4.3. Руды никеля и кобальта

Главными источниками никеля являются сульфидные медно-никелевые и силикатные никелевые руды.

Сульфидные медно-никелевые руды, генетически связанные с расслоенными массивами ультраосновных и основных горных пород, содержат богатый спектр примесей: Сu, Pt, Pd, Rh, Au, Ag, Pb, Zn, Se, As, Bi, Fe, Cr. Вредными примесями среди них, которые мешают при металлургическом переделе этих руд, являются Pb, Zn, As, Bi.

Минералы никеля

Пентландит (Fe,Ni)₉S₈ или (Fe,Ni)S (железо-никелевый колчедан) является главным источником получения никеля. Соотношения Fe:Ni непостоянны и колеблются в пределах 3:1, 2:1. Может содержать при­месь Со. Хороший проводник электричества.

Пентландит образует аллотриоморфнозернистые агрегаты или со­держится в пирротине в качестве продукта твёрдого раствора в виде ко­ротких пластинок, ориентированных вдоль направлений спайности в пирротине. Пентландит кристаллизуется обычно позже пирротина.

Под микроскопом в отраженном свете пентландит светло-кремовый, светло-желтый, он светлее и желтее пирротина. Изотропный (R=51 %). Рельеф V группы. Полируется хорошо, но легко выкрашивается вдоль направлений спайности. При скрещенных николях полная темнота не достигается, – пентландит остается просветленным.

Пентландит под микроскопом выделяется грубой темной каймой по периферии его зёрен и вдоль трещин спайности. По цвету в отраженном свете пентландит напоминает пирротин (рис. 16), но пирротин, в отличие от пентландита, в скрещенных николях анизотропен. У пирротина очень слабое двуотражение, которое может наблюдаться только в его мономинеральных агрегатах у разноориентированных зёрен. Кроме того, от действия азотной кислоты пирротин медленно окрашивается в светло-коричневый цвет, а пентландит – в более темный, коричневый.

Пирротин чертится стальной иглой, а пентландит нет.

Пирротин Fe_1–xS (магнитный колчедан) встречается в сульфидных медно-никелевых, сульфидно-магнетитовых и колчеданных рудах, а также в составе рудных скоплений пегматитового и пневматолитового происхождения. В скрещенных николях пирротин сильно анизотропный с цветным эффектом в желто-зеленоватых и коричнево-красных тонах. По эффекту анизотропии он сходен с кубанитом, кубанит также маг­нитный, но у кубанита другой цвет эффекта анизотропии (розово-коричневые и серовато-синие цвета).

В пирротине в качестве продукта распада твёрдого раствора может присутствовать пентландит, который образует закономерно ориентированные пламеневидные (рис. 15), а также трех- и шестилучевые звездчатые выделения.

Рис. 15. Пламеневидные выделения пентландита в пирротине. 150^х.

В иммерсии. По П. Рамдору

Рис. 16. Раздробленные агрегаты пирита цементируются пирротином.

68Х. Кузнецкий Алатау

В качестве продукта твердого раствора в пентландите может присутствовать валлериит Сu Fe S₂ • (Mg,Fe,Al)OH_2–3 (это магнитный минерал).

Пентландит травится HNO₃ без вскипания, при этом образуется коричневый налёт, который легко оттирается. Пентландит растворяется в HNO₃, окрашивая раствор в зелёный цвет, а при прибавлении к этому раствору NH₄OH – выпадает бурый осадок гидроокиси железа. От действия HNO₃ бравоит, если он содержится в пентландите, обнаруживает зональное строение и вскипает. (А пирротин в HNO₃ разлагается с трудом. От действия НNO₃ на полированной поверхности пирротина образуется жёлто-бурая иризирующая плёнка, легко стирающаяся; НСl на пирротин не действует.)

Характерными диагностическими свойствами пентландита яв­ляются: светло-кремовый цвет, этот цвет как бы промежуточный

между цветом халькопирита и пирротина, пентландит светлее пирротина; изотропность, достаточно высокий рельеф, хорошая спайность. От похожих в отраженном свете минералов (пирротина, миллерита, валлериита) пентландит отличается более желтым оттенком цвета и пониженной твёрдостью.

В норильских медно-никелевых рудах пентландит и пирротин тесно ассоциируют с халькопиритом и кубанитом. Отмечаются зоны сплошных кубанитовых руд, в составе которых присутствуют пирротин и троилит. Встречаются тесные взаимные срастания моноклинного и гексагонального пирротина. В моноклинном пирротине наблюдаются порой пластинчатые вростки магнетита.

В норильских рудах были выявлены минералы: троилит, макинавит, миллерит, талнахит, моихукит и хейтонит.***

Никелин NiAs (красный никелевый колчедан, купферникель) внешне напоминает по цвету самородную медь и имеет внешнее сход­ство с арсенидами кобальта. Никелин обычно содержит примеси Со и Sb. Он хороший проводник электричества. Никелин образует зернистые и концентрически-зональные колломорфные агрегаты. В правильно образованных кристаллах встречается редко.

Под микроскопом в отраженном свете никелин (рис. 17) белый с ясным желто-розовым оттенком (R=48–58 %), он имеет сильное и яркое двуотражение, особенно на границе полиминеральных срастаний (белый, желто-розовый, светло-коричневый), но при наблюдении крупных

________________

*** Подробное описание этих сульфидных минералов см. в работе: сульфидные медно-никелевые руды Норильских месторождений./Генкин А.Д., Дистлер В.В. и др. – М.: Наука, 1981.

мономинеральных его агрегатов двуотражение в воздухе проявлено очень слабо. В кедровом масле двуотражение от бело-розового до тёмно-буро-розового. Микротвёрдость никелина 385–489 кгс/мм². Никелин отчетливо анизотропный с ясным цветным эффектом, с волнистым угасанием в скрещенных николях. Эффект анизотропии очень яркий розово-желтый, зеленоватый, зеленовато-желтый, серовато-оранжевый, оранжево-красный. Погасание в скрещенных николях прямое, резкое. В диагональном положении имеет серовато-оранжевый тон эффекта анизотропии. При слабом нарушении скрещенности николей около положений темноты возникают попеременно розовато-желтые и зеленоватые тона. Полируется никелин хорошо, но он отличается повышенной хрупкостью, поэтому образцы с крупными мономинеральными скоплениями никелина следует перед изготовлением аншлифов обязательно цементировать.

Рис. 17. Никелин, замещаемый по трещинам и окаймлённый саффлоритом.