В прошлом Великобритания получала большую часть своих поставок хромита из Родезии, Новой Каледонии и Турции. Хотя в Родезии добывается более чем достаточно хромита для удовлетворения британских потребностей, Англия разрешала экспортировать большую часть родезийской руды в другие страны и импортировала иностранную руду для части собственных нужд. Вероятно, большая часть родезийской продукции до войны направлялась в Соединенные Штаты. Значительная часть руды, потребляемой в Англии, поступала из Турции, где английские фирмы в течение многих лет проявляли интерес к добыче хромита. Большая часть индийской продукции, вероятно, использовалась в Великобритании, но часть ее направлялась во Францию.
Франция.
— Во Франции известно несколько месторождений хромита, но они не имеют коммерческого значения. Поэтому Франция, как и Англия, полностью зависит от зарубежных источников поставок хромита. Однако, в отличие от Англии, у Франции есть только одна колония, Новая Каледония, содержащая важные месторождения хромита; но, к счастью, эта колония содержит достаточно руды, чтобы стать одним из основных мировых источников хромита.
Хотя компания Chrome Co., Ltd., которая контролирует основные новокаледонские месторождения хромита и является крупнейшим поставщиком, представляет как английский, так и французский капитал, Франция посредством политических рычагов может контролировать добычу хромита на острове. Хотя в прошлом, вероятно, большая часть хромита, используемого во Франции, поступала из этого источника, Франция также использовала родезийские и турецкие руды, а также, вероятно, в значительной степени российские руды, в то время как много новокаледонской руды направлялось в Германию, Соединенные Штаты и Великобританию.
Основными французскими фирмами, производящими феррохром, являются Société Electrometallurgique Française в Ла-Пра, Société La New Metallurgie в Жифре, Société Anonyme Electrometallurgique в Альбервиле, Keller, Leleux et Cie в Ливе, Société Electrometallurgique de Saint Beron в Сен-Бероне, Ch. Betrolus в Бельгарде и Rochette Frères в Эпьере.
Германия.
— За исключением неважных низкосортных месторождений в Силезии, Германия не имеет запасов хромита в своих границах. Как потребитель хромита Германия по значимости стоит в одном ряду с Францией, причем большая часть потребляемой руды используется в производстве феррохрома, основными производителями которого были заводы Круппа. Однако в изобилии производятся и хромовые химикаты. Неизвестно, чтобы какая-либо из бывших колоний Германии имела месторождения хромита, за исключением Тоголенда, но месторождения в Тоголенде не освоены и считаются неважными.
В прошлом Германия получала хромит из Новой Каледонии, Родезии, Турции, Греции и, вероятно, России. Из-за длительной железнодорожной перевозки из России и плохого состояния развития промышленности в Турции руды из этих двух стран в годы, непосредственно предшествовавшие войне, в значительной степени заменялись рудами из-за рубежа. Таким образом, все четыре крупные страны-потребителя хромита в основном ориентировались на Новую Каледонию и Родезию как на свои источники снабжения.
Во время войны, когда зарубежный хромит был недоступен, Германия благодаря своим отношениям с Турцией получила возможность приобретать хромит из Малой Азии, а также, вероятно, с хромитовых рудников в Сербии, Венгрии, Боснии и Герцеговине. Таким образом, в случае необходимости, когда обычные зарубежные источники снабжения были отрезаны, Германия через свои отношения с соседними странами смогла получить по суше достаточное количество хромита для удовлетворения своих потребностей в боеприпасах. Если бы война продолжилась, Германия, несомненно, развила бы хромитовые ресурсы Урала, и они вместе с месторождениями Малой Азии, даже при их текущем состоянии разработки, могли бы обеспечивать Германию неопределенно долго.
Вероятно, что германский контроль стал значимым на рудниках Малой Азии во время войны. Благодаря относительно небольшим улучшениям транспортной инфраструктуры, таким как строительство железнодорожных веток к основным месторождениям, хромитовые рудники Малой Азии могли бы быть возрождены до такой степени, чтобы позволить рудам конкурировать с родезийской и новокаледонской рудой и снова поставить их в число крупных мировых производителей. Месторождения велики, и по запасам они сопоставимы с месторождениями Родезии и Новой Каледонии.
Россия.
— Россия независима в том, что касается ее потребностей в хромите. Из ее добычи, составляющей около 20 000 тонн в год, отечественная промышленность потребляет менее одной четверти, а остальное доступно для экспорта в страны, менее обеспеченные ресурсами хромита.
Большая часть хромита, используемого в России, идет на производство хромовых химикатов. Российский бихроматный завод в Елабуге, к востоку от Казани, основанный в 1892 году, потреблял около 2 000 тонн руды ежегодно.
РЕЗЮМЕ
Политический и коммерческий контроль над основными месторождениями хромита в мире обобщен в следующей таблице:
Таблица 27. — Политический и коммерческий контроль над месторождениями хромита
Country Political
control Predominant
commercial
control
New Caledonia French French-British
Rhodesia British British
Asia Minor Turkish Turkish
Ural Mountains, Russia Russian Russian-British
Greece Grecian Uncertain
Serbia Serbian Uncertain
India British Probably British
Canada British United States-Canadian
United States United States United States
Brazil Brazilian United States
Cuba Cuban United States
Japan Japanese Japanese
Austria-Hungary Austrian Uncertain
Guatemala Guatemalan United States
Великобритания и Франция производят в своих колониальных владениях достаточно хромита для собственных нужд и для экспорта, но Соединенные Штаты, крупнейший в мире потребитель, должны зависеть, за исключением времени чрезвычайных ситуаций, от импорта, в основном из Новой Каледонии и Родезии.
Различные страны время от времени играли важную роль в удовлетворении мирового спроса на хромит. Одна страна за другой вытеснялись с рынка по мере появления более дешевых или более качественных сортов хромита. Временами эти изменения были вызваны обнаружением более крупных тел руд более высокого качества, чем те, что добывались ранее, а в других случаях они были вызваны тем, что дешево транспортируемые руды заменяли руды, неудобно расположенные по отношению к центрам потребления.
Так, в начале девятнадцатого века и примерно до 1830 года Уральский горный регион России обеспечивал большую часть мировых потребностей в хромите, которые были невелики. Около 1830 года в восточной части Соединенных Штатов, особенно в Мэриленде, были сделаны важные открытия хромита, и Соединенные Штаты вскоре вытеснили Россию как ведущего производителя хромита. После этого в течение многих лет Соединенные Штаты продолжали лидировать в добыче хромита примерно до 1870 года, когда отечественные месторождения постепенно приблизились к истощению, а важные месторождения, открытые в европейской Турции и Малой Азии, начали интенсивно разрабатываться.
Малая Азия была основной страной-производителем хромита примерно с 1870 года до начала двадцатого века. Месторождения продолжали разрабатываться довольно стабильно из-за их богатства и больших размеров, хотя они были неудобно расположены с точки зрения транспортировки. Только некоторые месторождения, такие как месторождения в регионах Макри и Александретта, находились настолько близко к побережью, что руду можно было перевозить на мулах или верблюдах в порты отгрузки. Из более крупных месторождений, таких как Дагарди, руду приходилось перевозить животными на железнодорожные станции, часто на расстояние многих миль, а затем по железной дороге к побережью. Из-за этих трудностей турецкая руда была в значительной степени заменена рудой из важных новокаледонских и родезийских месторождений, как только они были освоены.
В Новой Каледонии рабочая сила дешева, а все месторождения находятся недалеко от побережья. С помощью парусных судов и трампов, которые взимают низкие ставки и часто требуют такие тяжелые материалы, как хромит, в качестве балласта, эту руду можно доставлять в пункты потребления с относительно небольшими затратами. Родезийские месторождения хромита не так доступны с побережья, но они велики и богаты, а тарифы на железнодорожные перевозки до порта отгрузки исключительно низки. По этой причине родезийская руда смогла успешно конкурировать на рынке с новокаледонской рудой, и эти два источника, таким образом, в последние годы совместно удовлетворяли большую часть потребностей основных стран в хромите.
Во время войны из-за ненормальных условий, возникших вследствие нехватки транспортных мощностей, существовала значительная неопределенность относительно того, будет ли возможно обеспечить американских потребителей хромита импортными рудами. Под влиянием значительно более высоких цен добыча хромита в Соединенных Штатах увеличилась с 255 длинных тонн сырого хромита в 1913 году до примерно 82 350 тонн в 1918 году, в основном в Калифорнии, Вашингтоне и Орегоне. Это производство было больше, чем годовая добыча сырой руды из любого отдельного источника (за исключением 82 910 тонн из Новой Каледонии в 1906 году) с момента начала промышленности по добыче хромита. Это производство, конечно, не могло продолжаться без быстрого истощения американских запасов хромита и не представляет собой нормального развития.
ГЛАВА VI. НИКЕЛЬ. Автор: К. С. Корбетт
ПРИМЕНЕНИЕ НИКЕЛЯ
Никель используется главным образом в производстве специальных сталей. По оценкам [65], около 60 процентов всей добычи никеля идет на выплавку стали в нормальное время и больше — в условиях войны. Никелевые стали являются наиболее важными из всех легированных сталей и наиболее часто используемыми [66]. Они применяются там, где требуется необычайная прочность на разрыв. Никель-хромовые стали используются в производстве броневых плит.
[65] Отчет Королевской комиссии по никелю Онтарио, 1917 г., стр. 300.
[66] Брэдли Стоутон: «Металлургия железа и стали», 1911 г.
Обычные никелевые стали обычно содержат около 3,5 процента никеля. «Высоконикелевые стали, содержащие до 40 процентов никеля, используются для специальных целей, где важны немагнитные свойства, устойчивость к коррозии и, прежде всего, отсутствие расширения или сжатия, или любое желаемое расширение или сжатие при изменении температуры» [67].
[67] Отчет Королевской комиссии по никелю Онтарио, 1917 г., стр. 301.
Цветные никелевые сплавы нашли широкое применение, и, вероятно, около 20 процентов мировой добычи никеля идет на их производство. Безусловно, наиболее важными являются сплавы, образованные из никеля и меди. Один из них, обычно называемый «купроникелем», содержит приблизительно 80 процентов меди и 20 процентов никеля и широко используется для оболочек пуль и других военных целей. Другой, ставший хорошо известным под торговой маркой «монель-металл», содержит 29 процентов меди, 67 процентов никеля, около 2,5 процента железа и небольшое количество марганца. Он производится непосредственно из штейна Садбери. Монель-металл используется главным образом там, где необходим прочный, не подверженный коррозии металл, например, в частности, в гребных винтах судов.
По оценкам, около 2 процентов добычи никеля используется для гальванопокрытий. В значительной степени никелирование предотвращает коррозию покрываемого металла.
Никель также используется для аккумуляторов; для чеканки монет; в качестве катализатора при отверждении масел или жиров (твердые жиры используются для производства мыла); для кухонной утвари; и в качестве пигмента для окрашивания керамических изделий. Сомнительно, чтобы на эти последние цели уходило более 3 процентов мировой добычи никеля.
Медь придает стали свойства, несколько схожие с теми, что придает никель, в частности, повышая прочность на разрыв. Кремний также придает стали схожие свойства, увеличивая, прежде всего, вязкость и прочность на разрыв. Значительная доля хрома делает сталь высокоустойчивой к коррозии. Однако не известно ничего, что могло бы заменить никель в специальных сталях, имеющих нулевой или заранее определенный коэффициент расширения, таких как «инвар» или «платинит».
Никель обладает необычайной способностью придавать свой белый цвет сплавам меди; отсюда его использование в чеканке монет. Другие белые металлы, которые могли бы быть использованы вместо него, менее распространены и более дороги. Нет другого распространенного металла или сплава, обладающего хорошим цветом, большой прочностью и устойчивостью к коррозии, которыми обладают монель-металл и подобные сплавы никеля и меди.
Соли никеля используются в качестве заменителей металлов платиновой группы в качестве катализаторов при отверждении масел и жиров.
ИЗМЕНЕНИЯ В ПРАКТИКЕ
Добыча никеля в довольно крупных масштабах началась только после открытия рудников в Новой Каледонии в 1875 году. Для обработки этих руд в Англии и континентальной Европе были построены плавильные и аффинажные заводы. Поскольку руды относятся к силикатному типу и не содержат меди, они легко поддавались обработке обычными процессами плавки с флюсами для удаления пустой породы, а затем нагреванием с древесным углем для восстановления до металлического состояния. Был получен чистый металл, который нашел хороший рынок сбыта.
Добыча медно-никелевых руд в районе Садбери началась в 1887 году. Из-за наличия меди вместе с никелем в этих рудах пришлось разрабатывать новые процессы аффинажа и преодолевать торговые предубеждения против продукта. На это ушли упорные усилия в течение нескольких лет. Только одна из первых компаний, начавших работать в районе Садбери, сохранилась до настоящего времени. Это Canadian Copper Co., производственная дочерняя компания International Nickel Co.
Для обработки медно-никелевых руд были разработаны три новых процесса аффинажа. Orford Copper Co. (дочерняя компания International) использует процесс с сульфатом натрия (salt cake process). Этот процесс представляет собой сплавление с сульфидом натрия, при котором сульфид меди концентрируется в верхней части, а сульфиды никеля — в нижней части расплава. Повторное сплавление «верхов» и «низов» обеспечивает хорошее разделение.
У компании Mond был процесс еще до того, как у нее появились рудники. Этот процесс основан на летучести никеля путем пропускания оксида углерода над штейном, который был предварительно подвергнут обжигу и выщелачиванию от содержания меди. Образуется карбонил никеля, Ni(CO)4, и металлический никель осаждается при разложении этого продукта, так что полученный никель является чистым.
Процесс Гибинетта, процесс, основанный на электролизе, был впервые разработан на заводе Orford Copper Co. на штейне Садбери. Он использовался для низкосортных руд во Фредериктауне, штат Миссури, а затем позже для норвежских руд в Кристиансанне. Он будет использоваться на новом аффинажном заводе British-American Co. в Онтарио.
Монель-металл производится непосредственно из штейна Садбери с удалением небольшого количества меди. Он известен как естественный сплав, в отличие от сплава, полученного путем объединения чистых металлов.
Увеличение использования никельсодержащей железной руды для выплавки стали уменьшит количество никеля, которое придется добавлять при производстве такой стали. Это, вероятно, будет скомпенсировано увеличением использования таких сталей.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ
Анализы изверженных пород показывают, что никель присутствует в средней изверженной породе в количестве 0,020 процента [68]. О его встречаемости Кларк говорит [69]: «Очень часто обнаруживается в изверженных породах, вероятно, как составляющая оливина. * * * Присутствие никеля особенно характерно для магнезиальных изверженных пород, и в них он обычно ассоциируется с хромом». О меди он говорит: «Минутные следы этого металла часто обнаруживаются в изверженных породах, хотя они редко определяются количественно». По оценкам [70], медь присутствует в средней изверженной породе в пропорции около 0,010 процента, или только около половины содержания никеля, а цинк и свинец присутствуют в еще меньшей пропорции. Несмотря на это большее обилие никеля, месторождения меди, свинца и цинка, пригодные для разработки, гораздо более распространены, и добыча их соответственно больше. «Таким образом, можно сказать, что никель менее поддается концентрации агентами, которые способствуют образованию месторождений, пригодных для разработки, чем другие упомянутые металлы (медь, свинец и цинк)» [71].
[68] Ф. У. Кларк, «Данные геохимии», Бюллетень 616, Геологическая служба США, 1916 г., стр. 27.
[69] Там же, стр. 18.
[70] Отчет Королевской комиссии по никелю Онтарио, 1917 г., стр. 95.
[71] Там же.
Из вышесказанного можно сделать вывод, что никелевые месторождения, имеющие значение, вероятнее всего, будут встречаться в связи с изверженными породами, особенно основными. Это действительно так; фактически, единственные известные никелевые месторождения коммерческой или перспективной коммерческой ценности встречаются в ассоциации с основными изверженными породами. Никеленосные металлогенические провинции мира можно сказать, что они лежат внутри петрографических провинций. Харкер говорит [72]: «Изучение пород, принадлежащих к одному великому периоду магматической активности, и их фактического распределения позволяет нам выделить области большей или меньшей протяженности, внутри которых породы представляют большую или меньшую степень родства, причем закон заключается в том, что более выраженная специализация идет с более узкой локализацией». На основе этого закона и факта, отмеченного Кларком и упомянутого выше, никеленосные металлогенические провинции могут быть ограничены более тесно, чем просто областями основных изверженных пород. Можно сказать, что они примерно совпадают с областями основных изверженных пород, характеризующихся минералами группы оливина, причем эти минералы образовались в результате высокого содержания магния в магме породы.
[72] Альфред Харкер, «Естественная история изверженных пород», 1909 г., стр. 89.
Никелевые руды встречаются там, где была необычная сегрегация элемента в изверженной породе во время затвердевания. В некоторых местах для превращения породы в руду потребовалась дальнейшая концентрация путем выветривания. В других местах концентрации путем выветривания оказалось недостаточно, чтобы сделать никель ценным сам по себе, но она повысила содержание железа в породе, а вместе с ним и содержание никеля, до такой степени, что сделала руду ценной в первую очередь как железную руду и дополнительно ценной из-за содержания в ней никеля.