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中国与印尼镍资源及产业发展分析

更新时间:2019/06/19 14:40:19    浏览次数: 731     文章来源: 中国有色金属报
A全球及印尼镍资源分布
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南北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。
据USGS数据,2017年全球镍储量约7400万吨,资源储量极为丰富。其中,约60%为红土镍矿,40%为硫化镍矿。分国家来看,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,占全球储量约25%。其次为巴西1200万吨,俄罗斯760万吨。中国2017年储量仅为290万吨,以硫化镍矿为主,占全球储量不足4%,大量依赖进口。
印尼镍矿资源相对集中,集中在苏拉威西岛及附近岛屿,苏拉威西岛镍矿资源占印尼镍矿总资源约80%。苏拉威西岛是印度尼西亚中部的一个大型岛屿,陆地总面积为17.46万平方公里。苏拉威西岛岛形类似一个大写的英文字母“K”,当地人俗称大K岛。岛内多高山深谷,少平原,是印尼山地面积比重最大的岛屿,印尼青山基地便位于该岛上。
原生镍的主要消费端是不锈钢、电池、电镀、合金四大块。其中,中国不锈钢粗钢产量呈现井喷式上涨,2000年中国不锈钢粗钢产量近52万吨,而到了2017年产量增加到2346万吨,占全球总产量超过一半;而同时,中国超过80%原生镍都用于不锈钢生产,不锈钢产业全年消耗全球超过65%镍消费量。
中国经济快速增长,不仅使不锈钢行业蓬勃发展,也推动了国际电解镍价格的持续上涨,2007年LME镍更是达到价格顶峰——超过5万美元/吨。正是由于电镍价格的上涨,不锈钢企业面临高成本负担,同样硫化镍矿供应开始跟不上中国速度。这些年来,硫化镍矿储量、品位持续下降,这导致从业者不得不另辟蹊径,这也有了镍生铁登上世界舞台的机会。
硫化镍矿和红土镍矿选矿和冶炼工艺存在较大差别。硫化镍矿需根据矿石级别选用不同的选矿方法,再进行冶炼。硫化镍矿的冶炼方法主要采用造锍熔炼,即将各种硫化镍矿采用不同的火法冶金工艺炼成低镍锍,再将低镍锍用转炉吹成高镍锍(硫化镍和硫化铜的合金)。高镍锍再经过镍精炼厂的不同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该工艺生产电解镍。
红土镍矿多采用破碎、筛分等工序预先除去风化程度弱、含镍低的大块基岩,然后直接冶炼。氧化镍矿的冶炼富集方法可分为火法和湿法两大类。火法具体可分为造锍熔炼、镍铁法和粒铁法,湿法可分为还原焙烧-常压安浸法、高压酸洗法等。
B镍铁冶炼工艺介绍
镍铁的生产工艺也是五花八门,纷繁复杂。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是冶炼红土镍矿的主流工艺。
RKEF工艺即回转窑-矿热炉工艺,工艺成熟、设备简单易控、生产效率高,但是其不足之处在于熔炼温度(1500℃左右)较高,需消耗大量冶金焦和电能,生产成本高,且有粉尘污染等。而且,矿石含镍品位的高低对火法工艺的生产成本影响较大,矿石镍品位每降低0.1%,生产成本大约增加3%—4%。该工艺适合处理镁质硅酸盐型红土矿A型、中间型红土矿C1、C2型,且Ni品位>1.6%,最好1.8%,这样有利于节约生产成本。
RKEF工艺流程为矿石配料—回转窑干燥—回转窑焙烧—炉熔炼粗镍铁—LF炉精炼(或机械搅拌脱硫)—精制镍铁水淬—产出合格镍铁粒。
中国国内最早采用大型矩形矿热电炉生产镍铁的RKEF工艺的是青山集团投资建设的福安鼎信镍铁公司,由中国恩菲工程技术有限公司设计,项目采用2条Φ5×40m干燥窑、4条Φ4.8×100m回转窑、4台33000KVA圆型矿热炉。到目前为止,这两条RKEF生产线生产稳定、指标良好,成本国内最低。
烧结—高炉还原熔炼工艺是国内近几年发展起来的红土矿冶炼工艺。高炉生产镍铁和生产生铁在技术上大差不差,目前国内高炉生产低镍生铁较多,原料一般是含镍1%左右红土镍矿,生产2%含镍量的低镍生铁,通常焦比在0.8左右(800公斤焦炭/吨镍生铁)。从技术层面讲,烧结—高炉还原熔炼工艺存在着高炉体积利用率低、焦炭消耗量大、烧结污染严重、镍生铁含磷高、镍回收率低等缺点。
高炉生产镍铁的流程主要是矿石干燥筛分(大块破碎)—配料—烧结—烧结矿加焦炭块及熔剂(英石)入高炉熔炼—镍铁水铸锭和熔渣水淬—产出镍铁锭和水淬渣。
随着国家产业政策的调整,大量500m以下的炼铁高炉被淘汰,但由于国内不锈钢用镍紧张,红土镍矿大量进口,加之当地政府为了解决就业问题和创造税收,这些被淘汰的高炉又被用于红土镍矿的处理,生产含镍3%—5%的镍铁。
回转窑-电炉法还原工艺是国内较为常用的一种火法冶炼工艺,流程简单分为以下几个工序;干燥焙烧,矿石在直径3m、长80m的回转窑内,用热煤气加热至650℃—700℃,去除全部附着水和60%—70%的结合水;熔炼还原,热矿石在电炉内熔化成矿熔体,随后还原分开粗镍铁和铁渣;精炼,一般采用钢包精炼,脱硫、磷。
回转窑——磁选工艺又名直接还原工艺,目前世界上采用此工艺的只有日本冶金公司大江山冶炼厂。此工艺被公认为是目前最为经济的处理红土镍矿的方法,其最大特点是生产成本低,能耗中85%能源由煤提供,吨矿耗煤160—180kg,而电炉熔炼镍铁工艺能耗80%以上由电能提供,吨矿电耗560—600kwh。但是该工艺存在的主要问题是回转窑的结圈及回收率问题,大江山冶炼厂虽经多次改进,工艺技术仍不够稳定。
C印尼NPI产业现状
镍铁是在炼钢工业中作为合金元素添加剂,可提高钢的抗弯强度和硬度。
大部分的红土镍矿是用于冶炼镍铁的,行业里通常将镍含量超过15%的产品称之为镍铁,15%以下产品称之为NPI,由于镍资源主要集中在苏拉威西岛,因此印尼大部分NPI工厂设立在该区域内,其中,中苏拉威西省中有青山集团、新华联,以及有可能在未来投产的恒顺众晟、银海万向,3月该省镍生铁产量占印尼3月镍生铁产量的约64%。
此外,东南苏拉威西省中有德龙、Ifishdeco,其产量占3月印尼镍生铁产量的约24%。剩下的主要投产地有北马鲁古省、南苏拉威西、马鲁古省以及万丹省;北马鲁古省中有新兴铸管以及今年有望投产的金川项目,还有青山集团参与的WedaBay工业园也在北马鲁古省,占3月印尼镍生铁产量的约9%;南苏拉威西省中有华迪实业;马鲁古省中有振石项目;万丹省有两个印尼背景的企业:Indoferro和世纪冶金。
全球原生镍供给增速放缓
D中国镍铁产业发展
目前中国镍铁生产企业总数在150家以上,以山东、江苏、内蒙古、辽宁、福建等地区居多,其中山东地区以高炉厂家为主,同时电炉厂家虽然数量少但规模较大,代表企业为鑫海。山西、江苏、河南等地区也有一定数量的高炉企业;而内蒙古、宁夏地区则基本上均是矿热炉企业,其中内蒙古地区在产企业数量多但产能均较小。
目前来看,不锈钢厂自身建设镍铁项目越来越多,如青山控股和韩国浦项合资的青浦合金,宝钢和中钢合资建设的中宝滨海镍业等。此外,山东、江苏等地不少在产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、山东鑫海是国内最大的三家镍铁冶炼企业。
国内企业更是纷纷布局海外镍铁、不锈钢行业,其中代表企业为青山集团。至于国内镍铁行业,市场关注焦点在于环保,国内持续趋严的环保督察将会限制国内镍铁产量上升,换句话说,国内镍铁的顶峰已过,最多时超过300家镍铁厂的风光不再,在行业亏损洗牌,中小企业关停后,再次受到印尼低成本镍铁的冲击,国内镍铁厂或将再度出现一波关停风潮。
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