Никелевые руды — полезное ископаемое, образование природных минералов с достаточным содержанием никеля для того, чтобы его выработка была экономически уместной и выгодной.

Характеристики и виды

Общепринятое содержание никеля в руде, достаточное для разработки месторождения, в сульфидных рудах - 1-2%, в силикатных - 1-1,5%.

Самые важные минералы никеля - это распространённые и промышленно значимые минералы, типа сульфидов (пентландиты, миллериты, никелины, полидимиты, никелистые пирротины, виолариты, кобальт-никелевые пириты, ваэситы, бравоиты, хлоаниты, герсдорфиты, раммельс-бергиты, ульманиты), водные силикаты (гарниериты, аннабериты, ревдинскиты, ховахситы, никелевые нонтрониты, шухардиты), а также хлориты никеля.

Месторождение и добыча

Месторождения никелевых руд промышленно систематизированы, в основном, в зависимости от морфологии рудных тел, их залегании (геологические условия), их составе (минеральный и вещественный), технологическим нюансам переработки.

Общепринятая типология никелевых руд предусматривает выделение:

• медно-никелевых сульфидных месторождений: Норильского, Талнахского, Октябрьского, Мончегорского, Каульского и других (это в СНГ), Сёдберийское и Томпсонское (в Канаде), Камбалдское (в Австралии);
• никелевых силикатных и кобальт-никелевых силикатных (в основном, они пластообразные) в Южном Урале, Кубе, Индонезии, Новой Каледонии, Австралии.

Есть еще и другие типы (второстепенные), это руда в:

• медно-колчеданных месторождениях;
• жильных сульфидно-арсенидных комплексных месторождениях.

Огромный потенциал имеют расположенные на дне океанов железомарганцевые конкреции.

Применение никелевых руд

Почти весь добываемый никель (86%-88%) используют для изготовления жаропрочного, инструментального, конструкционного, нержавеющего металла (стали и сплавов). На никелевый и медно-никелевый прокат идет небольшая доля добытого никеля. Из него делают проволоку, ленты, различную технику для химпрома и пищевой отрасли. Никель используют - реактивная авиация, ракетостроение, радиолокация, атомные электростанции. Сплавы никеля активно используют в машиностроении. Некоторые их них магнитнопроницаемые, упругие при разных температурах. 10% никеля идет на катализирование процессов в нефтехимпроме.

Наиболее крупные месторождения медно-никелевых руд -- Талнахское и Октябрьское в Норильском горно-промышленном районе Красноярского края, Ждановское на Кольском полуострове, Буруктальское и Серовское на Урале.

Качество добываемых в России сульфидных медно-никелевых руд сравнимо с качеством аналогичных руд в зарубежных странах: среднее содержание никеля в них составляет 1,6%, в то время как в сульфидных рудах Канады -- 1,3%, Австралии -- 2,1%. Норильские руды помимо никеля содержат в значительных количествах медь, кобальт, золото, серебро и металлы платиновой группы. Значительная часть восточносибирского никеля (около 80%) добывается в богатых рудах, в которых среднее содержание металла составляет 2,6--2,9%. http://ru.wikipedia.org Отрицательными факторами развития отрасли на таймырском Севере являются тяжелые природные условия (холодный климат, многолетняя мерзлота, полярная ночь, короткий вегетационный период) и значительная глубина залегания рудных тел на рудниках Норильского комбината.

В России добычу никелевых руд осуществляют четыре предприятия: «Норильская горно-рудная компания», «Кольская горно-металлургическая компания» (оба предприятия входят в состав РАО «Норильский никель»), «Уфалейникель» и «Южуралникель». Крупнейшим из них является РАО «Норильский никель», в состав которого входят рудники Норильского ГМК и комбината «Печенганикель», разрабатывающие сульфидные медно-никелевые руды месторождений Норильского района и Кольского полуострова. На долю этих руд в последние годы приходится 92--93% общероссийской добычи никеля и кобальта.

Обогащению подвергаются только сульфидные никелевые руды на обогатительных фабриках РАО «Норильский никель». Силикатные никелевые руды разрабатываются предприятиями «Уфалейникель» и «Южуралникель» и поступают непосредственно в плавку, минуя стадию обогащения. За последние 10 лет добыча этих руд значительно снизилась. Из-за истощения запасов были закрыты карьеры Режского никелевого завода, на карьерах «Уфалейникеля» и «Южуралникеля» добыча снизилась из-за недостатка средств на поддержание производства. На последнем предприятии добыча руды снизилась особенно сильно, что связано с полным прекращением в 1998 г. добычи на крупном Кемпирсайском рудоуправлении, расположенном на территории Казахстана. В 1992 г. из-за убыточности производства был ликвидирован комбинат «Тувакобальт», эксплуатировавший месторождение никель-кобальтовых руд Хову-Аксы. Введенный в 1995 г. в строй на Южном Урале Сахаринский рудник проектной мощностью 1100 тыс. т в год из-за недостаточного финансирования добывает не более 350 тыс. т руды. В настоящее время сырьевой базой орского предприятия «Южуралникель» выступают Сахаринское и Буруктальское месторождения на Южном Урале, на «Уфалейникель» и Режский никелевый завод поступает руда Серовского месторождения (Северный Урал), незначительная добыча сохранилась и в окрестностях Верхнего Уфалея.

Добыча никеля в Российской Федерации не имеет важного стратегического значения, как, например, добыча нефти и газа. Тем не менее, страна располагает значительными запасами залежей руд данного металла и активно разрабатывает разведанные месторождения. Объемы добычи ежегодно наращиваются, а последние 5 лет мировым лидером по производству никеля является российская компания ГМК «Норильский никель».

Основные места добычи на территории России находятся в Мурманской и Воронежской областях, а также на Урале и в Норильском районе. Доля мировых запасов никеля на территории Российской Федерации оценивается в 13,2%, что является лидирующим показателем среди всех стран.

Есть ли угроза экологии?

Но, как известно, природа не терпит пустоты, поэтому выемка полезных ископаемых связаны с определенными рисками. Так что стоит разобраться, чем вредна добыча никеля. Во-первых, как и в любой другой горнодобывающей отрасли, остается большое количество отходов, в состав которых входят горные породы, бедные руды и различные химические вещества. Извлеченные на поверхность они начинают вступать в неконтролируемые химические реакции, что может привести к экологической катастрофе.

Из района добычи исчезнет вся растительность, будет нарушена естественная среда обитания многих живых организмов, которые не сумеют приспособиться к новым условиям, и будут вынуждены либо покинуть заселенную местность, либо окажутся на грани вымирания в районе добычи. А, учитывая тот факт, что природный ареал постоянно сокращается из-за бурной деятельности человека, это станет серьезной проблемой в деле охраны природы и сохранения всех ее обитателей.

Добывающие компании утверждают, что они осознают все угрозы от добычи матрериала и обещают хранить отходы в специальных подземных хранилищах, которые будут запечатаны и не смогут наносить вред окружающий среде. Но это все на бумаге, а на практике зачастую фирмы гонятся за мгновенной прибылью, не считаясь с последствиями своей деятельности.

Поэтому вопросы экологической безопасности необходимо выносить на государственный уровень и создавать комиссии, которые будут тщательно следить за соблюдением технологического процесса и охранных мероприятий. Негативные последствия добычи никеля сказываются и на грунтовых водах. Дело в том, что выемка руды происходит с глубины до 300 метров, поэтому некоторое количество вредных элементов попадает в подземные воды.

Местные риски

Добыча вещества в Воронежской области давно тревожит местных жителей. Местные активисты собираются на постоянные акции протеста и проводят разъяснительную работу с населением. Но видимых результатов это пока не приносит. Представители добывающей компании утверждают, что у них все под контролем и нет причин для волнения. А тем временем вред от добычи никеля уже заметен невооруженным глазом.

Экологи утверждают, что без серьезных вливаний в строительство защитных сооружений, область уже через несколько лет окажется на грани экологической катастрофы. Стоит учитывать и тот факт, что переработка руды оказывает еще больше негативного влияния на окружающую среду. А в нашем государстве, к сожалению, гораздо дешевле заплатить штраф, чем заниматься вопросами экологической безопасности производства.

Против добычи никеля выступают не только общественные активисты, но и члены природоохранных организаций. Они предупреждают, что неконтролируемая разработка и отсутствие необходимых охранных сооружений могут дорого обойтись местным жителям в недалеком будущем. Сейчас далеко не все осознают угрозу, так как крупное добывающее предприятие дает тысячи рабочих мест и наполняет местный бюджет. Но в случае чего, добытчики попросту покинут отработанное производство и переместятся в другой район огромной страны, а местные жители останутся один на один со своими проблемами.

Например, Новохоперске добыча ведется путем строительства подземного рудника, глубина которого составляет 245 метров. После выемки всех никельсодержащих руд остается пустота, которую необходимо заполнить специальным составом. В противном случае может случиться провал верхних слоев грунта, что чревато серьезной техногенной катастрофой для близлежащих населенных пунктов.

А добыча никеля в Прихоперье уже привела к загрязнению подземных вод, что нанесло непоправимый вред сельскохозяйственным предприятиям региона. Значительно снизилась урожайность многих важных культур, а некоторые растения вообще перестали давать всходы. Аграрии начали бить тревогу и даже написали открытое письмо к руководству Российской Федерации, которое пока остается без ответа.

На сегодняшний день экологи заявляют о загрязнении 700 гектар земель, которые ранее использовались для выращивания промышленных культур. И эта площадь увеличивается едва ли не ежедневно. Под угрозой из-за добычи никеля находится и Черноземье. В этом районе находится природоохранная заповедная зона с уникальной экосистемой, которой без принятия срочных мер грозит полное уничтожение.

Кроме того, в регионах добычи никелевых руд у населения отмечается рост числа заболеваний дыхательных путей различной тяжести. Возрастает и риск развития злокачественных опухолей. Поэтому государство должно взять этот вопрос на жесткий контроль и решительно пресекать все преступления против природы. В противном случае через несколько десятилетий человечество полностью исчерпает все ресурсы Земли и наша планета станет непригодной для проживания.

На протяжении 2014 г. большинство участников рынка ожидали, что цены на никель будут расти, опираясь на запрет вывоза никельсодержащей руды из Индонезии и грядущий дефицит никеля на рынке. Тем не менее, цена падала все ниже благодаря сохранению запасов руды на сладах и ожиданию смягчения введенных правил.

Мировое производство никеля в 2014 г. незначительно сократилось по сравнению с прошлым годом (2,4 млн. т против 2,63 млн. т).

По данным Геологической Службы США (USGS) среднегодовая цена на никель упала на 14%. Взгляды аналитиков на развитие рынка разделились: одни утверждают, что производство вырастет, другие - что рынок никеля сильно сократится в 2015.

Список из 10 основных стран-продуцентов никеля в 2014 году по данным USGS.

1. Филиппины -добыча никеля за 2014 г. - 440 тыс.т. Страна за прошедший год стала ведущим поставщиком никелевой руды в Китай, увеличив экспорт руды на 24% за первые 10 месяцев прошедшего года (по данным агентства Bloomberg). Основная доля руды была поставлена со складов, но Филиппины планируют ввести в строй несколько новых месторождений никеля, надеясь целиком заполнить пробел, оставленный Индонезией. «Если запрет на экспорт руды в Индонезии сохранится, то мы сможем начать отработку более пяти новых месторождений в ближайшую пятилетку. Добыча никеля будет наиболее прибыльна в ближайшие 10 лет», - отметил представитель геологического департамента Филиппин.

2. Россия - добыча никеля за 2014 г. – 260 тыс.т. Производство никеля в стране сократилось на 5% по сравнению с 2013 г. В то время как запрет на экспорт руды в Индонезии ударил по некоторым производителям, в России возникли свои экспортные запреты, с которыми пришлось считаться. Экономические санкции, введенные против России, по данным новостного агентства CBC News, привели к ограничению экспорта в США и Великобританию.

3. Индонезия - добыча никеля за 2014 г. - 240 тыс.т. С начала января 2014 г. начал действовать запрет на экспорт необработанной руды, который привел к снижению добычи на 45%. Эти меры были приняты правительством Индонезии, чтобы горнодобывающие компании стали вкладываться в создание полного цикла производства конечного продукта внутри страны, что имело бы длительный положительный экономический эффект в будущем. Результаты уже есть - к концу 2015 г. в стране будет построено уже шесть никельперерабатывающих заводов, к концу 2016 - еще пять.

4. Канада - добыча никеля в 2014 г. - 233 тыс.т. Добыча никеля в Канаде незначительно выросла по сравнению с 2013 г. (с 223 тыс.т). Как и многие другие страны, Канада ожидала резкого увеличения добычи руды с момента введения запрета на экспорт в Индонезии, и, как следствие, ввод в строй новых рудников и создания новых рабочих мест. Однако, из-за падения цен на никель отработка большинства объектов оказалась нерентабельной.

5. Австралия - добыча никеля в 2014 г. - 220 тыс.т. Добыча никеля за 2014 год в Австралии также сократилась (с 234 тыс.т), однако этот спад был ожидаем. В трех штатах страны начинают работу несколько никелевых рудников и увеличение добычи ожидается только к 2018 г.

6. Новая Каледония - добыча никеля в 2014 г. - 165 тыс.т. Добыча никеля в стране осталась на том же уровне, что и в 2013 г. В стане действует завод по производству промышленной техники Caterpillar, который использует местное сырье. В ближайшем будущем руководство завода собирается расширять мощности производства, для чего будет развивать добычные возможности региона.

7. Бразилия - добыча никеля в 2014 г. - 126 тыс.т. В Бразилии 2014 год также отметился спадом добычи никеля с 138 тыс.т до 126 тыс.т. Несмотря на это в стране зафиксирован резкий рост производства никеля: за 2014 г. компания Vale S.A., один из ведущих производителей никеля в мире, увеличила выпуск никеля с 2 тыс.т конечного никеля до 21 тыс.т.

8. Китай - добыча никеля в 2014 г. - 100 тыс.т. Добыча никеля в Китае выросла незначительно - на 5 тыс.т по сравнению с прошлым годом. Китай является ведущим мировым продуцентом чернового ферроникеля (nickel pig iron), используемого в сталелитейной промышленности, который производится, преимущественно, из привозного сырья.

9. Колумбия - добыча никеля в 2014 г. - 75 тыс.т. За прошедший год добыча никеля в стране не изменилась. Однако, в будущем году ситуация может измениться, поскольку в стране начали случаться забастовки рабочих, что приводит к простою рудников.

10. Куба - добыча никеля в 2014 г. - 66 тыс.т. На Кубе ситуация с добычей никеля также осталась неизменной. По данным агентства Reuters, в стране сократится производство на одном из двух никелевых заводов, чтобы обеспечить технологическое обслуживание и капитальные изменения на объекте.

ИАЦ «Минерал» |

Никель обозначается символом Ni. С немецкого языка – озорник, в свои годы имел дурную славу из-за мышьяка. Впервые обнаружить металл удалось в 1751 г. А.Ф. Кронстедту в соединении с мышьяком в руде, которая походила на , но медь из нее извлечь не удавалось, впоследствии ее назвали купферникель. Он подвергался многим сомнениям, окончательно утвердили в 1804 году. И. Рихтер получил чистый металл, который сейчас входит в пятёрку самых распространенных элементов Земли.

Структура атома

Атомы данной руды имеют металлическую кристаллическую решетку. Ячейка металла кубическая, все атомы располагаются в вершинах, центре граней. Структура устойчива к давлению. Атомная масса элемента 58,69 г/моль. Имеет четыре электронных слоя, которые полностью заполнены. Радиус атома 0,124 нм. Поэтому считается насыщенным. Чаще образует соединения в степени окисления +2, 0.

Как все металлы

Никель - металл. Поэтому имеет общие металлические свойства:

• Ковкость;
• Металлический блеск;
• Пластичность;
• Теплопроводность (небольшая);
• Электропроводимость;
• Упругость.

Физические свойства

Как простое вещество металл имеет блестящий светло-серебристый оттенок. Он устойчив к щелочной, водной, кислотной коррозии. Обладая пластичностью, ковкостью и собственными свойствами:

• Температура плавления 1450 °С.
• Температура кипения 2830 °С.
• Теплопроводность 92 Вт/м.
• Плотность 8,9 кг/дм3.

Оптические свойства металла

Для определения атомов элемента используют двунатриевую соль уксусной кислоты, антраниловую кислоту. Оптическую плотность измеряют Х=1000 ммк. Элемент находят в присутствии кальция, хрома, ртути, циркония. Но невозможно найти с медью, железом (см. ), кобальтом, висмутом, серебром. В отраженном свете имеет голубоватый цвет.

Исследования кристаллизации

Кристаллические тела – это металлы, сплавы. Их атомы располагаются в вершинах кристаллических решеток. В процессе кристаллизации образуются разные кристаллические решетки. Имеет гранецентрированную кубическую. Он образует две аллотропические модификации:

• a-Ni при температуре ниже 245°С;
• p-Ni.

Проведено исследование процесса кристаллизации жидкого никеля. Количество атомов в жидкости возрастает при понижении температуры. Сделан вывод, что сначала элемент имеет рыхлую структуру. Затем группы атомов восстанавливаются.

Классификация

Сплавы разделяют по некоторым признакам. По способам производства:

• литейные сплавы;
• деформируемые заготовки.

По свойствам сплавов:

• жаростойкие;
• жаропрочные;
• комплексные (с необходимыми свойствами).

По области применения:

• диски газовых турбин;
• детали камер сгорания;
• авиационные двигатели.

Добывают везде!

Элемент Ni не встречается в чистом виде, только в оксидах, сульфидах и силикатах. Добыча никеля ведется на всех континентах, а плавильни расположены в 25 странах. Большие объемы вторичного, первичного металла поступают на мировой рынок никеля. Запасают никель на известных месторождениях. Где же добывают никель? Основные районы добычи никеля:

• Канада,
• Россия,
• Австралия,
• Куба,
• Албания,
• Греция,
• Украина.

Месторождения никеля на морском дне превышают содержание металла на суше. База запасов никеля сможет содержать Землю больше ста лет. Так что потребление никеля может быть высоким.

Уникальные месторождения оказывают влияние на развитие горной промышленности. Добыча никеля в мире ведется в 410 месторождениях. Уникальные месторождения в России находятся в Норильске-1, Талнахском и Октябрьском. В мире имеются 2 месторождения в Канаде, 3 в Австралии, 1 в Китае, в Греции, в Новой Каледонии, 2 в Индонезии.

Где же добывают никель в России? В настоящее время страна обладает богатыми запасами ресурса, занимая первое место в мире по его производству. Добыча никеля в России происходит в Таймырском округе (69%), Мурманской области (17%), Урале (11%).

Производство никеля в России ведётся:

• ОАО ГМК «Норильский никель»(95%);
• ОАО «Южурал-никель»;
• ОАО «Уфалейский никелевый комбинат»;
• ЗАО ПО «Режникель».

Производство никеля в мире:

• «Vale Inco Ltd» в Канаде;
• «Western Mining Corp.» в Австралии;
• «Jinchuan Group Co. Ltd» в Китае;
• « Goro Vale» в Новой Каледонии.

Получение металла

Никелевая руда

Синтез частиц никеля проводят химическим способом из малорастворимого карбоната с использованием восстановителей. Основные способы получения никеля: плавка, пиро- и гидрометаллургические методы. Как добывают никель в современном мире? Получение никеля делится на несколько этапов:

• Руду подвергают дроблению, сушке. Удаляется лишняя влага.
• Образуются флюс и гипс.
• Затем к продуктам добавляют кокс и переплавляют.
• В результате получается шлак и штейн.
• Штейн продувают в конвертере.
• Выходит белый никелевый штейн.
• Из шлака извлекают угарный газ.
• Никелевый штейн дробят, обжигают.
• Закись восстанавливают древесным углём. Пыль возвращают на обжиг (см. ).
• Проводят рафинирование.

В руках ювелиров хрупкий, а у металлургов?

Первое применение металлу придумали ювелиры. Руда не темнеет на воздухе, легко обрабатывается. Применяли в изготовлении украшений, домашней утвари, монеты. Выплавляемый в то время металл не был благородным. Его хрупкость была непригодна для обработки в то время. Небольшая доля серы, кислорода в сплаве крайне изменяли свойства, разрушая плёнку.

Большая часть металла используется в получении сплавов с железом, хромом, медью. Сейчас усердно развивается реактивная техника, создаются газотурбинные установки. Здесь важны жароустойчивые сплавы никелевой руды. Их используют в производстве атомных реакторов, щелочных аккумуляторов, антикоррозионных покрытий. Чистый металл применяют в изготовлении листов, труб.

Почему высоко ценится?

Элемент имеет удивительные свойства, ценящиеся в промышленном производстве. Благодаря пластичности легко получить желаемую форму. Металл стойкий в агрессивных растворах, не вступает в реакцию с кислородом. Взаимодействует в сплавах с большинством металлов, свойства которых можно улучшить.

Динамика курса

Выпуск никеля ежегодно составляет 4,4-4,8 млн. тонн. Согласно прогнозу экспертов, стоимость никелевой руды будет примерно 9000$ за 1 т., в течение 12 месяцев. В этом году избыток металла составит порядка 100 тыс. т. Цену на руду фиксирует биржа LME, где покупают фьючерс на сырье. В России подобного нет, поэтому подходящий способ инвестиций — покупка акций компании НорНикель (см. ).

• Сто лет назад элемент был экзотическим металлом. Произведенной из него посудой пользовались только особы голубых кровей, например, императоры Австрии.
• Царская Россия не имела никелевой промышленности. Его привозили из-за границы. Промышленность создали при советской власти, а первый завод начал работать в 1934 году.
• Растения и микроорганизмы накапливают руду. Никель находят в каменных углях, сланцах. В Англии зола угля содержит 78 кг никеля на тонну.