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(lái)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(lái)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(lái)，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�？傊捎阪嚲哂袃�(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(lèi)高水平物質(zhì)文化生活的現(xiàn)代化體系不可缺少的金屬。
一、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，最主要的10多種含鎳礦物列于表3.10.1中。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(lèi)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(kāi)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。
Ni 2+ 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(lái)，形成鎳的硫(或砷)化物(如磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、紅砷鎳礦)。通常所謂的鎂硅鎳礦(即硅酸鎳礦)是從蛇紋石到類(lèi)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(chēng)，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(lái)源。
二、礦石工業(yè)要求
我國(guó)鎳礦床的一般工業(yè)要求如表 3.10.2所示。由于鎳礦床含有伴生組分比較多，因此礦床的工業(yè)要求，要根據(jù)礦床具體情況具體確定。
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(chēng)含銅硫化鎳礦床。在鎳礦體中銅無(wú)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(lèi)礦床時(shí)對(duì)鎳要注意綜合評(píng)價(jià)。
三、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(kāi)始開(kāi)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(pán)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(pán))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(kāi)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(kāi)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(kāi)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。
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