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    我國火法冶煉紅土鎳礦進展
     
     

    一、國內外鎳礦資源、生產、供需、價格的背景述評

    (一)資源/儲量

    2006年底,全國查明資源儲量801.39萬噸。查明資源儲量中基礎儲量272.72萬噸(其中儲量231.87萬噸),資源量528.67萬噸。

    新中國成立以來至2006年累計查明屬資源/儲量972.29萬噸,其中基礎儲量433.33萬噸。查明資源/儲量數量增長最快的時期是1962年到1975年。1976年到2005年期間查明資源/儲量數量增長減緩。20世紀80年代以后找礦難度加大。根據對國內基性-超基性巖體區域調查和普查找礦的結果,近期難以在近地表發現大批新的大型鎳礦床。

    (二)產量

    從1955年至2007年,中國礦山共生產鎳82.78萬噸,冶煉廠共生產精煉鎳90.73萬噸(圖1),它們都產自硫化銅鎳礦床。2004年以前礦山產量和冶煉生產能力相當,主要使用國內礦山生產的原料冶煉鎳,2005年開始從國外進口原料以滿足冶煉生產能力的需求(表l)。 

    (三)消費

    2006年中國鎳消費量達到19.29萬噸。2000年以前國內原料可滿足國內消費的需求,從2001年開始由于國內不銹鋼和電池產量快速增加,國內原料不能滿足國內消費的需求,2000~2006年間消費量的年均增長率為23.75%,國內原料的自給率從90%決速下降到40%左右,缺口靠進口補充(表2)。 

    (四)需求

    1990~1999年中國不銹鋼產量始終徘徊在25萬~40萬噸,鎳/鋼比值為0.04%,與世界平均鎳/鋼比值0.11%和工業發達國家的比值0.16%~0.23%有很大差距。新世紀伊始中國開始進人規;a不銹鋼階段,產量快速增長,2002年120萬噸,2003年180萬噸,2004年275萬噸,2005年387萬噸,2006年536萬噸。根據目前國內鋼廠發展規劃的統計,2010年我國不銹鋼產量將可能達到600萬~900萬噸。僅根據中國不銹鋼產量數據測算,2010年中國鎳的消費量將達到24萬~36萬噸。

    (五)世界鎳礦資源儲量

    2006年世界鎳儲量為6400萬噸,儲量基礎為14000萬噸。目前世界陸地探明的鎳儲量可以滿足未來幾十年內生產的需求。

    世界鎳儲量主要集中分布在古巴、加拿大、俄羅斯、新喀里多尼亞、印度尼西亞、南非、澳大利亞、中國和巴西等國家,它們約占世界鎳總儲量的91%。

    世界陸地已查明鎳平均含量接近(或大于)1%的鎳礦資源量為1.30億噸。其中60%屬于紅土型鎳礦床,其中、伴生礦產主要是和鐵,主要分布在赤道附近的古巴、新喀里多尼亞、印度尼西亞、菲律賓、巴西、哥倫比亞和多米尼加等國家;40%屬于巖漿型銅鎳硫化物礦床,其共、伴生礦產較多,主要有銅、鈷、族、金、、、鋼、、硫、、蹄等,主要分布在歐、亞、非、澳和北美洲的古老地盾區、中生代凹陷區和古生代地槽褶皺帶的巖漿侵入巖體中,這些侵入體多受旁側的深大斷裂控制,如加拿大、俄羅斯、澳大利亞、中國、南非、津巴布韋和博茨瓦納等國家的銅鎳礦床。另外,大洋深海底和海山區的結核和錳結殼中還含有大量鎳資源,其主要共、伴生礦產是銅、鈷和錳,主要分布于太平洋海底。

    (六)世界鎳礦生產

    2006年世界礦山的鎳產量為141.69萬噸,精煉鎳產量為133.01萬噸。其中約有60%產于巖漿型銅鎳硫化物礦床,大多為坑采,采用火法冶煉,由于其中可供當前工業綜合回收利用的共、伴生礦產多,主要銅、鉑族、金、銀和硫等,故生產成本較低;另外的40%產自于紅土鎳礦床,為露采,無需選礦,采用高壓酸浸或氨浸法冶煉,由于其中可供當前工業綜合回收利用的共,伴生礦產只有鈷,因此目前生產成本普遍高于前者。

    現今世界鎳的消費量增長速率高于礦山產量的增長速率。盡管目前世界陸地探明的鎳儲量可以行滿足未來幾十年內生產的需求,但2007年沒有大型鎳礦投產。亞洲礦產資源公司(Asian Mineral Resources)控股90%和機械工程(Mechanica Engineering)控股10%的越南Ban Phuc鎳礦預計采礦許可證將在2007年1季度頒發,在5年的礦山壽命期內可產鎳2.12萬噸、銅0.99萬噸,選出的精礦用卡車運至海防港。2008~2010年全球計劃開發的鎳礦7處,合計約有鎳儲量/資源量1400萬噸,倘若都能如期開工,總生產能力為鎳28萬噸/年,詳見表3。 

    (七)國外紅土鎳礦的開發利用現狀

    目前國外利用濕法冶煉紅土鎳礦,鑒于紅石的成分不同,往往采用不同的方法和流程,還原焙燒-氨浸、高壓酸浸、常壓浸出、堆浸等。

    到目前為止,古巴Moa Bay紅土鎳礦是利用浸法提取鎳最成功的實例。西澳大利亞建設的3個高壓酸浸紅土鎳礦項目都在1998年晚期投產。1期生產能力分別為:Murrin Murrin 45000噸鎳/年;Cawse8000噸鎳/年;Bulong9000噸鎳/年;2期生產能力為:Murrin Murrin100000噸鎳/年。但目前生產技術難關尚未完全解決,只有解決了生產技術問題后,3個礦山的產量才能達到設計生產能力。巴布亞新幾內亞的Ramu是我國正在投資建設的大型紅土鎳礦項目,此外正在建設的礦山還有新喀里多尼亞的Goro和澳大利亞的Ravensthorpe。

    (八)消費和價格

    2006年世界精煉鎳消費量為137.67萬噸。由于不銹鋼和耐熱鋼約占鎳消費量66%(世界不銹鋼產量增加10%,鎳消費量增加1%),因此不銹鋼產量是鎳需求量的標志之一。2005年世界不銹鋼產量為2432萬噸,2006年為2836萬噸。其中中國產量快速增長,2005年中國產量為387萬噸,2006年為536萬噸。

    2003年世界經濟開始復蘇,2004~2006年持續向好,不銹鋼產量持續上升,特別是中國,鎳消費量快速增加。近年來由于航天、航空器制造業和電子制造業的快速發展,鎳基合金、銅基合金和鎳電池(NiCad和NiMH)領域鎳的消費量快速增加。因此從長期趨勢看,S世界鎳消費量仍將呈增長態勢。

    2004~2006年世界鎳需求量快速增加,市場供應不足。國際市場鎳價持續大幅上揚(圖2),引起生產者和消費者的高度關注。2006年產量增加,基本上已經和消費量持平,但是由于2007年可增加的產量有限,在這種供應預期的情況下,2007年5月鎳價飄升至25美元/磅。業內人士驚呼:“鎳已躋身于貴金屬行列!”參照同期生產成本(硫化鎳礦生產鎳的經營成本為2~3美元/磅,紅土鎳礦則為3~5美元/磅),市場鎳價已處于瘋狂炒作的浪尖上。

    二、我國火法冶煉紅土鎳礦的崛起

    (一)我國火法冶煉紅土鎳礦的現狀

    擁有自主知識產權的紅土鎳礦經高爐冶煉鎳生鐵的發明專利及生產出大批鎳生鐵的實際成效是我國和世界鎳金屬生產技術的重大突破。技術變革及其快速進人生產應用領域,成功狙擊了國際市場的瘋狂炒作,2007年6月國際市場鎳價大幅下降(圖2)。 

    在市場高鎳價的情配下,2005年開始,國內民營企業開始利用煉鋼高爐轉產冶煉紅土鎳礦礦石生產鎳生鐵。經過10年試驗,2006年3月由劉光火先生發明,并以其兒子劉沈杰名字向我國國家知識產權局申請的發明專利—紅土鎳礦經高爐冶煉鎳生鐵工藝技術的全部資料,由國家知識產權局予以公開發布。從海關進出口統計資料看,同年1月和2月紅土鎳礦進口量分別只有1.8萬噸,3月以后我國民營企業開始大規模利用從菲律賓和印度尼西亞進口的紅土鎳礦礦石冶煉鎳生鐵,此后進口礦石量逐月增加,到年底利用進口礦石約300多萬噸,產出鎳生鐵的含鎳量約3萬噸。2007年全國生產鎳生鐵的中小企業達到100多家,1~9月進口礦石1200萬噸左右,目前許多礦石積壓在港。

    (二)我國火法冶煉紅土鎳礦現存問題和發展

    目前我國中小企業生產的鎳生鐵的含鎳量多在4%~8%,只能用作冶煉不銹鋼的配料,在冶煉不銹鋼時,尚需加人一定量的精煉純鎳。只有提高技術使鎳生鐵中的含鎳量達到12%~15%,才能在冶煉不銹鋼時完全替代純鎳。這就是產生礦石積壓在港口的原因,也是今后民營企業需要攻克的技術難關。據最新資料,個別技術先進的企業已經可以生產出鎳含量10%以上的鎳生鐵了。

    在眾多的民營企業中,最大的、技術水平最高的企業是浙江青山控股集團。浙江青山控股集團的青浦鎳生鐵項目使用的生產流程為:礦石→礦石+生水→燒結→燒結礦石冷卻破碎→燒結破碎礦石+石灰石+焦炭→高爐冶煉→鑄錠→鑄錠精整包裝。產品為鎳鐵(鎳含量4%~7%),產量18萬噸/年。另外,該集團正在印尼OBI島籌建鎳生鐵新項目,圖謀在海外創業和發展。

    三、結語

    我國使用火法利用紅土鎳礦冶煉鎳生鐵,使不銹鋼生產原料構成發生了重大變革,改變了全球不繡鋼生產原料鎳的供需格局,也改變了世界不銹鋼產業的格局。低成本利用礦石質量較差的紅土鎳礦資源,符合資源節約型的歷史發展趨勢,翻開了我國不銹鋼生產史的新篇章。

    目前高爐法的低品位產品市場容量已經飽和,加快發展10%以上品位的回轉窯+礦熱爐工藝,可以進一步擴大紅土礦火法鎳的市場容量。到周邊紅土鎳礦資源國家建立鎳生鐵冶煉企業,可降低運輸成本,降低國內能耗,減少國內工業污染。



     

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