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美元，但由于上述长处，如果工艺合理，管理有素，其每磅镍的生产成本可低于硫化镍。

以澳大利亚最大的镍业公司西部矿业公司（WMC）为例，每磅镍的总成本（包括投资摊销）自1996年3.0美元降至2.0美元（2000年）。

工艺成熟、管理先进的红土型镍矿也可以达到这个水平。

特别是近几年红土型镍矿压力酸浸技术项目的详细可行性研究报告，将钴的价值计算在内，每磅镍的生产成本均在1.4美元以下。

因此，红土型镍矿开发利用的技术中心已由火法转为湿法的酸浸金属。

3. 全球镍矿资源介绍世界上可开采的镍资源有2类，一类是硫化矿床，另一类是氧化镍矿，全球已探明的镍矿储量约230亿吨，平均含矿量为0.97％，镍总量大约为2.2亿吨，其中硫化镍矿储量约为105亿吨，平均等级为0.58％，镍含量约为6200万吨，约占镍矿总资源量的28％；氧化镍矿约为126亿吨，平均等级为1.28％；镍含量约为1.6亿吨，约占镍矿总资源的72％。

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％。

我国镍矿资源主要都是硫化镍矿，氧化镍矿极少。

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1 我国镍矿床分布图氧化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，由于铁的氧化，矿石呈红色，所以统称为红土镍矿。

但实际上氧化镍矿分为两种类型，一种是褐铁矿型，位于矿床的上部，铁高、镍低，硅、镁较低，但钴含量较高，这种矿石宜采用湿法冶金工艺处理，冶炼镍铁产生的炉渣用于钢的生产。

另一种为硅镁镍矿，位于矿床的下部，硅、镁含量较高，铁、钴含量较低，但镍含量较高，这种矿石宜采用火法冶金工艺处理，生产镍铁产生的炉渣可用作建筑材料和生产化肥。

而处于中间过渡的矿石可以采用火法冶金．也可以采用湿法冶金工艺。

表3 不同类型的红土镍矿成分红土镍矿类型Ni Co Fe MgOSiO2Cr2O3褐铁矿型0.8~1.50.1~0.240~500.5~5.010~302~5硅镁镍矿型 1.5~2.00.02~0.125~405~1510~301~21 .5~ 3.0 0.02~0.110~2515~3530~501~2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。

4. 我国镍矿进口情况由于我国镍矿资源相对缺乏，尤其是红土镍矿非常稀缺，从下图可以看出，伴随着06年我国镍铁冶炼的悄然兴起到07年的燎原之势，我国镍矿进口量也在06-07年呈现了爆炸性增长。

随着我国不锈钢产能的不断释放，我国每年的镍消耗量将占全球四分之一，在此供需矛盾推动下，我国将继续依赖镍矿进口，并且随着我国镍铁行业的发展，镍矿进口量也将呈继续上升之势。

图2 2005-2009年我国年进口镍矿统计5. 镍的主要用途及镍铁的优势体现镍的主要用途是制造不锈钢、高镍合金钢和合金结构钢，被广泛用于飞机、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、石油；镍与铬、铜、铝、钴等元素可组成非铁基合金。

镍基合金、镍铬基合金是耐高温、抗氧化材料，用于制造喷气涡轮、电阻、电热元件、高温设备结构件等；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。

目前不锈钢生产中镍元素主要有三种来源：电解镍、镍铁和废不锈钢，其中前两种均由镍矿通过湿法和火法等工艺冶炼而得。

电解镍及镍铁牌号与成分简介1、表1 电解镍牌号与化学成分电解镍按化学成分分为五个牌号：Ni99.99、Ni99.96、Ni99.90、Ni99.50、Ni99.20。

电解镍的化学成分应符合下表的规定牌号Ni99.99Ni99.96Ni99.9Ni99.5Ni99.2化学成分％镍和钴总量不小于99.9999.9699.999.599.2钴不大于0.0050.020.08.150.50杂质含量不大于C 0.0050.010.01.020.10 Si 0.0010.0020.002--P 0.0010.0010.001.0030.02 S 0.0010.0010.001.0030.02 Fe 0.0020.010.02.200.50 Cu 0.00150.010.02.040.15Zn 00.0.0-.001 0015 002 .005As 0.00080.00080.001.002-Cd 0.00030.00030.0008.002-Sn 0.00030.00030.0008.0025-Sb 0.00030.00030.0008.0025-Pb 0.00030.0010.001.0020.005Bi 0.00030.00030.0008.0025-Al 0.001- - --Mn 0.001- - --在目前我国生产不锈钢里的镍元素主要有三大来源：电解镍、镍铁及废不锈钢，其中电解镍具有纯度高、含杂质低、熔点高（1400℃以上），抗腐蚀性强。

在冷、热状态下，压力加工等机械性能良好，同时还具有特殊物理性能：磁性、磁伸、缩性、高的电真空性能等特点，因而在工业上得到广泛应用。

与电解镍相比，镍铁的优势体现在其对不锈钢原料成本的影响上。

以目前市场价格来计算，国内金川公司镍板出厂价176000元，而现在含镍量在10~15％的镍铁国内价格只在1550~1600元/镍左右，加上镍铁里还含有大量的铁元素是不需要计价的，因此镍铁与电解镍相比在不锈钢成本核算上占据了优势。

此外，由于冶炼电解镍的硫化镍矿在长期开采的情况资源急剧减少，开采成本也水涨船高，加上市场上的投机炒作因素，从长期来看电解镍价格仍将继续攀升，而冶炼镍铁用的氧化镍矿（又称红土镍矿）由于其所含镍元素占到了全球镍储量的65％左右，因此随着全球硫化镍矿的逐步减少，红土镍矿冶炼镍铁的价值将进一步得到体现，镍铁的存在对电解镍价格投机上涨也起到了很好的抑制作用。

6. 镍铁冶炼工艺虽然红土镍矿处理工艺主要分为湿法冶炼工艺和火法冶炼工艺，但目前世界范围内比较成熟的利用红土镍矿冶炼镍铁合金的工艺方法仍旧以火法冶炼为主。

火法冶炼镍铁是在高温条件下，以C（或Si）作还原剂，对氧化镍矿中的NiO及其他氧化物（如FeO）进行还原而得。

同时采用选择性还原工艺，合理使用还原剂，按还原顺序NiO、FeO、Cr2O3、SiO2进行还原反应。