stringtranslate.com

Никелевый рудник

Никелевый рудник в Сенье , Норвегия

Никелевый рудник — это рудник , который производит никель . Некоторые рудники производят никель в первую очередь, в то время как некоторые рудники производят никель как побочный продукт какого-либо другого металла , имеющего более высокую концентрацию в руде. [1]

Геология

Никель встречается в двух основных типах руд: сульфидах и оксидах. Наиболее важной сульфидной рудой является пентландит (Ni 9 S 8 ), хотя известно много других сульфидов никеля. Кроме того, никель часто является составной частью сульфидов железа, таких как пирротин . Основными (т.е. экономически наиболее важными) оксидами никеля являются никелевый лимонит ((Fe 1−x Ni x )O(OH)·nH 2 O). [1] [2] Пентландит поставляет, по оценкам, 65% мирового никеля, но никелевые латериты составляют самые большие запасы.

Извлечение

Содержание никеля в рудах часто составляет всего несколько процентов по весу.

Сульфидные руды подвергаются измельчению с последующей пенной флотацией . Пентландит и родственные минералы разделяются с сульфидами меди, кобальта и железа. [1]

Разработаны два гидрометаллургических метода извлечения никеля и кобальта из никелевых латеритов, эти процессы называются выщелачиванием серной кислотой и восстановительным обжигом-аммиачным выщелачиванием. Для высокомагнезиальных силикатов в латеритах нижних профилей используемый метод добычи — плавка. [3]

Резервы и операции

Мировое производство никеля, 1946 г.

Резервы добычи

По данным межправительственной Международной исследовательской группы по никелю, в 2017 году странами с наибольшим объемом запасов никелевой руды были Австралия (19,5 млн метрических тонн), Бразилия (10,5 млн метрических тонн), Россия (7,5 млн метрических тонн), Новая Каледония (6,5 млн метрических тонн), Куба (5,5 млн метрических тонн) и Филиппины (чуть менее 5 млн метрических тонн). [4] По состоянию на 2017 год 33 страны производили никелевую руду. [4] Производство никеля увеличивалось с 2000 по 2013 год (когда оно достигло пика), снижалось с 2014 по 2016 год и восстанавливалось с 2017 по 2018 год. [4]

Крупнейшие шахты и операторы

По состоянию на 2017 год крупнейшими операторами никелевых рудников являются (в порядке убывания добытых килотонн): [5]

Другие крупные производители никеля включают Jinchuan Group Ltd. [8] , крупнейшего производителя никеля в Китае, [9] и Sherritt , [10] канадскую компанию из Канады, которая очищает никель из латеритовых руд и имеет предприятия в Канаде, на Кубе, в Индонезии и на Мадагаскаре. [7]

Использование

По данным межправительственной Международной группы по изучению никеля, по состоянию на 2017 год примерно 75% первичного никеля было использовано в производстве нержавеющей стали , 3,7% — в производстве аккумуляторов, а оставшаяся часть — в других целях. [4] К 2023 году примерно 65% первичного никеля было использовано в производстве нержавеющей стали и 15% — в производстве аккумуляторов . [11]

Опасности

Ученые Дэн и др. провели исследование воздействия паров плавки никеля, для этого они провели исследование на клетках NIH/3T3 и в легочной ткани крыс. Они обнаружили, что пары, которые клетки NIH/3T3 трансформировали в злокачественные клетки, означают, что сильное воздействие паров плавки никеля может быть вредным, поскольку пары плавки никеля могут быть потенциальным канцерогеном в клетках млекопитающих. [12]

На Филиппинах

В 2000-х годах начался никелевый бум, сосредоточенный вокруг Клавера, Суригао-дель-Норте на Филиппинах ; в 2017 году правительство Филиппин (тогда крупнейший в мире экспортер никелевой руды) начало преследование операторов рудников, обвиняемых в нарушении природоохранного законодательства; правительство закрыло деятельность 28 из 41 филиппинской горнодобывающей компании. [13] В 2020 году Филиппины стали крупнейшим в мире производителем никелевой руды после того, как Индонезия прекратила экспорт никелевой руды; обе страны активно поставляли никелевую руду в Китай, крупнейшего в мире покупателя никелевой руды. [14] Две крупнейшие филиппинские компании по производству никеля — Nickel Asia Corp. и Global Ferronickel Holdings Inc.; обе работают в регионе Суригао-дель-Норте . [15]

Никелевые рудники на Филиппинах, хотя и приносят пользу экономике, наносят вред как здоровью и благополучию людей, так и окружающей среде. [16] Одним из примеров этого является регион Миндоро Ориентал , где никелевые рудники оставили после себя токсичные шахтные хвосты. Это загрязнило воду, которая необходима как для питья, так и для использования в сельскохозяйственных целях. Никелевые рудники также уничтожили земли, на которых коренные племена жили поколениями.

Загрязнение никелевых рудников

Рудник «Никель-Рим» в Садбери, Онтарио

С 1953 по 1958 год шахты Nickel Rim, работающие вокруг Садбери, Онтарио, сбрасывали свои хвосты в водохранилище около шахты. Вода в водохранилище была позже проверена и обнаружила низкий pH и высокую концентрацию железа , серы и растворенных металлов, таких как алюминий и никель. Это происходит из-за окисления хвостов (обычно сульфидных минералов, таких как пирротин ). [17]

Ограниченное количество кислорода, диффундирующего в слои [18], приводит к тому, что хвосты окисляются в течение более длительного периода времени, по этой причине вода в водохранилище будет сбрасывать воду с высокой концентрацией железа и сульфата в течение как минимум следующих 50 лет. [19]

Исследование показало, что никелевая шахта Маунт-Кит , которая является открытым карьером в Западной Австралии, поглощает [20] и хранит большие объемы углекислого газа за счет усиленного выветривания минеральных отходов. Это означает, что эта шахта компенсирует приблизительно 11% ежегодных выбросов парниковых газов, выделяемых этой шахтой. [20]

Месторождения никеля , меди , а также кобальта стали самыми востребованными местами разведки полезных ископаемых во всем мире частными компаниями и национальными правительствами, когда цены на никель выросли более чем вдвое с 2017 по 2021 год. В США единственный прибыльный никелевый рудник в Риддле, штат Орегон, прекратил работу в 1987 году из-за проблем с загрязнением, но некоторые участки сейчас активно повторно исследуются, поскольку федеральное правительство считает эти месторождения стратегически важными из-за возросшего внутреннего спроса на электромобили . В 2020 году вблизи Тамарака , штат Миннесота , были обнаружены высокоценные месторождения никеля, меди и кобальта . Экологические группы выразили обеспокоенность по поводу потенциального загрязнения верховьев реки Кеттл и водораздела Миссисипи . Агентство по охране окружающей среды считает добычу твердых пород самой загрязняющей отраслью в США, и существует долгая история проблем с токсичными выбросами на таких предприятиях по всему миру. [21] [22] Разведочное бурение вблизи Тамарака было проведено в 2022 году. [23]

Ссылки

  1. ^ abc Kerfoot, Derek GE (2005). "Никель". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a17_157. ISBN 978-3527306732.
  2. ^ Фрэнк К. Крандвелл; Майкл С. Моутс; Венкоба Рамачандран; Тимоти Г. Робинсон; Уильям Г. Дэвенпорт (2011), «Приложение B – Процесс Caron для обработки никелевых латеритов», Извлекательная металлургия никеля, кобальта и металлов платиновой группы , Elsevier, стр. 553–558, doi :10.1016/b978-0-08-096809-4.10044-9, ISBN 978-0-08-096809-4
  3. ^ Элиас, Мик. «Месторождения никелевого латерита – геологический обзор, ресурсы и эксплуатация». ResearchGate .
  4. ^ abcd "The World Nickel Factbook 2018" (PDF) . Международная группа по изучению никеля. 2019. Архивировано из оригинала (PDF) 10 июля 2019 года . Получено 30 августа 2022 года .
  5. ^ abcdefghijk МакКрей, Майкл (18 сентября 2018 г.). "Ранжирование крупнейших производителей никеля". Mining.com . Получено 30 августа 2022 г. .
  6. ^ Пини, Барбара; Мейес, Робин; Макдональд, Паула (2010). «Эмоциональная география закрытия шахты: исследование никелевой шахты Равенсторп в Западной Австралии». Социальная и культурная география . 11 (6): 559–574. doi :10.1080/14649365.2010.497850. ISSN  1464-9365. S2CID  128372835.
  7. ^ ab Теренс Белл. «Крупнейшие производители никеля». Баланс .
  8. ^ Ли, X.; Ван, SJ; Лю, TY; Ма, FS (2004-12-01). «Инженерная геология, движение поверхности земли и трещины, вызванные подземной добычей на никелевом руднике Цзиньчуань». Инженерная геология . Инженерная геология в Китае. 76 (1): 93–107. doi :10.1016/j.enggeo.2004.06.008. ISSN  0013-7952.
  9. ^ "Китайская Jinchuan купит горнодобывающую компанию Tyler". The Wall Street Journal Asia . 8 января 2008 г. Получено 30 августа 2022 г.
  10. ^ Пласкет, РП; Романчук, С. (1978-03-01). «Извлечение никеля и меди из высококачественного штейна на Impala Platinum с помощью процесса Шерритта». Гидрометаллургия . 3 (2): 135–151. doi :10.1016/0304-386X(78)90016-6. ISSN  0304-386X.
  11. ^ «Распределение потребления первичного никеля в мире в 2023 году по отраслям». Statista .
  12. ^ Хан, Дэн; Ян, Юэ; Чжан, Линь; Ван, Чао; Ван, Юэ; Тан, Вэнь-Цяо; Ху, Сюэ-Ин; У, Юн-Хуэй (сентябрь 2016 г.). «Пары плавки никеля увеличили экспрессию HIF-1α через путь PI3K/ERK в клетках NIH/3T3». Журнал профессионального здоровья . 58 (5): 413–424. doi :10.1539/joh.15-0287-OA. ISSN  1341-9145. PMC 5356975. PMID 27488040  . 
  13. ^ Альмендраль, Аврора (17 апреля 2017 г.). «Филиппины принимают меры по закрытию шахт, обвиняемых в загрязнении окружающей среды». The New York Times . Получено 30 августа 2022 г.
  14. ^ «Филиппины снова станут крупнейшим в мире производителем никелевой руды, обогнав Индонезию». Kyodo News. 20 сентября 2019 г. Получено 13 января 2021 г.
  15. ^ Дела Круз, Энрико (28 апреля 2020 г.). «Филиппинские никелевые шахтеры возобновят работу на закрытых из-за коронавируса объектах». Reuters .
  16. ^ Мок, Ванесса. «Расширение горнодобывающей промышленности угрожает коренным племенам Филиппин». DW News . Получено 30 августа 2022 г.
  17. ^ МакГрегор, РГ; Блоуз, ДВ; Джамбор, ДЖЛ; Робертсон, ВД (1998-12-01). «Мобилизация и ослабление тяжелых металлов в хвостохранилище никелевого рудника около Садбери, Онтарио, Канада». Экологическая геология . 36 (3): 305–319. doi :10.1007/s002540050346. ISSN  1432-0495. S2CID  129891810.
  18. ^ МакГрегор, Р. Г.; Блоуз, Д. В. (2002-10-01). «Физические, химические и минералогические свойства трех сцементированных слоев в сульфидсодержащих шахтных хвостах». Журнал геохимической разведки . 76 (3): 195–207. doi :10.1016/S0375-6742(02)00255-8. ISSN  0375-6742.
  19. ^ Джонсон, Р. Х.; Блоуз, Д. В.; Робертсон, В. Д.; Джамбор, Дж. Л. (январь 2000 г.). «Гидрогеохимия хвостохранилища рудника Никель-Рим, Садбери, Онтарио». Журнал гидрологии загрязнений . 41 (1–2): 49–80. Bibcode : 2000JCHyd..41...49J. doi : 10.1016/S0169-7722(99)00068-6.
  20. ^ ab Wilson, Siobhan A.; Harrison, Anna L.; Dipple, Gregory M.; Power, Ian M.; Barker, Shaun LL; Ulrich Mayer, K.; Fallon, Stewart J.; Raudsepp, Mati; Southam, Gordon (2014-06-01). «Компенсация выбросов CO2 путем улавливания воздуха в хвостохранилищах на никелевом руднике Mount Keith, Западная Австралия: ставки, средства контроля и перспективы углеродно-нейтральной добычи». Международный журнал по контролю за парниковыми газами . 25 : 121–140. doi : 10.1016/j.ijggc.2014.04.002. hdl : 10289/8967 . ISSN  1750-5836.
  21. ^ Seitz, Greg (3 июля 2020 г.). «Разведка месторождений полезных ископаемых вблизи верховьев ручьев вызывает проблемы с загрязнением». St. Croix 360 . Получено 30 августа 2022 г.
  22. ^ Обновление PEA проекта Tamarack North – Проект CFTF Получено 14 июня 2021 г.
  23. ^ Свенсон, Ана (30 августа 2022 г.). «Эта отдаленная шахта может предсказать будущее электромобильной промышленности США». The New York Times . Получено 30 августа 2022 г.