从越王勾践到印尼菲律宾!这可能是镍产业链梳理得最详细的一篇深度文章了(推荐收藏)
SMM 8月20日讯:公元前494年,吴越之地旌旗遍布,杀声震天。吴王阖闾之子夫差一举打败越王勾践,报了两年前杀父之仇。从此,越王勾践成了夫差的奴仆,驾车养马,宿稻草尝胆,辛勤劳作了十几年。他一直在等待一个力挽狂澜的机会,也在等待一个人。
相传,百岳山脉、瓯江两岸、河床遍布陨石,四周群山环绕、森林密布,是炼铁铸剑的天然之地。大山深处有一座名叫龙泉的小镇,终于有机会“扬名天下”。与此同时,勾践也等待着自己一直在寻找的人,这个人就是欧冶子。
后来,欧冶子利用天赐的龙泉之地,取当地的陨铁,为越王勾践锻造了五把宝剑,震惊了天下……
来源 | 大宗商品定价权
上述这些史料想必是中国文化中家喻户晓的故事。上述这种物质看似神秘,其实和人类金属的冶炼使用息息相关。人类除了自然界中的铜、金之外,最早使用的自然界金属就是陨铁。也就是说,陨铁是人类最早使用的金属铁。陨铁的主要成分是铁,其中往往含有镍,其中铁占80%,镍约占20%。由于镍和铁的熔点接近,所以镍曾被古人误认为是好铁。古代中国、埃及和巴比伦人都曾用镍含量较高的陨铁制作器皿,而由于镍不生锈,也被秘鲁土著人视为银子。早在公元前235年,中国就开始利用镍矿物铸造钱币。
陨石图片
直到 1751 年,镍才被科学发现。斯德哥尔摩的亚历克斯试图研究一种名为砷化镍 (NiAs) 的新金属。他认为其中含有铜,但他提取了一种全新的金属,并于 1754 年宣布并命名为镍。
如今,镍是与我们生活息息相关的金属,但大多数人说起镍,可能只会想到不锈钢。那么镍都分哪些产品?如何开采?镍的终端主要集中在哪些领域?接下来,小编就带大家“深挖”镍产业链,一探真相。
镍产业链概况
镍矿是制造所有镍产品的最终原料,主要分为氧化矿(又称红土镍矿)和硫化矿两种。镍矿衍生的产品分为原生镍(主要有镍板、镍豆、镍珠)、再生镍(包括镍铁、镍生铁)和化学镍(主要产品为镍盐),统称为原生镍。其中镍板、镍豆、镍珠在LME有可交割品牌,上期所只有镍板可以交割。原生镍下游分为不锈钢、合金铸造、电池、电镀等四大板块,其终端包括建筑、石油化工、机械设备、五金制品、家电等五大板块。
梳理原生镍产业链
原生镍矿端主要分为硫化矿和红土矿,硫化矿可以制作镍钴硫化物(MSP)和高镍冰铜(Matte),红土矿也可以制作高镍冰铜(Matte)和镍钴氢氧化物(MHP)。最后这两个矿端生产出来的产品就是电解镍(镍豆、镍板、镍珠)。原生镍的下游主要集中在不锈钢、电池、电镀、合金、铸造四大领域。
镍珠
电解镍产品纯度高、杂质含量低、熔点高、耐腐蚀性强、冷热状态下可压力加工等机械性能好,还有特殊的物理性质:磁性、磁胀性、收缩性、高电真空性能等,因此在工业上得到广泛的应用。电解镍的生产根据原料不同而不同。对于硫化镍矿,主要有硫酸选择性浸出-黑镍除钴-电解沉积法、磨矿浮选-硫化镍电解精炼法,这是目前我国镍冶金采用的两种最典型的工艺流程。
电解镍工艺流程图
再生镍产业链回顾
次生镍矿主要为红土镍矿(矿石),红土镍矿分为低镍矿(NI0.9%-1.1%)、中镍矿(NI1.3%-1.6%)、高镍矿(NI1.8%及以上)三个品位,品位主要以矿石中镍含量来区分。
低镍矿主要用来生产低镍生铁(Ni1.6~2%),中镍矿用来生产中镍生铁(Ni4~8%)和高镍生铁(Ni8~12%)。其中中镍生铁因成本较高已被企业淘汰,高镍矿用来生产镍生铁(镍含量8~12%)和镍铁(Ni15~50%)。这两类矿山生产的最终产品都是镍生铁(NPI)。镍生铁的下游是不锈钢,终端集中在房地产、机械设备、能源化工、家电、轨道交通等。
镍铁是镍含量为20%-60%的镍铁合金,熔点为1430-1480度,密度为8.1-8.4。镍铁主要成分是镍和铁,是含少量钴的铁合金。矿物断口呈锯齿状,不常见。产于块状和粒状集合体,呈铁灰色、深灰色或黑色、带条纹的铁灰色,不透明,新鲜表面有金属光泽。镍铁还含有碳、硅、硫、磷、铬、铜等杂质,主要用作炼钢和铸铁的镍添加剂。
镍铁是不锈钢的主要原料
目前,镍铁的火法生产工艺主要分为三类
第一种是传统的RKEF工艺
该工艺是目前红土镍矿冶炼厂普遍采用的火法冶金工艺,其步骤为:干燥、焙烧—预还原、电炉冶炼、精炼等。
第二种是回转窑直接还原法
此法是目前世界上唯一采用回转窑直接还原冶炼氧化镍的方法,主要分为磨矿、混合、造块;回转窑焙烧、金属氧化物还原及还原金属聚集;回转窑生产出的熟料经重选、磁选分离成镍铁合金。
第三种是高炉冶炼工艺
目前,镍铁合金的生产已采用300m3高炉,可生产镍含量在5%左右的镍铁。这种镍铁只需稍加精炼即可用于不同品种的钢种。其工艺流程是将原矿破碎、筛分,将烧结矿破碎、筛分,最后将烧结矿、原矿、焦炭、石灰石、生石灰、白云石、萤石在高炉中混合,即可得到镍铁。
现行镍铁冶炼工艺存在一定的问题,我国现有的镍铁生产工艺多为高炉冶炼或电热炉等高能耗、高污染的落后工艺,而相对成熟、先进的生产工艺掌握在少数发达国家手中。
高炉冶炼流程图
化学镍产业链回顾
化学镍产业链相对复杂,其开采端主要分为硫化矿和氧化矿(主要为褐铁矿),生产来源还包括电解铜厂和电镀厂。其中硫化矿可生产镍金属(主要为镍豆和镍粉)、冰镍、镍中间体(镍硫化合物MSP)。氧化矿主要用于生产镍中间体(氢氧化镍MHP)。电解铜厂和电镀厂提供废料。
这些产品最终都会用来生产硫酸镍(Ni22.2%),硫酸镍再用于生产三元前驱体、三元正极材料、锂电池,最终应用于新能源汽车领域。
硫酸镍主要有无水物、六水物、七水物三种,大部分产品为六水物,有α型和β型两种变体,前者为蓝色四方晶体,后者为绿色单斜晶体,加热至103℃时失去六个结晶水。
硫酸镍图
由于含镍原料不同,硫酸镍的生产方法也不同,主要有两种方法:
第一类是采用电镍熔化—水淬或将羰基镍粉溶解于硫酸中,得到高纯度镍液,经蒸发结晶得到硫酸镍。
第二种工艺是利用转炉水淬高镍冰铜为原料,采用常压硫酸选择性氧化浸出法生产硫酸镍,此方法具有消耗少、成本低、无污染、产品质量高的优点。
高冰镍为原料生产硫酸镍工艺流程图
镍来自哪里?它来自矿井的淡水。
如果要详细研究整个镍产业链,无疑要从最基础的源头——镍矿说起。目前全球陆地上已探明的镍资源储量约为1.3亿金属吨,深海尤其是太平洋的锰结核、锰结壳中也蕴藏着丰富的镍资源,但开采难度较大。
全球镍矿储量主要分布在澳大利亚(1860万吨)、新喀里多尼亚、巴西、俄罗斯、古巴、印尼、南非、加拿大、菲律宾、中国。这10个国家的镍矿资源约占全球的88%。全球镍矿资源主要分布类型为硫化矿和氧化矿,其中硫化矿占全球资源的40%,氧化矿占60%。氧化矿主要分为腐泥土和褐铁矿两种类型。
世界主要镍矿床分布图(按类型)
全球镍矿开发和供应趋势
当前全球镍矿开发重心正逐渐由硫化矿向红土镍矿转移。形成这一趋势的第一大原因是随着硫化镍矿的不断开采,其储产比差逐渐导致硫化矿出现“过度开采”和品位下降的大问题。转向红土镍矿开发的第二个原因是其冶炼技术的不断成熟。第三个原因是印尼在2014年至2016年禁止出口红土镍矿,导致全球可利用的镍矿资源量减少,这促使包括中国在内的许多国家加大对印尼以外其他国家镍矿储量的勘探。
全球镍矿储量在经历2012年、2013年的下滑之后,2014年出现反弹,2014年全球镍矿储量为8100万吨,环比增长9.46%。
2016-2017年全球主要国家镍矿产量及储量统计
中国镍矿资源分布
说完了全球镍矿储量,我们再把目光转回到中国,中国镍矿主要为硫化矿,占全国总储量的90%,主要集中在甘肃金川、新疆喀拉通克/黄山、云南白马寨/墨江、四川冷水箐/杨柳坪、红旗岭/赤白松、吉林、黑龙江、广西、内蒙古、陕西、青海等省区。
氧化矿约占总量的10%,主要分布在四川西南部攀枝花地区、云南元江地区,但因品位低,开采规模较小。
中国镍矿分布图
中国镍矿供应主要依赖进口
由于中国并不是一个镍资源丰富的国家,特别是红土镍矿资源尤为稀缺,中国红土镍矿的供应主要依赖于印尼和菲律宾。
2008-2018年中国进口镍矿走势图
(图:2013年,中国部分大型工厂囤积了大量矿石,以应对2014年启动的印尼镍矿出口禁令。当年中国镍矿进口量达到顶峰,进口量约7000万湿吨。2014年以来,虽然菲律宾镍矿已经取代印尼,但仍无法弥补印尼的损失。一是原因在于镍矿品位低,二是菲律宾传统上有两个大雨季,导致出货量减少。2017年,印尼有条件放开镍矿出口,中国自印尼镍矿进口量逐渐恢复。2017年,中国共进口镍矿4800万吨,其中印尼矿500万吨)
菲律宾镍矿资源
菲律宾镍矿储量有限,2015年全球已探明镍矿基础储量约8100万吨,其中菲律宾占310万吨,菲律宾基础镍矿储量仅占全球总储量的3.827%。菲律宾基础储量中约60%为红土镍矿,约40%为硫化物镍矿。全球红土镍矿主要分布在北回归线和南回归线以内两个区域,向北延伸至东南亚的印尼、菲律宾一带,中美洲的加勒比海地区。
自2014年1月印尼实施采矿禁令以来,从菲律宾进口的镍矿占中国镍矿进口总量的95%以上。
菲律宾红土镍矿矿区主要分布在菲律宾、、、、、全年均可出货,出货期为每年4月至11月,其余时间为雨季,出货期为11月至次年4、5月,其余时间为雨季,雨季出货量很少。
其中以中、高镍矿为主,尤以中、低镍矿为主。
菲律宾主要矿区分布图
印尼镍矿资源
印尼镍矿资源主要为基性、超基性岩体风化壳中的红土镍矿,分布于群岛东部。矿带可追溯至中苏拉威西岛至哈马黑拉岛、奥比岛、怀戈岛以及伊里安查亚鸟头半岛的塔纳梅拉地区。由于印尼超基性岩体风化壳分布广泛,其红土镍钴矿具有良好的找矿前景。
印尼主要资源集中在苏拉威西岛和北马鲁古岛附近的岛屿,当地人俗称大K岛和小K岛。前者占印尼镍资源的70-80%,后者约占20-30%。苏拉威西省东南部整个海岸线上分布着青山不锈钢、江苏德龙、新华联、宁波明辉、恒顺众昇、中国汉旺等企业。
2014年印尼禁止红土镍矿出口前,印尼大量出口红土镍矿,至2013年出口量达高峰,超过4000万吨,2014-16年几乎没有出口量,2017年放开出口,但有出口配额和品位限制:品位必须在1.7%以下,截至2018年8月出口配额达3300万吨,2017年整体出口量不足500万吨。
作为全球前两大镍矿出口国,印尼和菲律宾的产量波动对全球市场也至关重要。
2011-2017年印尼、菲律宾镍矿总产量及全球份额变化
全球原生镍供应与需求
中国是原生镍的主要供应国,其镍市场对全球原生镍供应及镍价有重大影响。2017年,中国原生镍供应量占全球的31%,而全球其他地区占比为69%。中国原生镍的供应结构为:镍生铁占比最大,为64%;电解镍占比为24%;镍盐占比为9%;一般镍占比为3%。
从消费量来看,2010年至2018年上半年,我国原生镍消费总量逐年增加,2018年上半年原生镍需求中不锈钢领域占比78.62%、电池领域占比9.32%、电镀领域占比5.76%、合金领域占比4.28%、其他占比2.02%。
全球镍供应结构正在发生变化
2018年全球镍产量将达到225万吨,增长6%,其中75%的增量来自再生镍NPI,原生镍产量则将继续下滑。
除了产量,全球镍供应结构也在发生变化。2011年,全球主要生产原生镍,金属镍占市场份额53%,镍生铁仅占18%,水提镍占17%,其他占12%。但到了2018年,金属镍的权重下降到39%,镍生铁占32%,水提镍占19%,其他占10%。
原镍供应
原生镍产量走势略有分化,镍板、镍珠产量有所减少,镍豆产量维持稳定,存在增加的可能,但受技术限制,增幅有限。
2018年全球镍金属产量预计继续下降约1%至91.8万吨,其中镍豆小幅增长2%,镍豆和镍珠产量均减少2%。
镍豆方面,全球产量是否增加,主要看马达加斯加项目,该项目为合资项目,由住友等共同持有,采用常压酸浸工艺,生产周期较高压酸浸长,导致产能利用率较低,2017年产能利用率为60%,产量爬坡缓慢。镍豆、镍珠产量将有所下降,主要由于硫化矿供应难以增加,部分资源用于硫酸镍生产。
中国原生镍消费量
2011年,不锈钢占中国原生镍消费量的一半。但到了2018年,中国9%的原生镍被加工成硫酸镍,用于新能源汽车。
2011 年和 2018 年原镍消费份额
在原生镍的消耗中,炼钢中的原生镍将逐渐被再生镍所取代,在不锈钢中的使用量将越来越少。
至于二次镍具体替代多少原生镍消耗,SMM认为这主要取决于镍生铁镍含量提升到何种程度。对于2018年,SMM预计中国进口镍含量≥1.65%的矿石将占中国镍矿进口总量的45%左右,高镍生铁平均镍含量预计将由2017年的9%左右提升至10-10.5%之间,低于2013年高镍生铁平均镍含量。镍含量≥12%的高镍生铁对金属镍的替代作用最大,在此情况下304炼钢97-99%均可使用高镍生铁,而10-10.5%的高镍生铁平均镍含量限制了其对304炼钢电解镍的最大替代比例。但如果2019年之后,进入中国的品位1.7%以上的印尼镍矿增多(通过走私等方式),那么镍生铁对金属镍的消费替代将会持续发生。
中国的再生镍供应
目前,我国镍生铁产量分布主要集中在山东、江苏、福建、内蒙古、辽宁、广东等地区。根据上海有色金属网(SMM)2018年7月调研数据,山东产量最大,占供应市场的31%,江苏、福建各占19%,广东占10%,辽宁占6%,内蒙古占5%,其他地区占11%。
尽管中国镍生铁行业利润丰厚,但由于全国日益严格的环保审查,产量受到限制。
印尼是全球再生镍供应不可忽视的因素,该国镍生铁市场对镍价的影响力将逐渐增强。对此,SMM也对2018-2019年印尼镍生铁项目产量进行了预测。
镍化学品供应
2018年中国硫酸镍产量预计较2017年增长45%至45万吨,全球硫酸镍产能扩产也在进行中,扩产主要原因是三元前驱体扩产需求较大,传导至一体化或上游硫酸镍工厂扩产。
目前中国硫酸镍厂包括格林美、基因、广西银亿、烟台凯实等均有扩产或转产硫酸镍的计划,江浙一带也有小规模工厂将在2018年中旬开始转产硫酸镍。
化学品中的镍消耗
化工领域镍消费与新能源汽车行业发展息息相关,SMM预测2018年新能源电池消费占比将提升至69%。
总结:综合以上分析,镍产业链已经完整呈现在大家面前,未来全球镍矿开采将逐渐以红土镍矿为主,除菲律宾、印尼外,其他国家也可能加大镍资源的勘探开发力度,全球范围内或将不断涌现新的大型镍矿项目。
放眼镍业,未来发展无法避开新能源市场的崛起,尤其是中国政府近几年更加重视新能源汽车产业的发展,在全球大力收购相关资源。未来中国政府必将更加重视硫酸镍资源,在全球电动汽车市场抢占先机。但发展并非只是一句空话,原生镍和再生镍的市场份额该如何分配?如何给硫酸镍生产商提供扶持?环保复审能否促进硫酸镍行业发展?如何提高民众环保意识?如何提高市场对新能源汽车的接受度?这些问题都值得我们去思考。所谓路漫漫其修远兮,行业发展并非只是“日夜赛跑”那么简单,我们要多思考,多看远,才能在全球市场保持领先。
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