2015年世界镍铁行业调研

生产环保部关于“金川集团印尼镍铁项目”的
2015年世界镍铁生产现状调研
（镍钴院信息情报室杜光焱）
1、2015年世界原生镍生产现状
3、2015年中国镍铁生产综述
据安泰科统计数据，2015年我国含镍生铁产量为38.5万吨，同比减少18%（2014年为47万吨）。

其中高镍铁产量为31万吨（占镍铁总量的80.52%），同比减少18%，中镍铁产量为1.2万吨（占镍铁总量的3.12%），同比减少29%，低镍铁产量为6.3万吨（占镍铁总量的16.36%），同比减少15%。

2015年，受镍价格低迷，进口高品质红土镍矿减少（印尼禁矿政策实施）成本上升、亏损面增大，以及环保要求严格，检查力度加大等因素影响，镍铁行业
发展呈两极发展：一些生产工艺技术水平较高，效益好的企业扩大产能，而一些生产工艺技术水平较低，处于亏损的企业停产、转产增多。

2015年末，中国镍铁总产能达到135万吨，其中高镍铁占85%，RKEF占75%。

自2013年以来，新建镍铁项目全部为RKEF。

2015年，中国主要的镍铁企业产量见表3。

表3 中国镍铁生产商2015年产量统计
镍铁行业监测数据算出。

2015年，中国镍铁进口量为65.34万吨，同比增长131.4%，主要货源国为印尼、新喀里多尼亚、日本、哥伦比亚、马其顿、缅甸等。

见表4。

表4 2015年中国镍铁进口统计数据
数据来源：海关总署。

2015年从以上各国进口镍铁数量基本都大于该国当年的镍铁产量。

4、中国企业印尼建厂概况
中企印尼建厂进度见表5。

由于镍价低迷，预计2018年后为中资印尼镍铁项目才进入投产、达产高峰期，届时从印尼生产（进口）的镍铁将占国镍铁消费的50%以上。

5、镍铁行业准入条件及行业政策
2005年～2015年，国家发改委和工信部共批准符合铁合金（含电解锰）准入条件的企业共七批；撤消一批，《拟公告的撤消符合铁合金行业准入条件的企业（第一批）》（2013年8月）。

5.1 铁合金准入条件
铁合金（含含电解锰）行业准入条件（2015年修订）
(征求意见稿)
5.2 产业政策
2008年中国制订的《关于组织实施2008年度重大产业技术开发整改的通知》，将“高效利用低品位红土镍矿关键技术”列为国家重大产业技术开发专项容之一。

2009年5月国家出台《有色金属产业调整和振兴规划》将推动技术进步，促进企业重组，调整产业布局，鼓励开发境外资源，增强资源保障能力，鼓励发展循环经济，搞好再生资源利用等列为有色行业发展的主要任务，此后连续四年国家出台各类专项扶持计划予以资金支持。

2011年国家在《产业结构调整指导目录（2011年本）》中明确将“高效利用红土镍矿炼精制镍铁的回转窑——矿热炉（RKEF）工艺技术”列为鼓励类产业。

通过宏观政策分析可以明显看出，中国政府高度重视优势产业发展，对有色企业的国外资源开发、红土镍矿冶炼技术、资源综合利用项目的鼓励扶持逐年加强。

《产业结构调整指导目录（2011年本，2013年修正）》中规定：400M3以下高炉和25000KVA以下电炉属于铁合金（镍铁）落后产能。

5.3、国家对新建镍铁项目的环保要求
新建镍铁项目建设容应包括：回转窑车间、矿热炉车间、转炉精炼车间等主体工程；煤粉制备间、粉尘制粒系统、机修车间、中转渣场、制氧站等配套工程；供电系统、供水系统、办公及生活设施等公辅工程；矿石堆场、煤堆棚、煤气储柜、天然气（煤气）储配站、污水处理站等环保和储运工程。

新建项目符合新环保法（2015年1月1日起实施）。

项目应符合国家产业政策和清洁生产要求，建设地点符合城市总体规划和土地利用规划，在落实报告书提出的环境保护措施后，污染物可达标排放，主要污染物排放总量符合当地环境保护部门核定的总量控制要求。

国新建镍铁项目必须符合以下标准：
《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB25467-2010）
《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T 19923-2005）
《污水综合排放标准》(GB8978-2002)
《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）
《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB 18599-2001）
项目建设必须严格执行配套建设的环境保护设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用的环境保护“三同时”制度。

认真撰写《新建镍铁项目环境影响报告》，并提交所在地环境保护部门审批，并按规定接受各级环境保护行政主管部门的监督检查。

5.4 建设工业先进的镍铁生产项目（三废处理）
（1）烟尘制粒后返回生产系统。

红土矿冶炼过程产生的烟尘以制粒的方式返回冶炼系统，烟尘制粒方法较多。

（2）镍铁冶炼炉渣可以作为钢铁工业炼铁熔剂。

典型化学成分见表6。

（3）镍铁冶炼中水使用率为85%，冲洗水等经离子吸附、溶剂萃取，重金属达标后排放。

典型镍铁渣化学成分见表6。

表6 RKEF工艺镍铁炉渣典型化学成分（有色研究院2013年中试结果）
6、镍铁生产工艺进展
根据红土镍矿的工业处理工艺可将矿石划分为五种类型：A，B
1，B
2
，C
1
，C
2
，
各类型成分见表7。

表7 红土镍矿的矿石分类
6.1 回转窑一矿热炉工艺(简称RKEF)
RKEF工艺生产镍铁是目前发展较快的红土镍矿处理工艺。

其工艺成熟、设备简单易控、生产效率高。

不足是需消耗大量冶金焦和电能，能耗大、生产成本高、熔炼过程渣量过多、熔炼温度(1500℃左右)较高、有粉尘污染等。

而且，矿石含镍品位的高低对火法工艺的生产成本影响较大，矿石镍品位每降低0.1%，生产成本大约增加3～4%。

RKEF工艺流程为：矿石配料——回转窑干燥——回转窑焙烧——炉熔炼粗镍铁——LF炉精炼(或机械搅拌脱硫)——精制镍铁水淬——产出合格镍铁粒。

巴西淡水河谷公司于2006年8月在帕拉(PARA)州开工建设奥卡普马（OncaPuma）镍铁项目，该项目采用RKEF工艺处理红土镍矿生产镍铁，由德玛克公司设计。

项目配置2条Φ4.6×45m干燥窑、2条Φ6×135 m回转窑、2台120000 kVA 矩型矿热炉（目前世界最大功率），年产合金22万吨(品位25%)，镍5.2万吨。

国RKEF工艺处理红土镍矿近几年也向大型化发展。

青山集团投资建设的福安镍铁公司，由中国恩菲工程技术设计，项目采用2条Φ5×40 m干燥窑、4条Φ4.8×100 m回转窑、4台33000 KVA圆型矿热炉，年产镍2万吨。

两条线于2010年6月投产，到目前为止，生产稳定、指标良好，成本国最低，是国最早采用大型矩形矿热电炉生产镍铁的RKEF工艺的典。

该公司又在建设2台60000 kVA圆形矿热电
炉，已投产。

该工艺适合处理镁质硅酸盐型红土矿A型、中间型红土矿C
1、C
2
型。

且Ni品位>1.6%，最好1.8%，这样有利于节约生产成本。

6.2 回转窑一磁选
回转窑——磁选工艺又名直接还原工艺，目前世界上采用此工艺的只有日本冶金公司大江山冶炼厂。

主要工艺过程为原矿磨细与粉煤混合制团，团矿在回转窑中经干燥和高温还原焙烧，焙烧矿再磨细，矿浆进行重选和磁选分离得到镍铁合金产品。

此产品不管含硫多高均适用于AOD炼钢过程，因为AOD法有很好的脱硫能力。

该工艺被公认为是目前最为经济的处理红土镍矿的方法，其最大特点是生产成本低，能耗中85%能源由煤提供，吨矿耗煤160～180 kg。

而电炉熔炼镍铁工艺能耗80%以上由电能提供，吨矿电耗560～600 kwh。

但是该工艺存在的主要问题是回转窑的结圈及回收率问题，大江山冶炼厂虽经多次改进，工艺技术仍不够稳定，经过几十年其生产规模仍停留在年产镍1万t左右。

该工艺的技术关键是粉煤与矿石混合和还原焙烧过程的温度控制。

该工艺适合处理镁质硅酸盐型红土矿A型，原矿镍品位0.7～1.2%，含铁8～11%。

国近几年对回转窑直接还原红土镍矿工艺研究较多，典型的如：港禾公司设计的其昌不锈钢公司在采用此工艺生产镍精矿；理工大学肖军辉发明的《一种硅酸镍矿回转窑直接还原制备镍铁的方法》；潞城宏祥化冶厂建2.2×45 m回转窑直接还原镍铁，年产4000 t镍铁项目等。

这些试生产厂不是生产成本过高就是操作难度大，都无法规模化生产，好多还只是停在理论研究阶段，没有工业化生产。

所以回转窑一磁选工艺还需要不断的探索向前推进。

6.3 转底炉+熔分炉
一种新型的以煤制气或天然气为燃料用转底炉冶炼红土镍矿的方法，它是由煤制气或天然气作为燃料，非焦煤为还原剂，以红土镍矿为原料，用转底炉与还原熔分炉联动生产镍铁的冶炼方法。

红土镍矿原料中镍的含量为0.8～3.0%，红土镍矿、还原剂和熔剂按照重量比例为100：8～15：8～15配比。

此冶炼方法工艺流程短，操作简单，易于控制，原料适应性强，能耗低，燃料热价比高，污染少，设备投资少，生产成本低，镍回收率高，最适合于在电力资源紧缺、煤炭资源丰富的地区投资建厂。

该工艺适合处理镁质硅酸盐型红土矿A型、中问型红土矿C
1、C
2
型。

Ni品位
0.8～3.0%，含铁15～20%。

国目前大多采用转底炉直接还原铁矿或冶金粉尘(泥)生产海绵铁，产品用于高炉或直接用于炼钢转炉原料，在处理红土镍矿生产镍铁方面还没有应用实例。

主要原因是转底炉热效率低，必须对原料进行细磨、造球处理，还必须对生球烘干，而球的强度、水分含量对转底炉的运行稳定性至关重要，同时从投资和生产成本来看，和成熟的RKEF工艺相比，并无明显的优势。

所以还需进一步的研究转底炉的关键控制点，实现一步法生产珠镍铁工艺，体现转底炉的优势。

6.4 还原硫化熔炼镍锍
硫化熔炼生产镍锍的工艺是最早用来处理红土镍矿的，早在上世纪二三十年代就得到了应用。

印度尼西亚索罗阿科、新喀里多尼亚埃赫曼SLN等。

另外一些采用湿法和火法结合的工艺生产氧化亚镍或造镍锍（高冰镍），如古巴毛阿、菲律宾珊瑚湾、塔甘廷托、新喀里多尼亚戈罗、巴西韦尔梅柳、马达加斯加安巴托维均采用该工艺；古巴尼加罗和切.格瓦拉则、中国元江镍业和平安采用氨浸——还原焙烧生产烧结氧化亚镍或镍盐。

三井、住友合资菲律宾珊瑚湾项目是最经济的项目。

全世界由氧化镍矿生产镍锍的镍量在l5万t左右。

工艺流程为：红土镍矿——干燥——破碎筛分——硫化熔炼——低镍硫——转炉吹烧——高镍硫，采用硫化熔炼处理红土镍矿生产镍锍的工艺的优点是工艺成熟、易于操作，其产品高镍锍具有很大的灵活性，可以进一步处理生产各种形式的镍产品。

既可以生产用于不锈钢工业的通用镍，也可以作为常压羰基法精炼镍的原料生产镍丸和镍粉，缺点是镍回收率低，仅为70%，且能耗高、污染大。

该工艺适合处理镁质硅酸盐型红土矿A型、中间型红土矿C
1、C
2
型。

可处理含
镍较低的红土矿。

目前国吴天集团采用该工艺生产低镍锍获得的低镍锍产品镍品位为5～8%，镍金属回收率大于90%。

6.5 烧结——高炉还原熔炼
烧结——高炉还原熔炼工艺是国近几年发展起来的红土矿冶炼工艺。

随着国家产业政策的调整，大量500m以下的炼铁高炉被淘汰。

但由于国不锈钢用镍紧，红土镍矿大量进口，加之当地政府为了解决就业问题和创造税收，这些被淘汰的高炉又被用于红土镍矿的处理，生产含镍3～5%的镍铁。

工艺流程为：红土矿——脱水烧结造球——配入焦炭熔剂——高炉冶炼粗镍
铁——精炼——镍铁。

目前小高炉镍铁冶炼面临政策性淘汰，大高炉冶炼6～8%的镍铁又效率低下；焦炭价格影响高炉镍铁成本，造成高炉冶炼镍铁技术进展缓慢，利润的削薄难以避免地会打击到国高炉镍铁生产商的积极性。

从技术层面讲，烧结——高炉还原熔炼工艺存在着高炉体积利用率低、焦炭消耗量大、烧结污染严重、镍生铁含磷高、镍回收率低等缺点。

该工艺适合处理褐铁矿B 型红土矿，Fe>30～40%。

6.6 电硅热法
美国汉纳(Hanna)矿业公司所属利得(Riddle)冶炼厂生产镍铁的工艺流程见图4，该厂由于硅铁价格高、电耗高，20世界90年代后停产。

将从其附近矿山运来的氧化镍矿烘干、筛分，去掉含镍低(Ni约0.65％)的硬橄榄石矿。

实际使用矿
石含Nn1.6～1.7%，Fe10～15%，SiO
245～58%，MgO
2
4～32%，Cr0.8～1.2%，A1
2
O
3
l～
3%，烧损6～8%，矿石在直径3m，长80m的回转窑，用热煤气加热至650～700℃。

窑停留时间约1.5h，可去除全部附着水和60％～70％的结合水。

每台回转窑每小时处理矿石45～50t。

热矿石在14000kVA电炉熔化成矿熔体，以后操作程序为：(1)从电炉放出约11t矿熔体于反应包；(2)将反应包放在渣包混合器的一侧，另一侧放有一个装有9～14t熔融粗镍铁的包；(3)将装有熔融粗镍铁的包升起，把粗镍铁迅速倒入装有矿熔体的包，同时加入硅铁(45％Si)；(4)空包下落，提取装有反应物的包，迅速倒入空包。

从一个包倒入另一个包反复5次；(5)装有反应物的包镇静3小时，使金属粒下降。

然后将包提起，将炉渣放入旁边的渣包中。

每个反应周期为15～16min，产镍铁约400kg。

包中镍铁重量超过12．7～13.6t 时，便倒出一部分粗镍铁送2500kVA三相电炉精炼。

精炼电炉分两次装料共装3.6～4.1t粗镍铁。

精炼过程加铁矿石和石灰脱磷，扒渣后再加石灰、萤石造渣。

达到出炉温度后，加硅铁脱氧。

出炉温度约1482℃。

用浇铸机铸成重约15kg的锭。

精炼后镍铁成分为：Ni48.5%，Co0.5%，S0.005%，P0.01%，C0.02%，Cr0.02%，Si0.9%；镍的回收率为90%；电耗62.7kw•h/kg。

6.7克虏伯一伦恩法
这是将生产粒铁的方法应用于镍铁生产。

工艺流程见图5。

用硅镁镍矿(含Ni+Co2.7～3.5%，Fe2O316～20%，SiO238～45%，MgO20～25%，A12O30.5～2.1%，水分约10%)作原料，还原剂用无烟煤(固定碳约80%，S0.24～0.51%，P约0.02%)，
石灰与沙作熔剂。

将氧化镍矿加入适当的熔剂和煤，经粉碎、混合、装入回转窑中，进行熔融态还原焙烧。

使大部分镍及一定量的铁被还原成海绵状金属。

放入水槽中使渣变脆。

经球磨机粉碎，使渣和金属分离；再经磁选选出金属，得到粒状镍铁。

成分为：Ni+Co22%，S0.25%，P0.08%，C0.5%，Si0.1%。

然后在电炉熔化，除去杂质，得精炼镍铁成分为：Ni+Co26%，S0.03%，P0.03%，C0.15%，Cr0.1%，Si0.01%和Cu0.1%；镍回收率约90%。

6.8鼓风炉法
把氧化镍矿在回转窑预热、干燥后，制成团块，与焦炭块一起加进鼓风炉冶炼。

生产出粗镍铁。

再用打脱硫，制出高碳镍铁。

其成分为：Ni+Co20%，S0.05%，P0.03%，C3%，Cr和Si2%。

如需要生产低碳镍铁，可再用转炉精炼。

6.9 高炉法
高炉生产镍铁的流程主要是：矿石干燥筛分（大块破碎）——配料——烧结——烧结矿加焦炭块及熔剂（英石）入高炉熔炼——镍铁水铸锭和熔渣水淬——产出镍铁锭和水淬渣。

国用高炉生产低镍铁较多，所用原料为含铁50%左右和含镍1%左右的红土镍矿，生产含镍2%左右的低镍生铁。

通常生铁的焦比为0.5左右（500Kg 焦炭/吨生铁），以上镍铁的焦比在0.8左右（800Kg焦炭/吨镍铁）。

相对于电炉来讲，高炉污染严重（氟化物），能耗高，小高炉（300M3以下）近年来逐步被淘汰。

6.6金川印尼镍铁项目介绍
金川印尼镍铁项目采用世界先进的RKEF工艺。

RKEF生产工艺是镍铁合金行业红土矿冶炼(粗制镍铁合金)中采用的一种工艺流程,属于国家鼓励类的工艺。

RKEF粗制镍铁合金生产工艺主要分为三个工序：①湿红土镍矿干燥、②回转窑焙烧——预还原、③全封闭电炉熔炼(粗炼)。

其工艺特点是：将电炉熔炼过程产生的含有大量CO气体(过量的C氧化还原中产生大量的CO)的高温烟气经管道输送至回转窑，含有CO的高温烟气在回转窑中进一步燃烧；燃烧后的高温烟气输送至干燥窑，用于湿红土矿干燥。

大量利用了烧结冶炼过程中产生的余热，具有节能环保的功效。

（1）RKEF工艺优点
①原料适应性强。

适合处理硅酸盐型镍矿，通过配矿或加入熔剂也可处理褐铁矿型氧化镍矿。

②回收率高、技术成熟、工程化风险小。

由于近几年大批采用RKEF工艺的镍
铁冶炼厂投产，促进了RKEF工艺的发展和完善，目前，包括冶炼工艺、设备制造以及配套的控制、收尘、余热回收技术等均已成熟。

③可以大型化。

国目前设计的矿热电炉最大已经达到72MVA，国外已达到144MVA。

④铁品位高，有害元素少。

该工艺的精炼工序能够将镍铁的有害元素降低到ISO6501标准所要求的围。

（2）RKEF工艺缺点
①能耗相对较高。

由于需要将所有矿石熔化并加热至1500～1600℃，炉渣、镍铁显热回收困难。

②正常情况下不能回收钴，大多作为杂质进入不锈钢系统。

③由于使用大量价格昂贵的电，使得RKEF工艺加工成本相对较高。

④建厂条件受限制。

对于电力资源匮乏的地区，采用RKEF工艺必须自建电厂，孤网运行。

（3）对原料的适应性
从技术角度来说，RKEF工艺可以处理所有类型的红土镍矿，但最适宜的是硅镁镍矿型和含硅镁较高的过渡层红土镍矿，单独处理褐铁矿时采用敞开熔池操作，控制低电压和较深的电极插入深度使镍铁的放出温度大于放渣温度100℃左右（如希腊拉瑞姆纳冶炼厂采用该工艺处理褐铁矿生产电解镍并回收钴），但因其品位低，一般都通过与高品位硅镁矿配矿后处理。

原料的Fe/Ni在6～10为最佳，如果原料中Fe过高，很难得到高品位的镍铁，原因是对于Fe/Ni一定的原料，提高镍铁中镍品位的方法只有在保证镍还原度较高的情况下降低铁的还原度，但很难精确控制，控制不当的情况下，会造成镍的
最好在0.55～0.65，不加或少量加入熔剂就可以得回收率下降。

原料的MgO/SiO
2
到低熔点的炉渣。

从经济性的角度来讲，RKEF工艺原料的Ni品位在1.6%以上较好，最好1.8%以上，一般来说，原料品位1.5%左右是RKEF工艺盈亏平衡点。

在RKEF工艺中钴也被还原进入镍铁中，但因其含量较低一般销售时不计价，如果针对特定的含钴高的矿床，对镍铁进行转炉吹炼，再电解，可以通过氢氧化钴的方式回收钴，钴的回收率可以达到70%左右，如希腊拉瑞姆纳矿冶公司采用
RKEF工艺处理褐铁矿，产品为电解镍、氢氧化钴，电炉产出的炉渣用于回收铁。

但一般情况下，含钴高的原料含镍较低，RKEF工艺主要考虑原料中的镍品位，通过配料后钴被稀释，采用电解法精炼镍铁经济上不合理。

因此，含钴高的原料，不适合采用RKEF工艺。

7、近年来镍铁行业环保违规事件
2013年12月～2014年2月，国家环保部先后对镍铁比较集中的乌兰察布市和市进行现场调研，检查结果显示：很多企业污染严重，“三废”超标排放，先后勒令乌兰察布市商都县工业园和市停产整顿，关闭落后产能。

——市市长术平被环保部门约谈
2014年，市展开大气污染治理行动，除臭氧外，全市2014年PM10、PM2.5、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等五项指标浓度均值，较2013年同比分别上升6.7%、6.1%、8.1%、11.4%、7.8%。

市向57家企业（含9家镍铁企业）下达了限期治理通知书，责令企业完善治污设施，期限是2014年12月底。

但是，截至2015年2月，57家企业均没有按期完成限期治理任务。

2015年1月26日～29日，环境保护部华东环保督查中心对市部分大气污染排放企业进行了暗查，发现市13家企业存在偷排、漏排等环境行为。

其中9家是在2014年市大气污染治理行动中要求在当年年底完成限期治理的企业。

2月25日，环境保护部华东环保督查中心公开约谈市代市长术平，通报了有关环境问题，依法提出整改要求。

市政府对华东环保督查中心检查发现的13家环境企业严格处罚并实施停产整治。

13家企业共立案28起，处罚总额244万元，对7家企业9名责任人采取行政拘留，截至2015年7月，有1家部分产能已恢复生产，其他12家仍然停产。

对全市57家在规定期限未完成治理或治理后仍不能达标排放的重点企业实施停产整治，截至2015年7月，恢复生产31家，26家依然停产。

对全市412家企业实施限期治理，目前有305家完成整改，78家转为停产整治，29家关闭搬迁。

8、近三年来镍价格走势
数据来源:Wind资讯价格:镍铁:FeNi6-8:山东
14-06-3014-12-3115-06-3015-12-3113-12-3113-06-30700
700
800
800900
9001000
10001100
11001200
12001300
13001400
1400元/镍点元/镍点
镍铁价格与LME 现货价格有较大关联，但二者又没有绝对的高低和比值。

一般低镍铁（Ni<4%）、中镍铁(Ni<4～8%)价格高于电解镍价格，高镍铁(Ni ＞8%)略低于电解镍价格（以镍点比较），但进入2016年以来，高镍铁(Ni ＞8%)略高于电解镍价格（以镍点比较）。

9 镍生产成本
2015年部分生产商或项目生产成本对比见表8。

表8 2015年世界主要镍生产商（项目）镍生产成本
分类
生产商&项目 生产成本，美元/t 电解镍 诺里尔斯克镍业 6800（世界最低） 舍利特毛阿NDCC
8554 必和必拓西部镍业
9000 镍铁和高冰镍
舍利特安巴托维
10648 淡水河谷印尼PTVI
高冰镍7000 青山印尼SMI 8500（中国到岸8700）
数据来源：镍钴院信息情报室根据各生产商2015年年报进行整理并修正。

从上表可以看出，现在的镍价已低于成本价，全世界90%的镍项目处于亏损状态。