相较于其他金属,原生镍产品种类比较多,我们简单认为镍产业链的供应端产品有三个:镍铁、纯镍和硫酸镍,对应有三条产业分支,即红土镍矿生产镍铁、 硫化镍矿生产纯镍,以及多种方式生产硫酸镍。下文介绍红土镍矿生产镍铁。

2006 年镍价暴涨催生红土镍矿生产 NPI

国外火法工艺冶炼出的镍铁含镍量在 20%-30%,称为 Ferro-Nickel。2005-2006 年镍价暴涨,最高突破 50000 美元/吨,刺激了国内部分企业利用炼钢高炉冶炼红土镍矿生产镍生铁,2006 年开始我国从印尼和菲律宾大量进口低品位红土镍 矿,利用火法工艺生产镍铁,最开始使用小高炉,随着国内淘汰小高炉,矿热 炉成为冶炼镍铁的主流生产设备。后来中国恩菲引进了美国 Elkem 公司的 RKEF 工艺并用于镍铁生产,自此 RKEF 工艺成为红土镍矿生产镍生铁的主流 工艺。截至 2019 年,我国采用 RKEF 工艺生产的 NPI 占比已经达到 85%。

镍产业链的三条分支之一:红土镍矿生产镍铁

我国使用菲律宾和印尼低品位红土镍矿,生产出的镍铁含镍量一般在 10%左右, 称为 NPI(Nickel Pig Iron),镍生铁。除中国和印尼之外,其他国家生产的都 是镍铁(Ferro-Nickel)。自从中国火法冶炼红土镍矿生产 NPI 以 来,NPI 产量从无到有,快速增长,通过成本优势不断挤占纯镍在不锈钢领域 的市场空间,成为不锈钢中镍元素的主要来源。

RKEF 工艺简介

RKEF 是 Rotary Klin Electric Furnace 的首字母缩写,指的是使用回转窑对红 土镍矿进行干燥和焙烧预还原,再用电炉进行熔炼还原金属镍和部分铁,生产 粗镍铁的工艺。该工艺特点是装备成熟、原料适应性强、产量大;缺点是无法 回收镍矿中的钴,对钴含量较高的氧化镍矿并不适用,适宜处理钴含量小于 0.05% 的矿石。由于工艺能耗高,要求当地电力或燃料供应充足,并且原则上 RKEF 工艺处理品位在 1.6%以上的红土镍矿具有较好的经济性,镍品位每降低 0.1%, 生产成本增加大约 3%-4%。RKEF 工艺主要包括:干燥、焙烧-预还原、电炉 熔炼、精炼等工序。

① 干燥:采用回转干燥窑,主要脱出矿石中的部分自由水。

② 焙烧-预还原:采用回转窑,脱出矿石中剩余的自由水和结晶水,预热矿石, 选择性还原部分镍和铁。

③ 电炉熔炼:还原金属镍和部分铁,将渣和镍铁分开,生产粗镍铁。

④ 精炼:一般采用钢包精炼,脱出粗镍铁中的硫、磷等杂质。

RKEF 产能布局与印尼矿业政策密切相关

印尼矿业政策多变。印度尼西亚是全球镍矿资源储量最丰富的国家,镍矿储量 2100 万吨,占全球总储量的 23.67%。2014 年初,印尼政府禁止了包括铝土矿、 镍矿在内的多种原矿出口,旨在增加本国矿石冶炼的附加值。在禁矿令出台之 前,印尼每年可以生产 40 万吨以上的镍矿,是当时的全球第一大镍矿生产国, 也是我国第一大镍矿进口国。禁矿令出台之后,印尼镍矿产量高位回落,2014 年产量仅为 17.7 万吨。禁令导致 2014 年中国镍矿进口量骤降,镍铁产量同比 下滑,电解镍在不锈钢炼钢用量同比增加了 90%以上,镍价在 2014 年 5 月份 涨至 21625 美元/吨高位。

2017 年年初,印尼宣布有条件放开镍矿出口。新规显示矿权持有人在获得能矿 部的推荐函和贸易部的出口许可后,可以出口部分 1.7%品位以下的镍矿,条件 是在 5 年内完成冶炼项目的建设,并且有 30%的镍矿用于国内生产使用,其余 低品位矿石可以出口。得益于此,2017 年印尼镍矿产量反弹到 34.5 万吨金属 量,同比大幅度提升,出口到中国的数量也随之增加。2018-2019 年印尼镍矿 产量重新回到全球第一位,产量也是呈现逐年提升的趋势,2019 年产量达到 85.3 万吨,占全球总产量的 33.3%,出口到中国的矿石量达到 2462 万实物吨。

但是 2019 年 8 月,印尼政府最终决定加快对镍矿石的出口禁令,自 2020 年 1 月 1 日起,镍矿品位低于 1.7%以下的不再允许出口。2020 年我国自印尼进口 镍矿骤降至 296 万实物吨,2021 年前 7 个月,我国自印尼进口镍矿仅 33.4 万 吨,同比下滑 87.5%。

菲律宾矿供应相对稳定。印尼禁矿后中国进口镍矿主要来源国只剩下菲律宾。 菲律宾镍矿储量 480 万吨,约占全球储量的 5.41%。自印尼政府禁止镍矿出口 之后,菲律宾迅速取代印尼成为全球最大的镍矿生产国,2014 年镍矿产量 42.09万吨金属量,2015 年产量进一步提升至 55.4 万吨。2016 年菲律宾政府开始加 大环保审查,产量回落至 34.7 万吨。菲律宾的整顿矿业行动同时影响到中国镍 矿的进口,2016 年中国从菲律宾进口镍矿约 3057 万吨实物量,同比减少 11%。

印尼矿业政策改变了镍生铁产能布局。采用 RKEF 工艺生产镍生铁过程中,生 产 1 吨镍生铁需要消耗约 10 吨中品镍矿,2017-2018 年镍矿到岸价在 30-40 美元/吨区间时,镍矿成本就占到镍生铁生产成本 1/3 以上,近两年随着印尼彻 底禁矿以及海运费上涨,镍矿到岸价格不断抬升,截至 2021 年 9 月初,菲律 宾 1.5%镍矿 CIF 价格已经超过 90 美元/吨。另外 RKEF 工艺第二大成本项是电 力,生产单吨镍生铁耗电 4000 度以上,而印尼煤炭储量丰富,且大部分是露 天矿,煤层埋藏浅,煤质低硫低灰,是全球最大的煤炭出口国,具备电力成本 优势。综合来看在印尼建设镍铁产能成本优势显著。根据 SMM 统计的今年二 季度全球镍生铁成本曲线,目前全球 146 万吨镍生铁产能中,成本曲线较低的 前 82 万吨产能全部位于印尼;处于成本曲线末尾的是位于中国内蒙古、辽宁、 江苏的电炉产能。

自 2013 年开始,中国与印尼合作开发青山工业园区,印尼逐渐承接国内镍产 业转移。2015-2020 年,中国 NPI 产量年均复合增速为 5.5%,印尼 NPI 产量 年均复合增速高达 82.6%。到 2020 年,印尼 NPI 产量达到 61.3 万镍吨,首次 超过中国,成为全球最大的 NPI 生产国。

2021 年前 7 个月,印尼累计生产镍铁 50.9 万镍吨,同比增速达 67.8%,且有 大量待投产产能及远期产能规划,超过现有产能总和。

红土镍矿

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