紅土鎳礦資源分布與勘探

 

    目前，全球已探明的鎳儲量約為1.6億噸,其中硫化礦約占30%,紅土鎳礦約占70%。硫化鎳與紅土型鎳同產(chǎn)于一個超基性巖帶，但并不是在同一 礦床內(nèi)垂向上共生，即并不象銅礦床那樣，次生富集帶的銅礦下方通常均有原生硫化銅礦。由于硫化鎳礦資源品質(zhì)好,工藝技術(shù)成熟,現(xiàn)約60%的鎳產(chǎn)量 來源于硫化鎳礦，因硫化鎳礦的長期開采，而近20年來硫化鎳礦新資源勘探上沒有重大突破，保有儲量急劇下降。如以年產(chǎn)鎳量120萬噸計算，則相當于2年采完一個加拿大伏伊希灣鎳礦床（近二十年唯一發(fā)現(xiàn)的大型礦床，世界第五大硫化鎳礦）、5年采完金川鎳礦（世界第三大硫化鎳礦）。因此，目 前，全球硫化鎳礦資源已出現(xiàn)資源危機，且傳統(tǒng)的幾個硫化鎳礦礦山（加拿大的薩德伯里、俄羅斯的諾列爾斯克、澳大利亞的坎博爾達、中國金川、南非里騰斯堡等）的開采深度日益加深，礦山開采難度加大。為此，全球鎳行業(yè)將資源開發(fā)的重點瞄準儲量豐富的紅土鎳礦資源。  

    紅土鎳礦資源為硫化鎳礦巖體風化―淋濾―沉積形成的地表風化殼性礦床，世界上紅土鎳礦分布在赤道線南北30度以內(nèi)的熱帶國家，集中分布在環(huán)太平洋的熱帶―亞熱帶地區(qū)，主要有：美洲的古巴、巴西；東南亞的印度尼西亞、菲律賓；大洋洲的澳大利亞、新喀里多尼亞、巴布亞新幾內(nèi)亞等。 我國鎳礦資源儲量中70％集中在甘肅，其次分布在新疆、云南、吉林、四川、陜西和青海和湖北７個省，合計保有儲量占全國鎳資源總儲量的27％。我國鎳礦類型主要為硫化銅鎳礦和紅土鎳礦。我國的紅土鎳礦主要從菲律賓進口。由于自1970年起日本與菲律賓開始進行合作，成立合資礦業(yè)公司開采含鎳2％以上的高品位鎳礦，運送回新日鐵和住友商社進行冶煉，導致菲律賓的高品位鎳礦砂被日本企業(yè)壟斷，而我國只能進口鎳含量在0.9％～1.1％的低品位鎳礦砂。　 
　 
    我國周邊國家有鎳礦儲量1125萬噸，只分布在少數(shù)國家，包括俄羅斯(660萬噸)、印度尼西亞(320萬噸)、菲律賓（41萬噸）、MD(92萬噸)和越南(12萬噸)，但占世界總儲量比例較大，約占23%。其中 紅土鎳礦主要分布在印度尼西亞、菲律賓以及MD。印度尼西亞鎳資源主要為基性、超基性巖體風化殼中的紅土鎳礦，分布在群島的東部，礦帶可以從中蘇拉威西追蹤到哈爾馬赫拉、奧比、瓦伊格奧群島，以及伊利安查亞的鳥頭半島的塔納梅拉地區(qū)，由于印度尼西亞超基性巖帶風化殼廣泛分布，因此其紅土型鎳鈷礦有良好的找礦前景。菲律賓也以紅土鎳為主，主要分布在諾諾克島。MD也有紅土型硅酸鎳礦，受印緬山脈超基性巖帶控制，分布在中部盆地西緣。俄羅斯的鎳資源分布在西伯利亞地臺西北緣諾里爾斯克硫化銅鎳礦區(qū)。越南鎳礦為銅鎳硫化物型，分布在西北部，已知有山蘿省的班福礦床，賦存在黑水河裂谷塔布蛇綠巖帶內(nèi)，有探明儲量12萬噸。 

    世界紅土型鎳礦開發(fā)進展的原因  
    隨著世界90年代經(jīng)濟發(fā)展，占鎳用途65％的不銹鋼需求增長堅挺，鎳需求前5年平約每年增長4％以上，預測今后5～10年，增長率3.5％一4％，其中亞州的鎳需求增長率將是7％。然而，世界可供近期開發(fā)的硫化鎳資源，除了加拿大的Voisey bay鎳礦以外，幾乎廖廖無幾。全球至今約探獲7000萬噸鎳金屬量的資源。其中，硫化鎳約3000萬噸，占42％。其余均為紅土型鎳。開發(fā)利用紅土型鎳的長處在于：

    第一，紅土型鎳資源豐富，全球均有4100萬噸鎳金屬量，勘查成本低。 
    第二，采礦成本極低。 
    第三，選冶工藝已經(jīng)成熟。紅土型鎳礦的火法冶煉鐵鎳技術(shù)業(yè)已成熟，壓力酸浸技術(shù)亦趨成熟。該技術(shù)始于50年代，首次用于古巴Moa Bay礦，稱AMAX?PAL技術(shù)。此后，70年代澳洲QNI公司建成Yabula鎳廠，酸浸處理新喀里東尼亞、印尼及澳州昆士蘭州的紅土型鎳礦。加拿大Sherritt公司濕法處理紅土型鎳礦的技術(shù)已獲公認。

    第四，紅土型鎳礦可以生產(chǎn)出氧化鎳、硫鎳、鐵鎳等中間產(chǎn)品，其中硫鎳，氧化鎳可供鎳精煉廠使用，以解決硫化鎳原料不足的問題。至于鐵鎳更是便于用于制造不銹鋼，降低生產(chǎn)成本。如印尼Antam公司利用本土的紅土型鎳礦，生產(chǎn)鐵鎳的成本去年已降至1.4美元／磅鎳（1磅＝0.453kg--編者注）年產(chǎn)量近1萬噸含鎳量。  
    第五，世界紅土型資源主要分布于近赤道地區(qū)，大部分靠近海岸，便于外運。

    因此，紅土型鎳建廠的投資雖然較大，一般每磅鎳年生產(chǎn)能力需9～11美元，但由于上述長處，如果工藝合理，管理有素，其每磅鎳的生產(chǎn)成本可低于硫化鎳。以澳大利亞大型鎳業(yè)公司西部礦業(yè)公司（WMC）為例，每磅鎳的總成本（包括投資攤銷）自1996年3.0美元降至2.0美元（2000年）。工藝成熟、管理先進的紅土型鎳礦也可以達到這個水平。特別是近幾年紅土型鎳礦壓力酸浸技術(shù)項目的詳細可行性研究報告，將鈷的價值計算在內(nèi)，每磅鎳的生產(chǎn)成本均在1.4美元以下。因此，紅土型鎳礦開發(fā)利用的技術(shù)中心已由火法轉(zhuǎn)為濕法的酸浸金屬。 

    隨著近幾年澳大利亞西部三個紅土型鎳廠的投資興建，人們對于紅土型鎳礦資源的利用性能及其類型又有新的認識，現(xiàn)可分為兩類：一類稱為“濕型”，主要分布于近赤道地區(qū)，如新喀里東尼亞、印尼、菲律賓、巴布亞新幾內(nèi)亞和加勒比海地區(qū)；另一類稱為“干型”，主要分布于距赤道較遠的南半球大陸，以西澳為代表。除西澳外，紅土型鎳礦資源在東澳亦有分布，產(chǎn)于東澳昆士蘭州北部及新南威爾士州中西部，已探獲有300萬噸鎳金屬量，全澳合計達1500萬噸鎳金屬量。自1999年初起，西澳相繼有三個高壓酸浸的鎳廠開始生產(chǎn)，這三個廠為考斯（Cawse）、布?。˙ulong）和莫林莫林（Murrin Murrin），一期工程均基建完畢，這三個廠采用的基本工藝流程均為高壓酸浸HPAL（High PressureAcid Leach），但后半部流程有所不同。考斯鎳廠生產(chǎn)氫氧化鎳中間產(chǎn)品，然后再電解生產(chǎn)出金屬陰極鎳和硫化鈷。布隆廠的流程則不經(jīng)過氫氧化鎳中間產(chǎn)品的過程，直接電解生產(chǎn)鎳和鈷金屬。莫林莫林則與古巴Moy Bay鎳廠現(xiàn)場流程相近，并沿用加拿大Sherritt技術(shù)，先生產(chǎn)混合的硫化鎳／鈷中間產(chǎn)品，而后電解精煉生產(chǎn)出金屬鎳和鉆。 

    世界上又有一批新的紅土型鎳礦PAL鎳廠的興建和擴建項目開始著手進行 展趨勢十分明顯，可以歸納為：

   （1）由于硫化鎳可供開發(fā)資源的明顯減少，世界未來十年鎳產(chǎn)量的增加將主要來源于紅土型鎳礦資源的開發(fā)，而紅土型鎳礦資源開發(fā)中，PAL技術(shù)發(fā)展趨勢大于鐵鎳技術(shù)； 

   （2）PAL濕法技術(shù)與紅土型鎳礦的火法冶煉廠的投資成本大體相當，即年生產(chǎn)能力每磅鎳8～12美元。但是，PAL技術(shù)的鎳廠在下一輪興建或擴建項目中，其基建投資將會明顯下降； 

   （3）PAL流程的生產(chǎn)成本在一般情況下低于鐵鎳流程，加上PAL方法耗能明顯低于鐵鎳流程。因此，在經(jīng)濟上，PAL技術(shù)方法將顯示出其優(yōu)越性； 
   （4）由于“濕型”紅土礦資源具有品位較高、粘土少，易于處理的優(yōu)點，與“干型”紅土礦資源相比，“濕型”資源的開發(fā)項目更具有開發(fā)利用的優(yōu)勢。 

   （5）紅土型鎳礦的PAL技術(shù)可 在現(xiàn) 場生產(chǎn)出 中間產(chǎn)品：氫氧化鎳或硫鎳，由此可以提供現(xiàn)有鎳精煉廠的擴產(chǎn)或解決供料不足的問題，這是目前西方許多鎳公司所采取的經(jīng)營方向。這個經(jīng)營思路值得我國借鑒。