1.镍矿石和矿物

在现代技术和经济条件下，能在工业规模上加工提取金属或生产品的矿物集合体称为矿石，能被人类利用的矿物称为有用矿物。如果含量不太低，不适合工业规模加工，就叫煤矸石，煤矸石就是废石。因此，矿石由有用矿物和脉石两部分组成。

地菊中镍的含量估计在0.02%左右，是铜、铅、锌之和的两倍，但可供开采的丰富镍矿并不多。由于从该矿开采的矿石中镍的品位很低，大多数矿石在用于冶炼之前必须经过精选以获得镍精矿。

镍矿通常分为三类:硫化镍矿、镍矿和砷化镍矿。毒砂中的含镍矿物有红镍矿(NiAs)、镍砷铁矿(NiAs2)和镍砷铁矿(NiAsS)等。只有北非的摩洛哥出产少量此类矿物。目前，从含镍砷化物中提取镍仅限于少数几个国家。世界镍产量约70%来自硫化镍矿，30%来自氧化镍矿。在中国，硫化镍矿的比例较大。

镍是元素周期表中最后一种由过渡金属铁组成的金属元素，由亲氧逐渐变为亲硫，所以镍和钴在自然界中主要以硫化物的形式产生。在所有磁黄铁矿(Fe7S8)中，镍占优势，而黄铁矿(FeS2)具有较高的钴含量。

已知的镍矿有60多种，其中具有工业价值的有以下6种硫化矿(含镍1.0%-2.5%)和3种氧化矿(含镍0.5%-1.5%)，见下表。

硫化镍矿石通常含有主要以黄铜矿(CuFeS2)形式存在的铜，所以硫化镍矿石常被称为铜镍硫化矿石。此外，硫化物矿石含有钴(3%-4%的镍)和铂族金属。硫化铜矿石中镍的平均含量变化很大，从万分之几到5%-7%甚至更多。硫化铜矿可分为两类:致密块矿和浸出染色碎矿。从工艺上看，这种分类便于各种矿石的下一步处理。贫镍浸出矿直接送选矿车间处理，镍含量高的致密块矿直接送冶炼或磁选。硫化镍矿的特点是奶质坚硬，不易破碎，其次是矿石中的硫化物主要是磁铁矿。

2.硫化镍精矿和铜镍硫化精矿

目前，我国大部分镍矿都是由铜镍硫化矿产出。镍矿中有价金属含量很低，乳的变化较大。这种矿石直接入炉炼奶，经济上不划算。因此，矿石开采出来后，必须进行选矿富集。大量脉石经过选矿，得到有价金属含量高的精矿，再进入冶金炉生产铜、镍等金属。

镍含量大于7%的铜镍矿可直接送去冶炼；不到3%需要通过矿物加工来富集。一般通过过优先或综合浮选获得硫化镍精矿或硫化铜镍精矿。浮选适用于处理含镍量高的矿石和小型企业。此时铜镍一起选，得到铜镍精矿，不需要另外设立铜厂单独冶炼铜精矿。但对于含铜量高、含镍量低的矿石和生产规模大的企业，在经济上和技术上都容易上浮。浮选得到的硫化铜精矿相对容易熔融，黄铜矿比磁黄铁矿更容易浮选，黄铜矿在矿石中以单晶粒形式存在。

中国吉林镍冶金公司采用优先浮选。金川公司采用综合浮选，按照贫矿系列和富矿系列两套流程进行选矿。

贫矿的选矿工艺包括三段球磨和两段浮选。第二阶段球磨将矿石磨至-0.074mm，占60%，然后进行浮选，经过一次粗选和一次精选，得到铜镍精矿。第一阶段粗选的尾矿磨至-0.074mm，占70%，然后送至第二阶段浮选，经过一次精选、两次扫选和一次精选，得到铜镍精矿。通过扫泡和两次清洗得到铜镍精矿。原矿含镍0.5%，铜镍精矿含镍3.5%，回收率50%左右。

富矿系列选矿工艺包括三段球磨和两段浮选。将矿石磨至-0.074mm占70%后，进行第一阶段浮选，铜镍精矿磨至-0.074mm占80%进行第二阶段浮选，经过一次粗选和两次精选得到铜镍精矿。第二阶段粗选尾矿经过粗选、扫选和精选，获得硫精矿。原矿含镍1.75%，铜镍精矿含镍6.5%-7.0%，回收率89%-90%。

金川公司和吉林镍业公司冶炼厂使用的镍精矿与国外一些镍厂使用的镍精矿一致，如下表所示。