蛇纹岩层中，矿体占风化壳面积25%左右，矿体厚度与风化壳厚度呈正消长关系，一般数米至十余米，厚者达30～45m。矿石品位中部富，含镍有的可达2.2%，向下逐渐变贫。
图3.10.8墨江镍矿床地质略图①
1.第四系残坡积层；
2.下三叠统棕褐色长石砂岩与页岩互层；
3.赭石化蛇纹岩残余构造层；
4.绿高岭石化蛇纹岩残余构造层；
5.绿高岭石化蛇纹岩；
6.崩解蛇纹岩；
7.硅化蛇纹岩；
8.蛇纹石化辉石橄榄岩；
9.蛇纹石化橄榄岩；10.片理化蛇纹岩；11.蛇纹角砾岩；12.风化壳镍矿层界线；13.地质界线；14.岩体的岩相界线；①据云南墨江地质队，1959
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一、地质勘查
1983年我国地质矿产部和冶金工业部委托甘肃地质矿产局，在总结我国镍矿地质勘探，矿山生产建设设计和矿石加工利用经验的基础上，制定了以硫化镍为重点的“镍矿地质勘探规范(试行)”。
“镍矿地质勘探规范”根据划分勘探类型的各种因素，结合探采经验，将我国硫化镍矿床分为四个勘探类型：
1)第Ⅰ勘探类型：矿体规模巨大，形态简单或较简单，厚度变化较稳定，矿石有用组分分布均匀或较均匀，构造简单或较简单。如甘肃金川镍矿浸染状主矿体。
2)第Ⅱ勘探类型：矿体规模中等，形态较简单，厚度变化较稳定，有用组分分布均匀至不均匀，构造较简单。如吉林红旗岭镍矿。
3)第Ⅲ勘探类型：矿体规模中等，形态简单至复杂，厚度变化较稳定至很不稳定，有用组分分布均匀至不均匀，构造较简单至复杂。如四川力马河镍矿。
4)第Ⅳ勘探类型：矿体规模小或中等，形态复杂至很复杂，厚度变化不稳定至很不稳定，有用组分分布均匀至不均匀，构造简单至复杂。如云南白马寨镍矿。
硫化镍矿床一般可采用以钻探为主要勘探手段，但是对于第Ⅱ型勘探类型的B级储量来说，应有少量坑探工程验证；对于第Ⅲ勘探类型的B级储量应配合部分坑探工程，对于第Ⅳ勘探类型的C级储量也应有坑探工程验证。
各个勘探类型的勘探工程间距如表3.10.5。
至于风化壳氧化镍-硅酸镍矿床在我国发现很少，且品位较低，目前未开采利用，故未划分勘探类型，表3.10.6仅以我国云南墨江镍矿床为例定了勘探工程间距。
表3.10.5镍矿勘探工程间距
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表3.10.6风化壳氧化镍-硅酸镍矿床勘探工程间距
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二、矿山开采
镍矿开采在80年代以前主要依靠露天开采，有金川有色金属公司露天矿和吉林镍业公司富家露天矿和大岭露天矿，年产矿石量达200万t。到80年代中期金川二矿区的建成投产，使全国镍产量的主要镍精矿来源于地下开采，到80年代末期各露天矿相继开采结束，转入地下开采。
目前镍矿石全部依靠地下开采。80年代以前在计划经济指导下，开采方法比较落后，以电耙、人工为主进行开采。为了减少基建投资，很多矿山采用了崩落法开采，贫化率和损失率均超过20%以上。从60年代后期开始，以金川镍矿为首开展胶结充填采矿法的一系列工艺技术研究，现在这种方法已为广大镍矿山应用。我国主要镍矿山应用采矿方法见表3.10.7。
目前中国镍矿山的采矿量90%采用胶结充填采矿法，回收率都能控制在95%左右，出矿品位比崩落法提高了20%～30%，给选矿回收率和精矿品位的提高打下了良好的基础。
表3.10.7中国镍矿山采矿方法
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三、选矿与加工技术
如上所述，镍矿石主要分硫化铜镍矿和氧化镍矿，两者的选矿和加工方法完全不同。
硫化铜镍矿石的选矿方法，最主要的是浮选，而磁选和重选通常为辅助选矿方法。浮选硫化铜镍矿石时，常采用浮选硫化铜矿物的捕收剂和起泡剂。确定浮选流程的一个基本原则是，宁可使铜进入镍精矿，而尽可能避免镍进入铜精矿。因为铜精矿中的镍在冶炼过程中损失大，而镍精矿中的铜可以得到较完全的回收。铜镍矿石浮选具有下列四种基本流程。
直接用优先浮选或部分优先浮选流程：当矿石中含铜比含镍量高得多时，可采用这种流程，把铜选成单
独精矿。该流程的优点是，可直接获得含镍较低的铜精矿。
1)混合浮选流程：用于选别含铜低于镍的矿石，所得铜镍混合精矿直接冶炼成高冰镍。
2)混合—优选浮选流程：从矿石中混合浮选铜镍，再从混合精矿中分选出含低镍的铜精矿和含铜的镍精矿。该镍精矿经冶炼后，获得高冰镍，对高冰镍再进行浮选分离。
3)混合—优先浮选并从混合浮选尾矿中再回收部分镍：当矿石中各种镍矿物的可浮性有很大差异时，铜镍混合浮选后，再从其尾矿中进一步回收可浮性差的含镍矿物。
铜是镍冶炼的有害杂质，而在铜镍矿石中铜品位又具有工业回收价值，因此铜镍分离技术是铜镍矿石选矿中的一个重要课题。铜镍分离技术分为铜镍混合精矿分离和高冰镍分离工艺两种。通常，前者用于铜镍矿物粒度较粗且彼此嵌布关系不甚紧密的矿石，后者用于铜镍矿物粒度细且彼此嵌布十分致密的矿石。
金川铜镍矿是大型金属共生硫化铜镍矿。其第一选矿厂选矿工艺流程主要包括：破碎为三段一闭路流程；磨矿和浮选工序改造为三段磨矿、三段浮选流程。
目前铜镍硫化物矿石主要采用火法冶炼。金川镍矿也不例外，其基本流程分备料(焙烧)—熔炼—吹炼—精炼(电解)等环节。由于该矿属于蛇纹石类型矿石，铜镍矿物彼此致密嵌布，直接采用机械选矿方法进行铜镍分离有困难，因此采用高冰镍浮选分离技术。铜镍混合精矿经转炉熔炼成高冰镍，然后经破碎和磨浮工艺，最后电解成最终产品——电解镍。
吉林磐石矿也是铜镍矿，其选矿工艺流程采用三段一闭路碎矿，阶段磨矿，铜镍混合—分离浮选，镍精矿三段脱水、铜精矿两段脱水的工艺流程。
表3.10.8列出了金川有色公司和吉林镍业公司的选矿主要经济技术指标。
表3.10.8镍矿选矿主要经济技术指标
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氧化镍矿目前多采用破碎、筛分等工序预先除去风化程度弱、含镍低的大块基岩。由于氧化镍矿中的镍常以类质同象分散在脉石矿物中，且粒度很细，因此不能用机械选矿方法予以富集，只能直接冶炼。
氧化镍矿的冶炼富集方法，可分为火法和湿法两大类。前者又可分为造硫熔炼、镍铁法和粒铁法；后者又有还原焙烧-常压氨浸法、高压酸浸法等。
氧化镍矿在我国不居重要地位，目前只有云南墨江金厂、元江安定地区的氧化镍矿具有一定的储量。经设计，该矿采用造硫熔炼(还原焙烧)较氨浸法好。但总的来看，该矿矿石品位低，镁高(MgO 15%～30%)难熔，燃料耗量大，运输有困难，当前难以提上建设日程。
四、环境保护
对于镍矿来说，加强综合回收、提高“三废”利用是减少环境污染、保护环境的重要措施。以我国镍的主要来源——金川铜镍矿为例。据不完全统计，至1991年底，金川铜镍矿开发利用生产过程中，年
排放：工业废水2000多万t，其中达标量仅约700万t；工业废气约130亿m3，废气中二氧化硫排放量约1.4万t、烟尘8万多t、粉尘7.2万余t；废渣中尾矿渣151.9万t、冶炼熔渣55.9万t。历年累计废渣堆存量已达6000万t以上，矿山开拓、开采中排放的毛石还未计。“三废”已对厂、矿、市区造成严重污染，并已波及市郊村镇，对人、畜、植被形成危害，每年企业赔偿污染事故的费用高达40万元。
“三废”造成的环境污染，对人体健康和生态环境的危害已经引起了市政、厂矿和环境保护部门的注意，现已积极采取根治措施，每年用于污染治理资金达1000万元。
金川铜镍矿实例说明，解决镍矿企业的环境问题，在于加强科学研究，推广应用新技术，充分利用“三废”资源，尤其是加强尾矿、熔渣的综合利用，回收烟尘、粉尘，利用余热发电、保温取暖，充分回收硫，二次或循环利用废水等等，将防治“三废”污染转变为利用“三废”资源，这是环境保护的根本出路。
一、生产现状
60年代以前我国一直缺镍，虽然50年代四川力马河镍矿基地建成，并于1959年首次产出高冰镍，但当时生产能力每年不过1000t高冰镍。直到60年代建成吉林省盘石镍矿，特别是1963年建成金川镍矿后，我国镍的供需形势才得到明显改变。经过40多年的艰苦奋斗，目前我国已经发展成为拥有10多个镍矿山，年出矿450万t左右的能力，形成年生产电解镍4万t、副产电解铜2.5万t、电解钴及钴盐含钴1100t、铂族金属及金、银等贵金属的生产大国。
1995年我国镍矿石的出矿量达到292.25万t，生产镍精矿(含镍量)4.18万t，高冰镍(含镍量)4.19万t，镍金属3.89万t，镍材1335t。
图3.10.9示出了我国镍金属产量近30年来的增长情况。
图3.10.9镍产量增长曲线
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全世界1995年精炼镍总产量为91.6万t。从镍产量来看，1995年我国位居俄罗斯(20.19万t)、日本(13.5万t)、加拿大(12.15万t)、澳大利亚(7.73万t)、挪威(5.32万t)之后，位居世界第6位。
二、生产布局
我国开采的镍矿山有10多个，但主要的还是甘肃金川镍矿、吉林红旗岭镍矿及镍业公司所属的几个镍矿。光是金川镍矿，1994年的采矿量就达165万t，占全国总采矿量的82.5%（表3.10.9）。电解镍产量占全国镍产量的78.7%。此外新疆喀拉通克铜镍矿已建成采矿能力7.5万t/a，云南白马寨铜镍矿已建成采矿能力1.5万t/a。
金川有色金属公司是我国镍的最大生产者，金川镍矿60年代投产后，使我国镍的生产发生了重大变化，其一期工程建成后，年产电解镍能力达到2万t，“八五”期间又完成了二期工程，扩建后使电解镍的能力翻了一番，达到4万t/a。1995年产镍33024t、铜14725t、钴390t、贵金属528kg、硫酸10.05万t。
吉林镍业公司在吉林省磐石县红旗岭镇，矿山建于1960年，是目前我国第二大镍金属生产基地，所形成的生产能力：富家矿设计井下采供矿600t/d，大岭矿井下采供矿400t/d，漂河矿露天采矿200t/d，选矿处理矿量1500t/d，冶炼高冰镍2625t/d。1995年实际产高冰镍（含镍量）4567t、硫酸镍1100t、铜精矿（含铜量）760t、硫酸1.28万t。
会理镍矿是1958年以四川力马河铜镍矿床为依据设计建成的，1966年形成采选规模500t/d，粗炼规模1200t/a镍金属量的生产能力。1983年力马河坑口主矿体采尽，1986～1992年在盐边冷水菁逐步建成100t/d采选矿山，1995年盐边采选的能力改扩建成300t/d的能力，选矿工程已于当年年底全部竣工，整个改扩建工程于1996年完成，尽管如此，1995年仍生产高冰镍（含镍量）1053.7t。
新疆有色金属铜镍公司（即原新疆可可托海矿务局）在新疆阜康市，始建于1950年，是集采矿、选矿、冶炼为一体的大型有色金属联合企业，拥有可可托海稀有金属矿、喀拉通克铜镍矿、阜康冶炼厂。1984年后公司确立了“推广稀有、大搞有色”的企业发展方针后，分别建成年产2400t铝锭的电解铝厂、年产3500t高冰镍的喀拉通克铜镍矿和以铜镍冶炼为主的、年产2040t电解镍的阜康有色金属冶炼基地。
四川铜镍有限责任公司由成都电冶厂和拉拉铜矿整体改组而成，是一个以有色金属开采、冶炼、加工为主的国有全资公司。公司现有日采选铜矿石1500t、年产电解镍5000t、电解铜5000t、电解钴60t和含硫活性镍100t的生产能力。
除了上述四个大型的镍生产基地外，四川重庆、浙江和河南的一些冶炼厂也生产电解镍。
镍的冶炼主要集中在甘肃金川有色公司、新疆可可托海矿务局、吉林镍业公司、四川会理镍矿、重庆冶炼厂、成都电冶厂、浙江义乌冶炼厂、河南信阳冶炼厂。
表3.10.9列出了全国主要镍矿的采选冶实际生产能力。
表3.10.9 1994年全国镍矿采选冶实际生产能力
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(强烈推荐)红土镍矿湿法冶炼可行性研究报告
2×1.5万吨年红土镍矿湿法冶炼项 目 可行性分析 2010年4月25日 目录
一、概况 二、建设规模及厂址的选择 三、产品方案 四、原料来源 五、工艺流程 六、三废治理和环境保护 七、投资估算 八、销售收入、生产成本及损益测算 一、概况 全球陆基镍储量约为12000万吨，其中40%为硫化矿，60%为氧化矿（红土矿），硫化矿主要分布在俄罗斯、加拿大和中国，总量约5000万吨，目前镍产量的60%来自硫化矿。硫化矿资源经过多年开采，资源已逐渐枯竭，最近十多年未见有发现大型硫化镍矿的报道，为满足世界经济发展对镍的需求，普遍已将目光转向开发红土矿型镍资源。红土矿资源的特点：1）资源丰富，埋藏浅，易勘探，均为露天开采，采矿成本低。2）伴生钴含量高，钴可以分摊部分镍成本。 3）红土矿产于热带、亚热带、大多濒临海洋，交通运输方便。 发达国家依靠雄厚资金，先进技术和国际经营经验，在国
际矿业全球化的竞争中已先走一步。目前国外的许多知名镍生产企业都已涉足红土矿开发，部分已取得了实质性进展。例如鹰桥公司与BHP公司合作开发的印度尼西亚含镍红土矿项目，Inco公司在印尼以及新喀里多尼亚开发的红土矿项目等。 由于硫化镍可供开发资源的明显减少，世界未来十年镍产量的增加将主要来源于红土型镍矿资源的开发，而红土型镍矿资源开发中，湿法技术发展趋势大于铁镍火法冶炼技术；虽然湿法技术与红土型镍矿的火法冶炼厂的投资成本大体相当，即年生产能力每磅镍8～12美元。但是随着湿法技术的日趋成熟、设备制造技术的进步和规模的扩大，湿法镍厂在下一轮兴建或扩建项目中，其基建投资将会明显下降；湿法工艺的生产成本在一般情况下低于铁镍流程，加上湿法耗能明显低于铁镍流程。因此，在经济上，湿法技术将显示出其优越性； 国内目前处理红土镍矿大部分都是采用火法生产镍铁或镍铬合金，但最近已有三个常压酸浸的项目投产，其中广西银亿科技矿冶有限公司（年产5000吨电积镍，300吨碳酸钴）运营状况较好，正在扩建二期5000吨年项目，并且配套建设从废水中提取镁盐产品的生产线。 二、建设规模及厂址选择
红土镍矿概况简介
红土镍矿概况简介 一、红土镍矿来源及成分 1、红土镍矿的来源 表1-6 红土镍矿资源在各地区的分布状况 国家或地区资源/Mt 镍品位/% 含镍量/% 占总量的比例/% 澳大利亚2452 0.86 21 13.1 非洲996 1.31 13 8.1 中、南美洲1131 1.51 17 10.6 加勒比海944 1.17 11 6.9 印度尼西亚1576 1.61 25 15.7 菲律宾2189 1.28 28 17.4 新喀里多尼亚2559 1.44 37 22.9 亚洲和欧洲506 1.04 5 3.3 其他269 1.18 3 2.0 总计12621 1.28 161 100 2、红土镍矿的成分 1）低镍高铁矿 Ni Fe H2O P SiO2 MgO CaO 0.6%-1.0% 48%-52% 30%-35% 0.003%-0 .009% 3.0%-6.0% 0.5%-2.8 % 0.01%-0.1% 2)中镍高铁矿 Ni Fe H2O P SiO2 MgO CaO 1.3%-1.7% 25%-40% 30%-40% 0.003%-0 .009% 3.0%-6.0% 0.5%-2.8 % 0.01%-0.1% 3）高镍低铁矿
Ni Fe H2O P SiO2 MgO CaO 1.7%- 2.1% 13%-18% 30%-35% 0.003%-0 .009% 3.0%-6.0% 0.5%-2.8 % 0.01%-0.1% 二、红土镍矿冶炼工艺 目前，世界上投产的红土镍矿处理方法如下： 还原造锍熔炼－吹炼－高锍镍精矿 火法镍铁 还原镍铁熔炼－吹炼 红土镍矿精练－电镍 选择性还原焙烧－常压氨浸 湿法 加压酸浸 1 红土镍矿的火法处理工艺 还原熔炼生产镍铁 世界上用得最多的火法处理工艺是还原熔炼生产镍铁。其原则工艺流程见图1-2。由于原矿含有大量附着水和结晶水，所以熔炼前的炉料准备主要是脱水和干燥。一般是在干燥窑内脱除附着水，在较长的回转窑内于较高的温度下焙烧，进一步把结晶水排除，同时炉料得到预热以节约电炉能耗。出窑炉料温度为980℃～1000℃，直接送入电炉上面的料仓中，经还原熔炼制取高碳镍铁，其可以做冶炼不锈钢的原料，但大部分用于精炼[36]。 就还原熔炼的设备而言，较大生产规模的工厂大都采用电炉熔炼，少数几个小厂采用鼓风炉熔炼。鼓风炉熔炼生产镍铁的优点是投资小、能耗较低，适合规模小、电力供应困难以及含镍较低的红土矿区；它的缺点是对矿石适应性差，对镁含量有较严格的要求，另外也不能处理粉矿，对入炉炉料也有严格的要求。电炉熔炼的工艺适合处理各种类型的氧化镍矿。生产规模可依据原料的供应情况决定，可大可小，对入炉炉料业没有严格要求，粉料或大块料都可以处理，但缺点是能耗太大[15,37-39]。
钼镍分离工艺实例
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 钼镍分离工艺实例 一、分布及储量 在我国的湘、鄂、渝、黔、川、桂、陕、甘等省蕴藏着一条长达1600km 的钼镍矿带这种矿藏在过去被当地老百姓称为石煤，并被开采用来烧砖。钼镍矿除含有钼和镍外，还伴生有锌、钒、银、硒等有价元素。因为成矿条件及地理位置不同，该矿藏伴生的有价元素也不尽相同，有些地方以钼为主，如湘西北、黔、桂、渝等地虽以钼为主，同时还伴生有镍，成为钼镍共生矿，故被当地称为钼镍矿、镍钼矿或碳钼矿。这种含有钼、镍的矿藏分布面积大，并且钼、镍的品位很高，钼品位为2%～11%，镍含量一般为钼含量的35%～70%(品位为0.7%～7.7%)，高者钼镍比达1∶1(钼开采品位为0.1%，镍为0.2%)；此外，有些地方的钼镍矿以镍为主，如湖南的怀化地区。由于资源储量巨大和钼镍等金属品位很高引起了国内外矿业专家的极大关注，如美国的科学家通过与国内外科研人员的合作研究，发表了有关此矿成因、矿相、成分等方面的研究成果报告，并探讨了在美国、美洲形成类似矿床的可能性。据北京大学估算，我国钼镍矿储量为钼520 万t，镍4515 万t，金510t，银10180t，钯480t，稀土501t，磷20521 亿t，与澳大利亚奥林匹克坝矿等量。我国钼镍矿(因该矿藏中的钼品位与其他元素比较高，并且储量最大，所以笔者称此矿为钼镍矿)。由于钼和碳共生而为难选矿物。例如，湘西北一带的钼镍矿资源低，主要赋存于黑色页岩型矿体中，矿石成分主要有SiO2、Fe2O3、CaO、Al2O3、P2O5 和大量的有机碳，钼镍矿中、镍主要赋存于一种非晶质胶状化物中。此矿石主要金属矿物为黄铁矿、辉钼矿、二硫化镍矿、辉镍矿、辉砷镍矿，次要矿物为砷黝铜矿、闪锌矿以及黄铜矿、白铁矿、方铅矿等，该矿同时还含有Au、Ag、Pt、Pd 等贵金属及稀土元素，是一个典型的、宝贵的复杂多金属矿
镍研究报告(DOC)
内容摘要 1. 国内宏观经济形势分析 目前经济形势可概括为：工业显著回升，消费稳健增长，固投低位企稳，房投继续放缓，去库存压力仍大 2. 2015年镍市回顾：美元强势，镍价跌跌不休 2015年国内镍期货上市，价格一路下行； 沪伦比区间内震荡波动，进口盈利窗口打开抑制国内镍价反弹； 3. 镍市场市场供需现状分析 镍矿：印尼禁矿，菲律宾矿替代印尼矿供应中国，国内镍矿供应充足； 镍铁：镍价下降趋势不改，国内镍铁减产 电解镍：国内电解镍产量较为平稳，进口大幅扩大，供给整体充裕 不锈钢：国内不锈钢产业现状分析 供需平衡表分析 4. 期市镍库存分析 5. 2015年国内镍事件一览 6. 总结与展望 核心观点 报告主要观点是：国内进口镍矿供给充裕；镍铁产量逐年下降，进口大幅增加；国内镍供给结构发生变化，镍铁逐渐取代电解镍向下游产业输出；下游消费端增速放缓，生产企业亏损，减产或将继续；国内外宏观经济形势不乐观，镍库存消化缓慢，价格还将低位徘徊。
一、2015年宏观经济形势分析 2015年中国经济下行压力较大，前三季度GDP增长速度跌破7.0，截止11月，国内在经过了年内五次降准降息后，流动性总体充沛，外商投资稳健，中国经济表现略显改善。 1.投资略有改善。本年度随经济下行压力逐步显现，固定投资增速一路向下，10月份在迎来15年新低后，出现企稳迹象。值得注意的是，固投到位资金同比增速有所起色，已连续5个月回升；新开工项目计划总投资增速也持续增长，这对固投继续企稳甚至改善或存在支撑。 2.消费增长较为稳健。中国11月社会消费品零售总额连续4个月保持稳步增长的态势，11月增速更创10个月新高。但仔细审视11月消费增长的两大驱动因素：一是“双11”对短时消费的拉动巨大，二是9月小排量汽车减免税实施，10月、11月对汽车消费的拉动幅度较大。因此11月份国内消费能否持续好转有待验证。 3.进出口持续低迷。截止11月份，由于海外需求持续低迷及全球贸易的整体萎缩，中国出口增速较10月份升0.2个百分点,如果考虑到出口的低基数因素,其增速实际上低于预期。而进口同比连续12个月负增长, 11月进口回暖幅度达10.1%。虽然本期数据快速回升,但基数因素亦起到推高作用,这反应了国内工业生产仍然处于去产能去库存的阶段。在国内需求持续走弱,刺激需求的政策的边际效益的降低,实体经济普遍经营困难的情况下,内需暂难以看到明显好转。 4.外汇占款继续缩减的可能性较大。本年度外汇占款继9月份出现大规模减少后，稍有缓解，但11月份新增外汇占款仍为负值。从全年情况来看，新增外汇占款徘徊在0值之下的概率较大，表明我国资本外流压力在增加。从外汇储备和贸易顺差来看,预计在人民币入篮及美联储加息预期的影响下,资本外流情况在短期内得到有效遏制的可能性不大。
红土镍矿湿法冶炼项目可行性分析
红土镍矿湿法冶炼项目可行性分析 2011-5-19 10:30:33 来源:互联网浏览 1028 次收藏我来说两句 2×1、5万吨/年红土镍矿湿法冶炼项目可行性分析 2010年4月25日 目录 一、概况 二、建设规模及厂址得选择 三、产品方案 四、原料来源 五、工艺流程 六、三废治理与环境保护 七、投资估算 八、销售收入、生产成本及损益测算 一、概况 全球陆基镍储量约为12000万吨,其中40%为硫化矿,60%为氧化矿(红土矿),硫化矿主要分布在俄罗斯、加拿大与中国,总量约5000万吨,目前镍产量得60%来自硫化矿。硫化矿资源经过多年开采,资源已逐渐枯竭,最近十多年未见有发现大型硫化镍矿得报道,为满足世界经济发展对镍得需求,普遍已将目光转向开发红土矿型镍资源。红土矿资源得特点:1)资源丰富,埋藏浅,易勘探,均为露天开采,采矿成本低。2)伴生钴含量高,钴可以分摊部分镍成本。 3)红土矿产于热带、亚热带、大多濒临海洋,交通运输方便。 发达国家依靠雄厚资金,先进技术与国际经营经验,在国际矿业全球化得竞争中已先走一步。目前国外得许多知名镍生产企业都已涉足红土矿开发,部分已取得了实质性进展。例如鹰桥公司与BHP公司合作开发得印度尼西亚含镍红土矿项目, Inco公司在印尼以及新喀里多尼亚开发得红土矿项目等。
由于硫化镍可供开发资源得明显减少,世界未来十年镍产量得增加将主要来源于红土 型镍矿资源得开发,而红土型镍矿资源开发中,湿法技术发展趋势大于铁镍火法冶炼技术;虽然湿法技术与红土型镍矿得火法冶炼厂得投资成本大体相当,即年生产能力每磅镍8～12美元。但就是随着湿法技术得日趋成熟、设备制造技术得进步与规模得扩大,湿法镍厂在下一轮兴建或扩建项目中,其基建投资将会明显下降;湿法工艺得生产成本在一般情况下低于铁镍流程,加上湿法耗能明显低于铁镍流程。因此,在经济上,湿法技术将显示出其优越性。 国内目前处理红土镍矿大部分都就是采用火法生产镍铁或镍铬合金,但最近已有三个 常压酸浸得项目投产,其中广西银亿科技矿冶有限公司(年产5000吨电积镍,300吨碳酸钴)运营状况较好,正在扩建二期5000吨/年项目,并且配套建设从废水中提取镁盐产品得生产线。 二、建设规模及厂址选择 国内外红土镍矿湿法冶炼单项目得镍产量规模大多在3万吨以下,国际上比较著名得如古巴毛阿湾得规模3万吨/年;尼加罗切格瓦那2、3万吨/年;澳大利亚得雅布鲁3万吨/年;澳大利亚布隆0、9万吨/年;考斯0、9万吨/年;澳大利亚得莫林莫林得设计规模4、5万吨/年(实际产能3、5万吨/年),国内广西银亿与江西江锂得设计产能5000吨/年,云南元江设计能力为3000吨/年。目前广西银亿正在进行技术改造将现有产能扩大到10000吨。江西江锂也有计划新建1、5万吨/年得项目。 结合江铜得实际情况,并考虑红土镍矿资源得供应现状,拟将建设规模定为2×1、5万吨/年金属镍,同时配套建设2×30万吨/年硫铁矿循环经济项目,可以为湿法冶炼提供硫酸、蒸汽及电力。 红土镍矿湿法冶炼生产耗水耗酸量大、用地多及物流量大,必需依赖大容量物流通道,为降低企业成本、打造核心竞争力,项目得选址需要考虑得主要因素有:主要原材料(硫酸、石灰与红土镍矿)得物流成本、物流吞吐量、可就近选址建设尾矿库堆存酸浸废渣、工业基础设施完备等。 经过考察与调研,我们认为瑞昌市码头镇工业园建设条件相对较好,主要情况如下:1、土地供应充裕。工业城规划面积有78平方公里,目前工业城内暂无大得企业进驻,能够预留数千亩土地,工业城内路域平阔,岸坡平缓,平整量小,可满足园区集约化与可持续发展要求。 2、区位交通便捷。境内105、316国道与九景高速、昌九高速、赣粤高速、沪蓉高速与杭瑞高速交织贯通,公路交通优势明显;铁路货运站白杨站、夏畈站距工业城分别只有14公里、7公里;长江岸线全长19、5公里,主航道深泓线紧贴南岸,为双向航道,属长江一级主航道,常年适应2000吨级以上船舶作业,最大停泊能力为万吨级海轮,境外矿石可由江海联运直达专用码头,物流成本较低。相对于把建设地址选在德兴铜矿做了物流成本对比(见表1) 3、供
红土镍矿概述
红土镍矿 1．镍矿概述 目前，已探明陆地上的镍矿资源中，镍金属的工业储量约为八千万吨，镍矿物主要以硫化镍矿和镍红土矿（也称红土镍矿）两种形式存在，其中硫化镍矿约占20%、镍红土矿大约75%、硅酸镍矿占5%，镍矿的开发利用以硫化镍矿和镍红土矿为主，主要产镍国加拿大、俄罗斯、澳大利亚、新喀里多尼亚、印度尼西亚、菲律宾、古巴、中国。 1.1硫化镍矿 硫化镍矿主要以镍黄铁矿(Fe,Ni)9S8、紫硫镍铁矿(Ni2FeS4)、针镍矿(NiS)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，按镍含量不同，原生镍矿可分为三个等级： 特富矿：Ni≥3%，富矿：1%≤Ni≤3%，贫矿：0.3%≤Ni≤1% 1.1.1硫化镍矿的分布 加拿大：萨德伯里镍矿带、林莱克-汤普森镍矿带； 俄罗斯：科拉半岛镍矿带、西伯利亚诺里克斯镍矿区； 澳大利亚：坎巴尔达镍矿 中国：金川镍矿带、吉林磐石镍矿带 芬兰：科塔拉蒂镍矿带 1.1.2硫化镍矿的选矿处理方式 绝大多数的原生硫化镍矿的镍含量都低于3%，对于镍含量在0.3-1%
的硫化镍矿则需要进行选矿处理。在含铜的硫化镍矿中，镍主要呈镍黄铁矿、针硫镍矿、紫硫镍矿等游离硫化镍形态存在，此类硫化镍矿主要用丁基或戊基等高级黄药有效浮选。浮选后的镍精矿可分为镍含量从3%到8%每相差0.5%分一个级，共有11个级别： 特级品Ni≥8%，一级品7.5%≤Ni≤8% …… 九级品3.5%≤Ni≤4%十级品3%≤Ni≤3.5% 1.1.3硫化镍矿提镍方式 硫化镍原矿（浮选）----镍精矿（鼓风炉熔炼）----低冰镍（转炉吹炼）----高冰镍（加硫酸常压，高压浸出）----硫酸镍（电解）---电解镍。 1.2镍红土矿 在氧化镍矿中，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。 1.2.1镍红土矿的分布： 新喀里多利亚镍矿带 印度尼西亚：摩鹿加镍矿带、苏拉威西镍矿带； 菲律宾：巴拉望地区镍矿带； 澳大利亚：昆士兰镍矿带； 巴西：米纳斯吉拉斯镍矿带、戈亚斯镍矿带； 古巴：奥连特镍矿带
露天采矿设计技术规定
露天采矿设计技术规定与定额 2001年6月
第一章总则 第101条为统一采矿设计主要技术要求，推动技术进步和创新，提高设计质量，适应市场经济的发展，特制定本规定。 第102条本规定适用于国有和国有控股企业，对其它所有制企业仅供参考。 第103条露天采矿设计除执行本规定外，尚应符合国家现行的有关规程、标准和工程建设标准强制性条文等。 第 104 条采矿设计应符合下列要求： 一、优先开发矿石质量高、易采易选和外部建设条件有利等经济效益和社会效益好的矿床。在矿床总体开发方案的指导下，在技术条件允许和保护资源的前提下，优先开采基建量小、投产快和品位较高的地段。 二、优先采用露天开采。在露天开采与地下开采进行全面技术经济比较中，应充分考虑露天开采在资源回收、劳动条件和生产能力可靠性等方面体现的优势。在方案比较中，一般露天开采可考虑优越系数。 三、加强矿产综合回收，坚持合理的开采顺序，有效利用和保护资源。在同一开采区段内，实行贫富兼采，大小兼采，降低贫化损失，提高入选品位；对暂时不能利用的资源应切实保护；开采主要金属的同时，应综合回收共生、伴生有用组分。 四、对生产规模较大的矿山，应根据市场需求、技术可行和经济
效益等，做多个规模方案比较，并研究分期建设的可行性和经济合理性。 五、应从设计方案、设备材料选择等多方面重视珍惜土地，降低能耗和节约木材。 第105条结合矿山建设规模、工艺要求和资金条件，应积极采用行之有效的新技术、新工艺、新设备，提高矿山装备水平和机械化、自动化程度，提高露天采矿劳动生产率和综合经济效益。 第106条采矿设计应从总体方案到生产工艺全面贯彻安全生产和环境保护法规。对开采引起的环境污染和土地损坏，应有相应的整治、复垦措施。 第107条露天矿设计要加强社会主义市场经济观念、资金周转观念、利息观念和投入产出观念，要进行多方案比较和动态经济分析，择优选取方案。
我国镍矿及镍铁情况.
我国镍矿及镍铁情况.
中国镍矿及镍铁简述 1.镍元素及其作用 镍是一种化学元素。化学符号Ni，原子序数28，原子量58.69，属周期系Ⅷ族。古代埃及、中国和巴比伦人都曾用含镍量很高的陨铁制作器物，中国古代云南生产的镍矿中含镍量就很高。1751年瑞典A.F.克龙斯泰德用木炭还原红镍矿制得金属镍，其英文名称来源于德文Kupfernickel，含义是假铜。镍矿在地壳中的含量为0.018％，镍矿主要矿物有镍黄铁矿〔(Ni，Fe)9S8〕、硅镁镍矿〔（Ni，Mg）SiO3?nH2O〕、针镍矿或黄镍矿（NiS）、红镍矿（NiAs）等。海底的锰结核中镍的储量很大，是镍的重要远景资源。 英文简称Nickel Ore 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。 2. 红土型镍矿开发进展的原因 随着世界90年代经济发展，占镍用途65％的不锈钢需求增长坚挺，镍需求前5年平约每年增长4％以上，预测今后5~10年，增长率3.5％一4％，其中亚州的镍需求增长率将是7％。然而，世界可供近期开发的硫化镍资源，除了加拿大的Voisey bay镍矿以外，几乎廖廖无几。全球至今约探获7000万吨镍金属量的资源。其中，硫化镍约3000万吨，占42％。其余均为红土型镍。开发利用红土型镍的长处在于：第一，红土型镍资源丰富，全球均有4100万吨镍金属量，勘查成本低。 第二，采矿成本极低。 第三，选冶工艺已经成熟。红土型镍矿的火法冶炼铁镍技术业已成熟，压力酸浸技术亦趋成熟。该技术始于50年代，首次用于古巴Moa Bay 矿，称AMAXPAL技术。此后，70年代澳洲QNI公司建成Yabula镍厂，酸浸处理新喀里东尼亚、印尼及澳州昆士兰州的红土型镍矿。加拿大Sherritt公司湿法处理红土型镍矿的技术已获公认。 第四，红土型镍矿可以生产出氧化镍、硫镍、铁镍等中间产品，其中硫镍，氧化镍可供镍精炼厂使用，以解决硫化镍原料不足的问题。至于铁镍更是便于用于制造不锈钢，降低生产成本。如印尼Antam公司利用本土的红土型镍矿，生产铁镍的成本去年已降至1.4美元／磅镍（1磅＝0.453kg--编者注）年产量近1万吨含镍量。 第五，世界红土型资源主要分布于近赤道地区，大部分靠近海岸，便于外运。 因此，红土型镍建厂的投资虽然较大，一般每磅镍年生产能力需9~11
红土镍矿处理工艺：火湿法结合工艺
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 红土镍矿处理工艺：火湿法结合工艺 一、还原焙烧－磁选工艺 火法－湿法相结合的工艺处理氧化镍的工厂，目前世界上工业化生产的只有 日本冶金（Nippon Yakim）公司的大江山冶炼厂，原矿磨细后与粉煤混合制团，团矿经干燥和高温还原焙烧，焙砂球磨后得到的矿浆进行选矿重选和磁选分离得到镍铁合金产品。 火法－湿法结合工艺的最大特点是生产成本低，能耗中能源由煤提供，吨矿 耗煤160～180Kg。而火法工艺电炉熔炼的能耗80%以上由电能提供，吨矿电耗560～600kWh，两者能耗成本差价很大，按照目前国内市场的价值计算，两者价格相差3～4 倍。但是该工艺存在的问题仍较多，大江山冶炼厂虽经多次 改进，工艺技术仍不够稳定，经过几十年其生产规模仍停留在1 万t Ni/a 左右。 有关专利公开了一种从红土镍矿中回收镍的技术，红土镍矿经破磨后按一定 比例加入碳质还原剂、复合添加剂与红土镍矿混磨，用球蛋成型机制成球团中φ15～20mm，在200～400℃下干燥4～6h，采用回转窑还原焙烧,温度控制在950～1300℃。还原焙烧后，焙砂进行粗破后湿式球磨，然后采用摇床进行重选，获得的镍精矿采用3000～5000 高斯的磁选机再进行磁选选别，得到高品位的镍铁混合精矿，含镍可达到7%～15%。 专利披露了红土镍矿熔融还原制取镍铁合金工艺，将红土镍矿中的氧化镍和 赤铁矿预还原转化为金属镍和金属铁或四氧化三铁，然后利用湿式磁选，使镍铁大幅度富集的同时，脉石及硫、磷等有害元素被脱除，最后将预还原得到的镍铁精矿进行熔融还原制备含镍6%～10%、铁85%～90%的镍铁合金，镍收率大于85%，硫磷含量均低于0.03%。
浅谈用回转窑处理红土镍矿
浅谈用回转窑处理红土镍矿 一、红土镍矿概述 红土镍矿资源为硫化镍矿岩体风化―淋滤―沉积形成的地表风化壳性矿床，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％。 世界上可开采的镍资源有二类，一类是硫化矿床，另一类是氧化矿床。由于硫化镍矿资源品质好，工艺技术成熟，现约60％~70％的镍产量来源于硫化镍矿。而世界上镍储量的65％左右贮存在氧化镍矿床中，氧化镍矿由于铁的氧化，矿石呈红色，所以统称为红土矿。但实际上氧化镍矿分为几种类型，一种是褐铁矿类型，位于矿床的上部，铁高镍低，硅镁低，但钴含量比较高，这种矿宜采用湿法工艺；另一种类型为硅镁镍矿，位于矿床的下部，硅镁含量比较高，铁含量低，钴含量比较低，但镍含量较高，这种矿宜采用火法工艺。而处于中间过渡的矿石可以采用火法工艺也可以采用湿法工艺。见下表： 类型（%）Ni Co Fe MgO SiO2Cr2O3工艺 褐铁矿0.8-1.50.1-0.240-500.5-5.010-302-5湿法 硅镁矿低镁 1.5-2.00.02-0.125-405-1510-301-2火、湿高镁 1.5-3.00.02-0.110-2515-3530-501-2火法 二、我国镍铁行业现状 镍是略带黄色的银白色金属，是一种具有磁性的过渡金属。镍的应用在于镍的抗腐蚀性，合金中添加镍可增强合金的抗腐蚀性能。不锈钢与合金生产领域是镍最广泛应用领域。全球约2／3的镍用于不锈钢生产，因此不锈钢行业对镍消费的影响居第l位。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。 镍铁主要成分为镍与铁，同时还含有Cr、Si、S、P、C等杂质元素。根据国际标准（ISO）镍铁按含镍量分为FeNi20（Ni15％～25％）、FeNi30（Ni25％～35％）、FeNi40（Ni35％～45％）和FeNi50（Ni45％～60％）。又再分为高碳（C 1.0％～2.5％）、中碳（C0.030％～1.0％）和低碳（C<0.03％）；低磷（P<0.02％）与高磷（P<0.030％）镍铁。 我国不锈钢和电池行业的快速发展，国内镍产品供应将面临长期短缺的局面。2005年以来国际市场镍价非理性的不断上涨对国内钢铁业发展构成了新的挑战。我国民营企业使用火法冶炼从菲律宾和印度尼西亚进口的红土镍矿矿石，大量生产镍铁合金作为冶炼不锈钢的配料，成功狙击了国际市场的疯狂炒作，镍价大幅下降，市场将逐步恢复理性。 我国镍金属生产技术已有重大突破，拥有自主知识产权，红土镍矿经高炉冶炼镍铬生铁，
国家技术发明奖推荐书-湖南有色金属研究院
国家技术发明奖推荐书 (2016年度 一、项目基本情况
三、项目简介 氧化矿是金属资源存在的重要形式，如铝土矿、锂辉石、石煤钒矿、镍钼矿、氧化铅锌矿等，分别是铝、锂、钒、镍钼、铅锌等金属的重要来源。这些金属及其化合物是国防军工、核能、航天等领域重要战略原材料。清洁高效的利用好金属氧化矿资源是矿业可持速发展的需要，更是支撑国家经济稳定发展及战略安全的需要。 浮选是分离金属氧化矿最主要的方法，但复杂金属氧化矿浮选分离非常困难，主要表现在：1）氧化矿表面极性和亲水性高，需要长烃链捕收剂在矿物表面吸附，造成选择性低，浮选分离效果差；2）矿物表面含氧或同一元素，界面性质差别很小；3）氧化矿易风化而粒度变细，浮选过程中颗粒间异相凝聚和夹带严重，颗粒与气泡碰撞效率低，浮选回收率低；4）氧化矿的亲水性导致溶解严重，在矿浆中存在很多可溶性离子，导致矿物表面的相互转化，分离选择性差。 基于以上原因，尽管我国钼镍、钒、锂、铝、铅锌等金属氧化矿资源储量较为丰富，但利用率远低于硫化矿的水平，甚至难以经济利用。比如湖南和贵州等地的黑色岩系镍钼矿、川西北等地的锂辉石矿、陕西湖北湖南等地的石煤钒矿、山西河南等地的低品位铝土矿、云南等地的氧化铅锌矿等，传统技术针对此类矿石的利用率很低，且环境污染严重。因此，急需建立低品位复杂氧化矿高效分离的新理论与新技术，为有效地扩大我国可利用矿产资源量提供新技术支撑，并解决废水等环境污染问题。 针对复杂金属氧化矿浮选分选难题，本项目主要发明点如下: 1)针对不同金属氧化矿物表面，发明了具有特殊反应选择性的浮选捕收剂的设计方法和捕收剂界面组装技术，强化了浮选界面行为的选择性，解决了镍钼矿、铝土矿、锂辉石矿、石煤钒矿等矿捕收剂浮选选择性问题；2）揭示了矿物、离子和药剂之间的溶液化学反应规律，找到了抑制和加速关键表面反应的边界条件，并据此发明了脉石矿物选择性抑制的溶液化学调控及基于矿浆离子浓度调控的三碱联用方法，成功解决了石煤钒矿、锂铍矿等选矿中钙镁及黏土脉石的抑制问题。3)同时发现了微细颗粒之间，颗粒与气泡之间聚集、分散、吸附和脱附的热力学和动力学机制，并发明了调控颗粒与颗粒、颗粒与气泡之间相互作用的控制分散技术、梯度浮选技术、疏水絮凝技术和微泡浮选技术，成功的解决了前述几种金属矿浮选上浮速率问题和回收率低的问题； 上述几项发明成功应用于实践：1）在河南平顶山建立起极低品位铝土矿浮选厂，实现铝硅比小于3的铝土矿资源的经济利用；2）在湖南建立起世界第一家镍钼矿的浮选厂，为200万吨金属量的镍钼矿资源找到了利用途径；3）在陕西建立了第一个石煤钒矿选矿试验厂，大幅度降低了石煤中钒的提取成本。为同类资源的高效利用提供了示范。 本项目获国家发明授权专利18项，获湖南省技术发明一等奖，中国有色金属工业科技进步一等奖2项。
印尼红土镍矿地质工作概况
印度尼西亚红土型镍矿山地质工作概况 陈义博 （四川金广实业（集团）股份有限公司） 摘要：本文结合地质学理论和笔者五年来对印尼红土镍矿的亲身实践，综合系统地介绍印尼红土型镍矿的类型、区域地质、矿体划分、开采情况，并较为详细地讲述了中国投资商实地考察印尼镍矿山的勘探历史活动。科学规范的地勘工作和有效的勘查报告核查是对投资矿山成功的首要工作和基础。 关键词：红土型镍矿；分布；地质；勘查；核查；印度尼西亚 一、红土型镍矿 红土型镍矿是一种典型的风化－淋积－残余矿床，主要产于超基性岩（橄榄岩、辉橄岩等）上部的红土风化壳中，其形态、规模受地形表面形态控制。 矿石类型相对复杂。矿石自然类型以褐铁矿型和硅酸镍氧化型矿石为主。镍元素主要呈类质同象或吸附状态分布在矿物中，分布较均匀。 矿石结构主要为粗中粒结构、假象结构、破裂结构、交代网格结构。 矿石构造主要为土状、土块状、致密块状、胶状等。 二、区域地质 苏拉威西岛及周边区域位于太平洋板块、澳洲板块和欧亚板块的聚合部位，地质条件十分复杂。根据岩性组合和大地构造特征，大致可分为5个地质构造区域 1．西苏拉威西第三系火山弧 2．第四系Minahasa--Sangihe火山弧
3．中苏拉威西白垩系—古新统变质带 4．东苏拉威西白垩系蛇绿岩带 5．由澳洲大陆分离出的古生代班达微大陆残片 盛产红土型镍矿的东苏拉威西白垩系蛇绿岩带由三个显著的地带组成：北中带，中带和南带。在这些带内，蛇绿岩仰冲在三叠纪和侏罗纪的沉积岩与火山沉积岩上（如火山碎屑岩，石灰岩等）。蛇绿岩由纯橄岩，橄榄岩，辉石岩和由其衍生出的蛇纹岩组成。 三、矿体划分 国外将红土镍矿矿层结构划分为盖层（Top Soil）、褐铁矿化层（Limonite）、分解层（Saprolite）、基岩（Bed Rock），而通常在分解层中单独标识硅镁镍矿（Garnierite），其原因是该矿石属高品位矿石：约1.9%-6%Ni，平均品位2.0%-2.5%Ni。但是，因为受地形、裂隙等影响，该层矿体不稳定，多呈透镜状。 矿体划分定义： 盖层（Top Soil）：褐色地表腐质土，含砂质、 滑石、高岭土、粘土。 褐铁矿化层（Limonite）：褐色-褐红色，蜂窝 状、块状褐铁矿，块状针铁矿。 分解层（Saprolite）：褐黄色-土黄色，土状含 碎石团块蛇纹石化橄榄岩，残积强风化橄榄岩。 硅镁镍矿（Garnierite）：翠绿色，中粒结构，块状构造，油脂光泽，表皮
镍矿精选工艺流程
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。 关键词：红土镍矿湿法冶金技术开发现状 按照地质成因来划分，镍矿床主要有两类：岩浆型硫化镍矿和风化型红土镍矿，其中红土镍矿资源储量占全球镍资源的72％。近年来，由于不锈钢行业的带动，全世界镍需求量在不断上升，2008年我国不锈钢产能达到1000万t，而实际产量仅为535万t，镍供应不足是重要原因之一。
红土镍矿的现状与开发
第31卷第1期2009年2月 甘 肃 冶 金 GANS U M ETALLURGY V o.l31 N o.1 F eb.,2009 文章编号:1672 4461(2009)01 0020 05 重要有色金属资源 红土镍矿的现状与开发 王 虹1,邓海波1,路秀峰2 (1.中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083; 2.山西中条山有色金属集团有限公司设计研究院,山西 恒曲 043700) 摘要:镍是重要的战略金属。随着世界上硫化镍矿资源的逐渐减少,从氧化镍矿中提取镍和钴越来越具有吸引力。介绍了世界镍矿资源的现状,综述了国内外处理红土镍矿的主要工艺流程和相关的研究工作。 关键词:镍矿资源;红土镍矿;工艺 中图分类号:TF815文献标识码:A Import ant Laterite N ic kelOre Res ources i n t heW orl d: Present Sit uation and Expl oitation WANG H ong1,DENG H ai bo1,LU X iu feng2 (1.S chool ofM i neral Process i ng and B i oengeeri ng,C entra lS outh U n i vers it y,Changsha410083,C h i na; 2.Desi gn i ng i nsti tutes of ZTS Non f errous M et al Co.L t d,H engqu 043700,Ch ina) Abstrac t:N icke l i s one of i m po rtant stra teg ic m e ta.l W ith the decrease o f su lf ureted nicke l resources,later ite nicke l has been seriously treated m ore and m ore.The presen t situati on o f n i cke l resources w ere i ntroduced i n this paper.T he recent develop ment o fm eta ll urgy processes for laterite n i ckel and relevan t research wo rks w ere rev i ew ed. K ey W ords:n icke l resoa rces;l a terite n i ckel ore;pro cessi ng 1引言 镍是一种银白色金属,其合金可以增加金属强度、韧度,并且在较大的温度范围内具有抗腐蚀性。在化学性质上,镍与铁、钴及铜类似。镍的性能之一是可以与一氧化碳反应直接形成二元羰基络合物,在环境温度下,这种络合物容易挥发。在适当温度下,镍对空气、海水和非氧化酸具有抗腐蚀性。镍的另一个性能是抗碱腐蚀,但氨水溶液对镍却有腐蚀作用。镍是重要的战略金属。镍在不锈钢中的比例较大,因此对钢铁工业来说,镍是必需的原料。在航空、航天、汽车、船舶、电子设备和建筑工业的材料开发中,镍合金起着关键作用[1]。 2镍矿资源及矿石性质 2.1 镍矿资源 镍在地球上是储量丰富的一种金属。据美国地质调查局报导,2004年世界镍储量为6200万,t储量基础为14000万t。世界陆地查明含镍品位在1%左右的资源量为1.3亿,t其中60%属于红土型镍矿床,共、伴生矿产主要是铁和钴,主要分布在赤道附近的古巴、新喀里多尼亚、印度尼西亚、菲律宾、巴西、哥伦比亚和多米尼加等国;40%属于岩浆型铜镍硫化物矿床,共伴生矿产主要有铜、钴、金、银及铂族元素,主要分布在加拿大、俄罗斯、澳大利亚、中国、南非、津巴布韦和博茨瓦纳等国。另外大洋深海底的锰结核和锰结壳中还含有大量的镍资源,共伴生矿产铜、钴和锰,数量巨大。世界镍资源的储量分布情况,见表1、表2。 2.2矿石成分 世界上可开采的镍资源有两类,一类是硫化矿床、另一类是氧化矿床。现在世界上约70%的镍是从硫化矿中提取的,但赋存在氧化矿床中的镍却占镍贮量的65%,因此随着世界上硫化镍矿资源的逐渐减少,从氧化镍矿中提取镍和钴具有更大的吸引力。
名词解释--红土镍矿
红土镍矿资源为硫化镍矿岩体风化―淋滤―沉积形成的地表风化壳性矿床，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%。 世界红土型镍矿开发进展的原因 我国镍矿类型主要为硫化铜镍矿和红土镍矿。我国的红土镍矿主要从印尼（一半左右）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， 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。 世界红土型镍矿开发进展的原因 随着世界90年代经济发展，占镍用途65%的不锈钢需求增长坚挺，需求前5年平约每年增长4%以上，预测今后5～10年，增长率3.5%一4%，其中亚洲的镍需求增长率将是7%。然而，世界可供近期开发的硫化镍资源，除了加拿大的Voisey Bay镍矿以外，几乎寥寥无几。全球至今约探获7000万吨镍金属量的资源。其中，硫化镍约3000万吨，占42%。其余均为红土型镍。开发利用红土型镍矿的长处在于： 第一，红土型镍资源丰富，全球均有4100万吨镍金属量，勘查成本低。 第二，采矿成本极低。
红土镍矿处理方法综述
沈
和Mg之后。然而，在地壳中镍的含量很低，不到0.01%，其丰度排在第24位。 地球上有四种含镍矿物： ⑴硫化镍矿——镍黄铁矿、镍磁黄铁矿和针硫镍矿等 ⑵氧化镍矿——主要指红土镍矿 ⑶含砷镍矿——红镍矿、砷镍矿和辉镍矿等 ⑷深海含镍锰结核 深海含镍锰结核的数量现在还无法估计，由于开采成本太高，暂无法利用这种含镍资源。目前，世界各国正在研制海底机器人，为开采海底锰结核做前期准备工作。 含砷镍矿在地球上的储量很少，是一种次要的含镍资源。主要的炼镍原料是硫化镍矿和红土镍矿。 根据目前的炼镍技术水准，硫化镍矿含镍高于3%的被称为富矿，可不经选矿而直接冶炼；含镍较低的硫化镍矿需经过选矿进行富集，产出品位较高的硫化镍精矿再进行冶炼。红土矿很难用选矿方法来富集，通常是用冶炼的方法直接处理。 1.3 开发和利用红土镍矿资源的重要意义 ⑴陆地上镍资源总量中硫化镍矿和红土镍矿的比例约为3：7，未来镍冶金工业的发展主要以红土矿为原料； ⑵硫化镍矿日趋枯竭，中国的硫化镍矿的年产量以10%的速度递减； ⑶红土镍矿埋藏在地表附近，开采成本低，不需要选矿，随着冶炼技术水
准的提高，处理红土镍矿的成本不断降低； ⑷选择合适的生产方法，处理红土镍矿可不产生二氧化硫烟气污染； ⑸中国是镍的消费大国，同时又是贫镍国。 由以上事实可知，我国开发红土镍矿资源有着非常重要的意义。目前，世界各国，特别是发达国家，都在积极开发或准备开发红土镍矿资源。 2 红土镍矿的特点 2.1 红土镍矿的地质结构 红土镍矿是由多雨的热带和亚热带的橄榄岩（Peridotite）和蛇纹石（Ser pentine）这样一些超级岩石的风化而形成的。红土镍矿床通常是分层存在于地表以下0~40米范围，矿床的地质结构为：覆盖层；褐铁矿层；过渡层；腐泥层；橄榄岩层。有价元素镍和钴主要分布在褐铁矿层，过渡层和腐泥土矿层。因此，人们通常将红土镍矿床分为三个矿层： ⑴褐铁矿层（Lateritic ore layer） 褐铁矿层离地表最近，主要矿物包括褐铁矿（Laterite）、针铁矿（Goet hite）、水铝矿（Gibbsite）和铬铁矿（Chromite）。矿石的化学成分和矿物组成很均匀，镍的含量较低，通常含有一定数量的钴，结晶性差，粒度较细。 ⑵腐泥矿层（Saprolitic ore layer） 腐泥矿层埋藏较深，正好在基岩之上，主要含有石英（Quartz），滑石（T alc），蛇纹石（Serpentine），橄榄石（Olivine）和硅镁镍矿（Garnierite）等矿物。矿石含镍量最高，但其化学成分和矿物组成极不均匀。 ⑶过渡矿层（Transition ore layer）