Как добывают никель. Мировые запасы и ресурсы никеля. Расчет потребления и баланса рынка

Никель, наряду с алюминием, кобальтом, медью, свинцом, цинком, оловом, вольфрамом, молибденом, висмутом, сурьмой, ртутью и магнием, относится к цветным металлам.

КРАТКИЕ ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ. Никель известен еще с глубокой древности. Он входил в состав сплавов, из которых чеканили монеты еще в Бактрийском царстве (200 лет до н. э.). Из сплава никеля, меди и цинка в древнем Китае изготовляли различные металлические изделия. Как химический элемент никель впервые был открыт шведским химиком А. Кронстедом в 1751 г. в минерале никелине. В средние века саксонские рудокопы часто встречали скопления красноватых руд, которые принимали за медные. Однако выплавить из них медь, как ни старались, так и не смогли, так как температура плавления никеля почти на 400º С выше, чем у меди. Они дали название этой руде «купферникель» («медный дьявол»). Когда А. Кронстедт открыл в этом минерале новый элемент, он назвал его никель («дьявол»), отбросив «купфер» – медный.

В конце XIX – начале XX века никель еще относился к очень редким металлам. Из него изготовляли кулоны, браслеты и прочие украшения. Впервые крупные залежи никеля, когда он еще считался драгоценным металлом, были открыты на о. Новая Каледония в Тихом океане.

Никель – серебристо-белый, тугоплавкий металл (температура плавления 1453º С). Он тверд, гибок, ковок, тягуч, хорошо поддается полировке, химически малоактивен.

ГЕОХИМИЯ. Кларк никеля в земной коре 0,0058 %. Содержание его в ультраосновных породах (1,2·10 -1 %) примерно в 200 раз выше, чем в кислых (8·10 -4 %). Известно пять стабильных изотопов никеля: 58 Ni, 60 Ni, 61 Ni, 62 Ni и 64 Ni, среди которых преобладает 58 Ni.

Промышленные концентрации никеля обычно ассоциируют с базит-гипербазитовыми магмами, связанными с подкоровыми очагами. Ему присущи сидерофильные и халькофильные свойства. В ультраосновных породах никель связан, как правило, с оливинами, содержащими 0,13–0,41 % Ni, в которых он изоморфно замещает Fe и Mg. При наличии в магме серы никель наряду с медью и железом, обособляется в виде сульфидов. В процессе раскристаллизации отликвировавшего сульфидного расплава возникают магматические месторождения сульфидных медно-никелевых руд.

В гидротермальном процессе совместно с кобальтом, мышьяком, серой, иногда и висмутом, ураном и серебром никель образует повышенные концентрации в виде арсенидов и сульфидов.

В экзогенных условиях никель накапливается в коре выветривания в результате выщелачивания его из серпентинитов и оливина. Переходя в раствор и при наличии избыточной CO 2 мигрирует в виде бикарбоната Ni(HCO 3) 2 . Осаждение его происходит обычно в нижних горизонтах кор выветривания, где создаются условия для образования водных силикатов никеля, а также содержащих никель ферри- и алюмосиликатов.

МИНЕРАЛОГИЯ. Известно 45 минералов никеля. Главными минералами руд сульфидных месторождений являются пентландит, миллерит и никелин. Пентландит (Fe,Ni)S (содержание Ni 22–42 %) (по фамилии ирландского естествоиспытателя Дж. Б. Пентланда). Кристаллизуется в кубической сингонии. Характерны агрегаты зернистые; пластинчатые и пламенеобразные выделения в пирротине, образующиеся в результате распада твердого раствора. Цвет бронзово-желтый, блеск металлический, твердость 3–4, удельная масса 4,5– 5 г/см 3 . Обычно содержит примесь кобальта (до 3 %) и палладия.

Миллерит NiS (Ni до 65 %) (по фамилии Миллер). Кристаллизуется в тригональной сингонии. Агрегаты зернистые, радиальнолучистые, спутанно-волокнистые, корочки. Цвет латунно-желтый, блеск металлический, твердость 3–3,5, удельная масса 5,6 г/см 3 . Минерал встречается в жильных медно-никелевых сульфидных рудах и гидротермальных месторождениях комплексных никель-кобальт-серебряных руд.

Никелин NiAs (Ni до 44 %), кристаллизуется в гексагональной сингонии. Минерал бледного медно-красного цвета, дает буровато-черную черту, блеск металлический, образует агрегаты зернистые, почковидные со столбчатой и радиальнолучистой структурой, сетчатые и дендритовые, твердость 5–5,5, удельная масса 7,8 г/см 3 . Содержит примесь Fe, S, Sb и Co. Встречается в гидротермальных месторождениях комплексных никель- кобальт- серебряных руд.

Из других минералов необходимо отметить сернистые и мышьяковые соединения никеля и кобальта: хлоантит (NiCo)As 2 , герсдорфит (NiCo)AsS и раммельсбергит NiAs 2 .

Особенно большое практическое значение имеют силикаты никеля (гарниерит, непуит, ревдинскит и др.), развитые в корах выветривания. Гарниерит NiO·SiO 2 ·H 2 O (содержание NiO 46 %) (по фамилии французского инженера и минералога Ж. Гарнье), светло-зеленый гидросиликат. Образует агрегаты землистые, натечные, скрытокристаллические.

Непуит 12NiO·3SiO 2 ·2H 2 O (NiO 20–46 %) – гидросиликат никеля зеленого цвета с голубоватым оттенком. Кристаллизуется в моноклинальной сингонии, габитус кристаллов пластинчатый, агрегаты чешуйчатые, пластинчатые, твердость 2–2,5, удельная масса 2,5– 3,2 г/см 3 .

Ревдинскит 3(Ni,Mg)O·2SiO 2 ·2H 2 O (NiO до 46 %) – зеленовато-голубой гидросиликат никеля, встречается в парагенезисе с гарниеритом и непуитом.

ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ. В настоящее время никель широко применяется в металлургии (около 80 % общего потребления) для производства легированных сталей и сплавов. Крупными потребителями никелевых сплавов являются тракторная и автомобильная промышленность, станкостроение и электронная промышленность. Наиболее широкое применение имеют сплавы Ni с Cu, Zn, Al (латунь, нейзильбер, мельхиор, бронза), Ni с Сr (нихром), монетный сплав (75 % Cu+25 % Ni) и платинит (49 % Ni+51 % Fe).

В химической и пищевой промышленности чистый никель используется для изготовления разнообразной аппаратуры, в том числе тиглей, труб, приборов, посуды для выпаривания эфирных масел. Сплавы никеля находят применение в реактивной авиации, ракетостроении, в производстве оборудования для атомной промышленности. В XX в. никелевая сталь широко использовалась для производства брони, орудийных стволов, коленчатых валов и т. д. Е. Ф. Шнюков в книге «Мир минералов» писал, что когда в 1942 г. Германия захватила Печенгу, почти за 3 года оккупации было вывезено оттуда около 0,4 млн т богатых (пентландитовых) руд. Германская промышленность все эти годы на 3/4 снабжалась рудой Печенги. Однако «рудный путь» Кольский полуостров – Германия дорого обошелся немцам: на этом пути было уничтожено более 650 немецких транспортов и боевых кораблей.

В настоящее время никель извлекается из сульфидных, силикатных и комплексных руд. Содержание Ni в сульфидных рудах должно быть не менее 0,5–1,0 %, в силикатных – 1,3 %. Нижним пределом для комплексных сульфидных медно-никелевых руд считается 0,3 %.

РЕСУРСЫ И ЗАПАСЫ. Общие запасы никеля в мире на начало 1997 г. составляли 132,2 млн т, подтвержденные (разведанные) – 54,96 млн т. На долю четырех стран (Россия, Куба, Новая Каледония и Индонезия) приходится около 59 % мировых подтвержденных запасов никеля (табл. 3).

Таблица 3

Запасы никеля (тыс. т) в некоторых странах

В мире открыто более 400 месторождений никелевых руд, в том числе 235 сульфидных и 155 силикатных. По разведанным запасам месторождения никеля подразделяются на уникальные (более 1 млн т), весьма крупные (от 500 тыс. т до 1 млн т), крупные (от 250 до 500 тыс. т), средние (от 100 до 250 тыс. т) и мелкие (менее 100 тыс. т). К уникальным месторождениям, оказавшим существенное влияние на развитие никелевой промышленности, относятся сульфидные месторождения Норильск-1,Талнахское и Октябрьское в России, группы месторождений Садбери и Томпсон в Канаде, Агнью, Камбалда и Маунт-Кейт в Австралии, Цзиньчуань в Китае, а также силикатные месторождения на о. Эвбея в Греции, Непуи в Новой Каледонии, Помала и Гебе в Индонезии. Начальные запасы каждого из них превышали 1 млн т никеля.

ДОБЫЧА И ПРОИЗВОДСТВО. В 1996–2000 гг. добыча никелевых руд (в пересчете на металл) в мире превышала 1 млн т. Большая часть руды была добыта на месторождениях сульфидных (61,2 %) и силикатных (38,8 %) руд. В никеледобывающей промышленности действовало 60 горных предприятий, в том числе 32 рудника, 23 карьера и 5 предприятий комбинированной добычи. Добыча никелевых руд осуществлялась в 22 странах. К настоящему времени наиболее крупные объемы добычи достигнуты в России (27,7 % мировой добычи), Канаде (18,2 %), Новой Каледонии (11,8 %) и Австралии (10,7 %). Общая доля этих стран в мировом производстве никеля превышает 78 %.

К наиболее крупным компаниям относятся РАО «Норильский Никель» в России, «Inco Ltd » . и «Falconbridge » в Канаде и «Western Mining Corp.» в Австралии. РАО «Норильский Никель» обеспечивает до 95 % добычи и производства никеля в России. В его структуру входят Норильский горнометаллургический комбинат (НГМК) и расположенные на Кольском полуострове ГМК «Печенганикель» и комбинат «Североникель».

МЕТАЛЛОГЕНИЯ И ЭПОХИ РУДООБРАЗОВАНИЯ. Месторождения никеля не характерны для геосинклинального этапа. В это время возникали лишь редкие и небольшие по размерам гидротермальные месторождения сульфидоарсенидов никеля, связанные с гранитоидами средней и поздней стадий развития геосинклиналей.

Преобладающая масса сульфидных медно-никелевых месторождений сформировалась на стадии активизации древних платформ в связи с трапповым магматизмом. Основной путь образования таких месторождений – это ликвация, обусловленная снижением растворимости сернистых соединений Fe, Ni и Cu в зависимости от содержания в кристаллизующейся магме Fe, S, SiO 2 и Al 2 O 3 . Образовавшиеся в результате ликвации магмы сульфидный и силикатный расплавы в дальнейшем кристаллизовались независимо друг от друга, причем выделение силикатов опережало выделение сульфидов на 200–300º С. В зависимости от геологической и тектонической обстановки сульфиды могли оставаться на месте, образуя скопления сингенетичных руд, или проникать в трещины в теле интрузива и зоны дробления по контакту с вмещающими породами, формируя «отщепленные» тела эпигенетических медно-никелевых руд.

На щитах рудоносные массивы основных и ультраосновных пород внедрялись в зоны пересечения разрывных нарушений и в период становления подвергались стратификации. Месторождения, возникшие на краях активизированных платформ, приурочены к наиболее поздним дериватам расслоенных интрузивов основного состава. Оруденение локализуется в нижних горизонтах дифференцированных интрузий или в подстилающих породах.

Экзогенные месторождения силикатных никелевых руд, приуроченные к корам выветривания, образовывались на платформенном этапе. В зависимости от геологического строения рудоносных площадей, наличия или отсутствия карбонатных пород и особенностей строения рельефа формировались рудные залежи различной формы – плащеобразные, жилообразные и более сложные, приуроченные к карстовым полостям.

Месторождения никеля возникали в различные геологические эпохи. Главной в формировании сульфидных медно-никелевых руд являлась докембрийская эпоха рудообразования. В это время сформировалась преобладающая часть запасов Канады (район Садбери и оз. Линн, месторождения Мистери-Лейк, Моак-Лейк, Томпсон), Норвегии, Финляндии, Австралии и отдельные месторождения в России (Мончегорское). В Австралии в штате Западная Австралия выявлено более 30 месторождений сульфидных руд, приуроченных к докембрийским массивам ультрабазитов. По масштабам оруденения и добычи никеля выделяется месторождение Камбалда, доказанные запасы никеля которого составляют 1,1 млн т при среднем содержании Ni 1,5–2,0 %.

В раннепалеозойскую эпоху рудообразования промышленные месторождения никеля формировались в основном на северо-западе Европы. Наиболее крупным среди них является месторождение Рингерих в Норвегии.

Для позднепалеозойской эпохи рудообразования промышленные месторождения никеля не характерны. Встречаются гидротермальные кобальт-никелевые месторождения (Ховуаксы в Туве) и связанные с корой выветривания ультраосновных массивов (Урал).

В мезозойскую эпоху рудообразования образовались крупные месторождения сульфидных медно-никелевых руд в Норильском районе (Россия) и в ЮАР. В ЮАР месторождения сосредоточены в Восточном Грикваленде и связаны с основными интрузивными породами, залегающими среди осадочных свит системы Карру. По масштабам оруденения выделяется месторождение Инсизва, вкрапленные и массивные руды которого приурочены к донной части крупного силла долеритов. Силикатные никелевые руды распространены на Южном Урале, в Северо-Западном Казахстане, Бразилии и других регионах.

В кайнозойскую эпоху рудообразования формировались главным образом силикатные никелевые руды, приуроченные к коре выветривания массивов ультраосновных пород. Большинство месторождений этого возраста сосредоточено в Юго-Восточной Азии, Центральной и Южной Америке и Океании. Разрабатываются только те месторождения, в рудах которых содержание Ni превышает 1 %. Наиболее крупные месторождения известны на о. Новая Каледония и Кубе (провинция Ориенте), а также в Индонезии (месторождения Сороака, Памалеа и др.).

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ . Важнейшими типами промышленных месторождений никеля являются: 1) магматические, 2) плутоногенные гидротермальные, 3) коры выветривания.

Магматические месторождения сульфидных медно-никелевых руд известны в России – в Красноярском крае (Норильск-1, Октябрьское, Талнахское), на Кольском полуострове (Печенга, Аллареченское), в Швеции (Клева), Финляндии (Пори), Канаде (Садбери, Томпсон и др.), США (Стиллуотер), ЮАР (Бушвельд, Инсизва) и Австралии. Все они связаны с дифференцированными базит-гипербазитовыми массивами.

Рудные тела размещаются внутри, по периферии в придонной части и вблизи материнских интрузивов. Наиболее характерны: 1) пластообразные висячие залежи вкрапленных руд; 2) пластообразные и линзовидные донные залежи массивных «шлировых» и прожилково-вкрапленных руд; 3) линзы и неправильные тела приконтактных брикчеевых руд; 4) жилообразные и жильные тела массивных руд. Размеры рудных тел варьируют от первых сотен метров до 1,0–1,5 км по простиранию и от нескольких сотен до 800–1000 м по падению при мощности от 1–3 до 50 м и более. Минеральный состав руд достаточно хорошо выдержан. Главные рудные минералы: пирротин, халькопирит, пентландит, второстепенные – магнетит, пирит, кубанит, борнит, полидимит, никелин, миллерит, спериллит, виоларит и куперит.

Типичным примером медно-никелевых месторождений, сформировавшихся на активизированных платформах, является Норильское месторождение . Оно расположено в пределах обширного Норильского рудного района, приуроченного к сочленению Сибирской платформы и Енисейской зоны складчатости. Основным структурным элементом района является Хантайско-Рыбинский вал, к востоку от которого находится западный край Тунгусской синеклизы (плато Сыверна), а к западу широкий мульдообразный прогиб Норильского плато. В основании комплекса пород, слагающих Норильское плато, залегают осадочные известково-глинистые и мергелистые породы девона, которые с несогласием перекрываются песчано-глинистыми образованиями среднего карбона–верхней перми, известные под названием тунгусской серии. Мощность этой серии составляет 130–225 м. На осадочных породах тунгусской серии залегает мощная толща лав, в которой выделяются четыре горизонта. Самый нижний из них относится к перми, остальные к триасу (рис. 4).

Норильский рудный район представляет собой группу медно-никелевых месторождений, пространственно и генетически связанных с рядом сближенных между собой во времени интрузивов дифференцированных габбро-долеритов второго цикла триасового вулканизма. Залегают они в форме лакколитообразных и пластообразных тел, полого секущих вмещающие породы. Развиты сингенетические вкрапленные медно-никелевые руды, сложенные пирротином (52 %), халькопиритом (28 %), пентландитом (20 %) и минералами группы платины. Кроме того, распространены жилы массивных руд, в ряде случаев имеющие довольно сложную форму, и сложенные пирротином (70 %), халькопиритом (13 %) и пентландитом (17 %). В норильских рудах присутствуют многочисленные минералы платины, число которых увеличивается при повышении в рудах содержаний халькопирита и кубанита, а также в висячих бортах рудных жил.

Образование массивных сульфидных руд Норильского рудного района связано с глубинной ликвацией и поступлением рудоносных растворов по разрывным нарушениям из остывавших на глубине магматических очагов. В районе Норильска имеются и другие месторождения медно-никелевых руд – Талнахское, Октябрьское и др.

Месторождения района Садбери находятся в Канаде в провинции Онтарио. Оно приурочено к обширному дифференцированному массиву, в плане имеющем форму овала с длинной осью субширотного простирания до 60 км и короткой – 25 км (рис. 5). В разрезе он представляет опрокинутый конус, вершина которого находится на глубине от 10 до 25 км от земной поверхности. Массив сложен дифференцированной серией пород: в подошве находятся кварцевые нориты, выше – габбро-нориты, габбро и кварцевые габбро, переходящие в гранофиры.

Рудные залежи имеют пласто-, жило- и линзовидную форму. Они, как правило, окаймляют массив Садбери по его периферии, отходя иногда в подстилающие породы на несколько километров. Размеры рудных тел варьируют в значительных пределах и на отдельных месторождениях достигают в длину по простиранию до 700 м и по падению до 600 м при мощности до 20 м. Развиты два типа руд: 1) бедные вкрапленные, образующие донные залежи пластообразной и линзовидной формы в основании ранних норитов: 2) богатые, слагающие инъекционные тела жилообразной формы среди поздних норитов, брекчий и диоритовых даек подстилающих пород. Главные рудные минералы: пирротин, пентландит, халькопирит и кубанит, второстепенные – герсдорфит, никелин, маухерит, магнетит, борнит, валлериит и др. Среднее содержание Ni в рудах изменяется от 0,7 до 1,45 %, Cu – от 0,8 до 1,9 %. Кроме никеля, меди и кобальта руды месторождений района Садбери содержат золото, серебро, платиноиды, селен и теллур, которые извлекаются попутно.

Плутоногенные гидротермальные месторождения . К этому типу относятся жильные месторождения никель-кобальтовых арсенидов, нередко с серебром и висмутом. Они возникают в условиях низких и средних температур. Месторождения этого генетического типа известны в России (Ховуаксы в Туве), Марокко (Бу-Аззер), Канаде (Эльдорадо, Кобальт), Германии (Рудные горы), Финляндии и Киргизии. Рудные тела обычно представлены жилами и жилообразными залежами, которые прослеживаются на десятки – первые сотни метров по простиранию и на столько же по падению. Мощность их варьирует от 0,1 до 1,0 м и более, и в среднем составляет 0,4–0,5 м. Главные рудные минералы: никелин, смальтин, хлоантит, скуттерудит, саффлорит. Месторождения различаются по составу руд и условиям образования. Наиболее характерны следующие рудные формации: 1) арсенопирит-глаукодот-кобальтиновая (месторождение Бу-Аззер); 2) смальтин-хлоантит-никелиновая (Ховуаксы); 3) смальтин-хлоантит-аргентитовая (Кобальт); 4) пятиэлементная формация (Ni–Co–Ag–Bi–U) (Эльдорадо). Этот генетический тип месторождений играет резко подчиненную роль по запасам и добыче никеля.

Месторождения коры выветривания . Никеленосные латеритные коры образуются в условиях тропического климата при выветривании основных и ультраосновных пород. Происходит разрушение оливина и серпентина, в которых изоморфно с магнием находится никель. Никель высвобождался и перемещался, часто совместно с кобальтом, из верхних горизонтов коры выветривания в нижние. Здесь в связи с изменением щелочности растворов образовывались вторичные никельсодержащие минералы – гарниерит, непуит, ревденскит, нонтронит и др.

По форме рудных тел различают следующие промышленные типы: 1) плащеобразные или площадного типа; 2) линейно вытянутые или трещинные; 3) контактово-карстовые.

Месторождения площадного типа широко распространены на Кубе, в Бразилии, Индонезии, Филиппинах, а также в России. Руда состоит из смеси гидрооксидов железа и алюминия, глинистого материала с примесью Ni, Cr, Co и Mn. Мощность рудных зон колеблется от 3–8 до 25–30 м, площадь измеряется несколькими квадратными километрами. Содержание Fe составляет 30 %, Ni – от следов до 2,3 %, Co – от следов до 1,7–2 %. Отношение Ni/ Co в рудах 10.

Линейно вытянутые или трещинные месторождения контролируются линиями относительно крупных разрывных нарушений и зонами повышенной трещиноватости, прослеживающимися в серпентинитах. Вдоль этих зон происходило интенсивное выветривание, проникавшее на большую глубину. Из циркулировавших по трещинам растворов отлагались растворенные в них вещества. Возникали охристо-кремнистые образования. Продукты выветривания часто располагались симметрично с зонами охр в центре. В составе этих зон наблюдаются «рудные», или «сетчатые», брекчии, а также каолинизированные и ожелезненные серпентиниты, содержащие гидросиликаты никеля. Руды довольно богатые. Месторождения этого типа широко распространены в Новой Каледонии, имеются в Греции и России (Рогоженское, Бурыктальское, Аккермановское и др.).

Месторождения контактово-карстового типа приурочены к тектоническим контактам серпентинитов с известняками. Последние под действием воды легко выщелачиваются с образованием карстовых пустот, которые заполняются глинистыми продуктами выветривания серпентинита, сланцев и других пород. Силикаты никеля осаждаются в глинах карста, образуя налеты, натеки и прожилки. Примером месторождений этой группы, служит Уфалейское месторождение , приуроченное к тектоническому контакту известняков и серпентинитов. Руды сложены разрушенными серпентинитами, тальк-карбонатными породами, а также различными обломочными, глинистыми и охристо-глинистыми образованиями, в которых развиты гидросиликаты никеля и гидрооксиды марганца. Преобладают собственно никелевые асболаны и псиломелан-вады.

РУДОПРОЯВЛЕНИЯ В БЕЛАРУСИ. Медно-никелевые проявления, как правило, контролируются небольшими интрузиями ультраосновных – основных пород, развитых в пределах Смолевичско-Дрогичинской зоны Белорусского кристаллического массива и его южных склонов. Среди них выделяется одно рудопроявление – Столбцовское , расположенное в Минской области близ д. Стецки. Металлоносным является одноименный массив основных – ультраосновных пород русиновского комплекса, сложенный габбро, оливиновыми габбро и анортозитами, в верхней части преобразованными в сланцы хлорит-тремолит-актинолитового состава. Главными рудными минералами являются халькопирит и пирротин, второстепенными – пентландит, кубанит. Эти минералы присутствуют в виде тонкой рассеянной вкрапленности или нитевидных прожилков. Содержание их в породах обычно не превышает первых процентов, а мощность рудоносных зон колеблется от десятков сантиметров до 1–4 м. Концентрация меди в минерализованных зонах достигает 0,2–0,8 %, а никеля – 0,2–0,5 %. Прогнозные ресурсы никеля по категории P 3 оцениваются в 67 тыс. т. Поисковыми работами, проведенными в последнее десятилетие в пределах Столбцовского интрузива, богатых рудных зон с промышленными коцентрациями Cu и Ni не выявлено.

Люди с давних времен активно использовали природные богатства в своей деятельности. С наступлением эпохи плавильных технологий были созданы различные сплавы, которые широко применялись в различных сферах деятельности, и в то же время увеличилась добыча природных ископаемых.

Именно тогда и был обнаружен никель - достаточно редкий, но обладающий уникальными свойствами металл, который, кстати, был весьма затруднителен для изучения в силу своей тугоплавкости и ряда других свойств, обусловивших в последствии его название, означающее на немецком языке «чертенок». После проведенных исследований ученые отметили уникальное свойство металла - сочетание никеля и некоторых других материалов значительно повышает их прочность.

Добыча никеля в мире

Наша планета не очень богата месторождениями никеля, особенно если сравнить его с другими полезными ископаемыми. Примечательно, что никель входит в состав метеоритов, исходя из этого, существует предположение о том, что этот металл имеет инопланетные корни. Однако залежей никеля в чистом виде практически не существует - ведется добыча никелевой руды, а в дальнейшем с помощью обработки доменными печами либо другими способами выделяется непосредственно и сам никель.

К основным никельсодержащим месторождениям относятся:

• сульфидно-медно-никелевые руды;
• оксидно-силикатные руды.

В прочих месторождениях запасы элемента незначительны, в их составе содержание никеля не больше 0,3% от всего запаса.

Существуют первичные и конечные потребители никеля. Первые занимаются непосредственным производством нержавеющей стали, и потребляют около 70% металла.

К основным государствам с таким производством относят:

• Россию;
• Японию;
• Австралию;
• Канаду;
• Китай.

Страны Европейского союза, США, Южная Корея, Япония и Китай - это страны-конечные потребители, имеющие производство никельсодержащих товаров, необходимых в машиностроении, строительстве, химической промышленности и т.д.

Российская территория имеет наибольший показатель мирового запаса данного металла, это около 35 %. Несмотря на довольно значительные месторождения, не секрет, что никелю в России уделяется гораздо меньше внимания по сравнению с газом и нефтью. Однако в Российской Федерации все же проводятся активные разработки разведанных месторождений этого металла. Каждый год происходит наращивание добываемых объемов, и последние несколько лет мировое лидерство в производстве никеля принадлежит российской компании ГМК «Норильский никель», доля этого промышленного гиганта составляет приблизительно 20% от производства во всем мире. Кстати, что касается конкурентов «Норильского никеля», то довольно весомый объем производства у компании Канады IncoLtd, совместного англо-австралийского производства BHPBilliton, Бразильской компании Vale SA и Jinchuan Group, принадлежащей КНР.

Самые крупные сульфидные медно-никелевые месторождения в России находятся в Красноярском крае под Норильском и на территории Кольского полуострова в Ждановском. Норильские запасы составляют свыше 85 % российских запасов этого металла, Мурманские месторождения содержат 10 %, а остальные принадлежат силикатно-никелевым месторождениям, находящимся на Урале.

Буквально несколько лет назад никель был обнаружен и в Воронежской области в Новохоперском районе - это Елкинское и Еланское месторождения вблизи р.Хопер, которые составляют около 400 тыс.тонн. Данное месторождение заинтересовало ГМК «Норильский никель» еще в 1990 году, однако конкурс был проведен только в 2011 году и выиграла его Уральская компания ООО «УГМК-холдинг». Хотя крупнейшая российская компания была убеждена, что разработкой последнего выявленного месторождения займется именно она, так как это единственное предприятие в стране, имеющее возможность осуществление полного цикла обработки никелевых руд.

Тем не менее, лицензию получила Уральская компания - это тоже своего рода российский промышленный гигант, который имеет около 50 предприятий, причем большинство из них градообразующие. Согласно заключенных соглашений с Воронежской областью УГМК до 2015 года разработает проектно-сметную документацию для проведения поисково-оценочных работ, оценит имеющиеся объемы месторождения, затем будут спроектированы геолого-разведочные работы. К началу 2017 года будет разработана проектно-сметная документация для возведения горно-обогатительного комбината в г.Новохоперск Воронежской области, а так же для развития металлургического производства Урала. Воронежская область в свою очередь получит значительное вливание в областной бюджет, что будет способствовать социально-экономическому развитию региона.

Однако для жителей области прогнозы на будущее показались не столь радужными, а наоборот разработка месторождений, по их мнению, может привести к экологическим и социальным катаклизмам. И буквально через несколько месяцев состоялся первый митинг протеста, в котором участвовали несколько тысяч протестующих против добычи никеля. Эта была первая волна возмущения, которая продолжается до сих пор. Кроме участвующих в митингах общественных активистов, свое недовольство выразили и природоохранные организации, которые опасаются, что добыча никеля может негативно повлиять на жизнь области в ближайшем будущем. По их мнению, на сегодняшний момент угроза может быть не столь очевидна, к тому же наполнение местного бюджета и предоставление рабочих мест оттесняют экологические вопросы на второй план. Однако необходимо осознавать, что спустя несколько лет добывающая компания закончит разработки и переместится на другой участок, а местным жителям придется самим разбираться с последствиями.

Но есть ли, действительно, основания для опасений жителей и насколько серьезны риски?

Влияние добычи никеля на экологию

Горнодобывающая отрасль в результате своей деятельности в любом случае оставляет после себя отходы горных пород, бедных руд и различных химических веществ, которые при извлечении из недр земли, участвуют в различных, и подчас бесконтрольных, химических реакциях, естественно, не идущих на пользу экологии. К тому же, высохнув, отходы становятся мелкой пылью с содержанием токсических веществ - мышьяка, ртути и так далее, а она легко распространяется даже небольшим порывом ветра по всей округе. В результате возможно частичное или полное исчезновение растительности, нарушение естественной среды обитания животных, которые, не приспособившись, покидают опасную территорию либо вовсе погибают.

Таким образом, если учесть, что идет постоянное сокращение природного ареала и наоборот требуются дополнительных мер по охране окружающей среды, деятельность горнодобывающей отрасли может внести весомый вклад в загрязнение окружающей среды.

Тем более стоит учесть, что данные Еланское и Елкинское месторождения находятся вблизи известных природных заповедников и одной из самых чистых европейских рек Хопер. Поэтому добыча никеля должна проводиться в соответствии с самыми жесткими экологическими ограничениями, причем не открытым, а шахтным способом отработки, который значительно дороже, однако не наносит такого урона ландшафту. Хотя нельзя не отметить и тот факт, что УГМК уже обладает некоторым опытом, так как имеет производство в Башкирии, которое находится в непосредственной близости с заповедником, и осознает всю ответственность от такого соседства.

Конечно, добывающая компания обещает максимально обезопасить жителей региона и предлагает различные компромиссные варианты по наболевшим вопросам, например, она обещает обеспечить складирование отходов в специальные запечатанные подземные хранилища, где они и будут храниться, не нанося вред экологии. Однако данное предложение существует пока только на бумаге, а что будет в реальности неизвестно. Так что, по всей видимости, данный вопрос следует решать на государственном уровне, с созданием соответствующих комиссий, отслеживающих соблюдение всех требований по охране окружающей среды.

Ситуация осложняется тем, что в Воронежской области планируют не только добывать никель, но и заниматься его первичным обогащением, после которого так же будут оставаться отходы. Технологические процессы проводятся с использованием огромного количества воды, которая, пройдя реакцию, становится «мертвой» и при попадании в водоемы практически убивает живые организмы, влияя на всю природу в целом.

Кстати, при разработке месторождения необходимо будет перевести довольно значительную сельскохозяйственную площадь в промышленную землю, соответствующе переместив и плодородный слой почвы, при этом не стоит забывать, что Воронежская область славится своим Черноземьем, которое с давних времен относят к аграрной жемчужине всего мира.

Добыча никеля, происходящая на глубине менее трехсот метров, влияет не только на ландшафтную поверхность, но и на грунтовые воды, загрязняя их вредными элементами. А залежи в Воронежской области находятся как раз не ниже 250-300 метров. В связи с этим опасения падения уровня грунтовых вод вполне обоснованны, так как, изъяв породу, и не заполнив пустоты, возможно наступление засухи, которая самым негативным образом скажется на регионе и близлежащем заповеднике.

Угрозу экологической обстановки при добыче никеля вызывает и необходимость обжига руды, ведь полезный металл составляет не более 3 % породы и извлекать его выгоднее вблизи месторождения. В данном случае возможно несколько вариантов:

• флотация, т.е. породу промывают, повышая уровень концентрации металла до 20%;
• обжиг руды, в результате которого произведенные продукты (окатыши) легко транспортируются на металлургический комбинат. Минусом является образование сернистого газа, который в атмосфере может вызывать кислотный дождь.

Однако опасения по этому поводу были рассеяны - УГМК планирует использовать флотацию, и, кстати, предприятие, осуществляющее обжиг, оснащено новым оборудованием, которое вырабатывает не сернистый газ, а кислоту, являющую не опасной. Но опять же подтвердятся ли заверения добывающей компании или нет можно будет узнать в будущем.

Добыча природных ископаемых в наше время существенно отличается от проводимых работ в прошлом, и, прежде всего, благодаря современным технологиям и оборудованию разработаны специальные меры, предотвращающие вредные последствия. Однако проведение таких мероприятий требует значительных денежных вложений.

Поэтому, подводя итог, можно заключить, что при строжайшем контроле государственной власти и правильном, а главное, честном подходе добывающей компании, которая позаботится об использовании дорогостоящих современных систем очистки, можно свести к минимальному уровню наносимый вред экологии. Однако, если этого не случится, добыча никеля приведет к необратимым последствиям, с которыми столкнутся даже наши правнуки.

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.

Медно-никелевые руды располагаются в пределах двух зон: Восточной и Центральной. Восточная зона, в которой известны наиболее богатые руды. В пределах зоны развито сингенетическое и эпигенетическое оруденение при преобладающей роли последнего. Залежь лентообразной формы, протяженностью 1700 м, мощностью пластов 0,2-25,5 м. В рудах содержится от 0,41 до 8% (в среднем 0,95-1,33%) никеля и 0,31-0,57% меди. Запасы никеля оцениваются в 20,7 тысяч тонн (при среднем содержании 1,33%).Верхняя залежь пластообразной формы, протяженность — до 2000 м, мощность 1,7-49,1 м. Содержание никеля варьирует в пределах 0,34-1,39%.

Светлоозерское месторождение медно-никелевых руд

Расположено в восточной части Западно-Светлоозерского массива, представлено залежью сложной линзовидной формы, протяженностью до 1200 м, мощностью 0,2-40 м. Руды вкрапленные, густовкрапленные и прожилково-вкрапленные. Содержания никеля составляют 0,2-11,6%. Запасы никеля оцениваются в 25 тысяч тонн.

Подольское медно-цинковое месторождение

Расположено на в 180 км к югу от города Магнитогорска. Колчеданные руды расположены на глубине 600 – 800 м и состоят в основном из медно-цинковых и медных руд. В нижней части также встречаются серно-колчеданные и прожилково-вкрапленные руды. Мощность пластов колеблется от 5 до 90 м. На глубинах 800–1000 м залегают базальты. Средние содержания металлов в рудах Подольского месторождения составляют: медь — 1,73%, цинк -1,05%, свинец — 0,13%. Запасы руды на Подольском месторождении около 80 миллионов тонн.

Удоканское меднорудное месторождение

Единственное крупное не разработанное месторождение меди находящееся на территории России. Расположено к востоку от , в Читинской области. Удоканское месторождение содержит от 25% до 60% национальных запасов медной руды и является одним из крупнейших в мире.

В настоящее время Россия обладает богатыми сырьевыми ресурсами и занимает первое место в мире по производству никеля.

В последние годы на фоне благоприятной конъюнктуры на мировом рынке наблюдался подъем производства в российской никелевой подотрасли.

Никель в основном используется при выплавке нержавеющих сталей (до 65% от его потребления) и в меньшей степени - в качестве компонента для производства различных сплавов, в том числе на основе меди для производства элементов питания.

Сырьевые ресурсы

В настоящее время Россия обладает крупнейшими в мире запасами никеля, подавляющая часть которых сконцентрирована в Таймырском АО Красноярского края (69%), в Мурманской области (18%) и на Урале (10%). Более двух третей балансовых запасов никеля России заключены в сульфидных медно-никелевых месторождениях Норильского рудного района (Таймырский АО). Руды разрабатываемых объектов района характеризуются весьма высокими содержаниями никеля: в среднем - 1,7%, а в богатых рудах - 2,64-2,91%. Руды месторождений Печенгского рудного района в Мурманской области (более 18% запасов никеля страны) значительно беднее - они содержат всего 0,7% никеля. Силикатные руды уральских объектов, запасы которых составляют 9,5% российских, также характеризуются невысоким качеством - среднее содержание никеля в них ниже 1%.

В 2006 г. в России разрабатывалось 12 месторождений, причем 76,5% никеля было извлечено из месторождений Норильского рудного района (Таймырский АО). Уникальным месторождением Таймырского АО является Октябрьское месторождение, которое занимает более 40% в запасах России и обладает богатыми сульфидно-никелевыми рудами с содержанием никеля 0,87% (табл. 1).

Производство никеля

Российская никелевая подотрасль цветной металлургии сконцентрирована по производителям и представлена четырьмя производителями: ОАО ГМК «Норильский никель», ОАО «Южурал-никель» (Мечел), ОАО «Уфалейский никелевый комбинат» (Промышленно-металлургический холдинг) и ЗАО ПО «Режникель» (Промышленно-метал-лургический холдинг).

Более 90% российской добычи обеспечивает вертикально-интегрированная компания ОАО «ГМК Норильский никель», которой принадлежат разрабатываемые медно-никеле-вые месторождения Норильского района (Заполярный филиал) и Мурманской области (ОАО «Кольская ГМК»). Обогащение руд производится на горнодобывающих предприятиях. Остальной никель добывают компании ОАО «Уфалейникель» и ОАО «Комбинат Южуралникель» на Среднем и Южном Урале. Руды поступают на металлургический передел без предварительного обогащения.

Около 90% никеля, произведенного в 2006 г. в России, выпущено на принадлежащих ОАО «ГМК Норильский никель» металлургических предприятиях в г. Норильске и Мурманской области. Мурманским заводам недостающее сырье (концентраты, файнштейн и медно-никелевые шлаки) доставляется из Норильска.

Норильский никель занимает ведущее положение в подотрасли не только в России, но и в мире и является лидером на рынке за счет следующих факторов:

• собственные месторождения никелевых сульфидных руд;
• высокое содержание извлекаемых металлов в руде;
• большие объемы производства;
• низкая себестоимость производства ($4,9 тыс./т) за счет энергосберегающей технологии производства (доля топлива и энергозатрат составляет около 20-25%).

На остальных российских производителей никеля приходится менее 10,5% никеля страны. Данная группа предприятий имеет ряд общих характеристик:

• находится в Уральском регионе;
• перерабатывает окисленные никелевые руды;
• имеет ограниченные объемы производства;
• работает по устаревшей технологии с высоким расходом кокса (около 30% в структуре себестоимости составляет кокс);
• высокая себестоимость производства никеля (более $10 тыс./т).

Россия является нетто-экспортером и занимает первое место в мире по экспорту никеля, основная часть которого направляется в европейские страны, Южную Корею и Китай.

В 2006 г. за границу было продано 260,6 тыс. т необработанного никеля.

Подавляющую часть поставок осуществляет ОАО «ГМК Норильский никель». Импорт никеля в Россию не превышает 4 тыс. т в год.

Внутреннее потребление никеля в России находится на одном уровне в течение по крайней мере пяти последних лет и составляет около 23 тыс. т в год. Основными потребителями никеля являются металлургические предприятия, производящие нержавеющую металлопродукцию (ЧМК, ВМЗ «Красный Октябрь»).

Евгений ДАНИЛОВ.