红土镍矿冶炼技术发展趋势及市场前景分析

　　摘要：镍是生产不锈钢的关键材料之一，以304不锈钢为例，镍添加量在8%以上，全球约80%的镍用于生产不锈钢。随着不锈钢消费量的增加，镍的产量也稳步增加，2017年全球镍产量为215.9万吨，据INSG(国际镍研究小组)预计2018年全球镍矿产量将达到230.4万吨，同比增长6.7%;2019年将达到244.5万吨，同比增长6.1%。镍需求量的持续增加，也给红土镍矿的利用带来了巨大的市场空间。本文分析了红土镍矿的冶炼工艺及其发展趋势，并分析了未来红土镍矿利用的市场前景。

　　镍矿主要为硫化镍矿、红土镍矿和深海锰结核所含的镍资源，以资源分布来看红土镍矿占55%、硫化镍矿占28%、锰结核含镍占17%，可以看出红土镍矿是主要的镍矿资源。由于红土镍矿提镍的复杂性，从硫化镍矿中提取的金属镍占到了总产量的70%以上。由于优质硫化镍矿的大量消耗，硫化镍矿的开采成本和品质逐步降低，红土镍矿提镍越来越受到业内的重视。

　　红土镍矿RKEF法逐渐成为主流工艺，粒铁法是发展趋势

　　针对红土镍矿的冶炼方法分为湿法和火法两种，湿法工艺主要包括氨浸工艺、还原焙烧-酸浸工艺和硫酸化焙烧-水浸工艺。氨浸工艺原理是NH₃与氧化镍生成镍铵络离子([Ni(NH₃)₂]²⁺)进入溶液，在从溶液中分离出金属镍;氨浸工艺只适合处理表层含铜、钴低的红土镍矿。还原焙烧-酸浸工艺和硫酸化焙烧-水浸工艺原理是氧化镍矿在低温或高温条件下与酸反应生成硫酸镍盐，镍盐进入溶液，提纯得到硫酸镍或金属镍;酸浸法或硫酸化焙烧法适用于处理低镁、钙类型的红土镍矿。整体来看，红土镍矿湿法处理普遍存在产能小、设备要求高、投资量大、废水含量大、产生废酸废碱等二次污染等缺点，虽然工艺成熟但目前在火法流程的竞争下面临淘汰，逐步退出处理红土镍矿的主流工艺。

　　针对火法处理红土镍矿行业开发出了小高炉法、RKEF法、直接还原粒铁法等。小高炉法是红土镍矿烧结造块后与焦炭一同加入到小高炉内，吹氧熔炼，焦炭还原氧化镍和氧化铁得到镍铁水，脉石形成熔渣，熔炼完成后镍铁水和熔渣分别由铁口和渣口排出，镍铁水可作为生产不锈钢的原料;RKEF法即为回转窑还原-电炉熔分法，红土镍矿和煤粉混合造粒后，于转底炉镍还原得到粒装的直接还原铁(DRI)，DRI进入电炉中熔融得到镍铁水和熔渣，完成分离;直接还原粒铁法是红土镍矿与煤粉混合后于对辊压球机压制成球团，球团于转底炉中还原，还原过程中控制温度，使还原出来的金属铁和金属镍熔融长大形成镍铁粒，而渣子并不熔化，还原完成后排出炉外，经过破碎完成粒铁和渣子的分离，含镍的粒铁进行冶炼不锈钢。小高炉内无法控制还原度所有的氧化铁被还原为金属铁，导致镍铁水中镍含量较低，一般在5%以下，不能用于高端不锈钢的生产，一般用来生产200系不锈钢，经济效益较低，同时小高炉法生产过程能耗高、烟气量大，目前已面临淘汰的地步。RKEF法工艺流程短、设备投资小，生产能力高，成为目前火法冶炼红土镍矿主流的方法;同粒铁法一样，通过调节还原剂的添加量可以调节原矿的还原程度，从而可以获得镍品位较高的镍铁水;但冶炼过程消耗大量电力来熔融无价值的渣子，因此生产成本较高。直接还原粒铁法在冷态通过物理的方法即能完成渣子和镍铁的分离，因此相比RKEF法粒铁法，粒铁法的能耗大幅度降低，成为未来火法处理红土镍矿的主要发展趋势。

　　近2年来镍价如过山车式波动，红土镍矿利用前景如何

　　以伦镍为例，从2016年底开始逐步走低，到2017年6月创下了8700美元/吨的低点，随后开始大幅度走强，引起一轮快速的暴涨，镍价在2018年4月份创下了近几年的新高，达到17000美元/吨，涨幅达到95%，而随后镍价格又逐步走低，到2018年11月镍价跌破11000美元/吨，跌幅最高达到35%。可见这两年镍价呈现了过山车式的走势，这主要归咎于2018年国际贸易保护主义的抬头，导致矿产类的大宗商品的价格持续走低所至。贸易保护主义何时被遏制，从目前国际局势来看并不会很乐观，因此可以预见近一段时间镍价仍然会继续走低。宏观来看由于产业的发展，不锈钢未来需求量会持续的增加，同时新能源电池产业的发展也刺激镍的需求量，一旦国际局势的好转，贸易保护主义被遏制，镍的市场会进一步得到释放，因此从长远来看对红土镍矿利用是持续看好的。

　　结语

　　随着红土镍矿冶炼技术的发展，冶炼能耗、成本会逐步降低，虽然近两年镍价呈过山车式波动，但不锈钢的需求量及新能源电池的需求量也在逐步扩大，短期的价格波动，并未改变价格上升这种趋势，因此红土镍矿利用行业仍然具有广阔的市场空间。