Нікелеві руди: історія, властивості, родовища і застосування

Ніке­ле­ві руди — важли­ве дже­ре­ло ніке­лю, який широ­ко вико­ри­сто­ву­є­ться в мета­лур­гії, хімі­чній про­ми­сло­во­сті та виро­бни­цтві спла­вів. В Укра­ї­ні нікель має зна­чний при­ро­дний потен­ці­ал зав­дя­ки родо­ви­щам із різно­ма­ні­тни­ми вла­сти­во­стя­ми. У цьо­му роз­ді­лі роз­гля­не­мо істо­рію, осо­бли­во­сті та основ­ні сфе­ри засто­су­ва­н­ня ніке­ле­вих руд.

Ніке­ле­ві руди вхо­дять до пере­лі­ку кори­сних копа­лин загаль­но­дер­жав­но­го зна­че­н­ня, затвер­дже­но­го поста­но­вою Кабі­не­ту Міні­стрів Укра­ї­ни від 12 гру­дня 1994 р. № 827, як руди кольо­ро­вих мета­лів.

Перелік корисних копалин загальнодержавного значення

Озна­йом­тесь з пов­ним кла­си­фі­ко­ва­ним спи­ском кори­сних копа­лин Укра­ї­ни

Пере­йти до пере­лі­ку
Фізико-хімічні властивості

Нікель — срі­бля­сто-білий метал із силь­ним бли­ском, який злег­ка тьмя­ніє на пові­трі. Він твер­дий, ков­кий, пла­сти­чний і має висо­ку тем­пе­ра­ту­ру плав­ле­н­ня. Нікель добре під­да­є­ться меха­ні­чній оброб­ці, є про­від­ни­ком тепла та еле­ктри­чно­го стру­му. Його точка Кюрі ста­но­вить 360°C, що робить його феро­ма­гне­ти­ком при зви­чай­них тем­пе­ра­ту­рах. Нікель хімі­чно стій­кий: при кім­на­тній тем­пе­ра­ту­рі покри­ва­є­ться тон­кою окси­дною плів­кою, яка захи­щає від коро­зії. Не роз­чи­ня­є­ться в лугах, повіль­но реа­гує з кисло­та­ми. Само­ро­дний нікель зустрі­ча­є­ться у скла­ді метео­ри­тів.

Мінерали нікелю

Кларк ніке­лю в зем­ній корі ста­но­вить 0,0058 %. Най­ви­щі кон­цен­тра­ції хара­ктер­ні для уль­тра­о­снов­них порід (до 0,12 %).
Про­ми­сло­ві покла­ди пов’язані із суль­фі­дни­ми мідно-ніке­ле­ви­ми магма­ти­чни­ми руда­ми (пен­тлан­дит, халь­ко­пі­рит, ніке­лев­мі­сний піро­тин) та силі­ка­тни­ми руда­ми кори виві­трю­ва­н­ня (гар­ні­є­рит, нон­тро­ніт, рев­ди­скіт) .

Застосування нікелю

Нікель засто­со­ву­є­ться пере­ва­жно у виро­бни­цтві лего­ва­них ста­лей і спе­ці­аль­них спла­вів. Спла­ви з хро­мом, тита­ном, алю­мі­ні­єм вико­ри­сто­ву­ють у реактив­но­му дви­гу­но­бу­ду­ван­ні. У поєд­нан­ні з кобаль­том ство­рює твер­ді та над­твер­ді спла­ви. Ніке­льо­ва­ні виро­би мають покра­ще­ну коро­зій­ну стій­кість і есте­ти­чний вигляд. Також нікель вико­ри­сто­ву­є­ться в хар­чо­вій, хімі­чній, еле­ктро­те­хні­чній про­ми­сло­во­сті (аку­му­ля­то­ри, ката­лі­за­то­ри, хімі­ка­ти).

Родовища нікелевих руд в Україні

В Укра­ї­ні ніке­ле­ві руди пред­став­ле­ні насам­пе­ред силі­ка­тно­го типу, що фор­му­ва­ли­ся в корі виві­трю­ва­н­ня докем­брій­ських уль­тра­о­снов­них порід. Основ­ні родо­ви­ща роз­мі­ще­ні у двох регіо­нах — Побузь­ка і Цер­ців­ська гру­пи.

Побузь­ка гру­па родо­вищ (Кіро­во­град­ська область) вклю­чає Пушкін­ське, Липо­вень­ків­ське, Дере­ню­хтин­ське, Гру­шків­ське і Тер­ну­ват­ське родо­ви­ща . Вони лока­лі­зо­ва­ні в межах Голо­ва­нів­ської зони і займа­ють пло­щу до 500 км². Рудні тіла мають про­тя­жність до 2 км при поту­жно­сті 3–9 м, сере­дній вміст ніке­лю ста­но­вить 0,99 %, з локаль­ни­ми під­ви­ще­н­ня­ми до 5 %. Голов­ний міне­рал — нон­тро­ніт, також наяв­ні мон­тмо­ри­ло­ніт, хло­рит та інші. Най­пер­спе­ктив­ні­шим в гру­пі вва­жа­є­ться Тер­ну­ват­ське родо­ви­ще, роз­та­шо­ва­не в сер­пен­ти­ні­то­во­му маси­ві із сере­днім вмі­стом ніке­лю 0,91 % і загаль­ни­ми запа­са­ми 1,7 млн тонн.

Цер­ців­ська гру­па родо­вищ (Дні­про­пе­тров­ська область) вклю­чає Девла­дів­ське, Чер­во­не, Тер­нів­ське, Синель­ни­ків­ське . Рудо­но­сна кора виві­трю­ва­н­ня тут скла­де­на сер­пен­ти­ні­зо­ва­ни­ми дуні­та­ми, пери­до­ти­та­ми, лер­цо­лі­та­ми, амфі­бо­лі­та­ми з вмі­стом ніке­лю від 0,8 до 1,2 %. Запа­си на окре­мих ділян­ках — понад 78 тис. т.

Девла­дів­ське родо­ви­ще вва­жа­є­ться клю­чо­вим — його рудо­но­сна зона містить 1,06–1,24 % ніке­лю. Пер­спе­ктив­ни­ми для нових від­крит­тів є Пру­тів­ське родо­ви­ще на Жито­мир­щи­ні, при­уро­че­не до про­те­ро­зой­сько­го базит-уль­тра­ба­зи­то­во­го інтру­зи­ву.

Інші пер­спе­ктив­ні ділян­ки можуть бути вияв­ле­ні в інтру­зив­них ком­пле­ксах про­те­ро­зою та архею Укра­їн­сько­го щита (УЩ), що ще не про­йшли деталь­но­го вивче­н­ня.

Технологія добування

Суль­фі­дні руди зба­га­чу­ють фло­та­ці­єю, виплав­ля­ють у еле­ктро­пе­чах з утво­ре­н­ням штей­ну, з яко­го отри­му­ють сплав міді та ніке­лю — фан­штейн. Після охо­ло­дже­н­ня та фло­та­ції отри­му­ють кон­цен­трат, з яко­го випа­лю­ва­н­ням утво­рю­ють NiO. Потім його від­нов­лю­ють до чор­но­го ніке­лю та рафі­ну­ють еле­ктро­лі­ти­чно.

Силі­ка­тні руди обро­бля­ють гід­ро­ме­та­лур­гій­ни­ми або піро­ме­та­лур­гій­ни­ми мето­да­ми: авто­клав­не вилу­го­ву­ва­н­ня, амі­а­чне вилу­го­ву­ва­н­ня, плав­ле­н­ня з піри­том або флю­са­ми.

Отже, нікель — стра­те­гі­чний метал для суча­сної про­ми­сло­во­сті. В Укра­ї­ні є низ­ка родо­вищ силі­ка­тно­го типу, які мають потен­ці­ал для роз­ви­тку вла­сної мета­лур­гій­ної бази. Це може змен­ши­ти зале­жність від імпор­ту та змі­цни­ти націо­наль­ну еко­но­мі­ку.

ПРОЙДЕМО РАЗОМ ШЛЯХ ВІД ІДЕЇ ДО ВИДОБУВАННЯ

Тео­ре­ти­чні зна­н­ня з гео­ло­гії, міне­ра­ло­гії та оцін­ки ресур­сів — лише поча­ток. Щоб реа­лі­зу­ва­ти потен­ці­ал родо­ви­ща, потрі­бна чітка послі­дов­ність дій: від пра­во­вих про­це­дур до польо­вих робіт і видо­бу­тку.

Ниж­че — покро­ко­вий шлях, який ми допо­ма­га­є­мо прой­ти на пра­кти­ці.

циркон

Цирконій і гафній. Властивості та поширення

Гафній і цир­ко­ній — це стра­те­гі­чно важли­ві мета­ли, які зав­дя­ки сво­їм уні­каль­ним фізи­ко-хімі­чним вла­сти­во­стям

plagiogranite

Плагіограніт. Інтрузивна порода як свідок глибинних процесів планети

Пла­гі­о­гра­ніт — інтру­зив­на поро­да, що від­обра­жає про­це­си магма­ти­чної дифе­рен­ці­а­ції та фор­му­ва­н­ня оке­а­ні­чної кори.

palygorskit

Палигорськіт. Унікальні властивості породи та її поширення

Пали­гор­ськіт — воло­кни­стий гли­ни­стий міне­рал із висо­ки­ми адсорб­цій­ни­ми вла­сти­во­стя­ми, який утво­рю­є­ться у від­кла­дах тепло­го міл­ко­во­д­дя.