Месторождения латеритных никелевых руд представляют собой поверхностные, выветренные корки, сформированные на ультраосновных породах. На их долю приходится 73% континентальных мировых ресурсов никеля, и в будущем они станут основным источником добычи никеля.
Латеритные никелевые руды, образовавшиеся в результате интенсивного тропического выветривания богатых оливином ультраосновных пород, таких как дунит, перидотит и коматиит, и их серпентинизированных производных, серпентинит, который состоит в основном из силиката магния , серпентина и содержит ок. 0,3% никеля. Это исходное содержание никеля сильно увеличивается в процессе латеритизации. Следует различать два типа латеритных никелевых руд: типы лимонита и типы силикатов.
тип лимонита латериты (или оксидный тип) высокообогащены железом из-за очень сильного выщелачивания магния и кремнезем. Они состоят в основном из гетита и содержат 1-2% никеля, включенного в гетит. Отсутствие лимонитовой зоны в рудных месторождениях связано с эрозией.
Силикатная никелевая руда (или сапролитного типа), образовавшаяся под лимонитовой зоной. Он обычно содержит 1,5-2,5% никеля и состоит в основном из обедненного магнием серпентина, в который включен никель. В карманах и трещинах серпентинитовой породы зеленый гарниерит может присутствовать в незначительных количествах, но с высоким содержанием никеля - в основном 20-40%. Он связан с новообразованными филлосиликатными минералами. Весь никель в силикатной зоне вымывается вниз (абсолютная концентрация никеля) из вышележащей гетитовой зоны.
Типичные месторождения никелевых латеритных руд - это очень большие тоннажные месторождения с низким содержанием, расположенные близко к поверхности. Обычно они находятся в диапазоне от 20 миллионов тонн и выше (это ограниченный ресурс в 200 000 тонн никеля при 1%), а в некоторых примерах приближается к миллиарду тонн материала. Таким образом, как правило, залежи никелевой латеритной руды содержат много миллиардов долларов стоимости на месте содержащегося металла..
Рудные месторождения этого типа ограничены покровом выветривания, сформированным над ультраосновными породами. Как таковые, они имеют тенденцию быть табличными, плоскими и действительно большими, покрывающими многие квадратные километры поверхности Земли. Однако в любой момент времени площадь разрабатываемого месторождения никелевой руды намного меньше, обычно всего несколько гектаров. Типичный никелевый латеритный рудник часто работает как открытый или вскрытый рудник.
Никелевые латериты - очень важный тип месторождения никелевых руд. Они становятся наиболее важным источником металлического никеля для мирового спроса (в настоящее время вторым после).
Никелевые латериты обычно добывают открытым способом. Никель извлекается из руды различными способами. Гидрометаллургические процессы включают (HPAL) и кучное выщелачивание, за которыми обычно следует экстракция растворителем - электровыделение (SX-EW ) для извлечения никеля. Другим гидрометаллургическим способом является процесс Карона, который состоит из обжига с последующим выщелачиванием аммиаком и осаждением в виде карбоната никеля. Кроме того, ферроникель производится методом вращающейся печи-электропечи (RKEF).
Обработка кислотным выщелачиванием под высоким давлением применяется для двух типов никелевых латеритных руд:
Преимущества установок HPAL заключается в том, что они не столь избирательны в отношении типа рудных минералов, сортов и природы минерализации. Недостатком является энергия, необходимая для нагрева рудного материала и кислоты, а также износ установок и оборудования горячей кислотой. Более высокие затраты на энергию требуют более высокого содержания руды.
Кучное выщелачивание никелевых латеритов в первую очередь применимо к типам руды с низким содержанием глины, богатым оксидами, где содержание глины достаточно низкое, чтобы обеспечить просачивание кислоты через кучу. Как правило, этот способ производства намного дешевле - до половины стоимости производства - из-за отсутствия необходимости нагревать руду и повышать давление до кислоты.
Руда измельчается, агломерируется и, возможно, смешивается с бедной глиной породой, чтобы предотвратить уплотнение глиноподобных материалов и, таким образом, сохранить проницаемость. Руда укладывается на непроницаемые пластиковые мембраны, и кислота просачивается через кучу, как правило, в течение 3-4 месяцев, на этой стадии от 60% до 70% никель-кобальта выделяется в раствор кислоты, который затем нейтрализуется с помощью образуется известняк и промежуточный продукт - гидроксид никеля и кобальта, который обычно затем направляется в плавильный завод для очистки.
Преимущество кучного выщелачивания никелесодержащих латеритных руд состоит в том, что завод и инфраструктура рудника намного дешевле - до 25% от стоимости установки HPAL - и менее опасны с технологической точки зрения. Однако они несколько ограничены по типам обрабатываемой руды.
Недавнее развитие добычи никелевых латеритных руд представляет собой особую разновидность тропических месторождений, типичными примерами которых являются месторождения Акойе на Филиппинах, разработанные на офиолите последовательность ultramafics. Эта руда очень богата лимонитом (обычно с содержанием от 47% до 59% железа, от 0,8 до 1,5% никеля и следов кобальта ) что она практически аналогична бедной железной руде. По существу, некоторые сталеплавильные заводы в Китае разработали процесс смешивания никель-лимонитовой руды с обычной железной рудой для производства исходных продуктов нержавеющей стали.
Другой новый метод извлечения никеля из латеритных руд в настоящее время демонстрируется на экспериментальной испытательной установке на предприятии CSIRO в Перте, Австралия. В процессе DNi для извлечения никеля в течение нескольких часов используется азотная кислота вместо серной, а затем азотная кислота используется повторно. Основным преимуществом процесса DNi является возможность обработки как лимонитовых, так и сапролитных латеритных руд, и, по оценкам, он составляет менее половины капитальных и эксплуатационных затрат, связанных с процессами HPAL или ферроникеля.