鎳的原子系數(shù)28，化學(xué)符號(hào)ni，是一種有光澤的銀白色金屬，鎳具有突出的物理和化學(xué)性能，熔點(diǎn)1453℃，沸點(diǎn)2900℃，密度8.902g/cm3。鎳與濃硝酸反應(yīng)激烈，與稀硝酸反應(yīng)較慢，有較好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗腐蝕性和氧化性能良好，在高溫下保持較高的強(qiáng)度。此外，鎳還具有能被磁化，可塑性強(qiáng)特點(diǎn)。
鎳可與許多金屬組成合金，是不銹鋼、鎳基合金和合金結(jié)構(gòu)鋼的主要組成元素。目前世界40~50%的鎳用于生產(chǎn)各種特殊鋼材，20~30%用于有色金屬合金，12~15%用于電鍍。
鎳的用途
鎳是一種歷史悠久、應(yīng)用廣泛的金屬，早在公元235年，中國就開始使用鎳礦物制造硬幣;在公元前200年，金屬鎳的鋅鎳合金(白銅)就已經(jīng)開始使用?，F(xiàn)在鎳主要用于制造不銹鋼、高鎳合金鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼等。
在軍工制造業(yè)方面：廣泛用于飛機(jī)、雷達(dá)、導(dǎo)彈、坦克、艦艇、宇宙飛船、原子反應(yīng)堆等方面;
在民用工業(yè)方面：鎳常制成結(jié)構(gòu)鋼、耐酸鋼、耐熱鋼等材料，應(yīng)用于各種機(jī)械制造業(yè)、石油等行業(yè);鎳與鉻、銅、鋁、鈷等元素可組成非鐵基合金，鎳基合金、鎳鉻基合金等，用于制造耐高溫、抗氧化材料，并泛用于制造噴氣渦輪、電阻、電熱元件、高溫備結(jié)構(gòu)件等領(lǐng)域;此外，鎳在陶瓷顏料和防腐鍍層以及化學(xué)工業(yè)等行業(yè)也有廣泛用途。
鎳的礦物類型
鎳元素屬于親鐵元素，在地球中的含量位居第5，僅次于硅、氧、鐵、鎂，在地核中含鎳最高，鎳礦在地殼中的含量為0.018%，在地殼中鐵鎂質(zhì)巖石含鎳高于硅鋁質(zhì)巖石，例如橄欖巖含鎳為花崗巖的1000倍，輝長巖含鎳為花崗巖的80倍。
自然界中已知含鎳礦物約50余種，常見的鎳礦物約有10多種，主要礦物有鎳黃鐵礦〔(ni，fe)9s8〕、硅鎂鎳礦〔(ni，mg)sio3·nh2o〕、針鎳礦或黃鎳礦(nis)、紅鎳礦(nias)等。詳細(xì)鎳礦物見下表。
1.鎳黃鐵礦
鎳黃鐵礦是一種鎳和鐵的硫化礦物，化學(xué)成分為(fe，ni)9s8，當(dāng)成分中鐵和鎳的比值為1時(shí)，含鎳量為34.22%。經(jīng)常含鈷，可達(dá)3%，世界上90%的鎳是從這種礦物中提煉的。鎳黃鐵礦為古銅黃色，條痕綠黑色，具有金屬光澤;摩氏硬度3;密度4.5~5g/cm3。
2.硅鎂鎳礦
硅鎂鎳礦呈綠色(或淺綠色、白色)，單斜晶系，成致密集合體和鐘乳狀體。化學(xué)式〔(ni，mg)sio3·nh2o〕;密度2.27～2.87g/cm3;有時(shí)成細(xì)粉狀，半玻璃光澤，用于提煉鎳和制造鎳鋼、鎳黃銅、鎳青銅等。
3.針鎳礦
針鎳礦是硫化鎳礦物，成分nis，含nii5%，三方晶系，晶體呈針狀，集合體為纖維放射狀、毛發(fā)狀，偶爾呈粒狀。顏色為淺黃銅色，表面常因氧化而呈現(xiàn)錆色，條痕綠黑色，金屬光澤，摩氏硬度3~4，密度4.5~5g/cm3。
4.紅鎳礦
紅鎳礦又稱“紅砷鎳礦”，成分nias，含ni43.92%，as56.08%，六方晶系，通常呈致密塊狀集合體，粒狀集合體，具有梳狀、放射狀結(jié)構(gòu)的腎狀體，有時(shí)呈網(wǎng)狀和樹枝狀。顏色為淺銅紅色，條痕褐黑;金屬光澤，摩氏硬度5;密度7.6~7.8g/cm3。
全球鎳礦資源儲(chǔ)量
全球鎳資源儲(chǔ)量豐富。2014年美國地址調(diào)查局發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，全球鎳資源儲(chǔ)量約7400萬噸，其中紅土鎳礦約60%，硫化鎳礦約40%。各國鎳礦資源儲(chǔ)量主要是澳大利亞1900萬噸，巴西1200萬噸，，俄羅斯760萬噸，中國290萬噸，加拿大270萬噸。詳細(xì)見下表：
鎳礦礦床類型
自然界中已知的鎳礦床有巖漿型、風(fēng)化殼型(紅土型)、海相沉積型和熱液型4種類型，其中巖漿型和風(fēng)化殼型(紅土礦)是目前鎳礦床最主要的利用類型。在中南部非洲已發(fā)現(xiàn)的鎳礦床中，絕大部分屬于巖漿型，少數(shù)為風(fēng)化殼型，海相沉積型和熱液型尚未被發(fā)現(xiàn)。
1.巖漿型
大陸邊緣裂解型ni cu(pge)礦床
該類型礦床主要分布在中南部非洲古大陸邊緣，在大陸裂解時(shí)，幔源基性巖漿上侵，fe、ni、cu、pt等含礦硫化物巖漿發(fā)生熔離作用，當(dāng)巖漿中硫達(dá)到飽和時(shí)，fe、ni、cu、pt等元素與 s結(jié)合，形成硫化物熔體，并不斷濃集，在構(gòu)造有利地段的不同空間富集成礦。該類型礦床常成群分布于古大陸邊緣，形成一個(gè)或多個(gè)礦集區(qū)，資源潛力巨大，是ni cu(pge)礦床的重要成礦類型。
造山型ni cu礦床
該類型礦床主要分布于中南部非洲東部地區(qū)，該類型礦床主要是在造山帶后碰撞拉張的構(gòu)造環(huán)境下，巖石圈伸展減薄，軟流圈地幔物質(zhì)發(fā)生減壓部分熔融，當(dāng)產(chǎn)生的大規(guī)模幔源巖漿沿深斷裂上侵到一定深度后，由于物理化學(xué)條件的變化，原始巖漿中的硫達(dá)到飽和而使硫化物在深部發(fā)生預(yù)富集，隨后一次或多次上侵貫入到已固結(jié)巖體的構(gòu)造薄弱帶，形成nicu硫化物礦床。
與地幔柱活動(dòng)有關(guān)的ni cu(pge)礦床
地幔柱活動(dòng)是大陸垂向增生的重要方式之一，其還可能導(dǎo)致巖石圈大規(guī)模的隆升、伸展，甚至大陸裂解，形成大量鎂鐵—超鎂鐵巖侵入體、巖墻和大面積連續(xù)的溢流玄武巖噴發(fā)，構(gòu)成巨大的火成巖。
2.風(fēng)化殼型鎳礦床
風(fēng)化殼型鎳礦床又稱紅土型鎳礦，是由超鎂鐵巖(純橄欖巖、橄欖巖、蛇紋巖)在熱帶或亞熱帶氣候條件下，經(jīng)化學(xué)風(fēng)化作用，使鎳從含鎳的硅酸鹽礦物(橄欖石、頑火輝石等)中淋濾出來，隨地表水往下滲透到風(fēng)化殼的下部，形成富含鎳的次生礦物，使原來呈分散狀態(tài)的鎳得到富集，在地下水面以上及其附近形成一定規(guī)模的風(fēng)化殼，從而形成可供工業(yè)利用的富鎳風(fēng)化殼，一般形成上部的紅土氧化鎳礦層和下部的硅酸鎳礦層。該類型礦床是特殊地質(zhì)和特定地表環(huán)境共同耦合作用的產(chǎn)物，與巖石巖性、構(gòu)造環(huán)境、氣候特征、地形地貌及地下水條件等內(nèi)外生因素密切相關(guān)。
全球鎳礦儲(chǔ)量
全球鎳資源較豐富， 區(qū)域分布集中：鎳在地殼中含量為0.018%，資源較為豐富，根據(jù)usgs(美國地質(zhì)調(diào)查局)數(shù)據(jù)，2019年全球鎳的儲(chǔ)量為8900萬噸，按目前消費(fèi)量，可開采年限約為37年。
從包含范圍更大資源口徑看，陸地上鎳含量不小于1%鎳資源量超過1.3億噸。此外，在海底的鐵錳結(jié)核中也存在大量的鎳資源，目前由于開采難度高，處于未開發(fā)狀態(tài)。
此外，隨著硫化鎳礦的開發(fā)和貧化，紅土鎳礦成為全球鎳資源主體，分別約占全球鎳資源和鎳礦產(chǎn)量的60%和70%。
整體分布范圍及礦床特點(diǎn)
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。目前，全球已探明的紅土鎳礦資源總量為126億噸，鎳平均品位1.28%。新喀里多尼亞、菲律賓、印度尼西亞和澳大利亞4個(gè)國家擁有的紅土鎳礦資源排名在全球前四位，其中印尼是品質(zhì)最優(yōu)的紅土鎳礦資源地，其與菲律賓全球鎳礦金屬產(chǎn)量此消彼長，兩者鎳礦山產(chǎn)量占全球30%左右。
世界大中型鎳礦分布圖如下：
世界上鎳礦資源分布中，紅土鎳礦約占55%，硫化物型鎳礦占28%，海底鐵錳結(jié)核中的鎳占17%。海底鐵錳結(jié)核由于開采技術(shù)及對(duì)海洋污染等因素，目前尚未實(shí)際開發(fā)。2015年全球探明鎳基礎(chǔ)儲(chǔ)量約8100萬噸，資源總量14800萬噸，基礎(chǔ)儲(chǔ)量的約60%為紅土鎳礦，約40%為硫化鎳礦。
1. 硫化鎳礦床
中國甘肅省金川鎳礦帶、吉林省磐石鎳礦帶;加拿大安大略省薩德伯里(sudbury)鎳礦帶;加拿大曼尼托巴省林萊克的湯普森(lynn lake-thompson)鎳礦帶;蘇聯(lián)科拉(kojia)半島鎳礦帶;俄羅斯西伯利亞諾里爾斯克(hophhjibck)鎳礦帶;澳大利亞坎巴爾達(dá)(kambalda)鎳礦帶;博茨瓦納塞萊比-皮奎(selebi phikwe)鎳礦帶;芬蘭科塔拉蒂(kotalahti)鎳礦帶。
2. 紅土鎳礦床
南太平洋新喀里多尼亞(new caledonia)鎳礦區(qū);印度尼西亞的摩鹿加(moluccas)和蘇拉威西(sulawesi)地區(qū)鎳礦帶;菲律賓巴拉望(palawan)地區(qū)鎳礦帶;澳大利亞的昆士蘭(queensland)地區(qū)鎳礦帶;巴西的米納斯吉拉斯(minas gerais)和戈亞斯(goias)地區(qū)鎳礦帶;古巴的奧連特(oriente)地區(qū)鎳礦帶;多米尼加的班南(banan)地區(qū)鎳礦帶;希臘的拉耶馬(lary mma)地區(qū)鎳礦帶;以及蘇聯(lián)和阿爾巴尼亞等國的一些鎳礦帶。
主要鎳礦資源國
全球鎳礦儲(chǔ)量區(qū)域分布較為集中，前三大國家印度尼西亞、澳大利亞、巴西占比均超10%，合計(jì)約占全球鎳儲(chǔ)量的60%，中國鎳礦儲(chǔ)量較少，僅占全球儲(chǔ)量的3%。全球鎳礦生產(chǎn)區(qū)域集中度也較高，印度尼西亞、菲律賓和俄羅斯三者約占全球鎳礦產(chǎn)量的56%。
紅土型鎳礦：主要分布在赤道附近的古巴、新喀里多尼亞、印尼、菲律賓、緬甸、越南、巴西。
硫化物型鎳礦：主要分布在加拿大、俄羅斯、澳大利亞、中國和南非等國。
2017年世界各國鎳礦產(chǎn)量及儲(chǔ)量
