做镍和有色产业链必知的知识

做镍和有色产业链，这几大知识必须烂熟于心一、镍的基本情况介绍1.1镍的自然属性陨石中包含着铁和镍，早期它们被作为上好的铁使用。因为这种金属不生锈，它被秘鲁的土著看作是银。一种锌镍合金被叫做白铜，在公元前200年的中国被使用。有些甚至延伸到了欧洲。在1751年，工作于斯德哥尔摩(瑞典首都)的AlexFredrikCronstedt研究一种新的金属——叫做红砷镍矿(NiAs)——其来自瑞典的海尔辛兰的Los。他以为其包含铜，但他提取出的是一种新的金属，他宣布并命名为nickel(镍)于1754年。许多化学家认为它是钴，砷，铁和铜的合金——这些元素以微量的污染物出现。直到1775年纯净的镍才被TorbernBergman制取，这才确认了它是一种元素。金属镍，元素符号Ni，银白色铁磁性金属，原子量为58.71，密度(20C)为8.9克/立方厘米，熔点为1455℃，沸点为2915℃，低温时，镍具有良好的强度和延展性。常温下，镍在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，阻止继续氧化。镍同时具有很好的物理化学性质，因此主要应用领域是作为合金元素用于生产不锈钢、高温合金钢、高性能特种合金、镍基喷镀材料。不锈钢广泛应用于民用产品和建筑装饰；镍基合金用于制造喷气涡轮，发电机涡轮；含镍的结构钢、耐酸钢、耐热钢应用于化工、石油机械制造业；镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层；铝镍钴合金是重要的磁性材料，广泛用于仪器仪表等领域；在化学工业中，镍常用作氢化催化剂；镍与铂钯一样，能吸收大量的氢，镍和稀土合成的储氢合金，以及泡沫镍广泛应用于生产镍氢、镍镉电池，含镍钴的三元材料是锂离子电池的重要原料，因此镍也是清洁高效的二次电池原料。1.2镍的生产镍矿可以通过两种方法制镍。一种是硫化镍矿工艺流程，其主要采用火法冶炼方法；另一种是红土镍矿工艺流程，主要有湿法冶炼和火法冶炼两种方法。火法工艺过程由于冶炼过程中能耗高、成本高的原因所以目前主要是处理高品位的红土镍矿，湿法虽存在着工艺复杂、流程长、对设备要求较高等因素，但是他与火法工艺相比，具有能耗低、金属回收率高等优点。特别是湿法工艺发展的近几十年，加压氨浸出技术的进步和新的湿法流程的发现，是红土镍矿冶炼的重心由火法专项湿法。图1：硫化镍矿生产工艺流程图2：红土镍矿生产工艺流程资料来源：方正中期研究院镍在自然界主要是以氧化物和硫化物的形势存在。目前世界上开采的镍矿有硫化矿和氧化矿。海底锰结核中也赋存镍。硫化矿中最主要的镍矿物为镍黄铁矿[(Ni，Fe)9S8]和含镍磁硫铁矿[(Ni，Fe)xSy]，通常伴生有黄铜矿(CuFeS2)。此外硫化镍矿物常伴生不同数量的钴、金、银和铂族金属。中国、加拿大、苏联、澳大利亚、博茨瓦纳都有较大的硫化镍矿，其中以加拿大的镍矿为最大。氧化矿中的镍矿物主要为含水镍镁硅酸盐[(Ni，Mg)SiO3?nH2O]，一般都含有钴，但几乎不含铜和铂族金属。新喀里多尼亚有世界最大的氧化镍矿；古巴、印度尼西亚、菲律宾、巴西、多米尼加和中国西南部也有较大的氧化镍矿。1.3镍的主要消费领域图3：2014年镍消费结构资料来源：安泰科；方正中期研究院1.3.1不锈钢、高温合金钢、高性能特种合金由于含镍的不锈钢既能抵抗大气、蒸汽和水的腐蚀，又能耐酸、碱、盐的腐蚀。故被广泛地应用于化工、冶金、建筑等行业，如制作石油化工、纺织、轻工、核能等工业中要求焊接的容器、塔、槽、管道等；制造尿素生产中的合成塔、洗涤塔、冷凝塔、汽提塔等耐蚀高压设备。根据含镍比例不同，含镍不锈钢主要分为以下几种：奥氏体不锈钢，奥氏体-铁素体双相不锈钢，沉淀硬化不锈钢。因此按照2014年不锈钢产量2150万吨计算不锈钢中原生镍消费量75万吨，同比增加5%，占到全部镍产量的83%左右。合金钢也称特种钢。因其元素组成配比不同，种类也各有不同，镍的参与能够提高合金刚的强度，保持其良好的塑性和韧性。含镍合金钢主要应用于制造化工生产上的耐酸塔、医疗器械，日常用品，及用于改造桥梁、修造军舰等机械制造、交通运输和军事工业等。1.3.2含镍电池、镍基合金领域镀金属镍还被应用到电池领域，主要有镍-氢电池、镉-镍电池还和镍-锰电池等。近年来发展最迅速的是应用日趋实用化的MHx-Ni蓄电池，其优点是无毒绿色无污染，电池储量比镍镉电池多30%，比镍镉电池更轻，使用寿命更长，缺点是价格比镍镉电池要贵，性能比锂电池差。主要应用于移动通讯，笔记本、录像机等领域同时也用于军工、国防、高科技等领域。以此类电池作为动力的汽车也已投入市场。镍基合金是指在650～1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类合金。按照主要性能可细分为镍基耐热合金，镍基耐蚀合金，镍基耐磨合金，镍基精密合金与镍基形状记忆合金等。镍基合金产品主要有：电炉、电熨斗、涡轮发动机涡轮盘、燃烧室、涡轮叶片、彩色电视机、通讯器材、时钟和测量卷尺中的摆锤、制造家具、具备永久磁铁性能的精细工具、航天器上使用的自动张开结构件、宇航工业用的自激励紧固件和生物医学上使用的人造心脏马达等。广泛应用于航空、船舶、化工、电子、医学和能源等工业领域。1.3.3、镍氢催化剂、镍基电镀领域镍复合材料可用于石油化工的氢化和合成甲烷时的催化剂，其优点是不易被H2S、S02所毒化。镀镍是指在钢材和其他金属基体上覆盖一层耐用、耐腐蚀的镀层，其防腐蚀性比镀锌层高20%～25%。镀镍的物品美观、干净、又不易锈蚀。电镀镍的加工量仅次于电镀锌而居第二位，其消耗量占到镍总产量的10%左右。镀镍分电镀镍和化学镀镍。二、镍的供给与需求1.镍的供给1.1.镍的全球分布全球镍资源储量十分丰富，镍在地球中的含量仅次于硅、氧、铁、镁，居第5位，地核中含镍最高，是天然的镍铁合金。镍矿在地壳中的含量为0.018%，在地壳中铁镁质岩石含镍高于硅铝质岩石，例如橄榄岩含镍为花岗岩的1000倍，辉长岩含镍为花岗岩的80倍。世界上镍矿资源分布中红土镍矿约占55%，硫化物型镍矿占28%，海底铁锰结核中的镍占17%。其中，海底铁锰结核由于开采技术及对海洋污染等因素，目前尚未实际开发。2014年美国地质调查局发布数据显示，全球镍储量7400万公吨，包括澳大利亚1800万公吨，新喀里多尼亚1200万公吨，巴西840万公吨，古巴550万公吨，印尼390公吨，中国300万公吨，加拿大330万公吨。图4：2013年世界镍储量资料来源：USGS;方正中期研究院从国家分布看，世界上镍资源分布主要集中在澳大利亚、新喀里多尼亚、俄罗斯、印尼、中国、古巴和巴西，约占全球镍资源的81.3%，其中澳大利亚是全球镍资源最丰富的国家，资源占全球的24.3%。1.2镍的国内市场我国硫化物型镍矿资源较为丰富，主要分布在西北、西南和东北的19个省份，其保有储量占全国总储量的比例分别为76.8%、12.1%、4.9%。就各省(区)来看，甘肃储量最多，占全国镍矿总储量的62%(金昌的镍产提炼规模居全球第二)，随后是新疆(11.6%)、云南(8.9%)、吉林(4.4%)、湖北(3.4%)和四川(3.3%)。我国三大镍矿分别为：金川镍矿、喀拉通克镍矿、黄山镍矿。主要生产厂家有：金川集团有限公司，吉林吉恩镍业股份有限公司，新疆有色金属工业(集团)阜康冶炼厂。其中金川集团是我国最大的电解镍生产商，主要生产镍、铜、钴、铂族贵金属、有色金属压延加工产品、化工产品、有色金属化学品等。目前，金川集团的年度镍产量居全球第4位，已形成年产镍15万吨的生产能力。金川集团拥有的金川镍铜矿是世界著名的大型多金属共生的硫化矿，探明资源量5.2亿吨。目前，金川集团保有矿石资源量为4.3亿吨，其中镍金属保有资源量450万吨。2012年镍产量为13.5万吨，2011年镍产量为13万吨。同时，我国也是红土镍矿资源比较缺乏的国家之一，目前全国红土镍矿保有量仅占全部镍矿资源的9.6%，不仅储量比较少，而且国内红土镍矿品位比较低，开采成本比较高，这就意味着我国在红土镍矿方面并没有竞争力。而我国又是不锈钢产品主产国，红土镍矿是镍铁的主要原料，且镍铁又是不锈钢的主要原料，因此我国每年都需大量进口红土镍矿来发展不锈钢工业。图5：中国镍矿资源分布图资料来源：上期所；方正中期研究院2.镍的需求图6：2004-2014年中国原生镍产量资料来源：wind;方正中期研究院2013年，中国原生镍产量71万吨，NPI产量48.1万吨，占中国原生镍产量68%。预计2014年中国原生镍产量68万吨，同比降低4.2%，主要来自于NPI产量的削减，预计2014年NPI的产量为45万吨。预计2015年中国原生镍产量降至61万吨。图7：2004-2014中国分行业镍消费领域图8：2013年中国中国镍消费用途资料来源：安泰科；wind;方正中期研究院按照2014年不锈钢产量2150万吨计算不锈钢中原生镍消费量75万吨，同比增加5%。其他领域镍消费量：在电池领域和合金领域明显增长，预计消费量达到15.2万吨。2014年中国镍消费量将达到90万吨，同比增加8.4%。3、不锈钢产量图9：中国电解镍/镍铁消费比例图10：中国不锈钢产量变化资料来源：安泰科；方正中期研究院世界镍资源主要用于不锈钢的生产，而中国不锈钢产量受到需求和廉价镍铁原料推动，产量一直处于两位数增长率增长。2014年中国不锈钢产量预计2150万吨，其中300系53%，200系27%。表1：新建项目一览表(单位：万吨)资料来源：方正中期研究院三、国际市场影响1.印尼图11：印尼镍产业解析资料来源：IGSG;方正中期研究院2013年印尼镍矿山产量为83.2万吨，出口镍矿6480万吨。印尼的镍矿山产量和镍矿出口量在2011-2013年开始跳跃式增加。而印尼镍中间品的产量以及其他产品产量基本保持稳定的状态。印尼出口镍铁基本保持在8万吨(实物量)的水平上，主要出口到荷兰和韩国。出口高冰镍在10万吨(实物量)上下，全部出口到日本。印尼主要的镍企业：印尼最大的镍企业是PTAntam,镍矿是PTAntam,最主要的产品之一，其腐殖土镍矿的镍的品位高到1.8%，铁25%，低的褐铁矿镍的含量也能达到1.2%，，铁为25%。PTAntam拥有的镍资源量大约是3.6亿吨(湿吨)腐殖土矿和4.64亿吨(湿吨)褐铁矿。按目前的开采速度，可以开采几十年。PTAntam主要的镍产品为镍铁(Ni20%，Fe80%)，主要销往欧洲和韩国的不锈钢厂。PTAntam现有三个镍铁厂，三个镍铁厂的产能共2.7万吨。第一条线于1976年投产，主要采用的RKEF工艺，一般入炉镍矿品位为1.8-2.0%，高峰载荷为38-40MW。这三个镍铁厂的年产量保持在1.8-2万吨/年之间。印尼主要的镍冶炼企业；印尼镍中间品主要由PTVale生产的高冰镍。PTVale是Vale在印尼分公司，住友矿山拥有20%的股份。PTVale1978年正式投产，初始的设计产能为3.4万吨/年。经过数次改造，目前的能力已经达到8万吨镍金属量。PTInco也是采用的RKEF的工艺，但是在电炉中熔炼后将镍冰铜在转炉中吹炼成高冰镍(Ni78%)。高冰镍主要销往日本的工厂进行精炼生产电镍。印尼淡水河谷公司总经理于2012年曾表示，该项投资将对当地经济发展和就业起到积极影响，并将该公司在上述地区的镍年生产能力从目前的8万吨增至12万吨，总投资20亿美元，除了上述两个规模较大的炼厂外，PTIndoFerro也是在印尼政府禁矿令执行前投产的，是印尼第一家采用高炉技术生产镍铁的。设计年产量为25万吨。该公司的部分产品销往台湾，目前该公司正寻找其他出口市场。此外还有两个采用高炉生产镍铁的企业：Modern和ifishdeco,产能较小，对大局影响不大。2.菲律宾图12：菲律宾镍产业解析资料来源：IGSG；方正中期研究院菲律宾镍矿山产量从2009年的11.9万吨跃升至2011年的30万吨以上，其中间产品的产量也在最近5年逐渐增加，2013年为2.6万吨。菲律宾最大的镍矿企业是亚洲镍业(AsiaNickel)。其主要产品为镍矿，该公司还以和日本住友合资的两个镍项目(CoralBay和Taganito)著称。菲律宾主要的