中伟股份与 RIGQUEZA 签署红土镍矿冶炼年产高冰镍含镍金属 3 万吨项目。项目总投资约为 2.43 亿美元,其中项目一期计划年产高冰镍含镍金属 1 万吨,总投资约为 0.81 亿美元。单位投资强度为8100 美元/金属吨,优于一般的高冰镍火法项目单位投资强度1.2 万美元/金属吨。
侧吹工艺在红土镍矿中的适配性:富氧侧吹工艺不是新工艺,富氧侧吹工艺在红土镍矿中的应用被称为富氧粉煤侧吹还原技术,属于侧吹浸没燃烧熔池熔炼技术在红土镍矿冶炼领域的推广。
此技术适配红土镍矿处理。熔池剧烈的鼓泡和液态渣的翻滚,产生了巨大的反应界面,铁和镍氧化物被加热、熔化和还原,还原生成镍铁水沉降分离,进人喷枪口以下的静止渣层,在重力的作用下,渣铁开始分离。从而在炉缸的上部形成了一层基本不含铁的渣层,镍铁水则沉积在炉子底部,当到一定量后从铁口房放出。矿石中的脉石(SiO2、MgO、Al2O3、CaO 等)熔化后,生成具有良好性能的液态炉渣,从排渣口排出。
主要优点包括:
原料来源广泛、物料制备简单。可处理不同类型的红土镍矿,原料备料简单,块矿和粉矿均能使用。由于红土镍矿难以浮选,原生矿一般含有20%-35%的游离水和结合水。采用富氧侧吹煤粉熔融还原红土镍矿,仅需进行初步干燥至含物理水10%(或蒸汽深度干燥至含物理水0.3%),即可直接加入炉中进行熔化还原熔炼,省去了传统工艺烧结、预还原等工序。
有害元素含量少。鉴于此工艺中炉内的高温(1450-1550)以及高还原环境,Si/P/S 等有害杂质或与其他金属造渣,或被还原进入烟气,提高成品的质量。
氧气浓度高、热利用率高。冶炼工艺中烟气是热损失的罪魁祸首,正常情况下烟气可带走50-60%的余热。侧吹工艺中可喷吹富氧空气和煤粉,富氧浓度达70-90%,冶炼废气量小,烟气热损失小。
还原剂适应性强。不需使用焦炭或焦煤;可使用广泛的煤种;有利于降低成本。
工艺路线:红土镍矿-干燥窑(脱水)-回转窑(深度干燥焙烧)-侧吹炉(物料熔融,还原)-排渣-余热回收、粉尘回收。
与RKEF-高冰镍工艺路线的区别:富氧粉煤侧吹还原技术整体工艺逻辑与RKEF-高冰镍技术路线并无本质性区别。主要区别在于:工艺上可省略一步焙烧-预还原环节;富氧原材料适应性更强;设备上由电炉转变为侧吹炉。
技术应用难点:该工艺可复制性存疑,主要在于:目前还没有红土镍矿领域成功的应用案例,技术稳定性还需在大规模的工业生产获得检验;人才储备较少,很难获得有经验的人才;投产后对各工艺路线的配合度要求较高,对技术和运行团队要求较高。
投资、运营成本:
投资成本:目前根据中伟股份披露,其单位投资强度为 8100 美元/金属吨,显著优于一般的高冰镍火法项目单位投资强度 1.2 万美元/金属吨。由于其工艺部分披露较少,因此我们猜测具体原因可能由于:1)由于电炉属于静态熔炼,效率上略低于侧吹炉,单位产能电炉需要配套更多设备,导致电炉工艺投资高于侧吹工艺;2)关键设备进行国产替代,造成投资较低。
运营成本:由于侧吹工艺对原料和还原剂质量要求更低,效率方面也略高于RFEF-高冰镍工艺,单位运行成本(按照红土镍矿-硫酸镍计算)应该比RFEF-高冰镍工艺(成本9000-11000 美元/吨)略低 500-1000 美元/吨。侧吹工艺主要设备耗材为喷枪和耐火砖。喷枪由于有铜水套保护,一般更换周期为半年,价格为 3000-5000 之间;耐火砖主要起隔热作用,减少炉子的热损失。
建设周期:理论上需要 1-2 年,但由于项目应用成熟度不够,调试阶段可能超期。目前根据第三季报披露,合资公司印尼恒生新能源材料有限公司(中伟权益15%)已完成工商登记手续。
建议关注中伟股份项目情况披露,如果该项目顺利投产,有可能冲击现有红土镍矿火法冶炼技术路线,进一步降低火法工艺投资和运营成本。