相較于其他金屬,原生鎳產(chǎn)品種類比較多,我們簡單認(rèn)為鎳產(chǎn)業(yè)鏈的供應(yīng)端產(chǎn)品有三個(gè):鎳鐵、純鎳和硫酸鎳,對應(yīng)有三條產(chǎn)業(yè)分支,即紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵、 硫化鎳礦生產(chǎn)純鎳,以及多種方式生產(chǎn)硫酸鎳。下文介紹紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵。
2006 年鎳價(jià)暴漲催生紅土鎳礦生產(chǎn) NPI
國外火法工藝冶煉出的鎳鐵含鎳量在 20%-30%,稱為 Ferro-Nickel。2005-2006 年鎳價(jià)暴漲,最高突破 50000 美元/噸,刺激了國內(nèi)部分企業(yè)利用煉鋼高爐冶煉紅土鎳礦生產(chǎn)鎳生鐵,2006 年開始我國從印尼和菲律賓大量進(jìn)口低品位紅土鎳 礦,利用火法工藝生產(chǎn)鎳鐵,最開始使用小高爐,隨著國內(nèi)淘汰小高爐,礦熱 爐成為冶煉鎳鐵的主流生產(chǎn)設(shè)備。后來中國恩菲引進(jìn)了美國 Elkem 公司的 RKEF 工藝并用于鎳鐵生產(chǎn),自此 RKEF 工藝成為紅土鎳礦生產(chǎn)鎳生鐵的主流 工藝。截至 2019 年,我國采用 RKEF 工藝生產(chǎn)的 NPI 占比已經(jīng)達(dá)到 85%。
我國使用菲律賓和印尼低品位紅土鎳礦,生產(chǎn)出的鎳鐵含鎳量一般在 10%左右, 稱為 NPI(Nickel Pig Iron),鎳生鐵。除中國和印尼之外,其他國家生產(chǎn)的都 是鎳鐵(Ferro-Nickel)。自從中國火法冶煉紅土鎳礦生產(chǎn) NPI 以 來,NPI 產(chǎn)量從無到有,快速增長,通過成本優(yōu)勢不斷擠占純鎳在不銹鋼領(lǐng)域 的市場空間,成為不銹鋼中鎳元素的主要來源。
RKEF 工藝簡介
RKEF 是 Rotary Klin Electric Furnace 的首字母縮寫,指的是使用回轉(zhuǎn)窯對紅 土鎳礦進(jìn)行干燥和焙燒預(yù)還原,再用電爐進(jìn)行熔煉還原金屬鎳和部分鐵,生產(chǎn) 粗鎳鐵的工藝。該工藝特點(diǎn)是裝備成熟、原料適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)量大;缺點(diǎn)是無法 回收鎳礦中的鈷,對鈷含量較高的氧化鎳礦并不適用,適宜處理鈷含量小于 0.05% 的礦石。由于工藝能耗高,要求當(dāng)?shù)仉娏蛉剂瞎?yīng)充足,并且原則上 RKEF 工藝處理品位在 1.6%以上的紅土鎳礦具有較好的經(jīng)濟(jì)性,鎳品位每降低 0.1%, 生產(chǎn)成本增加大約 3%-4%。RKEF 工藝主要包括:干燥、焙燒-預(yù)還原、電爐 熔煉、精煉等工序。
① 干燥:采用回轉(zhuǎn)干燥窯,主要脫出礦石中的部分自由水。
② 焙燒-預(yù)還原:采用回轉(zhuǎn)窯,脫出礦石中剩余的自由水和結(jié)晶水,預(yù)熱礦石, 選擇性還原部分鎳和鐵。
③ 電爐熔煉:還原金屬鎳和部分鐵,將渣和鎳鐵分開,生產(chǎn)粗鎳鐵。
④ 精煉:一般采用鋼包精煉,脫出粗鎳鐵中的硫、磷等雜質(zhì)。
RKEF 產(chǎn)能布局與印尼礦業(yè)政策密切相關(guān)
印尼礦業(yè)政策多變。印度尼西亞是全球鎳礦資源儲(chǔ)量最豐富的國家,鎳礦儲(chǔ)量 2100 萬噸,占全球總儲(chǔ)量的 23.67%。2014 年初,印尼政府禁止了包括鋁土礦、 鎳礦在內(nèi)的多種原礦出口,旨在增加本國礦石冶煉的附加值。在禁礦令出臺之 前,印尼每年可以生產(chǎn) 40 萬噸以上的鎳礦,是當(dāng)時(shí)的全球第一大鎳礦生產(chǎn)國, 也是我國第一大鎳礦進(jìn)口國。禁礦令出臺之后,印尼鎳礦產(chǎn)量高位回落,2014 年產(chǎn)量僅為 17.7 萬噸。禁令導(dǎo)致 2014 年中國鎳礦進(jìn)口量驟降,鎳鐵產(chǎn)量同比 下滑,電解鎳在不銹鋼煉鋼用量同比增加了 90%以上,鎳價(jià)在 2014 年 5 月份 漲至 21625 美元/噸高位。
2017 年年初,印尼宣布有條件放開鎳礦出口。新規(guī)顯示礦權(quán)持有人在獲得能礦 部的推薦函和貿(mào)易部的出口許可后,可以出口部分 1.7%品位以下的鎳礦,條件 是在 5 年內(nèi)完成冶煉項(xiàng)目的建設(shè),并且有 30%的鎳礦用于國內(nèi)生產(chǎn)使用,其余 低品位礦石可以出口。得益于此,2017 年印尼鎳礦產(chǎn)量反彈到 34.5 萬噸金屬 量,同比大幅度提升,出口到中國的數(shù)量也隨之增加。2018-2019 年印尼鎳礦 產(chǎn)量重新回到全球第一位,產(chǎn)量也是呈現(xiàn)逐年提升的趨勢,2019 年產(chǎn)量達(dá)到 85.3 萬噸,占全球總產(chǎn)量的 33.3%,出口到中國的礦石量達(dá)到 2462 萬實(shí)物噸。
但是 2019 年 8 月,印尼政府最終決定加快對鎳礦石的出口禁令,自 2020 年 1 月 1 日起,鎳礦品位低于 1.7%以下的不再允許出口。2020 年我國自印尼進(jìn)口 鎳礦驟降至 296 萬實(shí)物噸,2021 年前 7 個(gè)月,我國自印尼進(jìn)口鎳礦僅 33.4 萬 噸,同比下滑 87.5%。
菲律賓礦供應(yīng)相對穩(wěn)定。印尼禁礦后中國進(jìn)口鎳礦主要來源國只剩下菲律賓。 菲律賓鎳礦儲(chǔ)量 480 萬噸,約占全球儲(chǔ)量的 5.41%。自印尼政府禁止鎳礦出口 之后,菲律賓迅速取代印尼成為全球最大的鎳礦生產(chǎn)國,2014 年鎳礦產(chǎn)量 42.09萬噸金屬量,2015 年產(chǎn)量進(jìn)一步提升至 55.4 萬噸。2016 年菲律賓政府開始加 大環(huán)保審查,產(chǎn)量回落至 34.7 萬噸。菲律賓的整頓礦業(yè)行動(dòng)同時(shí)影響到中國鎳 礦的進(jìn)口,2016 年中國從菲律賓進(jìn)口鎳礦約 3057 萬噸實(shí)物量,同比減少 11%。
印尼礦業(yè)政策改變了鎳生鐵產(chǎn)能布局。采用 RKEF 工藝生產(chǎn)鎳生鐵過程中,生 產(chǎn) 1 噸鎳生鐵需要消耗約 10 噸中品鎳礦,2017-2018 年鎳礦到岸價(jià)在 30-40 美元/噸區(qū)間時(shí),鎳礦成本就占到鎳生鐵生產(chǎn)成本 1/3 以上,近兩年隨著印尼徹 底禁礦以及海運(yùn)費(fèi)上漲,鎳礦到岸價(jià)格不斷抬升,截至 2021 年 9 月初,菲律 賓 1.5%鎳礦 CIF 價(jià)格已經(jīng)超過 90 美元/噸。另外 RKEF 工藝第二大成本項(xiàng)是電 力,生產(chǎn)單噸鎳生鐵耗電 4000 度以上,而印尼煤炭儲(chǔ)量豐富,且大部分是露 天礦,煤層埋藏淺,煤質(zhì)低硫低灰,是全球最大的煤炭出口國,具備電力成本 優(yōu)勢。綜合來看在印尼建設(shè)鎳鐵產(chǎn)能成本優(yōu)勢顯著。根據(jù) SMM 統(tǒng)計(jì)的今年二 季度全球鎳生鐵成本曲線,目前全球 146 萬噸鎳生鐵產(chǎn)能中,成本曲線較低的 前 82 萬噸產(chǎn)能全部位于印尼;處于成本曲線末尾的是位于中國內(nèi)蒙古、遼寧、 江蘇的電爐產(chǎn)能。
自 2013 年開始,中國與印尼合作開發(fā)青山工業(yè)園區(qū),印尼逐漸承接國內(nèi)鎳產(chǎn) 業(yè)轉(zhuǎn)移。2015-2020 年,中國 NPI 產(chǎn)量年均復(fù)合增速為 5.5%,印尼 NPI 產(chǎn)量 年均復(fù)合增速高達(dá) 82.6%。到 2020 年,印尼 NPI 產(chǎn)量達(dá)到 61.3 萬鎳噸,首次 超過中國,成為全球最大的 NPI 生產(chǎn)國。
2021 年前 7 個(gè)月,印尼累計(jì)生產(chǎn)鎳鐵 50.9 萬鎳噸,同比增速達(dá) 67.8%,且有 大量待投產(chǎn)產(chǎn)能及遠(yuǎn)期產(chǎn)能規(guī)劃,超過現(xiàn)有產(chǎn)能總和。