Медно-никелевые руды Кольского полуострова – их добыча, переработка, комплексное использование (стр. 2 )

Природные материалы, в составе которых содержится никель в количествах, позволяющих его извлекать с максимальной экономической выгодой, называются никелевыми рудами. Среди них выделяют два основных типа: сульфидные медно-никелевые и силикатные никелевые.

Никелевая руда образуется, как и другие руды, в результате остывания и кристаллизации магмы, содержащей в своем составе соединения металла.

Месторождения никелевой руды

Морфология рудных тел, геологические условия залегания, минеральный и вещественный состав руд, а также особенности их технологической переработки – в совокупности все это позволяет то или иное месторождение отнести к определенному классу.

В основном, никелевые месторождения подразделяются на:

1. Медно-никелевые сульфидные. Данный тип месторождений никеля встречается в Канаде (Томпсон и рудный район Сёдбери), Австралии (Камбалда), на территории стран СНГ (Норильское, Талнахское, Октябрьское, Мончегорское, Каула и т.д.);
2. Никелевые силикатные и кобальт-никелевые силикатные, а также оксидно-силикатные ферро-никелевые. Такие месторождения можно встретить, преимущественно, на Южном Урале, Побужье, а также в Кубе, Индонезии, Новой Каледонии, Австралии;
3. Медно-колчеданные;
4. Жильные сульфидно-арсенидные комплексные.

Последние два типа месторождений относятся ко второстепенным.
Таблица 1.Основные месторождения никеля в России

Месторождение	Тип руд	Доля в запасах РФ, %	Содержание никеля в рудах, %	Добыча в 2006 г., тыс. т;
Октябрьское (Таймырский АО)	Сульфидный медно-никелевый	40,3%	0,87%	220,2
Талнахское (Таймырский АО)	25,8%	0,7%	39,1	—
Ждановское (Мурманская область)	13,4%	0,56%	32,8	—
Буруктальское (Оренбургская область)	Силикатный никелевый	7,2%	0,64%	10,6

Стоит отметить, что железомарганцевые конкреции, располагающиеся на океанском дне, также можно рассматривать в качестве потенциального источника никелевых руд.

Образование руды в медно-никелевых сульфидных месторождениях происходит в несколько этапов. Изначально, существует однородный никеленосный расплав, который при определенных условиях разделяется на силикатный и сульфидный компоненты. Сульфидный расплав отличается своим большим весом, под действием которого происходит его оседание и концентрация в придонных частях интрузивов. Его кристаллизация происходит только после полного завершения силикатного расплава. Никеленосная магма поднимается по глубинным разломам, определяя геологическую позицию рудных районов и полей данного типа месторождений.

Рудные тела крупнейших месторождений отличаются своей пластообразной формой, которая, как правило, совпадает с направлением расслоенности интрузивных массивов. Также встречается жильная форма рудных тел, столбообразная или другая, более сложная, которая определяется разрывными нарушениями.

Отличительными характеристиками данного типа месторождений выступает наличие выдержанного минерального состава руд.

Для месторождений, относящихся ко второму типу, при образовании характерно выветривание серпентенитов, при котором разлагаются минералы, а также осуществляется передвижение некоторых подвижных элементов водными потоками в более низкие участки земной коры, где элементы образуют осадок в виде вторичных минералов.

Данные месторождения славятся большим количеством никелевых залежей, которые втрое больше, чем запасы никеля в сульфидных рудах. К наиболее масштабным месторождениям можно отнести те, которые расположены на территории Филиппин, Новой Каледонии, Индонезии, Австралии.

Месторождения, относящиеся ко второму типу, подразделяют на:

1. площадной коры;
2. линейно-площадной коры;
3. линейные;
4. имеющие сложную морфологию рудных тел.

Особенности добычи никеля в России

Люди с давних времен активно использовали природные богатства в своей деятельности. С наступлением эпохи плавильных технологий были созданы различные сплавы, которые широко применялись в различных сферах деятельности, и в то же время увеличилась добыча природных ископаемых.

Именно тогда и был обнаружен никель — достаточно редкий, но обладающий уникальными свойствами металл, который, кстати, был весьма затруднителен для изучения в силу своей тугоплавкости и ряда других свойств, обусловивших в последствии его название, означающее на немецком языке «чертенок». После проведенных исследований ученые отметили уникальное свойство металла – сочетание никеля и некоторых других материалов значительно повышает их прочность.

Добыча никеля в мире

Наша планета не очень богата месторождениями никеля, особенно если сравнить его с другими полезными ископаемыми. Примечательно, что никель входит в состав метеоритов, исходя из этого, существует предположение о том, что этот металл имеет инопланетные корни. Однако залежей никеля в чистом виде практически не существует — ведется добыча никелевой руды, а в дальнейшем с помощью обработки доменными печами либо другими способами выделяется непосредственно и сам никель.

К основным никельсодержащим месторождениям относятся:

• сульфидно-медно-никелевые руды;
• оксидно-силикатные руды.

В прочих месторождениях запасы элемента незначительны, в их составе содержание никеля не больше 0,3% от всего запаса.

Существуют первичные и конечные потребители никеля. Первые занимаются непосредственным производством нержавеющей стали, и потребляют около 70% металла.

К основным государствам с таким производством относят:

• Россию;
• Японию;
• Австралию;
• Канаду;
• Китай.

Страны Европейского союза, США, Южная Корея, Япония и Китай – это страны-конечные потребители, имеющие производство никельсодержащих товаров, необходимых в машиностроении, строительстве, химической промышленности и т.д.

Российская территория имеет наибольший показатель мирового запаса данного металла, это около 35 %. Несмотря на довольно значительные месторождения, не секрет, что никелю в России уделяется гораздо меньше внимания по сравнению с газом и нефтью. Однако в Российской Федерации все же проводятся активные разработки разведанных месторождений этого металла. Каждый год происходит наращивание добываемых объемов, и последние несколько лет мировое лидерство в производстве никеля принадлежит российской , доля этого промышленного гиганта составляет приблизительно 20% от производства во всем мире. Кстати, что касается конкурентов «Норильского никеля», то довольно весомый объем производства у компании Канады IncoLtd, совместного англо-австралийского производства BHPBilliton, Бразильской компании Vale SA и Jinchuan Group, принадлежащей КНР.

Самые крупные сульфидные медно-никелевые месторождения в России находятся в Красноярском крае под Норильском и на территории Кольского полуострова в Ждановском. Норильские запасы составляют свыше 85 % российских запасов этого металла, Мурманские месторождения содержат 10 %, а остальные принадлежат силикатно-никелевым месторождениям, находящимся на Урале.

Воронежский никель

Буквально несколько лет назад никель был обнаружен и в Воронежской области в Новохоперском районе – это Елкинское и Еланское месторождения вблизи р.Хопер, которые составляют около 400 тыс.тонн. Данное месторождение заинтересовало ГМК «Норильский никель» еще в 1990 году, однако конкурс был проведен только в 2011 году и выиграла его Уральская . Хотя крупнейшая российская компания была убеждена, что разработкой последнего выявленного месторождения займется именно она, так как это единственное предприятие в стране, имеющее возможность осуществление полного цикла обработки никелевых руд.

Тем не менее, лицензию получила Уральская компания – это тоже своего рода российский промышленный гигант, который имеет около 50 предприятий, причем большинство из них градообразующие. Согласно заключенных соглашений с Воронежской областью УГМК до 2015 года разработает проектно-сметную документацию для проведения поисково-оценочных работ, оценит имеющиеся объемы месторождения, затем будут спроектированы геолого-разведочные работы. К началу 2017 года будет разработана проектно-сметная документация для возведения горно-обогатительного комбината в г.Новохоперск Воронежской области, а так же для развития металлургического производства Урала. Воронежская область в свою очередь получит значительное вливание в областной бюджет, что будет способствовать социально-экономическому развитию региона.

Однако для жителей области прогнозы на будущее показались не столь радужными, а наоборот разработка месторождений, по их мнению, может привести к экологическим и социальным катаклизмам. И буквально через несколько месяцев состоялся первый митинг протеста, в котором участвовали несколько тысяч протестующих против добычи никеля. Эта была первая волна возмущения, которая продолжается до сих пор. Кроме участвующих в митингах общественных активистов, свое недовольство выразили и природоохранные организации, которые опасаются, что добыча никеля может негативно повлиять на жизнь области в ближайшем будущем. По их мнению, на сегодняшний момент угроза может быть не столь очевидна, к тому же наполнение местного бюджета и предоставление рабочих мест оттесняют экологические вопросы на второй план. Однако необходимо осознавать, что спустя несколько лет добывающая компания закончит разработки и переместится на другой участок, а местным жителям придется самим разбираться с последствиями.

Но есть ли, действительно, основания для опасений жителей и насколько серьезны риски?

Влияние добычи никеля на экологию

Горнодобывающая отрасль в результате своей деятельности в любом случае оставляет после себя отходы горных пород, бедных руд и различных химических веществ, которые при извлечении из недр земли, участвуют в различных, и подчас бесконтрольных, химических реакциях, естественно, не идущих на пользу экологии. К тому же, высохнув, отходы становятся мелкой пылью с содержанием токсических веществ – мышьяка, ртути и так далее, а она легко распространяется даже небольшим порывом ветра по всей округе. В результате возможно частичное или полное исчезновение растительности, нарушение естественной среды обитания животных, которые, не приспособившись, покидают опасную территорию либо вовсе погибают.

Таким образом, если учесть, что идет постоянное сокращение природного ареала и наоборот требуются дополнительных мер по охране окружающей среды, деятельность горнодобывающей отрасли может внести весомый вклад в загрязнение окружающей среды.

Тем более стоит учесть, что данные Еланское и Елкинское месторождения находятся вблизи известных природных заповедников и одной из самых чистых европейских рек Хопер. Поэтому добыча никеля должна проводиться в соответствии с самыми жесткими экологическими ограничениями, причем не открытым, а шахтным способом отработки, который значительно дороже, однако не наносит такого урона ландшафту. Хотя нельзя не отметить и тот факт, что УГМК уже обладает некоторым опытом, так как имеет производство в Башкирии, которое находится в непосредственной близости с заповедником, и осознает всю ответственность от такого соседства.

Конечно, добывающая компания обещает максимально обезопасить жителей региона и предлагает различные компромиссные варианты по наболевшим вопросам, например, она обещает обеспечить складирование отходов в специальные запечатанные подземные хранилища, где они и будут храниться, не нанося вред экологии. Однако данное предложение существует пока только на бумаге, а что будет в реальности неизвестно. Так что, по всей видимости, данный вопрос следует решать на государственном уровне, с созданием соответствующих комиссий, отслеживающих соблюдение всех требований по охране окружающей среды.

Ситуация осложняется тем, что в Воронежской области планируют не только добывать никель, но и заниматься его первичным обогащением, после которого так же будут оставаться отходы. Технологические процессы проводятся с использованием огромного количества воды, которая, пройдя реакцию, становится «мертвой» и при попадании в водоемы практически убивает живые организмы, влияя на всю природу в целом.

Кстати, при разработке месторождения необходимо будет перевести довольно значительную сельскохозяйственную площадь в промышленную землю, соответствующе переместив и плодородный слой почвы, при этом не стоит забывать, что Воронежская область славится своим Черноземьем, которое с давних времен относят к аграрной жемчужине всего мира.

Добыча никеля, происходящая на глубине менее трехсот метров, влияет не только на ландшафтную поверхность, но и на грунтовые воды, загрязняя их вредными элементами. А залежи в Воронежской области находятся как раз не ниже 250-300 метров. В связи с этим опасения падения уровня грунтовых вод вполне обоснованны, так как, изъяв породу, и не заполнив пустоты, возможно наступление засухи, которая самым негативным образом скажется на регионе и близлежащем заповеднике.

Угрозу экологической обстановки при добыче никеля вызывает и необходимость обжига руды, ведь полезный металл составляет не более 3 % породы и извлекать его выгоднее вблизи месторождения. В данном случае возможно несколько вариантов:

• флотация, т.е. породу промывают, повышая уровень концентрации металла до 20%;
• обжиг руды, в результате которого произведенные продукты (окатыши) легко транспортируются на металлургический комбинат. Минусом является образование сернистого газа, который в атмосфере может вызывать кислотный дождь.

Однако опасения по этому поводу были рассеяны – УГМК планирует использовать флотацию, и, кстати, предприятие, осуществляющее обжиг, оснащено новым оборудованием, которое вырабатывает не сернистый газ, а кислоту, являющую не опасной. Но опять же подтвердятся ли заверения добывающей компании или нет можно будет узнать в будущем.

Добыча природных ископаемых в наше время существенно отличается от проводимых работ в прошлом, и, прежде всего, благодаря современным технологиям и оборудованию разработаны специальные меры, предотвращающие вредные последствия. Однако проведение таких мероприятий требует значительных денежных вложений.

Поэтому, подводя итог, можно заключить, что при строжайшем контроле государственной власти и правильном, а главное, честном подходе добывающей компании, которая позаботится об использовании дорогостоящих современных систем очистки, можно свести к минимальному уровню наносимый вред экологии. Однако, если этого не случится, добыча никеля приведет к необратимым последствиям, с которыми столкнутся даже наши правнуки.

Никелевая промышленость

Исторические источники свидетельствуют об использовании никеля еще в древние времена. Однако, его официальное открытие случилось только в середине 18 века – в 1751 году. Целое столетие, вплоть до конца 19 века, добыча никеля не была масштабирована и осуществлялась исключительно на территории определенных стран, к которым относятся Германия, Греция, Италия, Норвегия, Швеция. Только к 80-м годам 19 века отмечается более активная фаза развития никелевой промышленности, которая связана с разработкой крупных залежей в Новой Каледонии и канадского месторождения Садбери.

Никелевое производство в России было начато также в 19 веке. Первым найденным на территории РФ месторождением никелевых руд является Петровское месторождение, расположенное на территории Среднего Урала. Оно было обнаружено еще в начале 19 века, однако ошибочно было принято за месторождение руд медных. Но все попытки добыть из данного месторождения медь были тщетны, в связи с чем его забросили вплоть до 1855 года. Именно тогда одним из инженеров было определено наличие никеля в руде. Спустя некоторое время на протяжении целых четырех лет из данного месторождения удавалось извлекать порядка 60 тонн металлического никеля. К концу столетия было обнаружено еще ряд месторождений на Среднем Урале, к которым относятся Истокинское, Ивановское, Ургунское, Верхненейвинское.

Несмотря на интенсивное начало производства никеля на местном уровне, со временем разработка указанных месторождений была прекращена. Основными причинами этого являлись ограниченные разведанные запасы, а также конкуренция никеля, добываемого в Новой Каледонии и Канаде, который был существенно дешевле по цене. В начале 20 века был начат второй этап освоения никелевых залежей. Ему предшествовало обнаружение новых залежей металла. В это же время начинается строительство никелевых предприятий, первым из которых является Ревдинский завод, выплавивший в период первой мировой войны порядка 40 тонн никеля.

На территории СССР первое предприятие по производству никеля было открыто в 1933 году. Начиная с 1938 года, также запущены в эксплуатацию и «Южуралникель», а в 1942 году с мощностей Норильского горно-металлургического комбината была получена первая партия никеля. После окончания второй мировой войны никелевые предприятия продолжают открываться. Так, запускаются в работу «Печенганикель», Побужский никелевый .

В настоящее время никелевая промышленность продолжает успешно развиваться.