镍金属量富氧连续吹炼高冰镍项目可行性研究报告
思瀚产业研究院    2023-12-21

第一章 总论

1 项目概况

1.1 项目名称及主体情况

项目名称：年产 2 万吨镍金属量富氧连续吹炼高冰镍项目

建设单位名称：印尼寒锐镍业有限公司

印尼寒锐镍业有限公司为南京寒锐钴业股份有限公司子公司，南京寒锐钴业股份有限公司（Nanjing Hanrui Cobalt Co., Ltd. A 股代码 300618）创立于 1997 年，总部位于南京市江宁区。业务涵盖钴铜矿山勘探运作、矿石开采、选矿、冶炼、新能源、新材料，以及铜钴系列产品的生产和销售。

1.2 项目背景及意义

印度尼西亚共和国是世界上红土镍矿资源最丰富的国家之一，其国内开采的镍矿原先绝大部分用于出口。据不完全统计，印尼 2013 年的镍矿出口量达到 6000 万吨。为了提高出口产品附加值，印尼政府于 2009 年颁布了新的《矿产与煤炭开采法》（2009年第 4 号法律），并自 2014 年 1 月开始正式施行原矿出口禁令，同时配以有力的政策鼓励和推进在镍矿产区就地投资建设金属原矿冶炼加工设施，以促进本国冶炼工业发展。

1）完善产业链，提高市场竞争力

经过一系列的科学论证和市场分析后，决定在印度尼西亚苏拉威西岛印尼中苏拉威西省 Morowali 县振石印尼华宝工业园投建高冰镍冶炼项目。公司关联方拥有印尼中苏拉威西省镍矿资源，该项目的建设有利于实现产业与资源的对接，通过镍产品冶炼加工促使镍矿资源达到最适宜的开采成本效率并集中资源，以提高冶炼产品的附加值。

2）响应印尼政府号召、利用丰富的镍矿和煤炭资源、有力推进金属原矿冶炼加工，印尼政府于 2009 年 1 月立法，并于 2014 年 1 月正式实施禁止原矿出口政策，同时以有力的政策推进在印尼国内投资建设金属原矿冶炼加工厂。在印尼利用红土镍矿冶炼高冰镍项目，完全符合印尼政府推进在印尼国内投资建设金属原矿冶炼加工厂的法规政策。印尼是世界上红土镍矿、煤炭资源最丰富的国家之一，利用红土镍矿生产高冰镍，以煤炭作为主要能源，具有极大的竞争优势。

2 投资及经济效果

2.1 投资

项目报批总投资为建设投资、建设期借款利息和铺底流动资金之和。项目建设投资为 21,931.63 万美元，建设期借款利息为 501.34 万美元，铺底流动资金为 1,887.72 万美元。项目报批总投资为 24,320.69 万美元。

项目总投资为建设投资、建设期借款利息和流动资金之和。流动资金 6,292.39 万美元。项目总投资为 28,725.36 万美元。

2.2 项目融资方案

1）资本金

项目建设投资中的 6,579.49 万美元为企业资本金，占建设投资 30%，流动资金中1,887.72 万美元为企业资本金，占流动资金的 30%，建设期利息 501.34 万美元为企业资本金。故本项目资本金为 8,968.55 万美元，占项目报批总投资的 36.88%。

2） 债务资金

建设投资拟向银行申请贷款 15,352.14 万美元，债务资金占建设投资的 70%。流动资金拟向银行申请贷款4,404.67 万美元，债务资金占流动资金的70%。本项目债务资金总额为 19,756.81 万美元。

2.3 经济效果

项目达产年平均利润总额为 7,386.18 万美元，上缴所得税为 1,477.24 万美元，净利润为 5,908.95 万美元，息税前利润为 7,598.04 万美元。

3 综合评价

本项目需建设投资为 21,931.63 万美元，流动资金 6,292.39 万美元，建设期利息501.34 万美元，项目总投资为 28,725.36 万美元。

本项目建成后，可取得较好的经济效益。项目达产后，可实现营业收入 29,169.87万美元/年，缴纳营业税金及附加 146.64 万美元/年，利润总额 7,386.18 万美元/年，所得税 1,477.27 万美元/年，净利润 5,908.95 万美元/年；项目投资财务内部收益率为 26.51%（税后），项目资本金财务内部收益率 45.11%，总投资收益率为 26.45%，项目资本金 净利润率 65.89%，投资回收期为 5 年(税后)。

因此，本项目社会效益、环保效益和经济效益均好，项目是可行的，建议尽快实 施。

第二章 建设方案

含镍红土矿是由含镍橄榄岩在热带或亚热带地区经长期风化淋滤变质而成的。由于风化淋滤，矿床一般形成几层，顶部是一层崩积层（铁帽），含镍较低；中间层是褐铁矿层，含铁多、硅镁少，镍低、钴较高，一般采用湿法工艺回收金属；底层是混有脉石的腐殖土层（包括硅镁型镍矿），含硅镁高、低铁、镍较高、钴较低，一般采用火法工艺处理。中间的过渡层既可以采用火法冶炼，也可以采用湿法冶炼。

1 工艺方案选择原则

1) 原料适应性强，适应当地的基础设施条件和原料供应；

2) 环境好，烟气和烟尘能够得到有效的控制；

3) 生产控制容易；

4) 选择价格低廉、且容易获得的能源；

5) 开车时率高；

6) 生产成本低、效益好。

2 工艺方案比选

2.1 湿法工艺流程

较成熟的湿法工艺流程有：Caron流程和 HPAL流程（High PressureAcidLeach）。Caron 流程是由 Caron Ｍ Ｈ教授发明的，因此又被称为 Caron 流程。Caron 流程处理褐铁矿或褐铁矿和腐植土的混合矿，矿石先干燥，再还原，矿石中的镍在 700℃时选择性还原成金属镍（钴和一部分铁被一起还原），还原的金属镍经过氨浸回收。干燥、焙烧、还原等火法工艺，能耗高；回收金属采用湿法工艺，消耗多种化学试剂；镍和钴的回收率比火法流程和 HPAL流程低。

HPAL 流程适合处理 MgO 含量较低的褐铁型红土镍矿。加压酸浸一般在衬钛的高压釜中进行，浸出温度 170℃～245℃，浸出时，Fe 大部分固定在渣中，通过液固分离、镍钴分离，生产电镍，有些工厂生产中间产品如硫化物或氢氧化物。HPAL 流程处理含Fe 高的褐铁矿型红土矿要求含 Al 低、含 Mg低，通常含 Mg<4%，含 Mg越高，耗酸越高，）高压酸性环境对设备要求较高，同时生产中设备、管道等存在严重腐蚀情况，HPAL流程投资高。

与加压酸浸工艺相比，常压酸浸工艺操作易于控制，投资费用相对低些，工艺简单，但是元素的浸出率较低，浸出液分离困难，限制了该工艺的工业化应用。

湿法工艺产出的浸出渣属于危险废物，对环境有较大的危害，必须妥善处理。综合原料的适应性、环境影响、加工成本、投资等方面因素考虑，本项目不推荐湿法工艺。

2.2 火法工艺流程

红土矿中镍储量占世界镍总储量的70%，目前大部分红土镍矿是通过火法工艺处理，产品以镍铁合金为主导。

红土镍矿火法冶炼工艺主要有以下几种：

2.2.1 高炉工艺

高炉工艺主要存在：原料适应性差，难以生产中镍和高镍产品，镍品位低、硫磷等杂质含量高；焦炭消耗量大、能耗高；国内随着环保产业政策的实施，小高炉逐步被淘汰。

2.2.2 鼓风炉还原硫化

鼓风炉处理红土镍矿，还原硫化熔炼产出低冰镍。

鼓风炉炉工艺主要存在：规模小，大多采用小鼓风炉进行还原硫化生产低冰镍；能耗高，采用昂贵的焦炭作为燃料和还原剂；现场环境差，烟气、粉尘污染严重；自动化程度低、操作难度大，容易结炉；属于落后淘汰工艺。

2.2.3 回转窑粒铁法

回转窑粒铁工艺处理红土矿生产镍铁，也称大江山。

该工艺的最大优点是：流程短、能耗低、以煤作为燃料和还原剂、生产成本低。

该工艺也存在工艺条缺点：操作条件苛刻，难于操作，生产过程中极易形成窑内结圈，耐火材料使用周期短。上述不足限制了该工艺的推广应用。

2.2.4 回转窑电炉工艺

RKEF目前已是世界范围内冶炼生产镍铁的主流工艺。

主要优点是：工艺成熟，可实现大规模生产；镍铁产品质量优良，可用于中高档不锈钢生产；原料适应性强，各种类型红土镍矿均可处理；

缺点：RKEF工艺投资大、能耗高，适合于电力丰富地区或是自备电厂。

2.2.5 熔炼技术

红土镍矿熔炼技术的显著特点在于向炉内熔体鼓入气体，熔体在气体作用下强烈搅动。向炉内加入的物料在强烈搅拌的熔体作用下快速分散，并实现了很好的传热和传质过程。物料在强烈搅拌的熔体作用下快速熔化并完成系列反应，在炉渣中生成冰镍。

熔炼技术，具有生产效率高；充分利用冶炼过程中的反应热、物理热和烟气余热，能耗低；自动化程度高，工人劳动强度低；配置紧凑、节约用地；设备密闭性好，环保好等特点。

综上所述，从原料的适应性、能源消耗、运行成本、年作业率、操作、劳动环境、能源综合利用、投资等因素综合考虑，并结合建设地（印尼）基础设施薄弱，尤其是电力缺乏的实际情况，拟推荐采用熔炼技术。

来源：河南省冶金规划设计研究院 思瀚产业研究院 寒锐钴业