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镍主要矿物及其特征

2017-04-28 16:11阅读：

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镍主要矿物及其特征
（资料整理）
一、总述
镍是一种化学元素。化学符号Ni，原子序数28，原子量58.69，属周期系Ⅷ族。镍是银白色金属，熔点1455℃，沸点2730℃，密度8.90g/cm3。有铁磁性和延展性，能导电和导热。常温下，镍在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，不但能阻止继续被氧化，而且能耐碱、盐溶液的腐蚀。
镍属于亲铁元素，镍矿在地壳中的含量为0.018%，仅次于硅、氧、铁、镁，居第5位。在地核中含镍最高，是天然的镍铁合金。超基性岩:0.2%；基性岩:0.0162%；中性岩:0.00552%；酸性岩:0.0082%。
已知含镍矿物约50余种。镍矿主要矿物有镍黄铁矿[(Ni,Fe)9S8]、针镍矿 (NiS)、红砷镍矿(NiAs) 、硅镁镍矿[(Ni,Mg)SiO3·nH2O]等。海底的锰结核中镍的储量很大，是镍的重要远景资源。
镍矿主要矿物

 矿物名称
 英文名称
 化学分子式
 金属质量分数（%）
主
要
镍
矿
物
 镍黄铁矿
Pentlandite
（Fe,Ni）S8
 (Ni)34.22（当Fe:Ni=1:1时）
紫硫镍(铁)矿
 Violarite
 FeNi2S4
 38.94
针镍矿
 Millerite
 NiS
 64.67
硫镍矿
 Polydymite
 Ni3S4
 57.86
方硫镍矿
 Vaesite
 NiS2
 47.79
红砷镍矿
 Niccolite
 NiAs
 43.92
砷镍矿
 Maucherite
 Ni3 As2至Ni11 As8
 （54.02～51.85）
辉砷镍矿
 Gersdorffite
 NiAsS
 35.41
绿镍矿
 Bunsenite
 NiO
 78.58
镍绿泥石
 Nepouite
 Ni6 [Si4O10]（OH）8
绿高岭石
 Nontronite
 Nax(H2O)4{Fe2 [AIXSi4－XO10]( OH)2}
暗镍蛇纹石
 Garnierite
 （Mg, Ni）6 [ Si4O10 ]( OH)8
镍磁铁矿
 Trevorite
 Ni Fe2O4
镍矿
 Retgersite
 Ni [SO4] ·6H2O
 28.42
碧矾
 Morenosite
 Ni [SO4] ·7H2O
翠镍矿
 Zaratite
 NiCO3 ·2Ni（OH）2 ·4H2O


二、主要镍矿物
1、镍黄铁矿[(Ni，Fe)9S8]
（1）基本特征
镍黄铁矿是一种镍和铁的硫化物矿物，世界上90%的镍是从这种矿物中提炼的。镍黄铁矿为古铜黄色。条痕绿黑色。具有金属光泽。解理平行八面体{111}完全。摩氏硬度3。密度4.5-5。化学成分为(Fe，Ni)9S8、晶体属等轴晶系的硫化物矿物。理论组成(wB%)：Fe:Ni=1:1时，Fe 32.55，Ni 34.22，S 33.23。常含Co的类质同象替代，有时含有Se、Te。
等轴晶系，Z=4。8个四面体形成共棱的簇，这些簇又共用角顶形成三维格架。古铜黄色，色调稍浅于磁黄铁矿。绿黑色或亮青铜褐色条痕。金属光泽。不透明。解理完全。硬度3~4。相对密度4.5~5。
镍黄铁矿一般呈细粒状，几乎总是与磁黄铁矿和黄铜矿产在一起。在氧化带中易氧化成鲜绿色被膜状镍华或含水硫酸镍。通常呈细粒状，主要产于基性岩浆岩内的铜镍硫化物矿床中，与磁黄铁矿、黄铜矿密切共生。有时也见于超基性岩的铬铁矿中。是炼镍的主要矿物原料，同时可炼钴。
镍主要矿物及其特征1
（2）鉴定特征
常呈极细的析出体连生在磁黄铁矿中。显微镜下据较磁黄铁矿稍淡的色调、古铜黄色条痕和裂理与之区分。镍黄铁矿无磁性，而磁黄铁矿通常有磁性。
（3）成因产状
主要产于与基性和超基性火成岩有关的铜镍硫化物岩浆矿床中，常与磁黄铁矿、黄铜矿以及铂族矿物共生。当成分中铁和镍的比值为1时，含镍量为34.22%，并经常含钴。
（4）分布
是提炼镍的最主要矿物原料，世界上90%的镍是从镍黄铁矿中提取的。加拿大安大略的萨德伯里是世界上著名产地。中国的甘肃金川、吉林磐石也是镍黄铁矿的主要产地。
2、针镍矿(NiS)
（1）基本特征
针镍矿又称针硫镍，是镍的硫化物矿物，成分NiS，含NIi5%。三方晶系。晶体呈针状，集合体为纤维放射状、毛发状，偶尔呈粒状。
硬度：3-4；密度：4.5-5g/cm3；解理：解理(10-11)和(01-12)完全；断口：断口呈参差状；颜色：浅黄铜黄色，有时成锖色；条痕：绿黑色；透明度：不透明；光泽：强金属光泽；发光性：无；其他：脆性。
镍主要矿物及其特征2
（2）鉴定特征
最特征的是浅黄铜黄色的针状晶体和放射状或束状集合体，以及镍的反应；根据硬度、形态和颜色可与黄铜矿、黄铁矿相区别。
（3）成因产状
针镍矿是比较少见的矿物，为典型的热液产物；由镍的硫化物经热液蚀变形成，见于某些钴镍热液矿床中，有时见于铜镍硫化物岩浆矿床中，但它仍然是后期热液过程的产物。此外，在沉积成因镍矿床中亦常有产出。
3、红砷镍矿(NiAs)
（1）基本特征
化学组成NiAs，Ni43.92%，As56.08%。混入物有Cu、Fe、Co、Bi、Sb、S等，Sb可达6%。六方晶系，单晶体呈六方柱状或板状，常呈致密块状集合体，粒状集合体，具有梳状、放射状结构的肾状体。有时呈网状和树枝状。
新鲜面淡铜红色，风化面具灰或黑色的锖色；条痕褐黑，金属光泽，不透明。解理不完全，断口不平坦。性脆。硬度5～5.5。相对密度7.6～7.8。具良导电性。易溶于硝酸和王水。
镍主要矿物及其特征3
（2）鉴定特征
淡红铜色、褐黑色条纹。木炭上吹管烧之，生光亮脆性小球，及白色As2O3被膜，发砷的强蒜臭气。硝酸溶液呈苹果绿色，加氨水变成天蓝色，与二甲基乙二醛肟作用产生玫瑰色沉淀。
（3）成因产状
红砷镍矿是热液成因矿物。常见于钴镍热液矿床中，与种钴矿、砷镍矿等共生；有时见于铜镍硫化物岩浆矿床中，但它仍然是后期热液过程的产物。在地表易氧化，变成苹果绿色的镍华。是炼镍的重要矿物原料。
（4）分布
瑞士；德意志；中国云南。
4、硅镁镍矿[(Ni,Mg)SiO3·nH2O]
（1）基本特征
通常所谓的镁硅镍矿(即硅酸镍矿)是从蛇纹石到类似粘土的水蛇纹石与皂石等镁矿物的一系列混合物的总称。
密度：2.27～2.87
性状：绿色、浅绿色或白色，单斜晶系，成致密集合体和钟乳状体。有时成细粉状。半玻璃光泽。
镍主要矿物及其特征4
（2）成因产状
在热带和亚热带准平原条件下，长期的风化作用，岩体中的镍被解离出来，随着硅、铁、镁的流失，解离的镍形成镍绿泥石、镍绿高岭石、暗镍蛇纹石等含镍硅酸盐；在风化壳堆积、聚积，使原来分散于岩石中的镍富集而成矿床。
红土型镍矿石的成因类型为硅酸镍氧化矿石，自然类型以褐铁矿型和腐岩型为主。褐铁矿型矿石以低镍高铁低镁为特征，腐岩型矿石以高镍低铁高镁富硅为特征。
（4）分布
红土镍矿资源为硫化镍矿岩体风化―淋滤―沉积形成的地表风化壳性矿床，世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家，集中分布在环太平洋的热带―亚热带地区，主要有：美洲的古巴、巴西；东南亚的印度尼西亚、菲律宾；大洋洲的澳大利亚、新喀里多尼亚、巴布亚新几内亚等。
5、镍的分异
Ni2+具强烈亲硫性。在岩浆结晶早期，在镍含量一定的前提下，镍在岩石中的富集程度取决于硫的逸度。当有足够的硫时，镍与硫及似硫物(砷、锑)形成含镍硫化物，在硅酸矿物结晶前分离出来，形成镍的硫(或砷)化物(如针镍矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、红砷镍矿、砷镍矿、镍华)。氧化镍和硫化镍一样，已成为镍的重要来源。
三、矿石类型
1、按矿石品级
特富矿石：Ni>3%；
富矿石Ni 1%～3%；
贫矿石：Ni 0.3%～1%。
富矿石及贫矿石需经选矿，特富矿石可直接入炉冶炼。
2、按氧化程度（SNi-硫镍矿，TNi-全镍）
原生矿石：SNi/TNi>70%
混合矿石：SNi/TNi45%～70%
氧化矿石：SNi/TNi<45%
3、硅酸镍矿石按氧化镁含量分为：
铁质矿石：MgO<10%
铁镁质矿石：MgO 10%～20%
镁质矿石：MgO>20%
四、镍矿石物相分析
硫酸盐镍：包括碧矾NiSO4·7H2O和含镁碧矾（

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