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矿业综合
硫化镍、红土镍矿了解
来源:天道研究院2017-10-162111

一、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。

(一)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、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

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%

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。

(二)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、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

2、镍红土矿的处理方法:

镍红土矿中的镍常以类质同象分散在脉石矿物中,且粒度很细,有一定黏度,采用机械选矿方法直接处理难以获得良好的效果,矿石经焙烧处理改变矿物结构后,虽可取得较好的技术指标,但费用较高,尚未用于工业生产。由于近年来镍消耗量的不断增加以及硫化镍矿储量不断减少,镍红土矿的开发日益受到重视,目前镍红土矿都采用直接冶炼原矿的方式,冶炼方法基本可分为湿法和火法两大类:

湿法1:原生氧化镍矿(加硫酸高压浸出)-----硫酸镍(加沉淀剂硫化氢)-----硫化镍(NiS)

湿法 2:原生氧化镍矿(还原配烧)-----矿石中的镍以镍铁合金结构存在(加入碳酸氨溶液)------镍六氨络合物(回转窑干燥煅烧)-----氧化镍粉末(还原反应)------金属镍。

火法 1:原生氧化镍矿(回转窑干燥,电炉熔炼)------镍铁。

火法 2:原生氧化镍矿(烧结机烧结,高炉冶炼)-------镍铁合金。

火法1 与火法 2 的区别在于火法1需要消耗大量的电能,成本较高,适宜处理镍含量在1.5%以上的氧化镍矿,而火法2则以煤、焦炭作为原料,成本相对较低,适宜处理镍含量在0.8-1.5%的矿石,目前火法2之所以得到广泛应用的最根本原因在于能利用品位相对较低的原生氧化镍矿,有效缓解镍矿资源供应严重不足的局面。

二、红土镍矿情况说明

(一)分类

氧化镍矿基本上分为两类,一类是红土镍矿,另一类是硅酸镍矿,矿床的上部,由于风化淋滤作用的结果,铁多,硅少,镁少,镍较低;矿床的下部,由于风化富集,镍矿多硅、多镁、低铁,镍较高,称之为镁质硅酸镍矿;

(二)成矿特点:

镍红土矿通常分三个层次成矿

第一层: Lateritic NickelOre(红土镍矿)

Ni 0.9-1.1% Fe 45-50%

第二层:Limonitic NickelOre(镍褐铁矿)

Ni 1.4-1.9% Fe 20%-30%

第三层:Saprolite NickelOre(腐泥土镍矿)

Ni 2.0-2.6% Fe 15% 左右

       红土镍矿成矿图

(三)开采方法

红土镍矿为露天开采,作业设备简单,通常包含如下几个步骤:

1.推土机清理和剥离表皮土

2.采矿的同时化验矿物成分

3.按照化验结果堆放开采矿物

(四)用途

矿层不同镍含量也不同,不同镍含量的镍矿有着不同用途,镍含量在0.8-1.5%的红土镍矿主要用于高炉冶炼镍铁合金,合金Ni含量为1.6-4.0%; 镍含量在1.5-2.6%的红土镍矿主要用于生产镍铁,Ni含量为10-30%。

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