鎳是一種化學(xué)元素。化學(xué)符號(hào)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、硅鎂鎳礦、針鎳礦或黃鎳礦、紅鎳礦等。海底的錳結(jié)核中鎳的儲(chǔ)量很大，是鎳的重要遠(yuǎn)景資源。

物質(zhì)概況

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。

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?，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(diǎn)

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。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(dāng)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%。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(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。

Ni2 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，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，已成為鎳的重要來源。

性質(zhì)特征

鎳是銀白色金屬，熔點(diǎn)1455℃，沸點(diǎn)2730℃，密度8.90克/厘米3。有鐵磁性和延展性，能導(dǎo)電和導(dǎo)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(huì)燃燒，細(xì)鎳絲可燃，特制的細(xì)小多孔鎳粒在空氣中會(huì)自燃。加熱時(shí)，鎳與氧、硫、氯、溴發(fā)生劇烈反應(yīng)。細(xì)粉末狀的金屬鎳在加熱時(shí)可吸收相當(dāng)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(jià)最穩(wěn)定， 3價(jià)鎳鹽為氧化劑。鎳的氧化物有NiO和Ni2O3。氫氧化鎳〔Ni(OH)2〕為強(qiáng)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(jià)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(huì)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(jī)和電熱絲。在化學(xué)工業(yè)中鎳用作加氫反應(yīng)的催化劑。

分類分布

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。，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石按鎳含量可分下列三個(gè)品級(jí)。

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(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)該類礦床時(shí)對(duì)鎳要注意綜合評(píng)價(jià)。

工業(yè)要求

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%

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(shù)。

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(dāng)?shù)厝剂稀⑷蹌┤狈?，勞力不足，礦石送往法國、德國冶煉，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(zhuǎn)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(bǔ)了我國鎳工業(yè)的空白，在當(dāng)時(shí)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(chǔ)備提煉基地，這在很大程度中解決了我國對(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發(fā)和投產(chǎn)，更使我國鎳工業(yè)的發(fā)展上了一個(gè)新臺(tái)階。

資源狀況

截至1995年末，中國已探明鎳礦區(qū)84處，分布于全國18個(gè)省、自治區(qū)。鎳的保有儲(chǔ)量為785.31萬t，其中A B C級(jí)占儲(chǔ)量的47.9%，為376.39萬t。如以我國的工業(yè)儲(chǔ)量(A B C級(jí))與西方國家的儲(chǔ)量基礎(chǔ)相比，我國在古巴(儲(chǔ)量基礎(chǔ)2300萬t)、新喀里多尼亞(儲(chǔ)量基礎(chǔ)1500萬t)、加拿大(儲(chǔ)量基礎(chǔ)1400萬t)、印度尼西亞(儲(chǔ)量基礎(chǔ)1300萬t)、菲律賓(儲(chǔ)量基礎(chǔ)1100萬t)、俄羅斯(儲(chǔ)量基礎(chǔ)730萬t)、澳大利亞(儲(chǔ)量基礎(chǔ)680萬t)、巴西(儲(chǔ)量基礎(chǔ)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(chǔ)量10年增加了1倍多，標(biāo)志著中國鎳礦石儲(chǔ)備的世界重要地位。自1975年以后，鎳的保有儲(chǔ)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(yù)測，資源量在900萬t左右。最有遠(yuǎn)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(chǔ)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(chǔ)量占全國總儲(chǔ)量的比例分別為76.8%、12.1%、4.9%。就各省(區(qū))來看，甘肅儲(chǔ)量最多，占全國鎳礦總儲(chǔ)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%)。

找礦突破

中央地質(zhì)勘查基金在位于新疆若羌的“坡北—旋窩嶺一帶鎳礦普查”項(xiàng)目獲得突破性進(jìn)展。該基金與其他社會(huì)資金合作進(jìn)行的普查結(jié)果顯示，這一地區(qū)共探得鎳資源量超過百萬噸，礦床規(guī)模達(dá)到特大型。據(jù)估計(jì)，中央地勘基金的這一投入直接拉動(dòng)社會(huì)勘查資金近億元，成為國家找礦新機(jī)制的又一重大成果。

鎳是我國稀缺的一種有色金屬原料，在機(jī)械制造等領(lǐng)域有廣泛用途，我國進(jìn)口量逐年遞增。據(jù)了解，自2006年成立以來，中央地勘基金項(xiàng)目已累計(jì)提交重要礦種的大中型礦產(chǎn)地53處。

據(jù)了解，截至2011年底，全礦區(qū)共探得鎳金屬資源量128萬噸。普查還發(fā)現(xiàn)，該勘查區(qū)厚大礦層尚未完全控制，礦床規(guī)模還有望擴(kuò)大，礦石鎳品位進(jìn)一步提高，鎳金屬等資源量遠(yuǎn)景規(guī)模有望突破200萬噸。

應(yīng)用價(jià)值

鎳能激活胰島素，這一點(diǎn)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(huì)導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化，從而引發(fā)冠心病高血壓。有人從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中觀察到，鎳能抑制大鼠肝合成膽固醇和脂肪，這說明，鎳對(duì)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(jī)能的作用，能促進(jìn)紅細(xì)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(xì)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(shí)，就有可能引起機(jī)體代謝上的變化，從而導(dǎo)致某些器官功能的障礙。此外，它又可以維持細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，控制催乳激素等。因此，鎳對(duì)人體的作用不容忽視。

標(biāo)樣公司

美國加聯(lián)是一家專業(yè)做進(jìn)口標(biāo)樣的公司，提供的鎳礦標(biāo)樣成分鎳含量為1.6%左右、1.7%左右、1.8%左右、1.9%左右、2%左右等，主要針對(duì)中國用戶對(duì)鎳礦和鎳鐵的標(biāo)樣需要。

選礦加工

鎳礦石主要分硫化銅鎳礦和氧化鎳礦，兩者的選礦和加工方法完全不同。

硫化銅鎳

硫化銅鎳礦石的選礦方法，最主要的是浮選，而磁選和重選通常為輔助選礦方法。浮選硫化銅鎳礦石時(shí)，常采用浮選硫化銅礦物的捕收劑和起泡劑。確定浮選流程的一個(gè)基本原則是，寧可使銅進(jìn)入鎳精礦，而盡可能避免鎳進(jìn)入銅精礦。因?yàn)殂~精礦中的鎳在冶煉過程中損失大，而鎳精礦中的銅可以得到較完全的回收。銅鎳礦石浮選具有下列四種基本流程。

直接用優(yōu)先浮選或部分優(yōu)先浮選流程：當(dāng)?shù)V石中含銅比含鎳量高得多時(shí)，可采用這種流程，把銅選成單獨(dú)精礦。該流程的優(yōu)點(diǎn)是，可直接獲得含鎳較低的銅精礦。

1)混合浮選流程：用于選別含銅低于鎳的礦石，所得銅鎳混合精礦直接冶煉成高冰鎳。

2)混合—優(yōu)選浮選流程：從礦石中混合浮選銅鎳，再從混合精礦中分選出含低鎳的銅精礦和含銅的鎳精礦。該鎳精礦經(jīng)冶煉后，獲得高冰鎳，對(duì)高冰鎳再進(jìn)行浮選分離。

3)混合—優(yōu)先浮選并從混合浮選尾礦中再回收部分鎳：當(dāng)?shù)V石中各種鎳礦物的可浮性有很大差異時(shí)，銅鎳混合浮選后，再從其尾礦中進(jìn)一步回收可浮性差的含鎳礦物。

氧化鎳礦

氧化鎳礦多采用破碎、篩分等工序預(yù)先除去風(fēng)化程度弱、含鎳低的大塊基巖。由于氧化鎳礦中的鎳常以類質(zhì)同象分散在脈石礦物中，且粒度很細(xì)，因此不能用機(jī)械選礦方法予以富集，只能直接冶煉。

氧化鎳礦的冶煉富集方法，可分為火法和濕法兩大類。前者又可分為造硫熔煉、鎳鐵法和粒鐵法；后者又有還原焙燒-常壓氨浸法、高壓酸浸法等。

氧化鎳礦在我國不居重要地位，只有云南墨江金廠、元江安定地區(qū)的氧化鎳礦具有一定的儲(chǔ)量。經(jīng)設(shè)計(jì)，該礦采用造硫熔煉(還原焙燒)較氨浸法好。但總的來看，該礦礦石品位低，鎂高(MgO 15%～30%)難熔，燃料耗量大，運(yùn)輸有困難，當(dāng)前難以提上建設(shè)日程。

市場聲音

鎳礦庫存銳減 印尼禁礦效應(yīng)開始顯現(xiàn)

鎳2014年初印尼實(shí)施原礦石出口禁令，導(dǎo)致鎳礦市場流通量一直在減少。資料顯示，12月份，國內(nèi)12個(gè)港口鎳礦庫存為2015萬噸，環(huán)比減少95萬噸。經(jīng)濟(jì)學(xué)家宋清輝告訴中國經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)記者，“主要原因是庫存的印尼鎳已經(jīng)幾乎消耗殆盡，國內(nèi)市場鎳的供給開始缺少，印尼禁礦效應(yīng)真正開始顯現(xiàn)了。宋清輝強(qiáng)調(diào)，但印尼禁礦引起的價(jià)格波動(dòng)將會(huì)后續(xù)限制國內(nèi)鎳企業(yè)的發(fā)展，中國企業(yè)必須加快多元化進(jìn)口步伐和完善國內(nèi)鎳加工鏈。

宋清輝認(rèn)為，“預(yù)計(jì)鎳礦供應(yīng)短缺將持續(xù)5年左右，這也倒逼國內(nèi)鎳企業(yè)必須調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和進(jìn)口多元化。”11月鎳價(jià)回穩(wěn)，不銹鋼市場出現(xiàn)回暖的跡象，但12月隨著鎳價(jià)震蕩回弱，市場又回歸平淡?！坝∧峋S持出口禁令鎳股短漲，該國政策一有風(fēng)吹草動(dòng)，鎳總會(huì)跟隨躁動(dòng)。而其他鎳礦出口大國很難講未來是否跟風(fēng)印尼，所以中國企業(yè)加快結(jié)構(gòu)調(diào)整勢在必行。”宋清輝強(qiáng)調(diào)。