[科普中国]-镍黄铁矿

简介

镍黄铁矿一般呈细粒状，几乎总是与磁黄铁矿和黄铜矿产在一起。在氧化带中易氧化成鲜绿色被膜状镍华或含水硫酸镍。通常呈细粒状，主要产于基性岩浆岩内的铜镍硫化物矿床中，与磁黄铁矿、黄铜矿密切共生。有时也见于超基性岩的铬铁矿中。是炼镍的主要矿物原料，同时可炼钴。英文名来源于第一个注意到该矿物的爱尔兰学者J.B.彭特兰(J.B.Pentland)的姓氏。

基本特性晶体化学理论组成(WB%)：Fe:Ni=1:1时，Fe 32.55，Ni 34.22，S 33.23。常含Co的类质同象替代，有时含有Se、Te1。

化学成分为(Fe，Ni)9S8、晶体属等轴晶系的硫化物矿物。

结构与形态等轴晶系，其结构以位于点阵平面的六方薄层的ABC堆积为基础。S呈立方最紧密堆积，Ni、Fe占据四面体和八面体空隙。交替层具有不同的空隙占有率：一层中有1/4的四面体空隙和1/4的八面体空隙被充填，而另一层有3/4的四面体空隙被充填。被充填的四面体与被充填的八面体数之比为8:1。8个四面体形成共棱的簇，这些簇又共用角顶形成三维格架。古铜黄色，色调稍浅于磁黄铁矿。绿黑色或亮青铜褐色条痕。金属光泽。不透明。解理完全。硬度3~4。相对密度4.5~5。

产状与组合主要分布于与基性岩、超基性岩有关的Cu-Ni硫化物矿床中，与磁黄铁矿、黄铜矿密切共生极富特征。当成分中铁和镍的比值为1时，含镍量为34.22%，并经常含钴。

鉴定特征常呈极细的析出体连生在磁黄铁矿中。显微镜下据较磁黄铁矿稍淡的色调、古铜黄色条痕和裂理与之区分。镍黄铁矿无磁性，而磁黄铁矿通常有磁性。

工业应用富集时为镍的重要矿石矿物。常含有可综合利用的钴、铜、铂族元素及硒、碲等。是炼镍的主要矿物原料，用于制造镍钢、镍黄铜、镍青铜等。在炼镍的同时，还可以回收钴。

主要产地是提炼镍的最主要矿物原料，世界上90%的镍是从镍黄铁矿中提取的。加拿大安大略的萨德伯里是世界上著名产地。中国的甘肃金川、吉林磐石也是镍黄铁矿的主要产地。产于与基性和超基性火成岩有关的铜镍硫化物岩浆矿床中，常与磁黄铁矿、黄铜矿以及铂族矿物共生。

其他镍在地球上是储量丰富的一种金属。世界陆地查明含镍品位在l%左右的资源量为1．3亿t，其中60%属于红土型镍矿床，共、伴生矿产主要是铁和钴，40%属于岩浆型铜镍硫化物矿床，共伴生矿产主要有铜、钴、金、银及铂族元素，主要分布在加拿大、俄罗斯、澳大利亚、中国、南非、津巴布韦和博茨瓦纳等国。已知含镍矿物约50余种，其中硫化物如镍黄铁矿、紫硫镍铁矿等以游离硫化镍形态存在，有相当一部分镍以类质同象赋存于磁黄铁矿中。

世界上已知的镍矿床有3种类型：即铜镍硫化矿、红土矿、风化壳硅酸镍矿床。其中红土矿和硅酸镍矿床占目前世界镍总储量的3/4。但从硫化矿矿石中提取的镍，占目前镍总产量的2/3。硫化镍矿石中，主要有镍黄铁矿含镍21%一30%，针硫镍矿含镍64.7%，红镍矿含镍43%，镍磁黄铁矿含镍0.7%。镍矿物很少形成单独集合体。而多分散在磁黄铁矿和黄铜矿中，或以类质同象存在于磁黄铁矿中。一般来说，品位较高的铜镍矿石可直接冶炼，只有贫铜镍矿石才进行选别。铜镍矿石中浮选常用黄药作捕收剂，起泡剂为松醇油，硫酸铜作活化剂。镍矿物一般要求在酸至弱碱性介质中浮选。

镍黄铁矿、针硫镍矿和含镍磁黄铁矿均可用丁基或戊基等高级黄药有效浮选。镍黄铁矿和针硫镍矿的可浮性介于黄铜矿与磁黄铁矿之间。镍黄铁矿在弱酸性、弱碱性或中性介质中均能获得较好浮选；针硫镍矿在弱酸性、中性或弱碱性介质中也可用丁基黄药较好浮选；含镍磁黄铁矿适于在酸性或弱酸性介质中浮选，但浮选速度较慢。

镍黄铁矿、针硫镍矿和含镍磁黄铁矿3者均可用石灰抑制，但其程度不同。磁黄铁矿较易抑制，而抑制镍黄铁矿和针硫镍矿则要求过量石灰。与磁黄铁矿和黄铁矿不同，其他碱不抑制镍黄铁矿和针硫镍矿。单独使用石灰分离镍黄铁矿和黄铜矿的效果不够好，通常需加少量氰化物来抑制镍黄铁矿。镍黄铁矿能较快地被空气中的氧所氧化，在其表面生成氢氧化铁膜，可浮性下降，磁黄铁矿比镍黄铁矿在空气中氧化更快2。