Содержание никеля в земной коре составляет около 0,01% масс., он занимает пятое место по распределению в земной коре, уступая лишь Fe, O, Si и Mg. Однако число пригодных для экономически эффективного извлечения металла промышленных месторождений ограничено.
Мировые запасы никеля в рудах оцениваются в 89 млн т. Выявленные наземные ресурсы никеля в рудах (табл.1.10), содержащих 1% никеля или больше, составляют по крайней мере 130 млн т никеля, в том числе 60% в латеритовых и 40% в сульфидных месторождениях. Значительные ресурсы никеля сосредоточены также в глубоководных конкрециях.
Около 8,5% мировых запасов никеля сосредоточено в России (7,6 млн т). По этому показателю Россия занимает 4-е место в мире, уступая Индонезии (21 млн т), Австралии (19 млн т) и Бразилии (11 млн т) [8].
Таблица 1.10 - Мировые запасы никеля на 2018 год, тыс. т
Страна | Запасы |
Индонезия | 21000 |
Австралия | 19000 |
Бразилия | 11000 |
Россия | 7900 |
Новая Каледония | н/д |
Куба | 5500 |
Филиппины | 4800 |
Южная Африка | 3700 |
Китай | 2800 |
Канада | 2700 |
Гватемала | 1800 |
Мадагаскар | 1600 |
Колумбия | 440 |
США | 110 |
Другие страны | 6500 |
Итого | 89000 |
Мировые запасы кобальта, по оценкам US Geological Survey, составляют 6,9 млн т, а выявленные наземные ресурсы - около 25 млн т. В дополнение к этому ресурсы кобальта в железомарганцевых конкрециях и корках на океанском дне оцениваются почти в 120 млн т [9].
Основными геолого-промышленными типами месторождений никеля и кобальта являются магматические сульфидные медно-никелевые, гипергенные силикатные никелевые коры выветривания и гидротермальные арсенидные и сульфоарсенидные никель-кобальтовые и собственно кобальтовые месторождения (табл.1.11, 1.12). Важнейшие промышленные минералы никеля (и кобальта) приведены в табл.1.13.
Таблица 1.11 - Мировые запасы кобальта на 2018 год, тыс. т [9]
Страна | Запасы |
Демократическая Республика Конго | 3400 |
Австралия | 1200 |
Куба | 500 |
Филиппины | 280 |
Россия | 250 |
Канада | 250 |
Мадагаскар | 140 |
Китай | 80 |
Папуа-Новая Гвинея | 56 |
США | 38 |
ЮАР | 24 |
Марокко | 17 |
Прочие страны | 640 |
Итого | 6900 |
Таблица 1.12 - Содержание никеля и прочих компонентов в суммарных запасах сульфидных и окисленных руд, разрабатываемых никелевыми компаниями, по состоянию дел на 2018 год [10-20]
Компания/рудник | Содержание, % | Содержание, г/т | |||||
Ni | Cu | Co | Pt | Pd | Au | Примечания | |
Сульфидные руды: | |||||||
Vale (Садбери) | 1,40 | 1,78 | 0,03 | 1,2 | 1,5 | 0,5 | |
Vale (Манитоба) | 1,76 | 0,10 | на 2010 г. | ||||
Vale (Voisey’s Bay) | 2,12 | 0,94 | 0,13 | ||||
Glencore (INO: Raglan и Садбери) | 2,17 | 0,94 | 0,05 | 0,58 | 1,02 | ||
Lundin (Eagle) | 2,8 | 2,4 | 0,1 | 0,7 | 0,5 | 0,3 | На 2016 г. Ag 3,4 |
BHP Billiton (Mt Keith) | 0,65 | ||||||
ВНР Billiton (Leinster) | 1,6 | ||||||
Норильский никель (Талнахский узел) | 0,93 | 1,71 | н/д | 1,12 | 4,21 | 0,24 | |
Норильский никель (Кольский п-в) | 0,59 | 0,28 | н/д | 0,02 | 0,03 | 0,01 | |
Окисленные руды: | |||||||
Vale (Sorowako) | 1,74 | Fe-21; -32 ; MgO-15 | |||||
Vale (Onca Puma) | 1,53 | 0,044 | Fe-13; -39; MgO-24 | ||||
Vale (VNC (Goro)) | 1,42 | 0,11 | Данные на | ||||
Glencore (MurrinMurrin) | 1,05 | 0,081 | |||||
Glencore (Koniambo) | 2,22 | ||||||
South32 (Cerro Matoso) | 1,2 | ||||||
Larco (Греция) | 1-1,3 | ||||||
Sherritt (Moa Bay) | 1,15 | 0,12 | 44 Fe | ||||
Sumitomo (Coral Bay) | 1,26 | ||||||
Sumitomo (Taganito) | 1,25 | ||||||
Antam (сапролит) | 1,5-2,5 | 25 Fe max | |||||
Antam (лимонит) | 1,2min | 25 Fe | |||||
Sherritt (Ambatovy) | 0,93 | 0,08 |
Таблица 1.13 - Важнейшие промышленные минералы никеля и кобальта [21]
Название минерала и химическая формула | Содержание, % | |
Ni | Co | |
Сульфиды | ||
Пентландит | 22-42 | 1-3 |
Никелистый пирротин FeS | 0,4-0,7 | - |
Миллерит NiS | 61-64 | 0,1-0,5 |
Линнеит | - | 40-53 |
Кобальтпирит | - | 0,05-3 |
Арсениды, сульфоарсениды и арсенаты | ||
Скуттерудит | 0-9 | 11-20 |
Саффлорит | 0-0,3 | 10-30 |
Шмальтин - хлоантит | 1-21 | 4-24 |
Кобальтин CoAsS | 0,5-2 | 26-34 |
Эритрин | 0-6 | 20-30 |
Силикаты, гидросиликаты и гидроксиды | ||
Гарниерит | 16-35 | 0-0,1 |
Ревдинскит | 16-35 | 0,0-0,1 |
Никелевый керолит | 10-15 | Следы |
Нонтронит | 0,5-2,0 | Следы |
Никелевый серпофит | 4-5 | Следы |
Характерной особенностью сульфидных месторождений, сосредоточенных преимущественно на территории России и Канады, является сравнительно выдержанный минеральный состав руд. Главными минералами руд являются пирротин, пентландит, халькопирит и магнетит. Руды содержат никель, медь, кобальт, платиноиды, а также селен и теллур, золото, серебро и серу. Месторождения описываемого типа являются ведущими в запасах и добыче никеля и кобальта в России.
В сульфидных рудах чаще всего основная часть никеля встречается в виде минерала пентландита . Лишь небольшие количества никеля бывают представлены миллеритом NiS, виоларитом и никельсодержащим пирротином . В рудах некоторых месторождений Австралии, например, существенная часть никеля представлена полидимитом . Пентландит всегда встречается вместе с другими сульфидными минералами, чаще всего с пирротином и халькопиритом . Эти сульфидные минералы вмещает силикатная и алюмосиликатная порода.
В табл.1.14 приведён примерный минералогический состав некоторых сульфидных руд.
Таблица 1.14 - Минералогический состав некоторых канадских сульфидных никелевых руд [22]
Рудники | Пентландит, % | Халькопирит, % | Пирротин, % | Пустая порода, % |
Raglan | 8 | 2,4 | 11 | 79 |
Садбери (1) | 3,6 | 4,3 | 23 | 70 |
Садбери (2) | 3-6 | 2-5 | 20-30 | Остальное |
Манитоба, Томпсон | 7 | 0,4 | 11 | 70 |