21.5萬噸 /年紅土鎳礦濕法冶煉項目 可行性分析 2010 年 4 月 25 日 目錄 一、概況 二、建設規(guī)模及廠址的選擇 三、產(chǎn)品方案 四、原料來源 五、工藝流程 六、三廢治理和環(huán)境保護 七、投資估算 八、銷售收入、生產(chǎn)成本及損益測算 一、 概況 全球陸基鎳儲量約為 12000 萬噸，其中 40%為硫化礦， 60%為氧化礦（紅土礦），硫化礦主要分布在俄羅斯、加拿大和中國，總量約 5000 萬噸，目前鎳產(chǎn)量的 60%來自硫化礦。硫化礦資源經(jīng)過多年開采，資源已逐漸枯竭， 最近十多年未見有發(fā)現(xiàn)大型硫化鎳礦的報道，為滿足世界經(jīng)濟發(fā)展對鎳的需求，普遍已將目光轉向開發(fā)紅土礦型鎳資源。紅土礦資源的特點： 1）資源豐富，埋藏淺，易勘探，均為露天開采，采礦成本低。 2）伴生鈷含量高，鈷可以分攤部分鎳成本。 3）紅土礦產(chǎn)于熱帶、亞熱帶、大多瀕臨海洋，交通運輸方便。 發(fā)達國家依靠雄厚資金，先進技術和國際經(jīng)營經(jīng)驗，在國際礦業(yè)全球化的競爭中已先走一步。目前國外的許多知名鎳生產(chǎn)企業(yè)都已涉足紅土礦開發(fā)，部分已取得了實質性進展。例如鷹橋公司與 BHP 公司合作開發(fā)的印度尼西亞含鎳紅土礦項目， Inco 公司在印 尼以及新喀里多尼亞開發(fā)的紅土礦項目等。 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，濕法技術發(fā)展趨勢大于鐵鎳火法冶煉技術；雖然濕法技術與紅土型鎳礦的火法冶煉廠的投資成本大體相當，即年生產(chǎn)能力每磅鎳 8 12 美元。但是隨著濕法技術的日趨成熟、設備制造技術的進步和規(guī)模的擴大，濕法鎳廠在下一輪興建或擴建項目中，其基建投資將會明顯下降；濕法工藝的生產(chǎn)成本在一般情況下低于鐵鎳流程，加上濕法耗能明顯低于鐵鎳流程。因此，在經(jīng)濟上，濕法技術將顯示出其優(yōu)越 性； 國內目前處理紅土鎳礦大部分都是采用火法生產(chǎn)鎳鐵或鎳鉻合金，但最近已有三個常壓酸浸的項目投產(chǎn)，其中廣西銀億科技礦冶有限公司（年產(chǎn) 5000 噸電積鎳， 300 噸碳酸鈷）運營狀況較好，正在擴建二期 5000 噸 /年項目，并且配套建設從廢水中提取鎂鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)線。 二、 建設規(guī)模及廠址選擇 國內外紅土鎳礦濕法冶煉單項目的鎳產(chǎn)量規(guī)模大多在 3 萬噸以下，國際上比較著名的如古巴毛阿灣的規(guī)模 3 萬噸 /年；尼加羅切格瓦那 2.3 萬噸 /年；澳大利亞的雅布魯 3 萬噸 /年；澳大利亞布隆 0.9 萬噸 /年；考斯 0.9 萬噸 /年；澳大利亞的莫林莫林的設計 規(guī)模 4.5 萬噸 /年（實際產(chǎn)能 3.5 萬噸 /年），國內廣西銀億和江西江鋰的設計產(chǎn)能 5000 噸 /年，云南元江設計能力為 3000 噸 /年。目前廣西銀億正在進行技術改造將現(xiàn)有產(chǎn)能擴大到 10000 噸。江西江鋰也有計劃新建 1.5 萬噸/年的項目。 結合江銅的實際情況，并考慮紅土鎳礦資源的供應現(xiàn)狀，擬將建設規(guī)模定為21.5 萬噸 /年金屬鎳，同時配套建設 230 萬噸 /年硫鐵礦循環(huán)經(jīng)濟項目，可以為濕法冶煉提供硫酸、蒸汽及電力。 紅土鎳礦濕法冶煉生產(chǎn)耗水耗酸量大、用地多及物流量大，必需依賴大容量物流通道，為降低企業(yè)成本、打造核心競爭 力，項目的選址需要考慮的主要因素有：主要原材料（硫酸、石灰和紅土鎳礦）的物流成本、物流吞吐量、可就近選址建設尾礦庫堆存酸浸廢渣、工業(yè)基礎設施完備等。 經(jīng)過考察和調研，我們認為瑞昌市碼頭鎮(zhèn)工業(yè)園建設條件相對較好，主要情況如下： 1、土地供應充裕。工業(yè)城規(guī)劃面積有 78 平方公里，目前工業(yè)城內暫無大的企業(yè)進駐，能夠預留數(shù)千畝土地，工業(yè)城內路域平闊，岸坡平緩，平整量小，可滿足園區(qū)集約化和可持續(xù)發(fā)展要求。 2、區(qū)位交通便捷。境內 105、 316 國道與九景高速、昌九高速、贛粵高速、滬蓉高速和杭瑞高速交織貫通，公路交通優(yōu)勢明顯； 鐵路貨運站白楊站、夏畈站距工業(yè)城分別只有 14 公里、 7 公里；長江岸線全長 19.5 公里，主航道深泓線緊貼南岸，為雙向航道，屬長江一級主航道，常年適應 2000 噸級以上船舶作業(yè)，最大停泊能力為萬噸級海輪，境外礦石可由江海聯(lián)運直達專用碼頭，物流成本較低。相對于把建設地址選在德興銅礦做了物流成本對比（見表 1） 3、供水、供電、運輸、能源等基礎設施完備。工業(yè)城內規(guī)劃建設有 220KV 和 110KV 的變電站各一座，其中工業(yè)城 110KV 變電站已開工建設，預計可在 2010 年 10 月竣工，西氣東輸二線線路經(jīng)過工業(yè)城，接口距建設地點約 34 公里，并在工業(yè)城內預留接口。 4、工業(yè)園位置距江銅武山銅礦尾礦庫只有約 10 公里，便于酸浸廢渣的堆存，可不必新建尾礦庫，節(jié)約投資。 5、項目所需的石灰資源豐富。 6、園區(qū)內水泥產(chǎn)能較大，可適當消化生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣。 7、硫鐵礦循環(huán)經(jīng)濟項目及江銅九江鉛鋅冶煉項目建成后可提供項目所需的硫酸。 三、 產(chǎn)品方案 根據(jù)國內目前的紅土鎳礦冶煉技術進展和環(huán)保要求，擬采用常壓噸 鎳 物 流 成 本 比 較 表 1 建設地址 物流方案 項目 物流量（噸） 建設地址選在德興 建設地址選在瑞昌 單價（元 /噸） 物流成本（元） 單價（元 /噸） 物流成本（元） 紅土鎳礦在南通港靠岸 主要原料：硫精礦 45 20 900 80 3600 紅土鎳礦 105 95 9975 28 2940 石灰 28 35 980 15 420 硫酸 55 40 2200 小計 233 14055 6960 主要產(chǎn)品：硫酸渣 23 90 2070 15 345 鎳 1 400 400 400 400 小計 24 2470 745 合計 257 16525 7705 紅土鎳礦在寧波港靠岸 主要原料：硫精礦 45 20 900 80 3600 紅土鎳礦 105 112 11760 51 5355 石灰 28 35 980 15 420 硫酸 55 40 2200 小計 233 15840 9375 主要產(chǎn)品：硫酸渣 23 90 2070 15 345 鎳 1 400 400 400 400 小計 24 2470 745 合計 257 18310 10120 酸浸工藝，處理進口硅鎂型紅土鎳礦，主要產(chǎn)品為 1#鎳，碳酸鈷，并根據(jù)市場的需求生產(chǎn)氧化鎂、硫酸鎂和氫氧化鎂等鎂鹽產(chǎn)品。 四、 原料來源 項目的主要原料為進口硅鎂型紅土鎳礦（含鎳 1.6%）和硫酸，每噸鎳消耗紅土鎳礦 105 噸（濕基含水 3035%），消耗硫酸 55 噸。 1.5 萬噸 /年紅土鎳礦項目年消耗紅 土鎳礦 157.5 萬噸，硫酸 82.5 萬噸。 紅土鎳礦資源系硫化鎳礦巖體風化 淋濾 沉積形成的地表風化殼性礦床，世界上紅土鎳礦分布在赤道線南北 30 度以內的熱帶國家，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、巴布亞新幾內亞等。居前三位的是古巴、新喀里多尼亞和澳大利亞，擁有鎳金屬儲量分別為 2300 萬噸、 1500 萬噸、 1100萬噸。亞洲的印度尼西亞和菲律賓的儲量為 130 萬噸和 150 萬噸。 2009 年全年中國累計進口紅土鎳礦 1642 萬噸， 同比增加 33.3%，創(chuàng)歷史新高。其中從印尼進口 717 萬噸，菲律賓進口 869 萬噸，大多數(shù)是港口現(xiàn)貨交易。國內 紅土鎳礦進口的主要港口包括：山東的日照港、嵐山港，天津港和江蘇連云港。進口的紅土鎳礦目前只有不到 10%用于濕法冶煉，大多數(shù)均用于火法冶煉生產(chǎn)鎳鐵。由于火法工藝在能耗、環(huán)保和成本方面都處于劣勢，按照目前的市場行情，經(jīng)營狀況不佳。 經(jīng)過港口現(xiàn)場考察，目前各主要港口紅土鎳礦庫存較大。日照港目前的庫存有 370 多萬噸，各種品質的都有，但主要以含鎳 2%以上的為主。連云港的庫存也比較大，根據(jù)貿易商提供的品質報告單，有 大量的現(xiàn)貨屬于我們需要的硅鎂型紅土鎳礦。從對以上兩個港口調研的情況來看，我們認為目前紅土鎳礦的供應相對充足，在現(xiàn)貨市場上每年購買 150 多萬噸硅鎂型紅土鎳礦還是比較容易的。同時可在國外積極尋找礦權合作，為公司鎳產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供可靠的資源保障。 隨著鎳金屬價格的上漲，近期紅土鎳礦價格也在不斷上揚，含鎳 1.6%的硅鎂型紅土鎳礦港口現(xiàn)貨價格已經(jīng)從 360 元 /噸上漲到近 500 元 /噸（濕噸含稅）。 近期由于油價高企及 “世博會 ”因素影響，日照或連云港走海運再走長江水運抵達九江港運費大約要 80 元 /噸，運費較高。通過向港口物 流部門咨詢，建議我們可采取以下兩種物流方案：其一、 3 萬噸級左右的海運船可在南通港靠岸，過駁到 7000 噸級左右的內河船運抵九江，從南通到九江的運費 22 元 /噸，過駁費用大約 6 元 /噸；其二、 4 萬噸以上的海運大船受長江口吃水深度的限制，必須在寧波北侖港靠岸，過駁到噸位較小的且可通過長江口的船上，然后再到南通或張家港進行二次過駁運到九江， 到達九江的物流費用為 60 元 /噸左右。 項目所需硫酸由配套建設的硫鐵礦循環(huán)經(jīng)濟項目供給，缺口部分可由江銅鉛鋅冶煉廠和貴溪冶煉廠供給。 五、 工藝流程 根據(jù)紅土鎳礦的成因和成分的不同，可以簡 單地把紅土礦分為褐鐵礦和硅鎂鎳礦兩種。褐鐵礦型礦石含硅鎂低、含鐵高，適合氨浸和加壓酸浸。硅鎂鎳礦適合火法熔煉還原或常壓酸浸?；鸱ㄊ莻鹘y(tǒng)的處理方法，而濕法技術是從 20 世紀 70 年代開始發(fā)展起來的，無論是常壓還是加壓酸浸，目前技術都比較成熟，國內外均有多條成熟的生產(chǎn)線。 本項目采用的工藝為常壓酸浸，主要工藝流程：原料經(jīng)球磨制漿 加熱常壓酸浸 一步除鐵 二步除鐵 除雜 濃密機逆流洗滌 洗滌后的廢渣中和 濃縮送尾礦庫 上清濾液加堿產(chǎn)生氫氧化鎳漿液 濃縮 洗滌 板框壓濾 壓濾后的氫氧化鎳加硫酸溶解 萃取 電積鎳 礦石經(jīng) 過格篩進入中間礦倉，非常少量的塊度大于 300mm 礦石采用人工處理后進入中間倉，中間倉下部出口接振動篩，篩上礦送顎式破碎機，將礦石破碎到 30mm 以下，破碎后礦石和篩下礦一起通過運輸皮帶送球磨工序。 球磨后礦漿直接送入浸出槽中加入硫酸浸出，控制一定的溫度和酸度使得92%以上的鎳、鈷進入溶液，大部分鎂和部分鐵也進入溶液中。礦漿直接進行中和除鐵，終點 pH 值控制在 4.0 左右，中和除雜后礦漿進入下一段 CCD 洗滌工序。 根據(jù)工藝要求和礦漿特點，采用濃密逆流洗滌來進行中和后礦漿的洗滌和液固分離，洗滌水最后一級濃密機加入，溢 流液進入上一級濃密洗滌，底流進入尾渣中和工序，第一級濃密機底流進入第二級濃密洗滌，以此類推。溢流液部分進入下一個中和除雜工序。 經(jīng)過中和除雜和濃密洗滌后得到溶液含鎳 1.7g/l，采用氫氧化鈉溶液做為中和劑，反應時間 23h，得到鎳鈷氫氧化物沉淀，鎳、鈷沉淀率 99%。沉淀后礦漿進入濃密機液固分離，底流壓濾獲得鎳鈷氫氧化物沉淀混合物濾餅。濃密機溢流液和壓濾液返回主工序作為 CCD 洗滌前液循環(huán)使用。濾餅用硫酸溶解，制得濃度比較高的硫酸鎳、鈷的溶液。 制得的溶液進入萃取車間，進行鎳鈷分離，進一步除雜，除雜后的硫酸 鎳溶液送電積車間生產(chǎn)電積鎳。分離后的硫酸鈷溶液生產(chǎn)碳酸鈷。 六、 三廢治理與環(huán)境保護 廢氣 ：本項目生產(chǎn)過程中不產(chǎn)出有毒煙氣，少量浸出除鐵過程中的蒸汽經(jīng)過冷凝吸收后返回工藝系統(tǒng)中循環(huán)使用。 廢水 ：本項目生產(chǎn)中每天需要新水量 2788m3，外排水主要是浸出渣和中和渣帶走的水量， pH 在 11 左右，性質穩(wěn)定，重金屬離子如銅、鎳、鉛等含量均小于 0.1mg/L， 工藝過程中需要大量水進行洗滌除鎂，產(chǎn)生大量的含鎂廢水，通常的做法是采用加石灰乳將鎂沉淀，除鎂后的廢水可回用至工藝流程中 。 廢渣 ：主要是酸浸尾渣和石膏。 每生產(chǎn)一噸鎳產(chǎn)生 的酸性廢渣約 100 噸（含水 20%），采用加石灰中和處理后送尾礦庫堆存。 廢水除鎂的過程中產(chǎn)生的石膏和鎂鹽經(jīng)濃縮后可直接送尾礦庫堆存。 綜上所述，本項目中的廢氣、廢水、廢渣都已有相應的治理措施，不會對周圍環(huán)境造成污染，因此對周圍環(huán)境不會產(chǎn)生不利的影響。 七、 投資估算 經(jīng)過調研，目前在國內采用此工藝的工廠投資強度為 10 萬元 /噸鎳。 1.5萬噸規(guī)模的投資額約為 15 億元人民幣左右。若考慮共用武山銅礦的新建尾礦庫，可大幅度節(jié)省投資。 八、 銷售收入、生產(chǎn)成本及損益測算 產(chǎn)品產(chǎn)量與銷售收入構成表 表 2 序號 名稱 年產(chǎn)量 單價 （不含稅） 年銷售收入（億元） 1 1#鎳 1.5萬噸 165000元 /噸 24.75億元 2 碳酸鈷 900噸 200000元 /噸 1.80億元 3 氫氧化鎂 3000噸 4270元 /噸 0.128億元 合計 26.678億元 達產(chǎn)年鎳生產(chǎn)成本估算表 表 4 序號 項目 單位 單耗 單 價 單位成本（元 /噸） 總成本（萬元） 備注 1 原料 紅土鎳礦 噸 105 490 51450 77175 含鎳 1.6%，含水 35%含運費 98 硫酸 噸 55 340 18700 28050 2 輔助材料 石灰 噸 28 220 6160 9240 燒堿 噸 2 1700 3400 5100 萃取劑 公斤 90 43 3870 5805 其他 公斤 900 1350 3 動力 水 噸 60 0.5 30 45 電 度 8100 0.59 4779 7168.5 4 工資 元 3600 5400 按定員 1000 人，人均工資 5.4 萬元 5 制造費用 折舊費 8000 12000 修理費 4000 6000 按 4%計 零星費 1000 1500 按 1%計 合計 105889 158833.5 損益表 年份 投產(chǎn)期 達產(chǎn)期 項目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 生產(chǎn)負荷 80% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 一、產(chǎn)品銷售收入 213,424.00 266,780.00 266,780.00 266,780.00 266,780.00 266,780.00 266,780.00 266,780.00 266,780.00 266,780.00 1、 1#鎳 198,000.00 247,500.00 247,500.00 247,500.00 247,500.00 247,500.00 247,500.00 247,500.00 247,500.00 247,500.00 2、碳酸鈷 14,400.00 18,000.00 18,000.00 18,000.00 18,000.00 18,000.00 18,000.00 18,000.00 18,000.00 18,000.00 3、氫氧化鎂 1,024.00 1,280.00 1,280.00 1,280.00 1,280.00 1,280.00 1,280.00 1,280.00 1,280.00 1,280.00 二、營業(yè)總成本 146,704.16 173,499.55 172,662.29 171,776.81 170,835.20 170,835.20 170,835.20 170,835.20 170,835.20 170,835.20 其中：營業(yè)成本 132,046.80 158,833.50 158,833.50 158,833.50 158,833.50