Особенности добычи никеля

Никель является уникальным металлом, имеющим особые свойства. Месторождения данного материала размещаются во многих странах мира, где ведется их активная разработка. При этом он не существует в природе в чистом виде. Поэтому добыча данного металла имеет свои особенности.

Добыча металла в разных странах

Во всем мире находится очень много месторождений никеля, особенно если сравнивать его с другими полезными ископаемыми. Установлено, что данный металл входит в состав большинства метеоритов. Поэтому четко прослеживается внеземное происхождение никелевых соединений, но в чистом виде они практически не существуют. Вначале осуществляется добыча руды. Только после специальной обработки получают материал в чистом виде.

На территории Российской Федерации находится около 35% всего мирового запаса никелевой руды. Но государство не заинтересовано во вложении больших денежных средств для разработки существующих и новых месторождений. Несмотря на это в последние годы в России стали наращиваться объемы добычи никеля. Во всем мире известна такая российская компания, как «Норильский никель». Она вырабатывает 20% от мирового объема металла.

В мире существуют и другие гиганты, выполняющие добычу никеля:

• канадская компания IncoLtd;
• Vale SA из Бразилии;
• BHPBilliton англо-австралийская фирма;
• Jinchuan Group из Китая.

Самые крупные месторождения никеля находятся на территории Красноярского края около Норильска (больше 85% в России) и на Кольском полуострове. На долю Мурманской области приходится 10% запасов данной породы.

Какие бывают никелевые месторождения

Производство никеля осуществляется из природных материалов, которые содержат в составе достаточное количество данного металла. Такие породы называют никелевыми рудами. Они образуются естественным путем в результате остывания магмы, которая содержит в составе данный металл.

Существует несколько типов никелевых руд, которые добываются для изготовления этого материала. Разделение месторождений породы на классы выполняется с учетом геологических условий ее залегания, минерального состава, морфологии и других особенностей. На этом основании месторождения никеля могут быть:

• медно-никелевые, сульфидные. Такие месторождения встречаются на территории стран СНГ, в Канаде, Австралии;
• силикатные никелевые, кобальт-никелевые, ферроникелевые. Подобные месторождения присутствуют на Урале, Кубе, Индонезии;
• медно-колчеданные;
• сульфидно-арсенидные.

Последние два типа никелевых отложений считаются второстепенными. Железомарганцевые конкреции, находящиеся на океаническом дне, можно относить к потенциальным источникам данного металла.

Способы добычи никеля

Разработка месторождений никелевых руд ведется открытым и закрытым способом. Предприятия, которые занимаются добычей металла, являются высокомеханизированными и оснащенными передовой техникой для ведения всех видов горных работ. Силикатные никелевые соединения добываются преимущественно открытым способом, а разработка сульфидных месторождений ведется двумя методами.

Разработка открытым способом

При выполнении горных работ в карьерах формируются уступы. Вскрышу размещают во внешнем и внутреннем отвале. Для разработки месторождений буровым способом используются станки шарошечного бурения. Погрузка добытой породы осуществляется экскаваторами. Для ведения работ преимущественно применяется автомобильный транспорт.

Разработка месторождений закрытым способом

Подземные работы осуществляются в довольно сложных условиях. Часто разработка месторождений происходит на глубине 1000 м или больше. Для выполнения необходимых операций применяется самоходная техника на дизельном приводе, которая выполняет погрузку и доставку добытого сырья.

Добыча никеля закрытым способом

В процессе работ применяются следующие системы разработки никелевых месторождений:

• подэтажного обрушения. Осуществляется обрушение подсеченного снизу или сбоку горного массива;
• слоевая;
• камерная;
• с заполнением выработанного пространства специальными твердеющими смесями.

Разработка никелевых залежей часто сопровождается горными ударами и выделением взрывоопасного метана.

Этапы обогащения сульфидных соединений

Обогащение сульфидных руд включает в себя следующее:

• дробление в три стадии;
• измельчение в мельницах шарового или стержневого типа;
• коллективная флотация.

Обогащения сульфидных соединений

В результате такой переработки получают никелевый концентрат, где содержание металла составляет 2–6%.

Особенности передела сульфидных руд

Передел сульфидных руд выполняется по следующей схеме:

• выполняется агломерация, окатывание концентратов;
• затем происходит плавка и выполнение конвертирования;
• разделение сырья на никелевый и медный концентрат;
• восстановление никелевого концентрата;
• завершающим процессом является электролитное рафинирование.

В результате выполнения металлургического передела из руды производят:

• металлический никель;
• кобальт;
• ферроникель и другие вещества.

Все они активно используются в промышленном производстве для разных целей.

Переработка сульфидных руд с применением пиро-гидрометаллургической технологии

В процессе переработки выполняется электроплавка и автогенная плавка для получения штейна. Обработка файнштейна осуществляется гидрометаллургическим способом. В рабочий процесс включается электролиз, автоклавное восстановление металла, карбонилпроцесс. Переработка силикатных руд осуществляется с применением электроплавки и рафинирования. Может применяться гидрометаллургический способ.

Переработка силикатных руд

Переработка силикатных руд осуществляется по следующей схеме:

• подготовительный этап, где выполняется агломерация или брикетирование;
• шахтная плавка с сульфидизированием, на выходе получается штейна;
• конвертирование штейна;
• далее происходит процесс обжига файнштейна;
• завершающий этап – электроплавка, в результате получается товарный никель.

Влияние добычи никеля на экологическую ситуацию в мире

Добыча никеля отрицательно сказывается на экологической безопасности мира. Во время разработки месторождений остается много отходов, в состав которых входят бедные руды, различные горные породы и химические вещества. Попадая на поверхность, они вступают между собой в реакцию, что приводит к выделению опасных токсических соединений.

Районы добычи никеля страдают из-за уничтожения всей растительности, которая является естественной средой обитания для представителей фауны. Животные вынуждены или покинуть эти места, или бороться за свое выживание. Учитывая постоянное снижение природного ареала из-за деятельности человека, разнообразие фауны на таких территориях существенно снижается.

Компании, которые занимаются добычей никелевой руды, гарантируют сохранение всех отходов в специально оборудованных подземных хранилищах. Они должны быть запечатанными, что позволяет предупредить негативное воздействие на окружающую среду. Но на практике такие мероприятия не выполняются, что приводит к экологической катастрофе в местах добычи горной породы.

Поэтому процесс контроля над деятельностью подобных компаний должен происходить на государственном уровне. Создаются специальные комиссии, постоянно контролирующие соблюдение технологии добычи никеля и захоронения образовавшихся отходов.