做镍和有色产业链,这几大知识必须烂熟于心讲解.pdf

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1、一、镍的基本情况介绍 1.1 镍的自然属性 陨石中包含着铁和镍， 早期它们被作为上好的铁使用。 因为这种金属不生 锈，它被秘鲁的土著看作是银。一种锌镍合金被叫做白铜，在公元前 200 年的 中国被使用。有些甚至延伸到了欧洲。在 1751 年，工作于斯德哥尔摩 ( 瑞典首 都)的 Alex Fredrik Cronstedt 研究一种新的金属叫做红砷镍矿 (NiAs) 其来自瑞典的海尔辛兰的 Los 。他以为其包含铜， 但他提取出的是一 种新的金属， 他宣布并命名为 nickel(镍)于 1754 年。许多化学家认为它是钴， 砷，铁和铜的合金 这些元素以微量的污染物出现。 直到 1775 年纯净

2、的镍才 被 TorbernBergman 制取，这才确认了它是一种元素。 金属镍， 元素符号 Ni ， 银白色铁磁性金属， 原子量为 58.71 ， 密度(20C) 为 8.9 克/ 立方厘米，熔点为1455，沸点为2915，低温时，镍具有良好的 强度和延展性。常温下，镍在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，阻止继续氧化。 镍同时具有很好的物理化学性质， 因此主要应用领域是作为合金元素用于生产不 锈钢、高温合金钢、高性能特种合金、镍基喷镀材料。不锈钢广泛应用于民用产 品和建筑装饰；镍基合金用于制造喷气涡轮，发电机涡轮；含镍的结构钢、耐酸 钢、耐热钢应用于化工、石油机械制造业；镍还可作陶瓷颜料和防腐

3、镀层；铝镍 钴合金是重要的磁性材料， 广泛用于仪器仪表等领域； 在化学工业中， 镍常用作 氢化催化剂；镍与铂钯一样，能吸收大量的氢，镍和稀土合成的储氢合金，以及 泡沫镍广泛应用于生产镍氢、 镍镉电池，含镍钴的三元材料是锂离子电池的重要 原料，因此镍也是清洁高效的二次电池原料。 1.2 镍的生产 镍矿可以通过两种方法制镍。 一种是硫化镍矿工艺流程， 其主要采用火 法冶炼方法；另一种是红土镍矿工艺流程， 主要有湿法冶炼和火法冶炼两种方法。 火法工艺过程由于冶炼过程中能耗高、成本高的原因所以目前主要是处理高品位 的红土镍矿，湿法虽存在着工艺复杂、流程长、对设备要求较高等因素，但是他 与火法工艺相比，

4、 具有能耗低、 金属回收率高等优点。 特别是湿法工艺发展的近 几十年，加压氨浸出技术的进步和新的湿法流程的发现，是红土镍矿冶炼的重心 由火法专项湿法。 图 1 ：硫化镍矿生产工艺流程 图 2 ：红土镍矿生产工艺流程 资料来源：方正中期研究院 镍在自然界主要是以氧化物和硫化物的形势存在。目前世界上开采的镍 矿有硫化矿和氧化矿。 海底锰结核中也赋存镍。 硫化矿中最主要的镍矿物为镍黄 铁矿(Ni ， Fe)9S8 和含镍磁硫铁矿 (Ni ， Fe)xSy ， 通常伴生有黄铜矿 (CuFeS2)。 此外硫化镍矿物常伴生不同数量的钴、金、银和铂族金属。 中国、加拿大、苏联、 澳大利亚、 博茨瓦纳都有较大

5、的硫化镍矿，其中以加拿大的镍矿为最大。氧化矿 中的镍矿物主要为含水镍镁硅酸盐(Ni ，Mg)SiO3?nH2O ，一般都含有钴，但几 乎不含铜和铂族金属。 新喀里多尼亚有世界最大的氧化镍矿；古巴、印度尼西亚、 菲律宾、巴西、多米尼加和中国西南部也有较大的氧化镍矿。 1.3 镍的主要消费领域 图 3 ：2014 年镍消费结构 资料来源：安泰科；方正中期研究院 1.3.1 不锈钢、高温合金钢、高性能特种合金 由于含镍的不锈钢既能抵抗大气、蒸汽和水的腐蚀，又能耐酸、碱、盐 的腐蚀。故被广泛地应用于化工、冶金、建筑等行业，如制作石油化工、纺织、 轻工、核能等工业中要求焊接的容器、塔、槽、管道等；制造尿

6、素生产中的合成 塔、洗涤塔、冷凝塔、汽提塔等耐蚀高压设备。根据含镍比例不同，含镍不锈钢 主要分为以下几种：奥氏体不锈钢，奥氏体- 铁素体双相不锈钢，沉淀硬化不锈 钢。 因此按照 2014 年不锈钢产量 2150 万吨计算不锈钢中原生镍消费量 75 万 吨，同比增加 5%，占到全部镍产量的 83%左右。 合金钢也称特种钢。因其元素组成配比不同，种类也各有不同，镍的参 与能够提高合金刚的强度， 保持其良好的塑性和韧性。 含镍合金钢主要应用于制 造化工生产上的耐酸塔、医疗器械，日常用品，及用于改造桥梁、修造军舰等机 械制造、交通运输和军事工业等。 1.3.2 含镍电池、镍基合金领域 镀金属镍还被应用

7、到电池领域，主要有镍- 氢电池、镉 - 镍电池还和镍 - 锰电池等。近年来发展最迅速的是应用日趋实用化的 MHx-Ni 蓄电池，其优点是 无毒绿色无污染， 电池储量比镍镉电池多 30%， 比镍镉电池更轻， 使用寿命更长， 缺点是价格比镍镉电池要贵，性能比锂电池差。主要应用于移动通讯，笔记本、 录像机等领域同时也用于军工、国防、高科技等领域。 以此类电池作为动力的汽 车也已投入市场。 镍基合金是指在 6501000高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐 蚀能力等综合性能的一类合金。 按照主要性能可细分为镍基耐热合金，镍基耐蚀 合金，镍基耐磨合金， 镍基精密合金与镍基形状记忆合金等。镍基合金产品主要

8、有：电炉、电熨斗、涡轮发动机涡轮盘、燃烧室、涡轮叶片、彩色电视机、通讯 器材、时钟和测量卷尺中的摆锤、制造家具、具备永久磁铁性能的精细工具、航 天器上使用的自动张开结构件、 宇航工业用的自激励紧固件和生物医学上使用的 人造心脏马达等。 广泛应用于航空、 船舶、化工、电子、医学和能源等工业领域。 1.3.3 、镍氢催化剂、镍基电镀领域 镍复合材料可用于石油化工的氢化和合成甲烷时的催化剂，其优点是不 易被 H2S 、S02所毒化。 镀镍是指在钢材和其他金属基体上覆盖一层耐用、耐腐蚀的镀层， 其防 腐蚀性比镀锌层高 20%25% 。镀镍的物品美观、干净、又不易锈蚀。电镀镍的 加工量仅次于电镀锌而居第

9、二位，其消耗量占到镍总产量的 10%左右。镀镍分电 镀镍和化学镀镍。 二、镍的供给与需求 1. 镍的供给 1.1. 镍的全球分布 全球镍资源储量十分丰富，镍在地球中的含量仅次于硅、氧、铁、镁， 居第 5 位，地核中含镍最高，是天然的镍铁合金。镍矿在地壳中的含量为 0.018%，在地壳中铁镁质岩石含镍高于硅铝质岩石，例如橄榄岩含镍为花岗岩的 1000 倍，辉长岩含镍为花岗岩的 80 倍。世界上镍矿资源分布中红土镍矿约占 55% ，硫化物型镍矿占 28%，海底铁锰结核中的镍占 17%。其中，海底铁锰结核 由于开采技术及对海洋污染等因素，目前尚未实际开发。2014年美国地质调查 局发布数据显示， 全

10、球镍储量 7400 万公吨，包括澳大利亚 1800 万公吨，新喀 里多尼亚 1200 万公吨，巴西 840 万公吨， 古巴 550 万公吨， 印尼 390 公吨， 中国 300 万公吨，加拿大 330 万公吨。 图 4 ：2013 年世界镍储量 资料来源： USGS; 方正中期研究院 从国家分布看，世界上镍资源分布主要集中在澳大利亚、新喀里多尼亚、 俄罗斯、印尼、中国、古巴和巴西，约占全球镍资源的 81.3%，其中澳大利亚是 全球镍资源最丰富的国家，资源占全球的 24.3%。 1.2 镍的国内市场 我国硫化物型镍矿资源较为丰富，主要分布在西北、西南和东北的 19 个省份， 其保有储量占全国总储

11、量的比例分别为 76.8%、 12.1%、 4.9%。 就各省 ( 区) 来看，甘肃储量最多，占全国镍矿总储量的 62%(金昌的镍产提炼规模居全球第 二)，随后是新疆 (11.6%) 、云南(8.9%) 、吉林(4.4%) 、湖北(3.4%) 和四川 (3.3%) 。 我国三大镍矿分别为：金川镍矿、喀拉通克镍矿、黄山镍矿。 主要生产厂家有：金川集团有限公司，吉林吉恩镍业股份有限公司，新 疆有色金属工业 (集团)阜康冶炼厂。 其中金川集团是我国最大的电解镍生产商，主要生产镍、铜、钴、铂族 贵金属、有色金属压延加工产品、化工产品、有色金属化学品等。目前，金川集 团的年度镍产量居全球第 4 位，已形

12、成年产镍 15 万吨的生产能力。金川集团 拥有的金川镍铜矿是世界著名的大型多金属共生的硫化矿，探明资源量 5.2 亿 吨。 目前， 金川集团保有矿石资源量为 4.3 亿吨， 其中镍金属保有资源量 450 万 吨。2012 年镍产量为 13.5 万吨， 2011 年镍产量为 13 万吨。 同时，我国也是红土镍矿资源比较缺乏的国家之一，目前全国红土镍矿 保有量仅占全部镍矿资源的 9.6%，不仅储量比较少，而且国内红土镍矿品位比 较低，开采成本比较高， 这就意味着我国在红土镍矿方面并没有竞争力。而我国 又是不锈钢产品主产国， 红土镍矿是镍铁的主要原料， 且镍铁又是不锈钢的主要 原料，因此我国每年都需

13、大量进口红土镍矿来发展不锈钢工业。 图 5 ：中国镍矿资源分布图 资料来源：上期所；方正中期研究院 2. 镍的需求 图 6 ：2004-2014 年中国原生镍产量 资料来源： wind; 方正中期研究院 2013 年，中国原生镍产量 71 万吨， NPI 产量 48.1 万吨，占中国原 生镍产量 68%。预计 2014 年中国原生镍产量 68 万吨，同比降低 4.2%，主要 来自于 NPI 产量的削减，预计 2014 年 NPI 的产量为 45 万吨。预计 2015 年 中国原生镍产量降至 61 万吨。 图 7 ：2004-2014 中国分行业镍消费领域 图 8 ：2013 年中国中国镍消费用

14、途 资料来源：安泰科； wind; 方正中期研究院 按照 2014 年不锈钢产量 2150 万吨计算不锈钢中原生镍消费量 75 万吨，同比增加 5%。 其他领域镍消费量：在电池领域和合金领域明显增长，预 计消费量达到 15.2 万吨。 2014 年中国镍消费量将达到 90 万吨，同比增加 8.4%。 3、不锈钢产量 图 9 ： 中国电解镍 / 镍铁消费比例 图 10 ：中国不锈钢产量变化 资料来源：安泰科；方正中期研究院 世界镍资源主要用于不锈钢的生产，而中国不锈钢产量受到需求和廉价 镍铁原料推动，产量一直处于两位数增长率增长。2014 年中国不锈钢产量预计 2150 万吨，其中 300 系

15、53%，200 系 27%。 表 1 ：新建项目一览表 (单位：万吨 ) 资料来源：方正中期研究院 三、国际市场影响 1. 印尼 图 11 ：印尼镍产业解析 资料来源： IGSG;方正中期研究院 2013 年印尼镍矿山产量为 83.2 万吨，出口镍矿 6480 万吨。印尼的 镍矿山产量和镍矿出口量在 2011-2013 年开始跳跃式增加。而印尼镍中间品的 产量以及其他产品产量基本保持稳定的状态。印尼出口镍铁基本保持在 8 万吨 ( 实物量 ) 的水平上，主要出口到荷兰和韩国。出口高冰镍在 10 万吨(实物量 ) 上下，全部出口到日本。 印尼主要的镍企业： 印尼最大的镍企业是PT Antam ,

16、 镍矿是 PT Antam, 最主要的产品之一，其腐殖土镍矿的镍的品位高到 1.8%，铁 25%，低的褐铁矿 镍的含量也能达到 1.2%，铁为 25%。PT Antam 拥有的镍资源量大约是 3.6 亿 吨 ( 湿吨)腐殖土矿和 4.64 亿吨( 湿吨)褐铁矿。按目前的开采速度，可以开采 几十年。 PT Antam 主要的镍产品为镍铁 (Ni20%，Fe80%) ，主要销往欧洲和韩国 的不锈钢厂。 PT Antam 现有三个镍铁厂，三个镍铁厂的产能共 2.7 万吨。第一 条线于 1976 年投产，主要采用的 RKEF 工艺，一般入炉镍矿品位为 1.8-2.0% ， 高峰载荷为 38-40MW

17、。这三个镍铁厂的年产量保持在 1.8-2 万吨/ 年之间。 印尼主要的镍冶炼企业；印尼镍中间品主要由 PT Vale 生产的高冰 镍。PT Vale 是 Vale 在印尼分公司，住友矿山拥有 20%的股份。 PT Vale 1978 年正式投产， 初始的设计产能为 3.4 万吨/ 年。经过数次改造， 目前的能力已经 达到 8 万吨镍金属量。 PT Inco 也是采用的 RKEF 的工艺，但是在电炉中熔炼 后将镍冰铜在转炉中吹炼成高冰镍(Ni78%)。高冰镍主要销往日本的工厂进行精 炼生产电镍。 印尼淡水河谷公司总经理于 2012 年曾表示，该项投资将对当地经 济发展和就业起到积极影响， 并将该

18、公司在上述地区的镍年生产能力从目前的 8 万吨增至 12 万吨， 总投资 20 亿美元，除了上述两个规模较大的炼厂外， PT Indo Ferro 也是在印尼政府禁矿令执行前投产的，是印尼第一家采用高炉技术生产镍 铁的。设计年产量为 25 万吨。该公司的部分产品销往台湾，目前该公司正寻找 其他出口市场。 此外还有两个采用高炉生产镍铁的企业：Modern 和 ifishdeco, 产能较小，对大局影响不大。 2. 菲律宾 图 12 ：菲律宾镍产业解析 资料来源： IGSG ；方正中期研究院 菲律宾镍矿山产量从 2009 年的 11.9 万吨跃升至 2011 年的 30 万 吨以上，其中间产品的产

19、量也在最近 5 年逐渐增加， 2013 年为 2.6 万吨。菲 律宾最大的镍矿企业是亚洲镍业(Asia Nickel)。其主要产品为镍矿，该公司还 以和日本住友合资的两个镍项目(Coral Bay 和 Taganito)著称。 菲律宾主要的镍冶炼企业：Coral Bay 项目位于菲律宾巴拉望岛，采用 加压浸出工艺处理低品位氧化镍矿，年产能为 2.4 万吨镍金属量， 2005 年开 始第一期 1 万吨的生产。2009 年开始增加到 2 万吨，2011 年最终提高到 2.4 万吨的能力，钴 1400 吨/ 年。产品为镍钴硫化物中间产品，Ni57% ，Co4% ，运至 住友日本工厂加工成电镍。 所有

20、的镍矿由 Rio Tube 矿山提供， Rio Tube 拥有该项目 10%的股份。 住友拥有 54%的股份，三井拥有 18%的股份， Sojitz 集团拥有 18%的股份； Taganito 项目是在 Coral Bay 项目的基础上又一个加压浸出工艺生产硫酸镍 的工厂，目前的产能为 3 万吨镍 / 年，钴 2500 吨/ 年。到 2016 年有望增加到 3.6 万吨。该项目日本住友占 62.5%的股份，亚洲镍业占 22.5%，其余 15%由日 本三井持有。 2013 年年中开始商业运营，总投资为 16 亿美元。计划 2014 年 产量达到 3 万吨镍金属量。项目的寿命 30 年。 3. 俄

21、罗斯 图 13 ：俄罗斯 Norilsk 的销售地域分布和品种收入分布 资料来源： IGSG ；方正中期研究院 Norilsk 镍产量 30 万吨左右，分别由俄罗斯本部公司( Polar Division 、 Kola MMC ) 和国外公司 ( 澳大利亚、博茨瓦纳、芬兰)完成。 俄罗斯本国消费 2 万吨左右，绝大部分出口，欧洲、亚洲是重要的市 场；2014 年上半年产量 12.9 万吨，同比下降 7.7%。预计全年 24 万吨，同比 下降 15.7%。原因：俄罗斯和芬兰都有检修，博茨瓦纳部分矿的品位下降，此外 来料加工的供应量减少。 年初该公司计划出售澳洲的两个镍矿资产，高企的镍价 对该公司

22、处置非核心镍矿资产非常有利。两个镍项目：Avalon(Bulong)and Cawse ，分别于 2003 年和 2008 年维修；出售资产包括矿、 冶炼厂和附属的基 础设施。买方：Wingstar Investments Pty Ltd (“ Wingstar ”) ； 财务顾 问：Citygroup ，预计于 2014 年下半年完成； 4. 日本 原生镍产量稳定在 16 万吨上下， 镍铁和通用镍占 74%，原料几乎全部 来自印尼 (64%)、菲律宾 (12%)和新喀 (11%)，和中国不同的是，从印尼进口的原 料巨大多数是高冰镍；即将还要从菲律宾进口镍钴中间产品。 图 14 ：日本主要镍生

23、产企业 资料来源：安泰科；方正中期研究院 四、产业政策 正在努力：取消镍铁、电镍和通用镍 1%的进口关税；放开进口镍矿/ 中间产品加工贸易复出口电镍和镍盐的的管制。 五、价格和趋势 图 15 ：1980-2014 年 LME 镍价走势 资料来源： Wind;方正中期研究院 图 16 ：2014 年中国进入去库存趋势 资料来源：安泰科；方正中期研究院 图 17 ：2014 年中国进入去库存趋势 资料来源：安泰科；方正中期研究院 2013 年中国地区增量库存 7 万吨，而国内累计镍库存量大约 20 万吨 镍金属量。预计 2014 年国内库存下降10 万吨，到年底的库存不到累计库存将 降至 10 万吨以内。内外价差在 6 月份以后扩大，主要由于国内镍铁企业出货 较为积极，加之融资镍库存浮现出市场，去库存时间较预期拉长。 图 18 ：成本是决定镍价的主要因素- 寻找新的平衡 资料来源：安泰科；方正中期研究院 强势美元、欧美对俄罗斯的制裁、俄罗斯卢布不断贬值、国际石油价格 持续走低、中国经济新常态导致的信心不足等因素都会产生相互的影响。 随着中国镍生铁产量的下降，及红土镍矿库存的耗尽，新环保法 的实施，明年辽宁将关闭一般以上镍铁企业，欧洲钢厂的需求也在不断上升，预 计 2015 年镍价将稳中有升，价格将有望达到 17000 美元/ 顿左右。