Никель
1. Применение вида в промышленности.
2. Геохимические особенности.
3. Промышленные минералы.
4. Требования к рудам и концентратам.
5. Геолого-промышленные типы месторождений.
6. Рейтинг геолого-промышленных типов месторождений.
1. Применение никелево-рудного сырья
1. Черная металлургия – легирующий металл для изготовления нержавеющих сталей.
2. Цветная металлургия – сплавы с цветными металлами: мельхиор (Cu+Ni), монетный сплав.
3. Машиностроение: никелирование изделий – покрытие от коррозии.
2. Геохимические особенности.
В периодической системе никель находится в одной подгруппе с железом (VIII в) и имеет близкие с ним свойства.
Кларк Ni – 0,006 (мас% ) (Ярошевский).
Вывод: элементом обогащены ультраосновные породы. Месторождения связаны с основными-ультраосновными породами, или корами их выветривания.
3. Промышленные минералы
| Минеральный | Химическая формула | Генетическая группа | Сингония | Габитус | |
| класс | вид | ||||
| Сульфиды | Пентландит | (Fe,Ni,Co)9 S8 (Cо до 3%) | Магматическая | Кубическая | |
| Миллерит | NiS | Тригональная | |||
| Арсениды | Скуттерудит-хлоантит | CoAs2-3 – NiAs2-3 | Гидротермальная | Кубическая | |
| Саффлорит-раммельсбергит | CoAs2 – NiAs2 | Ромбическая | |||
| Никелин | NiAs | ||||
| Сульфо-арсениды | Кобальтин-герсдорфит | CoAsS - NiAsS | Кубическая | ||
| Силикаты | Гарниерит | (Ni,Mg)6[Si4O10](OH)8 | Выветривания | ||
| Непуит | Ni6[Si4O10](OH)8 |
4. Требования к рудам и концентратам.
Промышленные типы никелевых руд
| Минералогический тип руды | Состав главного минерала | Содержание в рудах Ni, % |
| Сульфидный медно-никелевый | Пентландит (Fe,Ni,Co)9S8 (Cо до 3%) Миллерит NiS | 0,25 - 4 |
| Арсенидный | Хлоантит NiAs2-3 Раммельсбергит NiAs2 Никелин NiAs | 1-2 |
| Силикатный | Гарниерит (Ni,Mg)6[Si4O10](OH)8 НепуитNi6[Si4O10](OH)8 | 0,9 – 2,9 |
5. Геолого-промышленные типы месторождений.
|
|
Серия А. Эндогенная.
Группа I. Магматическая, класс ликвационный, ассоциация медно-никелевых руд с кобальтом и платиноидами (Ni:Co~45:1).
Тип 1. Пласто-линзообразные залежи сульфидных медно-никелевых руд (30% зап мир., 90% Росс)
Ряд 1. Плутонический,
Подтип 2.1. Сульфидный никелево-медный платиноносный (пирротин-пентландит-халькопиритовая формация с платиноидами) в интрузиях пород базальт-долеритовой (трапповой) формации.
Норильское рудное поле в Красноярском крае
Породы разреза:
базальты (Р3-Т)
габбро-диориты
габбро
оливиновое габбро
пикритовое габбро с вкрапленными рудами
массивные руды
Рис. 4.х. Модель расслоенной рудоносной интрузии на примере Норильского рудного поля
Месторождения:
Норильск-I, Талнахское, Октябрьское, (Россия),
Седбери (Канада),
Инсизва (ЮАР),
Микола-Нивола (Финляндия).
Ряд 2. Вулканический.
Подтип 1.2. Никелевых руд с медью в коматиитах.
Камбалда (Австралия)
 |
Базальт толеитовый
Базальт коматиитовый
Коматииты
Рудное тело
Базальт толеитовый
Рис. 4.х. Схематический разрез месторождения Камбалда (Sawkins, 1990, с. 197)
В толеитах – Печенгское рудное поле в Мурманской области, м-е Ждановское)
Группа II. Гидротермальная
Класс плутоногенный
Тип 2. Жильный сульфоарсенидный
Месторождения сульфоарсенидных никель-кобальтовых руд
Серия Б. Экзогенная.
Группа выветривания.
Класс 1. Остаточный,
Тип 3. Линзообразные залежи силикатных никелевых руд с асболаном (Ni >>Со) (70% зап мир., 10% Росс)
|
|
Подтип 1.1. В корах выветривания ультраосновных пород.
-Бурыктальское месторождение на Южном Урале, Серовское, Буруктальское, Сахаринское (Россия), месторождения Кемпирсайской (Казахстан) группы,
-месторождения о. Новая Каледония,
-о. Куба
Побужской групп (Украина), Бразилии, Индонезии, Австралии.
По морфологии бывают
площадные коры (пластообразные)
линейные коры (жилообразные),
 | |||
 | |||
комбинированные.
 Мощность, м
| Разрез | Название зоны | Полезные ископаемые | Содержания компонентов |
 3-6
| Охряная (кираса) | Бурый железняк (Fe2O3·nH2O), легированный Ni, Co, Cr, Mn |     C
  Fe
| |
 4-12
| Глинистая | Ni-нонтронит, асболан (Mn,Co)O·(MnO2)·nH2O | Mn, Co | |
| 5-25 | Полуразложенного серпентинита | Гарниерит (Ni,Mg)6[Si4O10](OH)8 | Ni | |
| Слабо измененного серпентинита | Магнезит MgCO3 | Mg Z |
Рис.. Типовой разрез коры выветривания гипербазитов
Класс 2. Инфильтрационный.
Подкласс щелочно-барьерный (контактово-карстовый).
Подтип 2.2. Контактово-карстовых силикатных никелевых руд.
М-я Среднего Урала.
Ni+2
Среда: кислая щелочная
 |
Рис. Модель контактово-карстового месторождения на контакте гипербазитов (1) и известняков (2), зеленое – силикатные никелевые руды
6. Рейтинг геолого-промышленных типов месторождений.
Выделяют 3 геолого-промышленных типа месторождений никеля (табл.).
| Геолого-промышленный тип | Генетические | Размер месторождений | Качество руд | ||||
| группа | класс | подкласс | ряд | рудная формация | |||
| 1. Линзообразные залежи силикатных никелевых руд (70% зап мир., 10% Росс) | Выветривания | Остаточный | Латеритный | Апогипербазитовый | Силикатных никелевых руд 1.1. В корах выветривания. 1.2. Контактово-карстовые | Крупные и уникальные | Среднее |
| 2. Пласто-линзообразные залежи сульфидных медно-никелевых руд (30% зап мир., 90% Росс) | Магматическая | Ликвационный | Сульфидных медно-никелевых руд 2.1. В габбро. 2.2. В коматиитах | Крупные | Высокое | ||
| 3. Жильный сульфоарсенидный | Гидротермальная | Плутоногенный | Сульфоарсенидных никель-кобальтовых руд | Средние и малые | Высокое |
|
|
Кобальт (Со)
1. Применение вида в промышленности.
2. Геохимические особенности.
3. Промышленные минералы.
4. Требования к рудам и концентратам.
5. Геолого-промышленные типы месторождений.
6. Рейтинг геолого-промышленных типов месторождений.
Применение кобальтово-рудного сырья
Черная металлургия: легирующий металл
40% - твердые и сверхтвердые стали и сплавы,
11% - магнитные сплавы.
Химическая пр-ть – 12%, в т.ч. пр-во синей краски,
Керамическая, стекольная – 8% и проч (26%). (Авдонин, 2005)