华友、盛屯及青山红土镍矿冶炼高冰镍技术及前景简析
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注：应广大朋友要求，我们发出此原创文章，鉴于我们水平有限，其中有不少估计和推算内容，文章更多是抛砖引玉，希望大家多多批评指正。本文核心观点见文末置顶留言，感谢关注！
一、镍铁硫酸镍价差不断扩大 业内盯上高冰镍 华友盛屯早已布局
最近随着硫酸镍价格持续走高，目前已经达到38000元/吨，以其中镍含量22.2%计，相当于镍价已超过17万元/吨，而镍铁价格以镍价计仅约12万元/吨左右，从而使得硫酸镍和镍铁价格之间的价差不断拉大，这就使不少厂家看到了其中的商机：如果用镍铁为原料来生产硫酸镍，那么应该也有不错的利润！据说有公司已经买进不少镍铁开始试验。
今天早晨业内又爆出重磅新闻：青山自2021年10月起将向华友和中伟分别每年供应6万吨和4万吨高冰镍！
上周在Mysteel的团拜会嘉宾互动环节，笔者有幸作为嘉宾和业内朋友交流了这一热点问题的观点（Mysteel新春线上团拜会之新能源领域互动环节纪要)，今早的这一重磅新闻一时间又使高冰镍的关注度甚嚣尘上，热议满满，今天已经有好几拨人和我交流这一话题了。
笔者在此就谈谈有关这个话题的个人观点，谈谈镍铁如何生产硫酸镍呢技术是否成熟？是否有经济性？
其实高冰镍对大家也不算新鲜事，相信大家已经看到过报道，业内龙头上市公司华友钴业、盛屯矿业去年就已发出过公告，均声称要在印尼建设红土镍矿冶炼高冰镍项目。
暂且让我们回顾一下：
2020年5月23日，国内最大的钴产品生产商华友钴业公告称，华友钴业拟非公开发行股票募集资金总额（含发行费用）不超过62.50亿元，将用于年产4.5万吨镍金属量高冰镍项目、年产5万吨高镍型动力电池用三元前驱体材料项目、华友总部研究院建设项目以及补充流动资金，拟分别投入30亿元、13亿元、3亿元、16.50亿元。
其中印尼年产 4.5 万吨镍金属量高冰镍项目情况如下：
项目建设地点：项目建设在纬达贝工业园（IWIP）内，位于印度尼西亚马鲁古群岛中的哈马黑拉岛，属马鲁古省北马鲁古县。
项目实施主体：公司持股比例 70%的新设华科镍业印尼有限公司（筹）。
本项目建设内容包括 4 台干燥窑、4 台焙烧回转窑、4 台矿热电炉、4 台 P-S转炉及配套设施，配套建设 250MW 燃煤电厂。项目建成后，年生产含镍金属量4.5 万吨的高冰镍。
产品方案：项目处理镍含量 1.85%的红土镍矿 4,144,300 吨/年（湿基），产出高冰镍产品 57,692 吨/年，含镍金属量45,000 吨。
项目建设周期：项目建设周期 2 年。
2020年9月8日，盛屯矿业(600711)发布其《对外投资进展公告》，公司董事会第三十七次会议审议通过了《关于投资印度尼西亚纬达贝工业园年产3.4万吨镍金属量高冰镍项目的议案》，由合资公司友山镍业印尼有限公司(友山镍业)实施建设年产3.4万吨镍金属量高冰镍项目。
据悉，友山镍业在印度尼西亚纬达贝工业园投建的年产3.4万吨镍金属量高冰镍项目1号电炉于2020年9月5日顺利出产第一批镍铁。
龙头上市公司加码高冰镍项目，由此看来，随着新能源汽车产业的迅猛发展，本来是硫化镍矿必须的中间品高冰镍也受到了红土镍矿及电池材料企业的青睐，那么红土镍矿如何生产高冰镍呢？
二、技术虽成熟 但为外企掌握 门槛较高 难度不低
从华友钴业和盛屯矿业的公告来看，都是采用红土镍矿生产高冰镍，其实这一技术是成熟的，我们早在17年的文章《揭晓一个公开的秘密——红土镍如何采用火法冶金工艺生产硫酸镍》中就已经讲过，红土镍矿是可以生产高冰镍的，印尼淡水河谷就是这么干的，其实还有法国金属巨头埃赫曼新喀里多尼亚的多尼安博工厂也是有高冰镍产出的。今天我们来具体谈一下红土镍矿生产高冰镍技术。
众所周知，红土镍矿目前的主流产品是镍铁和氢氧化镍钴（镍豆也可以算一个，这里暂不多说），火法镍铁以印尼的中国企业青山、德龙、金川、新兴铸管，国内的鑫海科技、力勤、经安（在建中）等为代表，湿法冶炼氢氧化镍钴以中冶瑞木和已经开始建设的力勤、华友、格林美等为代表，但从镍金属量来讲，镍铁远大于氢氧化镍钴，高冰镍又是火法冶金的产物，所以要是以红土镍矿生产高冰镍，主要工艺和原料大概率是火法冶金和镍铁。
先来看看印尼淡水河谷的工艺吧，它的主要工艺流程如下图所示：
印尼淡水河谷高冰镍冶炼工艺流程
（源：公司官网）
从图中可以看出，其基本工艺还是RKEF，首先也是红土镍湿矿的干燥，采用的也是回转窑，所得产物烟灰经电收尘后从烟囱排空，所得干燥镍矿进入预还原回转窑，预还原回转窑得到的热焙砂进入电炉进行还原冶炼，产物首先得到低冰镍，然后再进入转炉吹炼，得到高冰镍。
细心的朋友一定要问了，它和RKEF镍铁工艺的区别到底在哪里呢？高冰镍从冶金学来讲是镍硫合金，低冰镍则是镍铁硫合金，高冰镍冶炼和镍铁冶炼的主要差别就在于是否硫化。从上图可以看出，冶炼高冰镍时，在干燥回转窑就已经配加了高硫燃料，其实也就是已经开始加入硫化剂，在预还原回转窑中不但继续以高硫物料作为燃料，还增加了液体硫磺，这样在回转窑冶炼过程中就已经在硫化了，在电炉中，由于其温度更高，可以达到1500℃以上，这样就使镍硫铁经过复杂的化学反应生成了镍铁硫合金-即低冰镍。再经过转炉吹炼，在造渣剂石英的作用下，使低冰镍中的铁和石英反应生成富含氧化亚铁的转炉渣，而镍硫和部分金属钴均可以进一步富集，这样就得到了高冰镍。
而埃赫曼新喀的多尼安博冶炼厂虽然也是有高冰镍产品，但从目前看到的信息来看，它和印尼淡水河谷有明显不同，一是产品中高冰镍所占比例低，只有20%，其余产品为镍铁。二是其镍铁中的镍含量在26%-30%，比印尼镍铁10%左右镍含量的典型产品高多了。
不管怎么说，可以看出多尼安博工厂的高冰镍是用镍铁再冶炼得到的，而印尼淡水河谷的高冰镍是在RKEF冶炼过程中先得到低冰镍，再进行转炉吹炼得到高冰镍，冶炼过程中没有镍铁产出。
再从华友和盛屯公告看一下，华友说项目拟采用行业领先的“回转窑干燥—回转窑预还原焙烧—电炉还原熔炼—P-S转炉硫化——吹炼”工艺，建设年产4.5万吨镍金属量高冰镍项目；
盛屯说采用“回转窑还原焙烧—电炉还原熔炼—P-S转炉硫化——吹炼”工艺，建设年产3.4万吨镍金属量高冰镍项目，从中看得出两家工艺没有什么不同，但没有更多信息，看不出是和印尼淡水河谷工艺一样还是和埃赫曼多尼安博工艺相同，从友山镍业的经营范围看，其中有镍铁和镍锍，似乎透漏出高冰镍工艺和埃赫曼多尼安博工艺类似。
友山镍业经营范围
（源：公司公告）
如果是这样，笔者认为在目前市场形势下，由镍铁硫化得到高冰镍的多尼安博工艺应该更具有现实意义：我们知道高冰镍可以通过加压浸出可以得到硫酸镍，这一工艺已经很成熟，金川、吉恩、阜康都已熟练掌握，而红土镍矿湿法冶金的主要产品氢氧化镍钴本来就是硫酸镍的主要原料之一，可以看出，通过红土镍矿冶炼镍铁再得到高冰镍工艺路线，具有很重要的现实意义，这样可以实现红土镍矿的两大产品镍铁和氢氧化镍钴之间的转化和平衡。这一观点，笔者在3年前的公号文章就已经提出，并在上周Mysteel的春节团拜会中的嘉宾互动环节又再次强调。
但是，我们也应该看到，红土镍矿冶炼高冰镍技术虽然成熟，但掌握在外企手中，华友和盛屯高冰镍项目还都没有投产，虽然去年底盛屯公告说项目已投产，但其实只是生产出了镍铁，前几天的公告说今年年底会按计划年产能完成生产，华友项目目前还没见到进一步的信息。今天的消息可以看出青山已经掌握这一技术，但也经历了半年多的研究才试制成功。这也说明技术虽然成熟但也有较高的门槛，难度不低，我们期待盛屯今年可以按期投产高冰镍，华友能够按计划推进，青山可以如期给华友、中伟供应高冰镍。
现在我们可以梳理一下硫酸镍的主要工艺和原料了，之前有红土镍矿湿法冶金提取氢氧化镍钴、含镍废料湿法冶金、红土镍矿湿法冶金制备镍豆等，现在即将增加镍铁，硫酸镍圈更加热闹了。
当然，从镍铁出发制备硫酸镍也有全湿法工艺在研究中，其中也有不同路线，但其中除铁和环保等问题也是困扰。
三、镍铁硫酸镍价差高于1.5万元即有可行性
技术问题解决了，经济性自然成为更重要的关注点，下面分析一下红土镍矿冶炼高冰镍的经济性，限于笔者水平所限，我们将从两方面进行粗略分析，一是生产成本，二是从镍铁硫酸镍间价差和高冰镍及硫酸镍的加工费比较进行分析。
从工艺成本来看：
公告中说，华友年产4.5万吨镍金属量高冰镍项目总投资51,591万美元（计36.63亿元人民币，汇率7.1），投资强度为8.14万元/吨镍；盛屯年产3.4万吨镍金属量高冰镍项目总投资40,679万美元（计28.88亿人民币，汇率以7.1计），投资强度为8.49万元/吨镍，从中可以看出两者投资强度相当，华友项目规模经济性略强。
如以20年直线折旧估算，华友项目年均折旧为1.83亿，以吨镍计约为4000元/吨镍；盛屯项目年均折旧为1.44亿，以吨镍计约为4250元/吨镍，略高于华友。
加工费方面，由于没有更多公开信息，我们以印尼淡水河谷进行类比分析，有报道说印尼淡水河谷项目现金成本为7000-8000美元/吨镍，我们暂且以此来估算。
由此，红土镍矿冶炼高冰镍的总成本约为7000美元-80000美元+2*4250/7.1≈8500美元
（考虑到粗略估算，难免偏颇，结合类似项目，投资成本及其他因素考量综合处理为2倍系数）
再计算高冰镍到硫酸镍的成本，由于未见到公开报道的高冰镍加压浸出生产硫酸镍工艺投资及成本数据，这里结合我们了解并以类似加压浸出电镍工艺进行类比推算，一般湿法冶炼投资强度要远小于火法冶炼，在此以50%进行估计，考虑一定富余系数，加压浸出项目投资强度以4.5万元/吨镍计，以20年折旧计，年均折旧约2300元/吨镍（330美元/吨镍），生产成本也类比加压浸出电镍推算估计，约15000元/吨镍，考虑些富余，合计2500美元/吨镍。
由此推算估计的红土镍矿-高冰镍-硫酸镍的总成本为：高冰镍成本+硫酸镍成本≈8500美元+2500美元≈11000美元/吨镍远小于目前17.1万元/吨镍的硫酸镍价格。
再估算一下镍铁到硫酸镍的投资及成本，除了高冰镍到硫酸镍的投资之外，还需要考虑的是镍铁到高冰镍的投资，镍铁到高冰镍，主要是硫化和吹炼过程，由于埃赫曼多尼安博工厂没有透露更多信息，所以不是太清楚具体过程和设备，但吹炼转炉是必须的，硫化过程是在转炉吹炼中完成还是另有设备，不得而知（理论上是可以在吹炼炉中硫化的），我们也做一个推测和估算。
从技术难度来说，印尼淡水河谷高冰镍技术相对好掌握，而多尼安博高冰镍技术其中有些细节技术难以控制和达到，但如前文所说，其更具有现实意义。
我们假设硫化是在吹炼过程中实现的，这样的话，镍铁到高冰镍主要投资就是转炉，转炉的投资不是很大，3万吨镍金属量产能项目也就1-2台转炉就够了，投资约在2000-3000万元，再分摊到20年寿命期，几乎没有增加多少单位成本和加工费。
结合前述高冰镍到硫酸镍的投资和成本估算，我们可以得出：镍铁到高冰镍再到硫酸镍的总成本约15000元/吨镍（计2500美元/吨镍），也就是说，镍铁和硫酸镍以镍计的价差高于15000元，项目即具有可行性。
再回到焦点问题，从近期镍铁和硫酸镍吨镍价差做一辅证。目前镍铁价格以吨镍计约1200*100=12万元/吨镍，而硫酸镍以吨镍计已经达到38000/22.2%=17.1万元/吨镍，其间以吨镍计价差已经高达5万元以上，而镍铁到硫酸镍的加工费和投资都算上，怎么也不会超过5万元，这也是为什么最近不少厂家青睐镍铁生产硫酸镍的原因。
四、硫酸镍价格高于4.1万/吨时盈利或与镍铁相当
分析了红土镍矿到硫酸镍的技术和经济性，我们还需要考虑一个问题，就是红土镍矿在镍铁和硫酸镍之间如何做选择呢？是生产镍铁好呢，还是进一步生产硫酸镍更有盈利？我们也对这一问题进行下分析：
先说镍铁吧，目前多数厂家成本在9000美元/吨镍（约70000万元/吨）左右，而目前市场价在约16000美元/吨镍（约12万元/吨镍），即每吨镍的利润空间约5万元左右。
再看看硫酸镍，目前价格已到38000元/吨（约17.1万元/吨镍），按我们刚才的分析，如以镍铁作为原料，除去约1.5万元/吨镍的加工费，每吨可以有3.5万元的利润。如果硫酸镍价格涨到41000元/吨（约18.5万元/吨镍），此时以镍铁生产硫酸镍的盈利已与直接销售镍铁相当。
以上只是粗略的估算分析，应该说比较保守，镍铁到高冰镍再到硫酸镍成本或许更低，这样的话就更好解释为什么最近镍铁到硫酸镍受到热捧。
也许还有人会问，纯镍做硫酸镍和镍铁做硫酸镍比较那个合适呢？毋庸置疑，镍铁比纯镍便宜，当然镍铁划算了；之前（也就半年前左右吧）镍豆对镍期货是大幅贴水，6000元是常态，再看看现在的镍豆，一度升水2000已是常事，把金川电镍都甩在身后，所以镍铁生产硫酸镍比纯镍更合适。
五、未来硫酸镍缺口巨大 高冰镍工艺大有市场
除了以上之外，还有一个问题也非常重要，就是到底硫酸镍市场前景如何，随着印尼红土镍矿项目今年逐渐投产，镍铁做硫酸镍还会有市场吗？我们也来简单分析一下。
借用前几天安信证券的文章，就可以看出硫酸镍的紧缺程度：
由于新能源汽车的火爆发展，硫酸镍需求激增，而印尼湿法冶金项目由于疫情、环保等原因推迟计划，将会在2021年-2023年集中投产，安信预计2020-2025年全球硫酸镍实物量需求从69万吨增长至284万吨，2021年即开始小幅短缺并逐步拉大，2021-2025年缺口分别为-0.66、-3.42、-2.56、-2.79、-6.53万吨。
长期来看，BNEF预计2040年全球电动乘用车销量将达5600万辆，则有望拉动1484万吨硫酸镍，对应镍金属量则达331万吨，而目前硫酸镍所以产能（包括在建/规划）也仅为96万吨，存在巨大缺口，所以未来硫酸镍市场前景大好。所以，也才有今天爆出青山将自今年10月起向华友和中伟分别供应6万吨和4万吨高冰镍的重磅新闻，实体公司的实际行动更进一步证实了红土镍矿在电池材料中的强悍地位！
六、高冰镍或引发镍产业格局重塑 未来有望成为期货交割品
从以上分析我们也可以看出，高冰镍作为镍产业链中的中间产品，本来名不见经传，但随着席卷全球的电动汽车日益如火如荼，也逐渐被大家揭开了神秘面纱，为大家所认识和关注，并在未来镍产业中起到更加重要的作用。
众所周知，目前镍产业主要有两条主线：一条是硫化镍-高冰镍-电解镍-合金/不锈钢，另一条是红土镍矿-镍铁/氢氧化镍钴-不锈钢/电池材料，但红土镍矿冶炼高冰镍这一路线如果可以在两条主流技术线路中做选择，那将会具有重大意义，高冰镍将成为镍产业中非常重要的中间产品，可以作为两种镍矿-硫化镍矿和红土镍矿的纽带和调节剂。其重要意义在于，如果镍铁过剩（目前就有这样的趋势，印尼镍铁投产速度大于不锈钢需求速度），则可以把镍铁冶炼为高冰镍，高冰镍既可以采用常规电解工艺生产电解镍，也可以采用高压浸出工艺出生产硫酸镍，这样通过高冰镍这一中间产品就可以使电解镍、镍铁、硫酸镍这几种镍产品在市场中进行相互转化和平衡，总体将有利于市场的健康稳健发展。
由此，我们可以大胆预测，作为具有重要意义的中间产品-高冰镍，随着市场发展越来越成熟，它或许成为期货交割品（镍铁规格太多不如高冰镍更合适），更好的起到产业调节剂的作用。
一言以蔽之，随着新能源汽车的日益火爆，镍作为能源金属和高端制造金属将随着市场和时代潮流越来越璀璨，越来越熠熠生辉！
注：应广大朋友要求，我们发出此原创文章，鉴于我们水平有限，其中有不少估计和推算内容，文章更多是抛砖引玉，希望大家多多批评指正。