内容提要

本书系统阐述了我国以金川镍矿为代表的所有镍钴矿的历史和现代化开采技术，内容包括地质矿床

特点、岩学力学在矿山应用、无轨采矿、凿岩爆破新方法、遥控通风、新式井下用火箭、各种胶结充填新

技术、计算机在矿山管理及充填提升的应用，以及镍钴金属在国内外的产量、供需关系等多方面先进生产

技术和管理经验，同时还附有镍钴矿山的各种矿物性质，镍、钴、铜及铂族元素产品的标准、开采品级要

求等资料。许多技术决窍、经济统计资料是第一次公开发表，对各种矿山、设计、研究、大专院校、矿管

部门的科技、管理人员，是一部不可多得的必备参考资料。

目录

第一章 总论

第一节 镍钻工业的发展历史

第二节 镍、钴金属特性及中国镍钴矿的分布

第三节 中国镍钻开采技术未来的展望

第二章 镍钴矿山地质

第一节 中国镍钴矿床分布及分类

第二节 金川矿区的地质特征

第三节 镍钴矿床简介

第四节 中国镍矿床的地质特点

第五节 矿山生产中物化探综合方法找矿新技术和矿山地质综合研究

第三章 矿山工程地质与岩石力学

第一节 镍钴矿床开发中工程地质与岩石力学研究的特殊意义

第二节 金川镍矿岩体工程地质特征

第三节 金川镍矿露天矿开采的岩体工程地质与稳定性分析评价

第四节 金川镍矿地下开采岩体工程地质与稳定性分析评价

第四章 开拓工程与井巷建设

第一节 开拓系统

第二节 不良岩层中开拓工程施工

第三节 金川镍矿的斜坡道工程

第四节 巷道掘进

第五章 凿岩爆破

第一节 概述

第二节 液压凿岩台车凿岩

第三节 爆破

第四节 无爆破掘进和采矿新技术

第六章 采矿方法

第一节 中国镍钴矿山采矿方法的演变

第二节 上向分层胶结充填采矿法

第三节 下向倾斜分层六角形进路胶结充填采矿法

第四节 机械化下向胶结充填采矿法

第五节 VCR采矿法

第六节 削壁充填法

第七节 崩落采矿法

第八节 大面积开采的围岩控制

第七章 胶结充填工艺及新技术

第一节 金川充填材料的选择及其物理力学性质

第二节 粗骨料胶结充填料的制备与输送

第三节 高浓度料浆管道自流输送新工艺

第四节 胶结充填新工艺新技术的研究

第八章 矿山通风

第一节 矿山通风技术的发展

第二节 金川二矿区通风系统与采场通风

第三节 金川龙首矿通风系统

第四节 井下风机站设置与遥控技术

第五节 露天转井下通风系统

第六节 新型风机的特性

第七节 镍钴矿山氡的析出与排氡

第九章 矿山机械与自动化

第一节 概述

第二节 地下采掘机械的性能

第三节 地下装载机械的性能

第四节 金川镍矿二矿区无轨地下运输机械性能

第五节 矿井提升设备

第六节 矿山电气自动化

第七节 井下矿山通讯

第十章 矿山安全新技术

第一节 顶板控制技术

第二节 安全保护控制技术

第三节 溜井堵塞及处理

第四节 提高爆破降尘效果及控制盲残炮的方法

第五节 车辆运输及安全

第六节 压气机械防止噪声方法

第十一章 矿山现代化管理

第一节 管理方法的转变

第二节 现代化管理方法在金川镍矿的应用

第三节 金川镍矿的目标管理

第四节 计算机在金川镍矿现代化管理中的应用

第五节 计算机在金川镍矿生产过程控制中的应用

第十二章 镍钴矿山技术改造及技术经济

第一节 金川一矿区的建设及技术改造

第二节 金川二矿区的建设及技术改造工程

第三节 吉林磬石镍矿的技术改造

第四节 云南金平镍矿的建设及复产

第五节 新疆喀拉通克铜镍矿

第六节 中国镍钻矿的技术经济指标

第七节 世界的镍钻供需情况

附录

主要参考文献

编后记

为满足国家对镍钴产品的需要，我国一方面积极开展镍钴资源的勘察工作，同时进口

镍、钻原料生产镍、钴产品。

建国后最早开发的镍矿山是1958年四川会理镍矿和辽宁清原铜矿，在铜镍矿石中选出

的铜镍精矿以及河北省杏山开挖的块状镍矿石，送沈阳冶炼厂冶炼，开创了我国首先用自

己的矿产原料生产电镍。

真正的镍矿山开发是1958年四川会理镍矿、陕西商南镍矿和云南墨江风化壳镍矿的开

发。商南镍矿为地下开采，品位Ni0.3％～0.4％，生产能力300t/d，并建有小鼓风炉生产

高冰镍。陕西商南镍矿及墨江镍矿（Ni0.7％～0.8％），因开采品位过低，而于1962年相

继关闭。60年代初，金川镍矿、磐石镍矿大规模开采，从此揭开了中国镍钻工业大发展的

序幕。

1.3 中国钴工业开发

1954年沈阳冶炼厂从湿法炼锌系统采用黄药法除钴产出黄原酸钻渣。该厂以黄原酸钴

渣为原料，通过还原溶解、氧化沉钻产出含C030％～40％的氢氧化钴，然后再经干燥、焙

烧、电炉还原熔炼成粗金属钴，最后用电解精炼法得到电钻。

钻土矿的冶炼工艺通常是采用鼓风炉还原熔炼产出钻铁，产出的钻铁经退火或焙烧处

理，然后酸浸得到含钴溶液，经净化和亚硝酸钠（钾）沉钻、焙解、粉碎等工序制得工业

氧化钴粉。江西省南昌市五金矿业公司于1952年就用简易鼓风炉熔炼钴土矿产出钻铁。

1956年成立江西冶炼厂，产出的钴铁送上海三英电冶厂（上海冶炼厂前身）处理。广东梅

县也用同样工艺从钴土矿熔炼出钴铁，送潮州冶炼厂处理生产工业氧化钻。

1958年，赣州钻冶炼厂从当地的钻土矿中生产出氧化钴。由于赣南、粤北等地的钴土

矿资源分散，无法大规模开采。

中国钻工业起步于50年代，利用冶炼副产品生产出一定数量的钻产品。其后由于国家

对金川有色金属公司及吉林镍业公司大力开发，建立了两个镍钻基地，为我国镍、钻工业

的大发展打下了坚实的基础，钻产量现已超过400t/a。不久的将来，中国会由镍钻进口大

国变为镍和硬质合金、钻盐出口国。

1.4 中国镍钴矿山的发展

中国镍钻矿山的发展大体上经历了三个时期：

第一阶段：勘探开发期。50年代，为了满足工业发展的需要，中国在大规模开展镍钴

矿床地质普查勘探和群众报矿的同时，仅在陕西商南、四川会理进行小规模开采，并从国

外进口氧化镍和钻矿进行冶炼提纯。50年代后期，随着金川、磐石镍矿的发现，中国的镍

钴开采进入了真正的建设发展期。

第二阶段：成长期。60年代中期开始，金川镍矿的开发建设使中国的镍钴开采进入了

成长期。初期的镍矿开采主要开采出露地表的矿石，主要有金川龙首矿小露天、金川露天

矿和吉林磐石富家和大岭露天矿。60年代中期至70年代后期，金川镍矿开始进行井下用上

向分层胶结充填采矿法开采，地下开采比重不断上升，形成了露天开采、地下开采多种采

矿法并存的格局，70年代末，形成年生产矿石约150万吨的生产能力。

第三阶段：发展期。进入80年代，中国在甘肃、四川、吉林、青海、云南、广西、新

疆等省、自治区都进行镍矿的开发，并从加拿大、美国、瑞典、法国、西德、芬兰、澳大

利亚等国大量引进先进技术和设备，使矿山开采技术及能力得到很大的进步和发展。与此

同时，露天开采逐步结束，到1990年底，镍矿几乎全部转由地下用胶结充填法开采。矿石

产量也由前期的约150万吨年生产能力增加到350万吨。

第二节 镍、钴金属特性及中国镍钴矿的分布

2.1 镍、钴金属特性

镍和钴都是银白色磁性金属，金属钴表面抛光后有淡蓝色光泽。镍和钴与铁、铂族元

素一起组成第八族元素。镍和钴的性质很类似，具有抗腐蚀、耐高温、抗氧化、强度高、延

展性好等性能，是生产各种高温高强度合金、磁性合金和结构钢的主要添加剂，广泛地用

于冶金、化工、石油、建筑、机器制造、仪表、仪器以及航天、航海等领域。镍与铬、铜、

铝、钻等元素组成各种耐酸、耐高温非铁基合金、镍基合金、镍铬基合金，用于制造喷气

涡轮、电阻、电热元件、电工器材、高温设备结构件等；镍粉用作化学反应加氢催化剂；镍

镀层既光亮美观、又防锈耐蚀。含钴合金在900～1000C时仍具有很高的强度和抗蠕变性

能，多用于制作喷气发动机的耐高温部件。钴能提高铁基、铝镍基和稀土金属合金的磁饱

和强度和居里点（磁性消失温度），使其具有高矫顽力，是电气工业中优良的磁性材料。钻

钨合金被广泛地用作制造高级工具材料；在石油化工工业中，钴被广泛地用作催化剂；氧

化钻是陶瓷制品的脱色剂和颜料；钴的有机化合物在油漆中作催干剂。同位素60Co是γ射线

源，用于物理、化学、生物研究和医疗方面。

在镍钴的工业提炼过程中，可以把镍钴矿石里的铂、钯、锇、铱、釕、铑、硒、碲、金、

银等贵金属也提炼出来，这些贵金属价值极高，不但是珠宝行业重要原料，而且是高科技

中催化剂，电阻、温控、太阳能、仪表、电子系统中重要金属原料。

2.2 镍钴矿床的分布

地壳中镍的含量并不稀少，它的克拉克值为0.01％，已探明的世界陆基镍含量约1.1

×108t，目前已发现的镍矿物六十余种，但有工业价值的不多。目前，世界上开采的镍矿可

分为硫化矿和氧化镍－硅酸镍矿两大类。按已探明的世界镍储量计算，硫化矿仅占总储量的

20％，氧化镍－硅酸镍矿占80％，但目前世界上镍主要来源于硫化矿。我国的镍矿资源80％

以上为硫化矿，硅酸镍矿约占20％。我国镍矿资源主要分布在甘肃、新疆、吉林、云南、四

川等省、自治区。甘肃省的金川铜镍硫化矿床含镍、铜、钻、铂族金属，具有极其重要的

开采价值，其镍储量约占全国70％左右。根据目前各国公布的镍储量看，我国镍的保有储

量仅次于新喀里多尼亚、古巴、加拿大、俄罗斯、印度尼西亚和菲律宾，占第七位。