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鎳金屬量富氧連續(xù)吹煉高冰鎳項(xiàng)目可行性研究報(bào)告
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2023-12-21

第一章 總論

1 項(xiàng)目概況

1.1 項(xiàng)目名稱及主體情況

項(xiàng)目名稱：年產(chǎn) 2 萬噸鎳金屬量富氧連續(xù)吹煉高冰鎳項(xiàng)目

建設(shè)單位名稱：印尼寒銳鎳業(yè)有限公司

印尼寒銳鎳業(yè)有限公司為南京寒銳鈷業(yè)股份有限公司子公司，南京寒銳鈷業(yè)股份有限公司（Nanjing Hanrui Cobalt Co., Ltd. A 股代碼 300618）創(chuàng)立于 1997 年，總部位于南京市江寧區(qū)。業(yè)務(wù)涵蓋鈷銅礦山勘探運(yùn)作、礦石開采、選礦、冶煉、新能源、新材料，以及銅鈷系列產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售。

1.2 項(xiàng)目背景及意義

印度尼西亞共和國是世界上紅土鎳礦資源最豐富的國家之一，其國內(nèi)開采的鎳礦原先絕大部分用于出口。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，印尼 2013 年的鎳礦出口量達(dá)到 6000 萬噸。為了提高出口產(chǎn)品附加值，印尼政府于 2009 年頒布了新的《礦產(chǎn)與煤炭開采法》（2009年第 4 號(hào)法律），并自 2014 年 1 月開始正式施行原礦出口禁令，同時(shí)配以有力的政策鼓勵(lì)和推進(jìn)在鎳礦產(chǎn)區(qū)就地投資建設(shè)金屬原礦冶煉加工設(shè)施，以促進(jìn)本國冶煉工業(yè)發(fā)展。

1）完善產(chǎn)業(yè)鏈，提高市場(chǎng)競爭力

經(jīng)過一系列的科學(xué)論證和市場(chǎng)分析后，決定在印度尼西亞蘇拉威西島印尼中蘇拉威西省 Morowali 縣振石印尼華寶工業(yè)園投建高冰鎳冶煉項(xiàng)目。公司關(guān)聯(lián)方擁有印尼中蘇拉威西省鎳礦資源，該項(xiàng)目的建設(shè)有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與資源的對(duì)接，通過鎳產(chǎn)品冶煉加工促使鎳礦資源達(dá)到最適宜的開采成本效率并集中資源，以提高冶煉產(chǎn)品的附加值。

2）響應(yīng)印尼政府號(hào)召、利用豐富的鎳礦和煤炭資源、有力推進(jìn)金屬原礦冶煉加工，印尼政府于 2009 年 1 月立法，并于 2014 年 1 月正式實(shí)施禁止原礦出口政策，同時(shí)以有力的政策推進(jìn)在印尼國內(nèi)投資建設(shè)金屬原礦冶煉加工廠。在印尼利用紅土鎳礦冶煉高冰鎳項(xiàng)目，完全符合印尼政府推進(jìn)在印尼國內(nèi)投資建設(shè)金屬原礦冶煉加工廠的法規(guī)政策。印尼是世界上紅土鎳礦、煤炭資源最豐富的國家之一，利用紅土鎳礦生產(chǎn)高冰鎳，以煤炭作為主要能源，具有極大的競爭優(yōu)勢(shì)。

2 投資及經(jīng)濟(jì)效果

2.1 投資

項(xiàng)目報(bào)批總投資為建設(shè)投資、建設(shè)期借款利息和鋪底流動(dòng)資金之和。項(xiàng)目建設(shè)投資為 21,931.63 萬美元，建設(shè)期借款利息為 501.34 萬美元，鋪底流動(dòng)資金為 1,887.72 萬美元。項(xiàng)目報(bào)批總投資為 24,320.69 萬美元。

項(xiàng)目總投資為建設(shè)投資、建設(shè)期借款利息和流動(dòng)資金之和。流動(dòng)資金 6,292.39 萬美元。項(xiàng)目總投資為 28,725.36 萬美元。

2.2 項(xiàng)目融資方案

1）資本金

項(xiàng)目建設(shè)投資中的 6,579.49 萬美元為企業(yè)資本金，占建設(shè)投資 30%，流動(dòng)資金中1,887.72 萬美元為企業(yè)資本金，占流動(dòng)資金的 30%，建設(shè)期利息 501.34 萬美元為企業(yè)資本金。故本項(xiàng)目資本金為 8,968.55 萬美元，占項(xiàng)目報(bào)批總投資的 36.88%。

2） 債務(wù)資金

建設(shè)投資擬向銀行申請(qǐng)貸款 15,352.14 萬美元，債務(wù)資金占建設(shè)投資的 70%。流動(dòng)資金擬向銀行申請(qǐng)貸款4,404.67 萬美元，債務(wù)資金占流動(dòng)資金的70%。本項(xiàng)目債務(wù)資金總額為 19,756.81 萬美元。

2.3 經(jīng)濟(jì)效果

項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)年平均利潤總額為 7,386.18 萬美元，上繳所得稅為 1,477.24 萬美元，凈利潤為 5,908.95 萬美元，息稅前利潤為 7,598.04 萬美元。

3 綜合評(píng)價(jià)

本項(xiàng)目需建設(shè)投資為 21,931.63 萬美元，流動(dòng)資金 6,292.39 萬美元，建設(shè)期利息501.34 萬美元，項(xiàng)目總投資為 28,725.36 萬美元。

本項(xiàng)目建成后，可取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，可實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入 29,169.87萬美元/年，繳納營業(yè)稅金及附加 146.64 萬美元/年，利潤總額 7,386.18 萬美元/年，所得稅 1,477.27 萬美元/年，凈利潤 5,908.95 萬美元/年；項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為 26.51%（稅后），項(xiàng)目資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率 45.11%，總投資收益率為 26.45%，項(xiàng)目資本金 凈利潤率 65.89%，投資回收期為 5 年(稅后)。

因此，本項(xiàng)目社會(huì)效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益均好，項(xiàng)目是可行的，建議盡快實(shí) 施。

第二章 建設(shè)方案

含鎳紅土礦是由含鎳橄欖巖在熱帶或亞熱帶地區(qū)經(jīng)長期風(fēng)化淋濾變質(zhì)而成的。由于風(fēng)化淋濾，礦床一般形成幾層，頂部是一層崩積層（鐵帽），含鎳較低；中間層是褐鐵礦層，含鐵多、硅鎂少，鎳低、鈷較高，一般采用濕法工藝回收金屬；底層是混有脈石的腐殖土層（包括硅鎂型鎳礦），含硅鎂高、低鐵、鎳較高、鈷較低，一般采用火法工藝處理。中間的過渡層既可以采用火法冶煉，也可以采用濕法冶煉。

1 工藝方案選擇原則

1) 原料適應(yīng)性強(qiáng)，適應(yīng)當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)設(shè)施條件和原料供應(yīng)；

2) 環(huán)境好，煙氣和煙塵能夠得到有效的控制；

3) 生產(chǎn)控制容易；

4) 選擇價(jià)格低廉、且容易獲得的能源；

5) 開車時(shí)率高；

6) 生產(chǎn)成本低、效益好。

2 工藝方案比選

2.1 濕法工藝流程

較成熟的濕法工藝流程有：Caron流程和 HPAL流程（High PressureAcidLeach）。Caron 流程是由 Caron Ｍ Ｈ教授發(fā)明的，因此又被稱為 Caron 流程。Caron 流程處理褐鐵礦或褐鐵礦和腐植土的混合礦，礦石先干燥，再還原，礦石中的鎳在 700℃時(shí)選擇性還原成金屬鎳（鈷和一部分鐵被一起還原），還原的金屬鎳經(jīng)過氨浸回收。干燥、焙燒、還原等火法工藝，能耗高；回收金屬采用濕法工藝，消耗多種化學(xué)試劑；鎳和鈷的回收率比火法流程和 HPAL流程低。

HPAL 流程適合處理 MgO 含量較低的褐鐵型紅土鎳礦。加壓酸浸一般在襯鈦的高壓釜中進(jìn)行，浸出溫度 170℃～245℃，浸出時(shí)，F(xiàn)e 大部分固定在渣中，通過液固分離、鎳鈷分離，生產(chǎn)電鎳，有些工廠生產(chǎn)中間產(chǎn)品如硫化物或氫氧化物。HPAL 流程處理含F(xiàn)e 高的褐鐵礦型紅土礦要求含 Al 低、含 Mg低，通常含 Mg<4%，含 Mg越高，耗酸越高，）高壓酸性環(huán)境對(duì)設(shè)備要求較高，同時(shí)生產(chǎn)中設(shè)備、管道等存在嚴(yán)重腐蝕情況，HPAL流程投資高。

與加壓酸浸工藝相比，常壓酸浸工藝操作易于控制，投資費(fèi)用相對(duì)低些，工藝簡單，但是元素的浸出率較低，浸出液分離困難，限制了該工藝的工業(yè)化應(yīng)用。

濕法工藝產(chǎn)出的浸出渣屬于危險(xiǎn)廢物，對(duì)環(huán)境有較大的危害，必須妥善處理。綜合原料的適應(yīng)性、環(huán)境影響、加工成本、投資等方面因素考慮，本項(xiàng)目不推薦濕法工藝。

2.2 火法工藝流程

紅土礦中鎳儲(chǔ)量占世界鎳總儲(chǔ)量的70%，目前大部分紅土鎳礦是通過火法工藝處理，產(chǎn)品以鎳鐵合金為主導(dǎo)。

紅土鎳礦火法冶煉工藝主要有以下幾種：

2.2.1 高爐工藝

高爐工藝主要存在：原料適應(yīng)性差，難以生產(chǎn)中鎳和高鎳產(chǎn)品，鎳品位低、硫磷等雜質(zhì)含量高；焦炭消耗量大、能耗高；國內(nèi)隨著環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策的實(shí)施，小高爐逐步被淘汰。

2.2.2 鼓風(fēng)爐還原硫化

鼓風(fēng)爐處理紅土鎳礦，還原硫化熔煉產(chǎn)出低冰鎳。

鼓風(fēng)爐爐工藝主要存在：規(guī)模小，大多采用小鼓風(fēng)爐進(jìn)行還原硫化生產(chǎn)低冰鎳；能耗高，采用昂貴的焦炭作為燃料和還原劑；現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境差，煙氣、粉塵污染嚴(yán)重；自動(dòng)化程度低、操作難度大，容易結(jié)爐；屬于落后淘汰工藝。

2.2.3 回轉(zhuǎn)窯粒鐵法

回轉(zhuǎn)窯粒鐵工藝處理紅土礦生產(chǎn)鎳鐵，也稱大江山。

該工藝的最大優(yōu)點(diǎn)是：流程短、能耗低、以煤作為燃料和還原劑、生產(chǎn)成本低。

該工藝也存在工藝條缺點(diǎn)：操作條件苛刻，難于操作，生產(chǎn)過程中極易形成窯內(nèi)結(jié)圈，耐火材料使用周期短。上述不足限制了該工藝的推廣應(yīng)用。

2.2.4 回轉(zhuǎn)窯電爐工藝

RKEF目前已是世界范圍內(nèi)冶煉生產(chǎn)鎳鐵的主流工藝。

主要優(yōu)點(diǎn)是：工藝成熟，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)；鎳鐵產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良，可用于中高檔不銹鋼生產(chǎn)；原料適應(yīng)性強(qiáng)，各種類型紅土鎳礦均可處理；

缺點(diǎn)：RKEF工藝投資大、能耗高，適合于電力豐富地區(qū)或是自備電廠。

2.2.5 熔煉技術(shù)

紅土鎳礦熔煉技術(shù)的顯著特點(diǎn)在于向爐內(nèi)熔體鼓入氣體，熔體在氣體作用下強(qiáng)烈攪動(dòng)。向爐內(nèi)加入的物料在強(qiáng)烈攪拌的熔體作用下快速分散，并實(shí)現(xiàn)了很好的傳熱和傳質(zhì)過程。物料在強(qiáng)烈攪拌的熔體作用下快速熔化并完成系列反應(yīng)，在爐渣中生成冰鎳。

熔煉技術(shù)，具有生產(chǎn)效率高；充分利用冶煉過程中的反應(yīng)熱、物理熱和煙氣余熱，能耗低；自動(dòng)化程度高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低；配置緊湊、節(jié)約用地；設(shè)備密閉性好，環(huán)保好等特點(diǎn)。

綜上所述，從原料的適應(yīng)性、能源消耗、運(yùn)行成本、年作業(yè)率、操作、勞動(dòng)環(huán)境、能源綜合利用、投資等因素綜合考慮，并結(jié)合建設(shè)地（印尼）基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，尤其是電力缺乏的實(shí)際情況，擬推薦采用熔煉技術(shù)。

來源：河南省冶金規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 寒銳鈷業(yè)