中国与印尼镍资源及产业发展分析

日期: 2024-06-01 22:11:21|浏览: 74|编号: 71028

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中国与印尼镍资源及产业发展分析

全球镍资源储量十分丰富,镍矿在地壳中的含量约为0.018%。镍矿可分为红土镍矿(氧化镍矿)和硫化镍矿。红土镍矿主要分布在北回归线和南回归线以内的热带国家,主要有古巴、巴西、印尼、菲律宾、澳大利亚、新喀里多尼亚、巴布亚新几内亚等;硫化镍矿主要分布在加拿大、俄罗斯、澳大利亚、中国和南非等。

根据美国地质调查局数据,2017年全球镍矿储量约7400万吨,资源储量极其丰富,其中红土镍矿约占60%,硫化镍矿占40%。从国家来看,全球镍矿储量最丰富的国家为澳大利亚,2017年储量高达1900万吨,约占全球储量的25%;巴西次之,储量为1200万吨;俄罗斯储量为760万吨;中国2017年储量仅为290万吨,主要为硫化镍矿,占全球储量不到4%,严重依赖进口。

印尼镍矿资源相对集中在苏拉威西岛及附近岛屿,苏拉威西岛镍矿资源约占印尼镍矿总资源的80%。苏拉威西岛是印尼中部的一个大岛,陆地总面积17.46万平方公里。苏拉威西岛形状类似大写字母“K”,当地人称其为大K岛。岛上多高山深谷,平原少,是印尼山地面积占比最大的岛屿。印尼青山基地就位于此岛。

原生镍的主要消费者为不锈钢、电池、电镀、合金等。其中,中国不锈钢粗钢产量呈现井喷式增长,2000年中国不锈钢粗钢产量近52万吨,到2017年产量增长至2346万吨,占全球总产量的一半以上;同时,中国原生镍80%以上用于不锈钢生产,不锈钢行业全年消耗全球镍消费量的65%以上。

图为全球镍消费占比

中国经济的高速增长不仅带动了不锈钢行业的蓬勃发展,也带动了国际电解镍价格的持续上涨,2007年LME镍价达到每吨5万美元以上的峰值。正是因为电解镍价的上涨,不锈钢企业面临着高昂的成本负担,而硫化镍矿的供应也开始落后于中国的步伐。多年来,硫化镍矿的储量和品位不断下降,迫使从业者另辟蹊径,这也给了镍生铁登上世界舞台的机会。

硫化镍矿与红土镍矿的选矿冶炼工艺存在明显差异,硫化镍矿需要根据矿石品位采用不同的选矿方法,然后进行冶炼。硫化镍矿的冶炼方法主要采用锍冶炼,即各种硫化镍矿经过不同的火法冶金工艺精炼成低镍锍,再将低镍锍经转炉吹炼成高镍锍(硫化镍与硫化铜的合金)。高镍锍再经过镍精炼厂不同的精炼方法,生产出不同的镍产品。甘肃金川、新疆新鑫矿业等公司均采用此工艺生产电解镍。

红土镍矿在冶炼前通常要经过破碎、筛分、筛分等工艺,除去弱风化、含镍量低的块状基岩。氧化镍矿的冶炼富集方法可分为火法冶金和湿法冶金两大类,火法冶金又可分为锍冶炼、镍铁法、粒铁法等,湿法冶金又可分为还原焙烧-常压浸泡法、高压酸洗法等。

镍铁冶炼工艺简介

镍铁的生产工艺也多种多样且复杂,根据冶炼设备可分为回转窑-电炉(RKEF)、高炉、电炉等工艺,目前RKEF是红土镍矿冶炼的主流工艺。

RKEF工艺为回转窑-矿热炉工艺,是一种成熟的工艺,设备简单易控,生产效率高。但其缺点是冶炼温度(约1500℃)高,消耗大量冶金焦炭和电,生产成本高,有粉尘污染。另外,矿石的镍品位对火法冶金工艺生产成本影响很大,矿石镍品位每降低0.1%,生产成本约增加3%-4%。该工艺适用于处理A型镁硅酸盐红土矿、中间型C1、C2型红土矿,Ni品位>1.6%,最好为1.8%,有利于节省生产成本。

RKEF工艺流程为矿石配料——回转窑干燥——回转窑焙烧——炉冶炼粗镍铁——LF炉精炼(或机械搅拌脱硫)——精炼镍铁水淬——产出合格镍铁颗粒。

国内首家采用大型矩形矿热炉RKEF工艺生产镍铁的企业是青山集团投资建设的福安鼎鑫镍铁公司。该项目由中国恩菲工程技术有限公司设计,采用2座φ5×40m干燥窑、4座φ4.8×100m回转窑、4座圆形矿热炉。目前这2条RKEF生产线生产稳定,指标良好,成本为国内最低。

烧结-高炉还原冶炼工艺是我国近几年发展起来的红土矿冶炼工艺,高炉生产镍铁与生铁在技术上相似。目前国内高炉生产低镍生铁较多,原料一般为含镍1%左右的红土镍矿,生产镍含量2%的低镍生铁通常焦比为0.8左右(800公斤焦炭/吨镍生铁)。从技术角度看,烧结-高炉还原冶炼工艺存在高炉容积利用率低、焦炭消耗大、烧结污染严重、镍生铁中磷含量高、镍回收率低等缺点。

高炉生产镍铁的主要工艺流程为:矿石干燥、筛分(大块破碎)——配料——烧结——烧结矿加焦块、熔剂(石料)入高炉冶炼——镍铁水铸及渣水淬——产出镍铁锭和水淬渣。

随着国家产业政策的调整,500m以下炼铁高炉大量被淘汰,但由于国内不锈钢用镍资源短缺,需要大量进口红土镍矿,加之当地政府为了解决就业、创造税收,利用这些淘汰的高炉加工红土镍矿,生产出含镍3%-5%的镍铁。

回转窑—电炉还原工艺是我国常用的火法冶金工艺,其工艺简单分为以下几个步骤:干燥焙烧,将矿石在直径3m、长80m的回转窑中用热气加热到650℃-700℃,除去全部附着水和60%-70%的结合水;冶炼还原,将热矿石在电炉中熔化成矿熔体,再还原,分离出粗镍铁和铁渣;精炼,一般采用钢包精炼,脱硫、除磷。

回转窑-磁选工艺又称直接还原工艺,目前全球唯一采用此工艺的公司为日本冶金公司大江山冶炼厂。此工艺被公认为处理红土镍矿最经济的方法,其最大特点是生产成本低,85%的能源消耗由煤炭提供,每吨矿石耗煤量为160-180kg。相比之下,电炉冶炼镍铁工艺80%以上的能源消耗由电力提供,每吨矿石耗电量为560-180kg。但此工艺的主要问题是回转窑的结圈和回收率。虽然大江山冶炼厂经过多次改进,但工艺技术仍不够稳定。

印尼NPI行业现状

镍铁在炼钢工业中作为合金元素添加剂,可以提高钢的抗弯强度和硬度。

红土镍矿大部分用于冶炼镍生铁,行业内通常将镍含量超过15%的产品称为镍生铁,镍含量低于15%的产品称为NPI。由于镍资源主要集中在苏拉威西岛,因此印尼大部分NPI工厂都位于该地区。其中中苏拉威西省有青山集团、新华联,以及未来可能投产的恒顺中盛和银海万象。3月份该省镍生铁产量约占印尼3月份镍生铁产量的64%。

此外,东南苏拉威西省有德隆和,其产量占印尼3月镍生铁产量约24%。其余主要产地为北马鲁古省、南苏拉威西省、马鲁古省和万丹省;北马鲁古省有新兴铸管和金川项目,预计今年投产,青山集团参与的工业园也在北马鲁古省,占印尼3月镍生铁产量约9%;南苏拉威西省有华迪实业;马鲁古省有振石项目;万丹省有两家印尼背景的企业:和世纪冶金。

全球原生镍供应增长放缓

中国镍铁行业发展

目前,我国镍铁生产企业有150多家,主要分布在山东、江苏、内蒙古、辽宁、福建等地区。其中山东以高炉生产企业为主,电炉生产企业数量少但规模较大,以新海为代表;山西、江苏、河南等地区也有一定数量的高炉企业;而内蒙古、宁夏等地区基本都是矿热炉企业,其中内蒙古在产企业数量较多但产能相对较小。

图为高镍生铁产能分布

目前不锈钢厂上马镍铁项目越来越多,如青山控股与韩国浦项合资的青浦合金、宝钢与中钢合资的中宝滨海镍业等。此外,山东、江苏等地不少厂家也在积极谋划扩大产能,形成规模优势。青山集团、江苏德龙、山东新海是国内三大镍铁冶炼企业。

国内企业也纷纷布局海外镍铁、不锈钢产业,其中代表企业为青山集团。而对于国内镍铁行业,市场关注的焦点在于环保,国内环保督查的持续收紧将限制国内镍铁产量的增幅。换言之,国内镍铁的巅峰已过,最多300多家镍铁厂的辉煌已不复存在。行业亏损洗牌后,中小企业纷纷关停,再度受到印尼低价镍铁的冲击,国内镍铁厂或将再度出现关停潮。

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