據(jù)美國(guó)地質(zhì)勘查局(USGS)2022年發(fā)布的報(bào)告,,全球探明的陸地基礎(chǔ)儲(chǔ)量至少有3億噸鎳(平均約0.5%或以上鎳含量),。 陸基鎳礦主要分為硫化鎳礦和氧化鎳礦。硫化鎳礦約占陸基鎳資源儲(chǔ)量的40%,主要分布在加拿大,、俄羅斯、澳大利亞等國(guó)家,,硫化鎳礦品位較高,,成分相對(duì)簡(jiǎn)單,處理工藝也相對(duì)成熟,,但資源量較少;氧化鎳礦約占陸基鎳資源儲(chǔ)量的60%,,主要分布在赤道南北緯30度以內(nèi)的印度尼西亞、菲律賓,、巴西等熱帶國(guó)家,,因礦石中富含F(xiàn)e2O3而顯紅色,所以又稱紅土鎳礦,。 紅土鎳礦垂直分帶 紅土鎳礦垂直分帶明顯,,以印尼紅土鎳礦為例,按化學(xué)元素成分和內(nèi)部地質(zhì)結(jié)構(gòu)區(qū)分,,自上而下,,依次為紅土帶--腐巖帶--巖帶,各帶的特征如下: (1)紅土帶:上部為紫紅色鐵帽層,,出現(xiàn)大量膠結(jié)成粘粒狀或團(tuán)塊狀的鐵氧化物,,主要礦物有褐鐵礦、赤鐵礦以及少量的次生石英和高嶺土等,。中下部為疏松多孔狀的發(fā)育黃色鐵質(zhì)礦層,,主要礦物有針鐵礦、褐鐵礦以及少量基巖的風(fēng)化殘留碎塊,。紅土帶整體上主要由褐鐵礦組成,,具有高鐵低鎂的特點(diǎn)。 (2)腐巖帶:主要呈現(xiàn)為綠色,,上部為粒度較細(xì)的風(fēng)化礦物層,,向下混雜的基巖風(fēng)化-半風(fēng)化碎塊逐漸增多,,主要礦物有蛇紋石等鎂鐵層狀硅酸鹽類礦物,沿裂隙或節(jié)理多見(jiàn)浸染狀翠綠色硅鎂鎳礦,。腐巖帶是主要的含鎳礦層,。 (3)基巖帶:為暗綠色、棕灰色,、灰黑色橄欖巖,。巖石裂隙和節(jié)理中可見(jiàn)少量的淺綠色硅酸鎳細(xì)脈,主要礦物有橄欖石,、蛇紋石,。 硫酸鎳簡(jiǎn)介 工業(yè)硫酸鎳行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T28242009中,將硫酸鎳按用途分成兩類: I類:主要用于鍍鎳和其他工業(yè)用 II類:主要用于蓄電池的生產(chǎn)(允許有一定的含鈷量) 硫酸鎳的生產(chǎn)原料主要有以下5種:(1)高冰鎳,;(2)紅土鎳礦冶煉中間產(chǎn)品氫氧化鎳鈷(MHP)和鎳鈷混合硫化物(MSP),;(3)鎳粉和鎳豆;(4)廢料回收,,包括冶煉,、電鍍、機(jī)械加工,、廢舊電池(鎳氫電池,、鎳鎘電旭、理離子電池,、鎳酸鋰電池等,;(5)銅冶煉副產(chǎn)硫酸鎳。 紅土鎳礦生成電池級(jí)硫酸鎳 紅土鎳礦生成電池級(jí)硫酸鎳的方法主要有2大類:火法工藝,、濕法工藝?;鸱üに囘m于處理鎳品位較高的腐巖型紅土鎳礦,;濕法工藝適于紅土帶中的鎂含量較低、鎳含量較低的褐鐵礦型紅土鎳礦,。 現(xiàn)有工業(yè)化生產(chǎn)中,,上述兩種工藝具體表現(xiàn)為4種路徑: 紅土鎳礦生成硫酸鎳的四種供應(yīng)路徑 (1)以瑞木、華友為代表的濕法高壓酸浸路徑:上層低品位紅土鎳礦的濕法冶煉-MHP等濕法中間品-硫酸鎳 硫酸鈷(濕法工藝),。 紅土鎳礦濕法工藝中鈷作為副產(chǎn)物,,抵扣鎳的成本。中冶端木公司產(chǎn)品為MHP,,華友印尼項(xiàng)目資源的鎳品位約1.2%,,鈷0.15%,顯著優(yōu)于瑞木在巴新的資源(1%左右),,在冶煉成本端具備顯著優(yōu)勢(shì),。 (2)以PT Vale為代表的下層高品位紅土鎳礦的火法冶煉硫化到低冰鎳-高冰鎳-硫酸鎳,,火法前硫化路徑(火法工藝)。 該路徑下層高品位紅土鎳礦為原料,,包括回轉(zhuǎn)窯干燥-回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原焙燒-電爐還原熔煉-P-S轉(zhuǎn)爐硫化-吹煉等核心步驟,。該路徑在回轉(zhuǎn)窯出料口噴入熔融硫進(jìn)行硫化,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),,得以使礦熱爐 P-S轉(zhuǎn)爐中對(duì)起始反應(yīng)溫度的要求更低,,可以相較青山系路徑節(jié)省電力。 (3)以青山系為代表的下層高品位紅土鎳礦的火法冶煉-鎳鐵-高冰鎳-硫酸鎳,,火法后硫化路徑(火法工藝),。 以下層高品位紅土鎳礦為原料,包括回轉(zhuǎn)窯干燥-回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原焙燒-電爐還原熔煉-P-S轉(zhuǎn)爐硫化-吹煉等核心步驟,。青山自身,、盛屯友山項(xiàng)目、華友華科項(xiàng)目,,均是采取該路徑,。 (4)以中偉為代表的富氧側(cè)吹方式,用熔煉爐替代電爐,,對(duì)原材料的適用度高,,增加熱反應(yīng)效率,核心在于硫化方式的改變(火法工藝),。 結(jié)語(yǔ) 過(guò)去十年紅土鎳礦火法冶煉-鎳鐵-不銹鋼一體化通路成就青山,,華友則將在紅土鎳礦-鋰電材料領(lǐng)域塑造超高壁壘。 紅土鎳礦濕法冶煉,、富氧側(cè)吹,、火法-高冰鎳路徑均有利于補(bǔ)充電池用鎳來(lái)源,作為紅土鎳礦資源利用的有效方式,,創(chuàng)造收益并有望為產(chǎn)業(yè)鏈降本,。相較而言,紅土鎳礦濕法冶煉-電池用鎳鈷方向具備更突出的優(yōu)勢(shì),。濕法路徑在成本(以及潛在成本上漲方面)顯著優(yōu)于火法,,并且在碳排放方面較火法有巨大優(yōu)勢(shì)。未來(lái)火法-高冰鎳-硫酸鎳路徑定義硫酸鎳邊際成本,,而低成本的濕法路徑至少賺取低于火法路徑成本部分的超額收益,。 |
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