鎳的應用領域
鎳是一種天然存在,有著銀白色閃亮外表的金屬元素。它是地球上豐度第五的元素,廣泛存在于地殼和地核中,地殼中的鎳含量為百萬分之八十,而地核則主要是由鎳鐵合金構成。鎳是隕石中的常見元素,在植物、動物和海水中也有少量發現。
鎳的名稱源自于德語“Kupfernickel”,即假銅。這個名字源自15世紀的礦工,他們認為這種紅褐色的礦石看起來像銅,但又很難開采??脊艑W家在2000多年前的金屬制品中就發現了鎳的存在。瑞典化學家Axel Cronstedt于1751年首次將鎳作為一種元素識別并離析出來。1848年,挪威開始進行鎳礦的開采,隨后新喀里多尼亞和加拿大也分別于1875年和1886年開始了開采活動。在19世紀的這一時期,鎳在電鍍和合金領域逐漸嶄露頭角,例如用于銅、鋅合金化形成的“鎳銀”(實際上不含任何銀的成分)等。

鎳廣泛應用于數十萬種產品中,涉及消費、工業、軍事、運輸、航空航天、海洋和建筑等領域。鎳杰出的物理和化學性能讓其在很多最終用途產品中顯得十分重要。鎳具有熔點高、耐腐蝕、抗氧化、延展性能好、易合金化等特性,而含鎳產品更具有能源和資源利用率高、低維護水平下仍經久耐用以及可再生利用等優勢。
鎳資源量儲備與開采
目前,全世界鎳資源量的估計值為近3億噸,含鎳量具有經濟價值的資源主要存在于硫化礦和紅土礦的礦藏中。根據《全球鎳資源趨勢與稟賦的詳細評估》統計數據顯示,目前全球紅土礦世界資源量為1.78億噸,其中印度尼西亞、澳大利亞、菲律賓、古巴、新喀里多尼亞資源量占比分別為18.7%、17.7%、10.1%、9.1%和8.4%;全球硫化礦世界資源量為1.18億噸,其中南非、俄羅斯、加拿大、澳大利亞資源量占比分別為28.1%、17.3%、18.6%和10.1%。
雖然在過去的30年間,鎳的開采量大幅增加,但其探明量和資源量也穩步增長。影響這一發展進程的因素很多,包括知識水平的提高、邊遠地區勘探活動的增加,以及受有誘惑力的商品價格驅動等。另一方面,隨著現代采礦、熔煉和精煉技術的進步,以及產能的不斷提高,也使低品位鎳礦的開采和加工成為可能。
此外,海洋中也被認為存在大量的鎳礦資源。在深海海床發現的錳結核,含有包括鎳在內的各種金屬。根據最新估算,這一類礦藏中所含有的鎳量超過2.9億噸。預計深海開發技術的發展,將為未來獲取這些資源提供幫助。
與大多數金屬不同的是,鎳礦的地質構造類型較為豐富多樣,礦物學形式、地層深度、鎳含量和伴生金屬各不相同。這些變量決定了開采過程中所要使用的處理技術,以及不同的金屬產出率。目前,在世界范圍內有超過25個國家在從事鎳礦的開采。其中亞洲、歐洲、美洲占比分別為47%、24%和15%,印度尼西亞、菲律賓、俄羅斯、澳大利亞和加拿大是最大的鎳生產國。亞太地區占全球鎳礦生產總量的70%以上,鑒于這一地區鎳的儲量豐富,預計未來該地區仍將是鎳礦開采的首要陣地。
加拿大和俄羅斯主要從事硫化礦類型的礦藏開采。印度尼西亞和菲律賓則是在紅土礦開采上占絕對優勢。在澳大利亞,既有紅土礦也有硫化礦的采礦生產。地質構造決定了紅土礦類型的礦藏和礦山主要位于赤道地區,所以此類地區的鎳礦藏開采在近幾十年間始終穩步增長。值得一提的是,中國僅用10年時間就成為了全球鎳生產的“領頭羊”。僅2013年,中國就產出了全球超過三分之一的鎳,近幾年的年增長率更高達46%。
據了解,目前全球鎳礦開采企業眾多,包括金川集團、安巴托維、英美資源、必和必拓、嘉能可、JFE礦業、倫丁礦業、MMC諾里爾斯克鎳業、太平洋金屬、謝里特國際、埃赫曼、南緯32度、住友金屬、淡水河谷和西部地區公司等。
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