鎳礦
鎳是一種化學元素?；瘜W符號Ni，原子序數(shù)28，原子量58.69，屬周期系Ⅷ族。古代埃及、中國和巴比倫人都曾用含鎳量很高的隕鐵制作器物，中國古代云南生產(chǎn)的鎳礦中含鎳量就很高。1751年瑞典A.F.克龍斯泰德用木炭還原紅鎳礦制得金屬鎳，其英文名稱來源于德文Kupfernickel，含義是假銅。鎳礦在地殼中的含量為0.018％，鎳礦主要礦物有鎳黃鐵礦〔(Ni，F(xiàn)e)9S8〕、硅鎂鎳礦〔（Ni，Mg）SiO3?nH2O〕、針鎳礦或黃鎳礦（NiS）、紅鎳礦（NiAs）等。海底的錳結核中鎳的儲量很大，是鎳的重要遠景資源。
英文簡稱 Nickel Ore
鎳是一種銀白色
金屬，首先是1751年由瑞典礦物學家克朗斯塔特(A.F.Cronstedt)分離出來的。由于它具有良好的
機械強度和
延展性，難熔耐高溫，并具有很高的化學
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
合金結構鋼，廣泛用于
飛機、
雷達、
導彈、
坦克、
艦艇、
宇宙飛船、
原子反應堆等各種軍工制造業(yè)。在
民用工業(yè)中，鎳常制成
結構鋼、耐酸鋼、
耐熱鋼等大量用于各種
機械制造業(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)和超聲工藝等領域，在
化學工業(yè)中，鎳常用作氫化催化劑。
近年來，在
彩色電視機、磁帶錄音機和其他通訊器材等方面鎳的用量也正在迅速增加?？傊?，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。
原料特點
鎳屬于親鐵
元素，在
地球中的含量僅次于
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，
輝長巖含鎳為
花崗巖的80倍。
鎳礦
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
超基性巖風化發(fā)展而成的，鎳主要以鎳褐鐵礦(很少
結晶到不結晶的
氧化鐵)形式存在。
Ni2+具強烈親硫性。在
巖漿結晶早期，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。當有足夠的硫時，鎳與硫及似硫物(
砷、
銻)形成含鎳硫化物，在硅酸礦物結晶前分離出來，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。
性質(zhì)特征
鎳是銀白色金屬，熔點1455℃，沸點2730℃，密度8.90克／厘米3。
鎳礦
有鐵磁性和延展性，能
導電和導熱。常溫下，鎳在潮濕空氣中表面形成致密的氧化膜，不但能阻止繼續(xù)被氧化，而且能耐堿、鹽溶液的腐蝕。塊狀鎳不會燃燒，細鎳絲可燃，特制的細小多孔鎳粒在空氣中會
自燃。加熱時，鎳與氧、硫、氯、溴發(fā)生劇烈反應。細粉末狀的金屬鎳在加熱時可吸收相當量的氫氣。鎳能緩慢地溶于稀鹽酸、稀
硫酸、稀硝酸，但在發(fā)煙硝酸中表面鈍化。鎳的氧化態(tài)為－1、＋1、＋2、＋3、＋4，簡單化合物中以＋2價最穩(wěn)定，＋3價鎳鹽為
氧化劑。鎳的氧化物有NiO和Ni2O3。氫氧化鎳〔Ni(OH)2〕為強堿，微溶于水，易溶于酸。硫酸鎳（NiSO4）能與堿金屬
硫酸鹽形成礬Ni(SO4)2?6H2O(MI為堿金屬離子)。＋2價鎳離子能形成配位化合物。在加壓下，鎳與一氧化碳能形成四羰基鎳〔Ni（CO）4〕，加熱后它又會分解成金屬鎳和一氧化碳。
鎳的制法
①電解法。將富集的硫化物礦焙燒成氧化物，用炭還原成粗鎳，再經(jīng)電解得純金屬鎳。②羰基化法。將鎳的硫化物礦與一氧化碳作用生成
四羰基鎳，加熱后分解，又得純度很高的金屬鎳。③氫氣還原法。用氫氣還原氧化鎳，可得金屬鎳。鎳大部分用于制造不銹鋼和抗腐蝕合金。鎳還大量用于鍍鎳。鎳銅合金用于電阻合金、熱交換器和冷凝器管道。鎳鉻鐵合金用于制造蒸氣葉輪機和電熱絲。在化學工業(yè)中鎳用作加氫反應的催化劑。
分類分布
鎳礦 產(chǎn)地 菲律賓
鎳礦種類很多，自然界廣泛存在的鎳硫化礦是(Ni，F(xiàn)e)S，比重為5，硬度為4，其次是針硫鎳礦NiS(比重5.3，硬度2.5)等。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。
鎳礦
硫化鎳礦石按鎳含量可分下列三個品級，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制定指標和圈定礦體，當鎳品位達不到指標而銅可單獨形成礦體時，其指標為按銅執(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，常有回收價值，在評價該類礦床時對鎳要注意綜合評價。
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品級，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制定指標和圈定礦體，當鎳品位達不到指標而銅可單獨形成
礦體時，其指標為按銅執(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，常有回收價值，在評價該類礦床時對鎳要注意綜合評價。
礦業(yè)簡史
古代
埃及和我國都曾用含鎳很高的
隕鐵作器物。我國公元前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。
1865年法國加尼爾首次在
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?shù)?a target="_blank" >燃料、
熔劑缺乏，勞力不足，礦石送往
法國、
德國冶煉，是世界上最早用
鼓風爐煉鎳的礦石。1856年A.P.
薩爾得在加拿大定
子午線時發(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向硫化鎳。
我國鎳工業(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，填補了我國鎳工業(yè)的空白，在當時緩和了我國“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)，至今已成為全國最大的鎳礦藏儲備提煉基地，這在很大程度中解決了我國對鎳的需要。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)，更使我國鎳工業(yè)的發(fā)展上了一個新臺階。
資源狀況
已知鎳礦約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，它是由超基性巖風化發(fā)展而成的，鎳主要以鎳褐鐵礦(很少結晶到不結晶的氧化鐵)形式存在。
Ni2+具強烈親硫性。在巖漿結晶早期，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。當有足夠的硫時，鎳與硫及似硫物(砷、銻)形成含鎳硫化物，在硅酸礦物結晶前分離出來，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。
鎳礦
截至1995年末，
中國已探明鎳
礦區(qū)84處，分布于全國18個省、自治區(qū)。鎳的保有儲量為785.31萬t，其中A+B+C級占
儲量的47.9%，為376.39萬t。如以我國的
工業(yè)儲量(A+B+C級)與西方國家的儲量基礎相比，我國在
古巴(儲量基礎2300萬t)、新喀里多尼亞(儲量基礎1500萬t)、
加拿大(儲量基礎1400萬t)、
印度尼西亞(儲量基礎1300萬t)、
菲律賓(儲量基礎1100萬t)、
俄羅斯(儲量基礎730萬t)、
澳大利亞(儲量基礎680萬t)、
巴西(儲量基礎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，鎳儲量10年增加了1倍多，標志著中國鎳礦石儲備的世界重要地位。自1975年以后，鎳的保有儲量基本上穩(wěn)定在760～780萬t。
我國鎳礦資源是比較豐富的，據(jù)預測，資源量在900萬t左右。最有遠景的地區(qū)是新疆
哈密的黃山、穹塔格和
塔里木盆地北緣。
儲量分布
我國鎳礦分布就大區(qū)來看，主要分布在西北、西南和東北，其保有儲量占全國總儲量的比例分別為76.8%、12.1%、4.9%。就各省(區(qū))來看，
甘肅儲量最多，占全國鎳礦總儲量的62%（其中金昌的鎳產(chǎn)提煉規(guī)模居全球第二位），其次是新疆(11.6%)、云南(8.9%)、吉林(4.4%)、湖北(3.4%)和四川(3.3%)。
應用價值
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。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，鎳能激活胰島素，這一點與鉻的作用相似。缺鎳、缺鉻可使胰島素的活性減弱，糖的利用發(fā)生障礙，血中的脂肪及類脂質(zhì)含量升高，這些物質(zhì)沉積在血管壁，就會導致
動脈粥樣硬化，從而引發(fā)冠心病高血壓。有人從動物實驗中觀察到，鎳能抑制大鼠肝合成膽固醇和脂肪，這說明，鎳對糖代謝和
脂肪代謝都有一定作用。 鎳的作用雖然還不十分明了，但是，它已經(jīng)屬于人類生命過程中不可缺少的微量元素之一。鎳是血纖維蛋白溶酶的組成成分，具有刺激生血機能的作用，能促進
紅細胞的再生。有類似鈷的生理活性，血鎳的變化也與鈷在貧血治療過程中的變化近似。給供血者每日5毫克鎳鹽，可使血紅蛋白的合成及紅細胞的再生明顯加速。鎳還是體內(nèi)一些酶的激活劑，而這些酶均為生物體內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸代謝過程中的重要
酶，所以鎳水平降低時，就有可能引起機體代謝上的變化，從而導致某些器官功能的障礙。此外，它又可以維持細胞膜的結構，控制催乳
激素等。因此，鎳對人體的作用不容忽視。
危害
鎳礦有毒性，存在于銅鎳礦中的放射性元素氡存在于建筑水泥、礦碴和裝飾石材以及土壤中。對人體的危害：氡是一種放射性元素，可導致肺癌。對人體的輻射傷害占一生中所受到的全部輻射傷害的55%以上，其誘發(fā)肺癌的潛伏期大多都在15年以上，是除了吸煙之外，引起肺癌的第二大因素。
