14.2. Минералы и руды никеля

Содержание > ГЛАВА 14. Электрометаллургия ферроникеля > 14.2. Минералы и руды никеля

Известны сульфидные минералы никеля: виоларит Ni2FeS4, зигенит (Co,Ni)3S4, полидимит Ni3S4, флетчерит Cu(Ni,Co)2S4 и др. Из руд, содержащих в различных количествах эти минералы, в мире в начале 90-х годов ХХ века было получено 80% всего никеля. Однако запасы их ограничены (14% мировых запасов никеля), поэтому все шире в производство вовлекают бедные силикатные руды, содержание никеля в которых едва достигает 1–2%. Это так называемые латеритовые руды*. В зависимости от состава пустой породы силикатные руды разделяют на магнезиальные, кремнистые и глиноземистые разновидности. Известны большие запасы железных руд (50–60% Fe и 1–1,5% Ni), среди которых выделяют лимонитовые и сапролитовые никельсодержащие руды.
Ниже приведен химический состав зарубежных латеритовых руд,%:

Окисленные никелевые руды представлены сложными минералами. В числе основных нонтронит {Fe3+2[(OH)2Al0,33Si3,67O10]Na×(H2O)4}, относящийся к группе смектитов – гидроксилалюмосиликатам. В группу смектитов входят также минералы: монтмориллонит, бейделлит, гекторит, сапонит. Их общую формулу представляют в виде: X0,33Y2Si4O10(OH)2∙4H2O, где X – Ca или Na, Y – Fe3+, Al, Cr, Mg, Ni, Zn, Li.
В эти минеральные образования могут входить ≤14% Al2O3, ≤8% MgO и в небольших количествах СаО (≤2%), К2О и Na2O, в ряде случаев также NiO и Cr2O3.
Наряду с нонтронитом в рудах имеется и монтмориллонит – глинистый минерал с переменным химическим составом: M+[(Al2-yMg)Si4O10(OH)2]yn∙H2O, где M+ – Na+, Li+, K+ и в некоторых случаях 0,5M2+(Ca2+, Mg2+ и др.). Гидрооксид железа, являющийся минеральной составной частью руды, содержит до 80% Fe2O3, 4–8% SiO2, 1,2% Al2O3, 1% MgO и 13% Н2О. В число минералов, слагающих эту глинистую руду, входит также серпентин (Mg, Fe, Ni8-x, Alx)∙Si4-x∙AlxO10(OH)8.
Одним из потенциальных никель- и кобальтсодержащих видов минерального сырья являются марганцевые конкреции мирового океана. Запасы океанических конкреций Тихого океана составляют 1010 т. Конкреции содержат до 2,4% Ni, 0,1-2,57% Со, 0,014–1,9% Cu и др. Однако все эти отложения приурочены к глубоководным центральным областям Мирового океана. Возможное производство из них никеля ~25–40 млн.т с учетом среднего содержания никеля в конкрециях, равного 1,24%.