鎳礦知識(shí)介紹,鎳礦選礦工藝,鎳礦選礦流程,鎳礦選礦設(shè)備介紹

一、概述

   鎳是一種銀白色金屬，首先是1751年由瑞典礦物學(xué)家克朗斯塔特(A.F.Cronstedt)分離出來的。由于它具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和延展性，難熔耐高溫，并具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，在空氣中不氧化等特征，因此是一種十分重要的有色金屬原料，被用來制造不銹鋼、高鎳合金鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼，廣泛用于飛機(jī)、雷達(dá)、導(dǎo)彈、坦克、艦艇、宇宙飛船、原子反應(yīng)堆等各種軍工制造業(yè)。在民用工業(yè)中，鎳常制成結(jié)構(gòu)鋼、耐酸鋼、耐熱鋼等大量用于各種機(jī)械制造業(yè)。鎳還可作陶瓷顏料和防腐鍍層，鎳鈷合金是一種永磁材料，廣泛用于電子遙控、原子能工業(yè)和超聲工藝等領(lǐng)域，在化學(xué)工業(yè)中，鎳常用作氫化催化劑。

    近年來，在彩色電視機(jī)、磁帶錄音機(jī)和其他通訊器材等方面鎳的用量也正在迅速增加。總之，由于鎳具有優(yōu)良性能，已成為發(fā)展現(xiàn)代航空工業(yè)、國(guó)防工業(yè)和建立人類高水平物質(zhì)文化生活的現(xiàn)代化體系不可缺少的金屬。

    二、鎳礦原料特點(diǎn)

    鎳屬于親鐵元素，在地球中的含量?jī)H次于硅、氧、鐵、鎂，居第5位。在地核中含鎳最高，是天然的鎳鐵合金。在地殼中鐵鎂質(zhì)巖石含鎳高于硅鋁質(zhì)巖石，例如橄欖巖含鎳為花崗巖的1000倍，輝長(zhǎng)巖含鎳為花崗巖的80倍。

    已知含鎳礦物約50余種。其中硫化物，如鎳黃鐵礦、紫硫鎳鐵礦等游離硫化鎳形態(tài)存在，有相當(dāng)一部分鎳以類質(zhì)同象賦存于磁黃鐵礦中。而氧化鎳礦中，鎳紅土礦含鐵高，含硅鎂低，含鎳為1%～2%；硅酸鎳所含鐵低，含硅鎂高，含鎳為1.6%～4.0%。目前，氧化鎳礦的開發(fā)利用是以鎳紅土礦為主，它是由超基性巖風(fēng)化發(fā)展而成的，鎳主要以鎳褐鐵礦(很少結(jié)晶到不結(jié)晶的氧化鐵)形式存在。

     Ni2+具強(qiáng)烈親硫性。在巖漿結(jié)晶早期，在鎳含量一定的前提下，鎳在巖石中的富集程度取決于硫的逸度。當(dāng)有足夠的硫時(shí)，鎳與硫及似硫物(砷、銻)形成含鎳硫化物，在硅酸礦物結(jié)晶前分離出來，形成鎳的硫(或砷)化物(如針鎳礦、磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、紅砷鎳礦、砷鎳礦、鎳華)。通常所謂的鎂硅鎳礦(即硅酸鎳礦)是從蛇紋石到類似粘土的水蛇紋石與皂石等鎂礦物的一系列混合物的總稱，在氧化作用條件下，部分鎂被鎳置換。氧化鎳和硫化鎳一樣，現(xiàn)在已成為鎳的重要來源。

    三、礦石工業(yè)要求

    硫化鎳礦床的礦石按硫化率，即呈硫化物狀態(tài)的鎳(SNi)與全鎳(TNi)之比將礦石分為：

　　原生礦石：SNi/TNi＞70%

　　混合礦石：SNi/TNi45%～70%

　　氧化礦石：SNi/TNi＜45%

　　硅酸鎳礦石按氧化鎂含量分為：

　　鐵質(zhì)礦石：MgO＜10%

　　鐵鎂質(zhì)礦石：MgO 10%～20%

　　鎂質(zhì)礦石：MgO＞20%

    鎳礦石的主要有害雜質(zhì)有銅(在硅酸鎳礦中)、鉛、鋅、砷、氟、錳、銻、鉍、鉻等。

    硫化鎳礦石按鎳含量可分下列三個(gè)品級(jí)，特富礦石：Ni＞3%；富礦石Ni 1%～3%；貧礦石：Ni 0.3%～1%。富礦石及貧礦石需經(jīng)選礦，特富礦石可直接入爐冶煉。

    硫化鎳礦床普遍含銅，常稱含銅硫化鎳礦床。在鎳礦體中銅無需單獨(dú)制定指標(biāo)和圈定礦體，當(dāng)鎳品位達(dá)不到指標(biāo)而銅可單獨(dú)形成礦體時(shí)，其指標(biāo)為按銅執(zhí)行。除銅外，一般常伴生有鐵、鉻、鈷、錳、鉑族金屬、金、銀及硒和碲等，這些伴生有用組分的含量要求是：Pt、 Pd為0.03g/t；Os、Ru、Rh、Ir為0.02g/t；Au為0.05～0.1g/t、Ag為1.0g/t、Co為0.01%；Se為 0.0005%；Te為0.0002%。

     在蛇紋巖、滑石等礦床中含有較高的鎳，常有回收價(jià)值，在評(píng)價(jià)該類礦床時(shí)對(duì)鎳要注意綜合評(píng)價(jià)。

     四、礦業(yè)簡(jiǎn)史

    古代埃及和我國(guó)都曾用含鎳很高的隕鐵作器物。我國(guó)公元前206年(漢朝)以前就已掌握了冶煉白銅(即銅鎳鋅合金，含Cu 52%～80%，Ni 5%～35%，Zn 10%～35%)的技術(shù)。

    1865年法國(guó)加尼爾首次在新喀里多尼亞發(fā)現(xiàn)硅酸鎳礦，以后被他命名為硅鎂鎳礦。1875年開始開采，由于當(dāng)?shù)厝剂�、熔劑缺乏，勞力不足，礦石送往法國(guó)、德國(guó)冶煉，是世界上最早用鼓風(fēng)爐煉鎳的礦石。1856年A.P.薩爾得在加拿大定子午線時(shí)發(fā)現(xiàn)在薩德伯里地區(qū)羅盤讀數(shù)顯得偏斜，隨后，墨累據(jù)此在附近檢查，從鐵帽上(即克里斯頓礦體頂盤)采樣分析發(fā)現(xiàn)含Ni1%、Cu2%的礦石，但因交通不便，未引起注意，至1883年才開展工作，于1886年發(fā)現(xiàn)克里斯頓礦床，從而發(fā)現(xiàn)了世界聞名的薩德伯里超大型銅鎳硫化物礦床，1901年露采出礦。從此世界鎳的冶煉由氧化鎳轉(zhuǎn)向硫化鎳。

    我國(guó)鎳工業(yè)始于1957年四川省力馬河鎳礦的開采，雖然生產(chǎn)規(guī)模較小，填補(bǔ)了我國(guó)鎳工業(yè)的空白，在當(dāng)時(shí)緩和了我國(guó)“鎳荒”。1958年甘肅省地質(zhì)局發(fā)現(xiàn)金川(即白家嘴子)鎳礦，并于60年代投產(chǎn)，這在很大程度中解決了我國(guó)對(duì)鎳的需要。到了90年代，由于新疆喀拉通克鎳礦、云南金平鎳礦及吉林赤柏松鎳礦的開發(fā)和投產(chǎn)，更使我國(guó)鎳工業(yè)的發(fā)展上了一個(gè)新臺(tái)階。

    五、資源狀況

    截至1995年末，中國(guó)已探明鎳礦區(qū)84處，分布于全國(guó)18個(gè)省、自治區(qū)。鎳的保有儲(chǔ)量為785.31 萬t，其中A+B+C級(jí)占儲(chǔ)量的47.9%，為376.39萬t。如以我國(guó)的工業(yè)儲(chǔ)量(A+B+C級(jí))與西方國(guó)家的儲(chǔ)量基礎(chǔ)相比，我國(guó)在古巴(儲(chǔ)量基礎(chǔ) 2300萬t)、新喀里多尼亞(儲(chǔ)量基礎(chǔ)1500萬t)、加拿大(儲(chǔ)量基礎(chǔ)1400萬t)、印度尼西亞(儲(chǔ)量基礎(chǔ)1300萬t)、菲律賓(儲(chǔ)量基礎(chǔ) 1100萬t)、俄羅斯(儲(chǔ)量基礎(chǔ)730萬t)、澳大利亞(儲(chǔ)量基礎(chǔ)680萬t)、巴西(儲(chǔ)量基礎(chǔ)430萬t)之后，位居世界第9位。

    60年代由于甘肅金川硫化銅鎳礦床勘查成功，鎳儲(chǔ)量10年增加了1倍多。自1975年以后，鎳的保有儲(chǔ)量基本上穩(wěn)定在760～780萬t。

    我國(guó)鎳礦資源是比較豐富的，據(jù)預(yù)測(cè)，資源量在900萬t左右。最有遠(yuǎn)景的地區(qū)是新疆哈密的黃山、穹塔格和塔里木盆地北緣。

     六、儲(chǔ)量分布

     我國(guó)鎳礦分布就大區(qū)來看，主要分布在西北、西南和東北，其保有儲(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)量的比例分別為 76.8%、12.1%、4.9%。就各省(區(qū))來看，甘肅儲(chǔ)量最多，占全國(guó)鎳礦總儲(chǔ)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%)。