镍产业链介绍

张杰

QQ：2300633102主要内容镍的基本性质镍的上游产业介绍镍的生产工艺镍的主要下游应用镍产业链分析及发展趋势镍的基本性质镍的物理化学性质：镍是略带黄色的银白色金属，是一种具有磁性的过渡金属。镍的主要应用在于镍的抗腐蚀性，合金中添加镍可增强合金的抗腐蚀性能。不锈钢与合金生产领域是镍最广泛应用领域。常温下镍在空气中表面会形成致密的氧化膜，阻止氧化过程进一步进行。镍能耐氟、碱、盐水和许多有机物的腐蚀，在稀盐酸中溶解也很缓慢，浓硝酸可使镍表面钝化而使镍具有抗蚀性。镍能吸收大量的氧，粒度越小吸收量越大镍金属具有优异的储能、防腐、耐磨、耐高温和高强度等特殊性能，是不锈钢、充电电池、电镀、汽车配件、关键工具、军工器件等行业的关键原料，是国民经济发展的重要战略物资。镍广泛地用于飞机、坦克、舰艇、雷达、导弹、宇宙飞船和民用工业中的机器制造、陶瓷颜料、永磁材料、电子遥控等领域。在化学工业中，镍常被用作氢化催化剂。近年来，在彩色电视机、磁带录音机、通讯器材等方面，镍的用途也在迅速增长。目前全球有色金属中，镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第5位。因此，镍被视为重要战略物资，一直为各国所重视。镍的上游产业介绍世界上可开采的镍资源有二类，一类是硫化矿床，另一类是氧化矿床。由于硫化镍矿资源品质好，工艺技术成熟，现约60％-70％的镍产量来源于硫化镍矿。而世界上镍储量的65％左右贮存在氧化镍矿床中，由于其因含有氧化铁的缘故而呈红色，因此也俗称红土镍矿。目前发现的红土镍矿多分布在南、北回归线一带，如澳大利亚、巴布亚新几内亚、新喀里多尼亚、印度尼西亚、菲律宾和古巴等地。

世界上的红土镍矿主要分布在南北回归线范围内的两个区域：大洋洲的新喀里多尼亚、澳大利亚东部，向北延至东南亚的印度尼西亚和菲律宾；中美洲的加勒比海地区。大多数具有工业意义的红土型镍矿床均发育于橄榄岩基岩之上，是在热带或亚热带地区经过大规模的长期化学风化而成的，由铁、铝、硅等含水氧化物组成的疏松的粘土状矿石。澳大利亚镍金属储量和基础储量都居世界首位，分别为2600万吨和2900万吨，各占全球总量的37.8%和19.6%。澳大利亚、新喀里多尼亚、俄罗斯、古巴、加拿大、巴西、南非、印尼，这八个国家占全球总镍金属储量的89.5%，总镍基础储量的84.1%。全球镍矿资源分布美国地质调查局2009年资料根据中国国土资源部新公布的数据显示，中国镍储量占全球总量的3.56%，位居世界第九位。但与世界总量1.4亿吨相比仅占1.84%。资源保有年限仅有10年，未来镍资源将处于紧张的状态。我国镍矿资源储量为760万吨。主要分布于西北、西南和东北地区，其保有储量占全国总储量的比例分别为76.8%、12.1%、4.9%。甘肃镍储量最多，占全国镍矿总储量的62%，其次是新疆(11.6%)、云南(8.9%)、吉林(4.4%)、湖北(3.4%)和四川(3.3%)。硫化铜镍矿约占总储量的91%，其余为氧化矿。80%的硫化镍矿产于甘肃的金川铜镍矿床，其余分布在新疆、云南、四川、吉林、黑龙江、广西、内蒙、陕西和青海等省。中国氧化镍矿主要分布在四川西南部攀枝花地区以及云南元江地区，由于镍品位低，目前仅有小规模开采。中国镍矿床主要为甘肃省的金川、吉林省的红旗岭、赤柏松；新疆维吾尔自治区的喀拉通克、黄山；四川省的冷水菁、杨柳坪；云南省的白马寨、墨江等镍矿。除金川矿床外，大多数矿床储量小，品位低，所处自然环境差，开采难度大，成本高。镍的生产工艺与行业分析火法镍硫-电解镍冶炼工艺：熔炼：镍精矿经干燥脱硫后即送电炉（或闪速炉）熔炼，目的是使铜镍的氧化物转变为硫化物，产出低冰镍（铜镍锍），同时脉石造渣。所得到的低冰镍中，镍和铜的总含量为8%－25%（一般为13%－17%），含硫量为25%。低冰镍的吹炼：低冰镍经过转炉吹炼除去铁和一部分硫，得到含铜和镍70%－75%的高冰镍（镍高硫）。磨浮：高冰镍细磨、破碎后，用浮选和磁选分离，得到含镍67%－68%的镍精矿，同时选出铜精矿和铜镍合金分别回收铜和金、银、铂族元素等贵金属。镍精矿经反射炉熔化得到硫化镍，再送电解精炼或经电炉（或反射炉）还原熔炼得粗镍再电解精炼，得到电解镍和电解钴。镍与铜电解不同的是采用隔膜电解槽。用粗镍做阳极，阴极为镍始极片，电解液用硫酸盐和氯化盐混合溶液。通电后，阴极析出镍，铂族元素进入阳极泥中，另行回收。火法镍铁生产工艺：镍铁是除电解镍以外的主要镍产品，因此，还原熔炼生产镍铁工艺是世界上应用最广泛的火法处理红土镍矿工艺。在生产工艺中，先将矿石破碎到50～150mm，然后送干燥窑干燥，再送煅烧回转窑得到焙砂，焙砂添加定量挥发性煤直接进行电弧炉还原熔炼制取粗镍铁，精炼后得到镍铁。该工艺生产出的镍铁含镍的品位较高，但其中的钴利用率小高，只能作为镍的替代品，镍的回收率在90％～95％之问。其他电解镍以及镍铁冶炼工艺：磁选生产镍铁工艺（具有发展前景）高炉冶炼镍铁工艺（高污染）湿法冶金工艺：1还原焙烧一氨浸工艺（早期工艺回收率低）2硫酸常压浸出工艺（工艺尚未成熟）3盐酸常压浸出工艺（镍回收率高但铁杂质高）镍的产量根据CRU英国商品研究局的数据2010世界原生镍产量为140.9万吨，主要生产国有中国、俄罗斯、加拿大、日本、澳大利亚等。中国产量为31.37万吨，约占当年全球产量的22.26%，俄罗斯产量为25.85万吨，约占当年全球产量的18.34%。中国已经超过俄罗斯成为全球第一大原生镍生产国。近年世界主要产镍国产量主要国内电解镍生产企业原生镍产能产量产业集中度过高,金川占据大半壁江山,高垄断地位公司企业产能2010年金川集团有限公司130,000130,000吉林吉恩镍业股份有限公司15,00015,000新疆新鑫矿业股份有限公司10,00010,000云锡元江镍业有限责任公司5,0001,000江西江锂新材料科技有限公司12,00012,000玉林伟镍科技矿冶有限公司5,0005,000宁波华力斯化学工业有限公司1,0001,000英可新镍材料有限责任公司（即Vale-Inco大连）30,00030,000陕西华泽镍钴金属有限公司5,0005,000总计213,000189,5002006年以前我国原生镍的产量基本以电解镍为主，06年以后随着我国不锈钢产能产量开始急剧扩张，对镍的需求也越来越大，不但需要大量进口，由民营企业开始，大量使用红土镍矿冶炼含镍生铁，作为生产不锈钢的原料。红土镍矿的冶炼技术不断提升也加速了这一进程。镍的主要下游应用镍及其合金具有许多良好的物理、化学、力学性能，如高的强度和韧性、优良的抗腐蚀性能、良好的电真空性能、具有铁磁性等。镍大量用于不锈钢、铁磁合金和合金结构钢的生产，镍与铜、铬、、铝等金属组成非铁合金；镍基合金与镍铬基合金是一种耐高温、抗氧化材料，用于喷气蜗轮、电热元件、电阻和高温构件；镍铝合金是一种良好的磁性材料，用于电工器材；镍粉是化学反应加氢催化剂；镍的镀层具有良好的防锈性能。全球约2/3的镍被用来生产不锈钢，由于其防腐性能及容易清洗的缘故，不锈钢被广泛用于食品、化工等加工设备及食品服务。不锈钢行业的需求是决定镍价高低的主要直接因素。300系不锈钢含镍量最高，达到8%-10%，代表品种304主要应用于医药、机械、餐具等领域。400系不锈钢含镍量最低，含镍量不超过0.60%，代表品种430主要应用于耐热器具、家电产品等。200系不锈钢含镍量为3.5%-5.5%（也有部分国家如印度京德勒含镍量仅为1.5%），代表品种201主要应用于照明设备等干燥环下。镍的终端消费用途镍的其它应用领域镍合金粉应用前景不错。随着科学技术的高速发展，人们对材料提出了不同的要求，镍的超微粒子具有明显的小尺寸效应和表面效应，长期以来引起众多研究者的兴趣。超微Ni-Co合金粉由于具有不同于单质镍、金属粉末的特殊性能（物理、化学和机械性能）以及特殊的表面磁性，在硬质合金、磁性材料、催化剂、电池等行业具有广泛的应用前景。硬质合金。由于钛合金金属价格昂贵，资源稀缺，人们一直在研究的代用品，常见的代用品就是镍和铁。储氢合金电极。储氢合金是一种能在晶体的空隙中大量储存氢原子的合金材料。这种合金具有可逆吸放氢的神奇性质。它可以存储相当于合金自身体积上千倍的氢气，其吸氢密度超过液态氢和固态氢密度，即轻便又安全，显示出无比的优越性。镍合金镀层。镍合金镀层呈青白色，是抗腐蚀性能很好的合金镀层之一。他适用于手表、自行车零件等的电镀，作为镀半光亮镍、镍或镍铜后的代铬镀层，它具有良好的焊接性，很适于在电子元件和印刷电路板中使用。由于的加入，改善了镍镀层的光泽，使其更具有饱满度，并提高了纯镍层的硬度和强度，而接触电阻低，因此它不仅可作为防护装饰性镀层，而且还可以作为机械镀层使用。由于其较高的硬度还可用于电镀。镍合金磁性材料。当前磁记录技术已经成为信息新技术中的重要部分，对磁记录的主要要求是提高其记录密度、记录容量和记录设备的小型化，这对磁记录介质和磁记录头提出了更高的要求。而镍合金由于具有临界各向异性和低导热系数的特性，成为一种很重要的磁性材料。羰基镍。用羰基法可生产的高纯金属镍丸、金属粉末、合金粉末、包覆粉末、泡沫镍及纳米镍粉等产品。由于羰基法制备的特殊结构状态的产品，具有优良的物理和化学特性，因此它们是许多领域，尤其是高技术产业的重要原料。镍在电池材料中应用增大。我国新型电池产业化发展离不开多种金属原料的需求。具体分析表明，锂离子电池和金属氢化物镍电池特别需要大量的金属锂和镍，其中LiCoO2是锂离子电池的正极材料。目前我国已达到的LiCoO2材料年产能力约为1000吨；而年产2亿只电池约需LiCoO2材料2800吨左右；若电动自行车，EV或HEV用锂离子电池得以发展，则材料的需求量更大。同时，取代LiCoO2的材料虽然正在发展，但总趋势是用LiNi1－XCoO2和LiNiMnO2取代可能性更大。镍产业链分析及发展趋势2007年以来，中国的镍需求量已经上升为世界首位。中国在2010年的镍消费量达到54万吨的水平。但是自给率水平低，基本维持在50%左右，意味着中国市场五成的镍需要进口。具体的原因主要是占镍消费66%的不锈钢，产量增长过快。目前中国也是国际上第一大不锈钢生产国。近两年中国镍消费量大幅增加，需要大量进口。中国镍进口来源地主要是俄罗斯、澳大利亚和加拿大，占总进口量的70%以上。另外中国有少量的出口，主要出口目的地为韩国、新加坡以及中国台湾及香港地区。市场分析同所有商品一样，供求关系是影响镍价格变化的最直接因素，其他因素都是通过影响供求关系进而影响到商品价格。其他因素主要包括宏观经济形势、生产成本、进出口政策、投机因素、汇率变动等因素。（1）供求关系当供过于求时，价格就会下跌；供不应求时，价格就会上涨。a)产量、消费量产量大于消费量时，会对价格上升构成压力；产量小于消费量时会对价格下跌构成支撑。b)库存情况库存是对生产、消费、进口、出口情况的综合反映。库存上升表示需求不足，会导致价格下跌；库存下降表示需求旺盛，会使价格上涨。镍在全球的供应较为集中，所以通过分析主要供应商的产能扩张以及投产情况可以较好的分析镍的供给。俄罗斯、日本、加拿大和澳大利亚是目前世界上主要的镍生产国，印度尼西亚、菲律宾，新喀里多尼亚是三个矿产镍出口大国。镍行业的生产一直集中于少数生产商手中。根据英国研究机构CRU的统计，Norilsk镍业是全球最大的镍生产商。此外，中国金川集团是全球排名第二的镍生产商。第三大镍生产商是澳大利亚矿业巨头必和必拓（BHP）。09年全球十大镍生产商的总产量达98.9万吨，占全世界总产量超过70%。我国从2005年开始采用进口红土镍矿生产镍铁，进口量快速增长，其中2006年、2007年、2008年、2009年分别为378万吨、1556万吨、1231万吨、1642万吨，2010年、2011年、2012年出现了“爆发”式增长状态，分别为2501万吨、4806万吨、6446.3万吨。镍铁业已经出现产能过剩问题。世界上镍的主要消费国（地区）有中国、日本、美国、德国、台湾、韩国、意大利、俄罗斯等。由于中国不锈钢产能的持续扩张使得中国镍消费量占世界总消费的接近50%，位居第一。自六十年代中期以来，世界镍消费量的增长速度超过所有其他基本金属，包括铜和铝。近十年来来，消费量的年增长率为2%左右。全球镍消费量中国镍的镍的消费在世界中的占比持续升高，从2005年占比13.53到2012年的37.76%。世界范围内，镍的消费量从2005年的129.3万吨至2012年的170万吨增加了40.7万吨。中国镍的消费量在此期间从2005年的17.5万吨增加到了2012年的64.2万吨，增加了46.7万吨。说