什么是镍矿？应用于哪些领域？全球镍矿资源分布梳理

2022-07-24 09:30:14 作者：2200 3217

1.镍矿

镍是一种银白色金属，在元素周期表第4周期第Ⅷ副族，元素符号为Ni，原子序数为28，外围电子排布为 3d^84s^2，原子量为58.69，熔点为1455℃，沸点为 2730℃，室温下密度为8.908g/cm^3。镍金属的晶体结构为面心立方晶胞，每个晶胞含有4个金属原子，P63/mmc 空间群。镍金属在室温下为固态，质地坚硬(莫氏硬度 5)，具有良好的机械强度和可塑性;同时镍金属具有良好的导电导热性、磨光性和磁性。十八世纪中叶瑞典科学家Alex Fredrik Cronstedt从红砷镍矿中提取出一种新的金属，并命名为“Nickel”，即金属镍。1775年瑞典化学家和矿物学家TorbernBergman成功制取了纯镍，并确认为一种化学元素。

2.镍矿应用领域梳理

金属镍具有很高的化学稳定性，良好的机械加工性能、耐腐蚀性和磁性等性能，因而广泛应用于各种军工制造业，民用机械制造业、电镀工业、新能源材料制备、工业催化等领域。概括起来，镍的用途可分为以下五类：

(1)镍合金材料制备：主要包括钢铁领域和镍基合金领域。镍在钢铁领域的消费量巨大，超过了全球粗镍的 60%，主要用于不锈钢的生产。镍基合金在高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力，广泛应用于航空、船舶、化工、电子、医学和能源等工业领域。其中典型镍基合金包括：镍铬基合金、铜镍合金、钛镍合金、含镍储氢合金等。

(2)电镀领域：镀镍广泛用于钢材及其他金属基体的耐磨耐蚀防护，其防腐蚀性比镀锌好。镀镍分为电镀镍和化学镀镍。电镀镍广泛应用于光学仪器镀覆，防护装饰性镀层，铸造结晶器电子元件等。化学镀镍则特别适用于形状复杂功能性镀层等。电镀镍的加工量仅次于电镀锌居第二位，其消费量占镍总产量的10%左右。

(3)新能源电池材料制备：目前工业化生产 Ni-Cd、Ni-Zn和Ni-H2等镍基电池是保障能源安全和转型低碳经济的重要途径，其中氢镍电池是目前技术最成熟、综合性能最好的混合动力车所用动力电池。随着新能源技术的蓬勃发展，新型锂离子电池是当今各国能量存储技术研究的热点。含镍二元及三元材料已成为极具前景的锂离子电池正极活性材料。

(4)工业催化剂：由于金属镍不易被 H2S、SO2 毒化，镍基催化剂常用于石油化工中的氢化和煤制合成天然气工艺中的甲烷化合成技术。

(5)其他应用：镍具有磁性，可用于制造电磁起重机;镍的氧化物可用于制作化学稳定性好、覆盖能力强的颜料和染料;镍还可用于镍铁素体和镍锌铁素等新型陶瓷材料的制备，主要用于高频电器设备零部件。

3.世界镍矿资源现状

美国地质调查局2017年发布的数据显示，全球已探明陆基镍矿资源(≥1%Ni)中含镍1.3亿吨，其中红土镍矿占60%左右，硫化镍矿占40%左右。

目前已探明的大中型镍矿资源分布情况如下：

(1)硫化镍矿主要分布在加拿大、俄罗斯、澳大利亚和中国等。世界著名的硫化镍矿区有：中国甘肃省金川镍矿，加拿大安大略省萨德伯里(Sudbury)镍矿，加拿大曼尼托巴省林莱克的汤普森(Thompson)镍矿，俄罗斯极北摩尔曼斯克州的科拉(Kojia)半岛镍矿和西伯利亚的诺里尔斯克(Norilsk)镍矿，澳大利亚的坎巴尔达(Kambalda)镍矿，博茨瓦纳的塞莱比皮奎(Selebi-Phikwe)镍矿和芬兰的科塔拉蒂(Kotalahti)镍矿。

(2)红土镍矿集中分布在环太平洋热带亚热带的古巴、新喀里多尼亚、印尼、菲律宾、缅甸、越南和巴西等国。世界红土镍矿主要矿区有：法属新喀里多尼亚(New Caledonia)镍矿，印度尼西亚的摩鹿加(Moluccas)和苏拉威西(Sulawesi)镍矿，菲律宾的巴拉望(Palawan)镍矿，澳大利亚的昆士兰(Queensland)镍矿，巴西的米纳斯吉拉斯(Minas Gerais)和戈亚斯(Goias)镍矿，古巴的奥连特(Oriente)镍矿，多米尼加的班南(Banan)镍矿和希腊的拉耶马(Larymma)镍矿。

镍资源