【正文】 目前，全球已探明的鎳儲量約為 億噸 ,其中硫化礦約占 30%,紅土鎳礦約占 70%。硫化鎳與紅土型鎳同產(chǎn)于一個(gè)超基性巖帶，但并不是在同一礦床內(nèi)垂向上共生，即并不象銅礦床那樣，次生富集帶的銅礦下方通常均有原生硫化銅礦。由于硫化鎳礦資源品質(zhì)好 , 工藝技術(shù)成熟 ,現(xiàn)約 60%的鎳產(chǎn)量來源于硫化鎳礦，因硫化鎳礦的長期開采，而近20 年來硫化鎳礦新資源勘探上沒有重大突破，保有儲量急劇下降。如以年產(chǎn)鎳量 120萬噸計(jì)算，則相當(dāng)于 2 年采完一個(gè)加拿大伏伊希灣鎳礦床（近二十年唯一發(fā)現(xiàn)的大型礦床，世界第五大硫化鎳礦）、 5年采完金川鎳礦（世界第三大硫化鎳礦）。因此，目前，全球硫化鎳礦資源已出現(xiàn)資源危機(jī)，且傳統(tǒng)的幾個(gè)硫化鎳礦礦山（加拿大的薩德伯里、俄羅斯的諾列爾斯克、澳大利亞的坎博爾達(dá)、中國金川、南非里騰斯堡等）的開采深度日益加深，礦山開采難度加大。為此，全球鎳行業(yè)將資源開發(fā) 的重點(diǎn)瞄準(zhǔn)儲量豐富的紅土鎳礦資源。 紅土鎳礦資源為硫化鎳礦巖體風(fēng)化―淋濾―沉積形成的地表風(fēng)化殼性礦床，世界上紅土鎳礦分布在赤道線南北 30 度以內(nèi)的熱帶國家，集中分布在環(huán)太平洋的熱帶― 亞熱帶地區(qū)，主要有：美洲的古巴、巴西；東南亞的印度尼西亞、菲律賓；大洋洲的澳大利亞、新喀里多尼亞、巴布亞新幾內(nèi)亞等。 我國鎳礦資源儲量中 70％集中在甘肅，其次分布在新疆、云南、吉林、四川、陜西和青海和湖北７個(gè)省，合計(jì)保有儲量占全國鎳資源總儲量的 27％。我國鎳礦類型主要為硫化銅鎳礦和紅土鎳礦。我國的紅土鎳礦主要從菲律賓進(jìn)口。由 于自 1970 年起日本與菲律賓開始進(jìn)行合作，成立合資礦業(yè)公司開采含鎳 2％以上的高品位鎳礦，運(yùn)送回新日鐵和住友商社進(jìn)行冶煉，導(dǎo)致菲律賓的高品位鎳礦砂被日本企業(yè)壟斷，而我國只能進(jìn)口鎳含量在 ％～ ％的低品位鎳礦砂。 我國周邊國家有鎳礦儲量 1125 萬噸，只分布在少數(shù)國家，包括俄羅斯 (660 萬噸 )、印度尼西亞 (320 萬噸 )、菲律賓（ 41 萬噸）、緬甸 (92 萬噸 )和越南 (12萬噸 )，但占世界總儲量比例較大，約占 23%。其中紅土鎳礦主要分布在印度尼西亞、菲律賓以及緬甸。印度尼西亞鎳資源主要為基性、超基性巖體風(fēng) 化殼中的紅土鎳礦，分布在群島的東部，礦帶可以從中蘇拉威西追蹤到哈爾馬赫拉、奧比、瓦伊格奧群島，以及伊利安查亞的鳥頭半島的塔納梅拉地區(qū)，由于印度尼西亞超基性巖帶風(fēng)化殼廣泛分布，因此其紅土型鎳鈷礦有良好的找礦前景。菲律賓也以紅土鎳為主，主要分布在諾諾克島。緬甸也有紅土型硅酸鎳礦，受印緬山脈超基性巖帶控制，分布在中部盆地西緣。俄羅斯的鎳資源分布在西伯利亞地臺西北緣諾里爾斯克硫化銅鎳礦區(qū)。越南鎳礦為銅鎳硫化物型，分布在西北部，已知有山蘿省的班福礦床，賦存在黑水河裂谷塔布蛇綠巖帶內(nèi)，有探明儲量 12 萬噸。 世界紅土 型鎳礦開發(fā)進(jìn)展的原因 隨著世界 90 年代經(jīng)濟(jì)發(fā)展，占鎳用途 65％的不銹鋼需求增長堅(jiān)挺，鎳需求前 5年平約每年增長 4％以上，預(yù)測今后 5～ 10 年，增長率 ％一 4％，其中亞州的鎳需求增長率將是 7％。然而，世界可供近期開發(fā)的硫化鎳資源，除了加拿大的 Voisey bay鎳礦以外，幾乎廖廖無幾。全球至今約探獲 7000 萬噸鎳金屬量的資源。其中，硫化鎳約 3000 萬噸，占 42％。其余均為紅土型鎳。開發(fā)利用紅土型鎳的長處在于： 第一，紅土型鎳資源豐富，全球均有 4100 萬噸鎳金屬量，勘查成本低。 第二，采礦成本極低。 第三 ，選冶工藝已經(jīng)成熟。紅土型鎳礦的火法冶煉鐵鎳技術(shù)業(yè)已成熟，壓力酸浸技術(shù)亦趨成熟。該技術(shù)始于 50 年代，首次用于古巴 Moa Bay礦，稱 AMAX? PAL技術(shù)。此后， 70 年代澳洲 QNI 公司建成 Yabula鎳廠，酸浸處理新喀里東尼亞、印尼及澳州昆士蘭州的紅土型鎳礦。加拿大 Sherritt 公司濕法處理紅土型鎳礦的技術(shù)已獲公認(rèn)。 第四，紅土型鎳礦可以生產(chǎn)出氧化鎳、硫鎳、鐵鎳等中間產(chǎn)品，其中硫鎳，氧化鎳可供鎳精煉廠使用，以解決硫化鎳原料不足的問題。至于鐵鎳更是便于用于制造不銹鋼，降低生產(chǎn)成本。如印尼 Antam 公司利 用本土的紅土型鎳礦，生產(chǎn)鐵鎳的成本去年已降至 美元／磅鎳（ 1 磅＝ ）年產(chǎn)量近 1 萬噸含鎳量。 1 第五，世界紅土型資源主要分布于近赤道地區(qū)，大部分靠近海岸，便于外運(yùn)。 因此，紅土型鎳建廠的投資雖然較大，一般每磅鎳年生產(chǎn)能力需 9～11 美元，但由于上述長處，如果工藝合理，管理有素，其每磅鎳的生產(chǎn)成本可低于硫化鎳。以澳大利亞最大的鎳業(yè)公司西部礦業(yè)公司（ WMC）為例，每磅鎳的總成本（包括投資攤銷）自 1996 年 美元降至 美元（ 2020 年）。工藝成熟、管理先進(jìn)的紅土型鎳礦也可以達(dá)到這個(gè)水平。特別是近幾年紅土型鎳礦壓力酸浸技術(shù)項(xiàng)目的詳細(xì)可行性研究報(bào)告，將鈷的價(jià)值計(jì)算在內(nèi)，每磅鎳的生產(chǎn)成本均在 美元以下。因此，紅土型鎳礦開發(fā)利用的技術(shù)中心已由火法轉(zhuǎn)為濕法的酸浸金屬。 隨 著近幾年澳大利亞西部三個(gè)紅土型鎳廠的投資興建，人們對于紅土型鎳礦資源的利用性能及其類型又有新的認(rèn)識，現(xiàn)可分為兩類：一類稱為?濕型?，主要分布于近赤道地區(qū)，如新喀里東尼亞、印尼、菲律賓、巴布亞新幾內(nèi)亞和加勒比海地區(qū)；另一類稱為?干型?，主要 1 1噸 =， 1美元 = 分布于距赤道較遠(yuǎn)的南半球大陸，以西澳為代表。除西澳外，紅土型鎳礦資源在東澳亦有分布，產(chǎn)于東澳昆士蘭州北部及新南威爾士州中西部，已探獲有 300萬噸鎳金屬量，全澳合計(jì)達(dá) 1500 萬噸鎳金屬量。自 1999 年初起，西澳相繼有三個(gè)高壓酸浸的鎳廠開始生產(chǎn)，這三個(gè)廠為考斯（ Cawse）、 布?。?Bulong）和莫林莫林（ Murrin Murrin），一期工程均基建完畢，這三個(gè)廠采用的基本工藝流程均為高壓酸浸HPAL （ High PressureAcid Leach），但后半部流程有所不同?？妓规噺S生產(chǎn)氫氧化鎳中間產(chǎn)品，然后再電解生產(chǎn)出金屬陰極鎳和硫化鈷。布隆廠的流程則不經(jīng)過氫氧化鎳中間產(chǎn)品的過程，直接電解生產(chǎn)鎳和鈷金屬。莫林莫林則與古巴 Moy Bay 鎳廠現(xiàn)場流程相近，并沿用加拿大 Sherritt 技術(shù)，先生產(chǎn)混合的硫化鎳／鈷中間產(chǎn)品，而后電解精煉生產(chǎn)出金屬鎳和鉆。 世界上又有一批新的紅土型鎳 礦 PAL 鎳廠的興建和擴(kuò)建項(xiàng)目開始著手進(jìn)行 發(fā)展趨勢十分明顯，可以歸納為： （ 1）由于硫化鎳可供開發(fā)資源的明顯減少，世界未來十年鎳產(chǎn)量的增加將主要來源于紅土型鎳礦資源的開發(fā)，而紅土型鎳礦資源開發(fā)中，PAL 技術(shù)發(fā)展趨勢大于鐵鎳技術(shù)； （ 2） PAL濕法技術(shù)與紅土型鎳礦的火法冶煉廠的投資成本大體相當(dāng)，即年生產(chǎn)能力每磅鎳 8～ 12 美元。但是， PAL 技術(shù)的鎳廠在下一輪興建或擴(kuò)建項(xiàng)目中，其基建投資將會明顯下降； （ 3） PAL 流程的生產(chǎn)成本在一般情況下低于鐵鎳流程，加上 PAL 方法耗能明顯低于鐵鎳流程。因此，在經(jīng)濟(jì)上， PAL技術(shù)方法將顯示出其優(yōu)越性； （ 4）由于?濕型?紅土礦資源具有品位較高、粘土少，易于處理的優(yōu)點(diǎn)，與?干型?紅土礦資源相比，?濕型?資源的開發(fā)項(xiàng)目更具有開發(fā)利用的優(yōu)勢。 （ 5）紅土型鎳礦的 PAL 技術(shù)可在現(xiàn)場生產(chǎn)出中間產(chǎn)品：氫氧化鎳或硫鎳，由此可以提供現(xiàn)有鎳精煉廠的擴(kuò)產(chǎn)或解決供料不足的問題，這是目前西方許多鎳公司所采取的經(jīng)營方向。這個(gè)經(jīng)營思路值得我國借鑒 本篇文章來源于凡宇資訊網(wǎng)站 | 原文鏈接： 世界紅土鎳礦資源開發(fā)及濕法冶金技術(shù)的進(jìn)展 時(shí)間 :202039 11:18:33 來源 :cssm 編輯 :pqe ?字體： 大 中 小 簡 繁 ?? 收藏 ?? 關(guān)閉 ? 摘 要：隨著硫化鎳礦資源口趨枯竭，高效開發(fā)占全球鎳資源72％的紅土鎳礦日益迫切。文章介紹了世界紅土鎳礦資源特點(diǎn)、國內(nèi)外的開發(fā)現(xiàn)狀，并闡述了其傳統(tǒng)濕法生產(chǎn)工藝及進(jìn)展。認(rèn) 為常壓浸出和細(xì)菌浸出等新濕法流程具有工藝簡單、能耗低、操作易于控制、投資少等優(yōu)點(diǎn)，將會有很好的發(fā)展前景。 關(guān)鍵詞：紅土鎳礦 濕法冶金技術(shù) 開發(fā)現(xiàn)狀 按照地質(zhì)成因來劃分，鎳礦床主要有兩類：巖漿型硫化鎳礦和風(fēng)化型紅土鎳礦，其中紅土鎳礦資源儲量占全球鎳資源的 72％。近年來，由于不銹鋼行業(yè)的帶動，全世界鎳需求量在不斷上升， 2020年我國不銹鋼產(chǎn)能達(dá)到 1000 萬 t，而實(shí)際產(chǎn)量僅為 535 萬 t，鎳供應(yīng)不足是重要原因之一。 目前約有 60％的鎳從硫化礦中提取，而硫化礦資源急劇減少，品位下降，開采深度增加，開采難度加大，成本升高。紅土鎳礦資源具有勘查、采礦成本低，可以直接生產(chǎn)氧化鎳、鎳锍、鎳鐵等產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，因此，高效開發(fā)紅土鎳礦資源十分迫切。在 20 世紀(jì) 50 年代，從紅土鎳礦中提取鎳金屬僅占世界鎳量的 10％；而到 2020年，該比例則達(dá)到 45％，約 5l 萬 t 預(yù)計(jì)到 2020年，該比例將增長到 5l％。 紅土鎳礦生產(chǎn)鎳工藝可以簡單地分為火法和濕法。火法工藝由于冶煉過程中能耗高、成本高等原因，所以目前主要用于處理高品位的紅土鎳礦。濕 法工藝雖然存在著工藝復(fù)雜、流程長、對設(shè)備要求高等問題，但它與火法相比，具有能耗低、金屬回收率高等優(yōu)勢。特別是濕法工藝發(fā)展的幾十年來，加壓浸出技術(shù)的進(jìn)步和新的濕法流程的出現(xiàn)，使紅土鎳礦開發(fā)利用重心由火法轉(zhuǎn)為濕法。 一、世界紅土鎳礦資源分類和特點(diǎn) 氧化鎳礦床的上部為褐鐵型紅土礦，適合于濕法工藝處理；下部為鎂質(zhì)硅酸鎳礦 (蛇紋巖為主 )，適合用火法工藝處理。中間過渡段同時(shí)適于兩種方法。據(jù)估計(jì)，適合用濕法處理的紅土鎳礦儲量 (褐鐵礦、綠脫石、蒙脫石 )是適合火法 (硅鎂鎳礦、腐植礦）的兩倍多。 隨著紅 土鎳礦資源的不斷開發(fā)利用，人們對其利用性能和類型又有了新的認(rèn)識：一類稱為 ? 濕型 ? ，主要分布于近赤道地區(qū)，如新喀里多尼亞、印尼、菲律賓、巴布亞新幾內(nèi)亞和加勒比海地區(qū)，其品位較高，粘土少，易于處理；一類稱為 ? 干型 ? ，主要分布于距赤道較遠(yuǎn)的南半球大陸，其成分復(fù)雜，粘土含量高，不易處理。 雖然紅土鎳礦有不同類型之分，但從總體上來看，它們都具有以下特點(diǎn)： 含鎳 ～ 3％，品位較低且組成比硫化鎳礦復(fù)雜得多，很難通過選礦獲得較高 (6％以上 )的鎳精礦，同時(shí)含鎳太低也難以直接用簡單的冶金工藝富集。 成分含量波動大，不僅鎳等有價(jià)元素的含量變化大，而且脈石成分如 SiO MgO、 Fe2O Al2O3 和水分波動也很大，即使是在同一礦床，紅土礦成分 (Ni， Co， Fe 和 MgO 等 )也隨著不同的礦層的深度而不斷變化。 礦石中僅伴生有少量的鈷，無硫，無熱值。 礦石儲量大，而且賦存于地表，易采，可露天操作，具有開發(fā)的優(yōu)越條件。 二、世界紅土鎳礦的開發(fā)現(xiàn)狀 以新喀里多尼亞紅土礦開發(fā)為標(biāo)志，從紅土礦中生產(chǎn)金屬鎳迄今已經(jīng)有 100多年的歷史了。近年來，由于不銹鋼行業(yè)對鎳的巨大需 求，很多產(chǎn)鎳大國都積極加大對紅土礦的開發(fā)利用。較有影響的有菲律賓住友／三井公司 2020 年開始的 Coral Bay 項(xiàng)目； 2020年 Inco 在新喀照多尼亞正式啟動的 Goro 鎳項(xiàng)目，預(yù)計(jì)年產(chǎn)鎳 萬 t；此外，在澳大利亞、印度尼西亞、巴西等國的一些鎳礦資源的開發(fā)也在實(shí)施和研究中，詳情列于表 l。 表 1 國外在建的主要紅土鎳礦項(xiàng)目 由于我國紅土鎳礦資源較少，國內(nèi)的一些大型企業(yè)看準(zhǔn)時(shí)機(jī)，加大對國外紅土鎳礦項(xiàng)目的投資。目前已經(jīng)或正在進(jìn)行的國外紅土鎳 礦項(xiàng)目有： (1)寶鋼集團(tuán)同金川集團(tuán)聯(lián)手，投資 l0 億美元用于菲律賓諾克島鎳礦資源的開發(fā)，菲方的合作伙伴是該礦的業(yè)主 Philnico 公司；(2)中國五礦集團(tuán)與古巴合作在 Moa建設(shè)年產(chǎn) t 鎳的生產(chǎn)工廠，其中中國公司持股 49％； (3)中國有色礦業(yè)集團(tuán)開發(fā)緬甸達(dá)貢山鎳礦，該礦的鎳平均品位為 2％，約含鎳金屬量 70 萬 t； (4)中國冶金建設(shè)集團(tuán)同吉恩鎳業(yè)公司合作在開發(fā)位于巴布亞新幾內(nèi)亞的瑞木鎳礦，該礦的鎳平均品位約 l％； (5)中國金寶礦業(yè)公司與緬甸礦業(yè)部所屬公司簽署了緬甸莫葦塘鎳礦的合作勘探及可行性研究協(xié)議等等 。在未來的紅土礦項(xiàng)目中，濕法項(xiàng)目會占據(jù)很大的比例，預(yù)計(jì)到 2020 年，以濕法生產(chǎn)鎳的量占總鎳產(chǎn)量的比例將由目前的 62％增長到 80％。 三、紅土鎳礦的濕法冶金技術(shù)的現(xiàn)狀 還原焙燒 氨浸工藝（ RRAL) 還原焙燒 氨浸工藝是 Caron 教授發(fā)明的，所以又叫做 Caron 流程。古巴尼加羅鎳廠用還原焙燒 氨浸法處理高氧化鎂紅土鎳礦已達(dá)半個(gè)多世紀(jì)，適合采用這種氨堿浸出方 法處理的礦典型成分為 ％ Ni，8％ MgO， 14％ SiO2?；玖鞒虨榱６刃∮?74μm的礦石放在多膛爐內(nèi)進(jìn)行還原焙燒。紅土 礦中的鎳和鈷基本上呈鐵酸鹽形式存在，經(jīng)還原焙燒后，鎳、鈷轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘倩蚝辖?。焙砂用?碳酸銨混合溶液浸出，經(jīng)濃密機(jī)處理，溢流為富液，凈化、蒸