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鎳產業(yè)鏈詳解之'鎳鐵'

 panpan研報社 2019-09-03

鎳鐵簡介

“鎳鐵”顧名思義就是包含鎳金屬和鐵的鎳鐵合金,根據鎳金屬含量的高低分為高鎳鐵(Ni8-12%)、中鎳鐵(Ni4-8%)和低鎳鐵(Ni1.6-2%), 而平時國內提到的NPI是指含鎳量在15%以下的鎳生鐵,國內絕大部分的鎳鐵產量為高鎳鐵,小部分為低鎳鐵,幾乎沒有中鎳鐵,高鎳鐵金屬量產量占總產量的85%左右,低鎳鐵占15%不到。

目前全球的鎳鐵冶煉產能主要集中在中國和印尼兩個國家,而中國也是鎳鐵消耗最大的國家,鎳鐵最主要的用途是作為冶煉不銹鋼的原材料,因為在不銹鋼中需要添加鎳來提高不銹鋼的性能,而鎳鐵的冶煉不需要將鎳和鐵進行分離,可以直接用于不銹鋼生產,鎳鐵有害物質含量較少、價格優(yōu)勢較為明顯,對不銹鋼產品純度、生產成本等方面的改善大有益處,以致鎳鐵用于不銹鋼生產的工藝得到運用并快速推廣,這也是為什么近年來利用紅土鎳礦冶煉鎳鐵發(fā)展迅速的原因之一。

鎳鐵冶煉工藝

紅土鎳礦冶煉鎳鐵主要用火法冶煉,主要有高爐冶煉鎳鐵、鼓風爐熔煉鎳鐵與鎳锍、礦熱爐冶煉鎳鐵、回轉窯(直接還原法) 冶煉鎳鐵,目前國內大部分的高鎳鐵冶煉工藝為RKEF(回轉窯礦熱爐),其次為回轉窯(直接還原法)工藝,最后是高爐工藝。其中RKEF工藝的產量占比一直呈現上升的趨勢,從2014的占比50%左右到目前的85%左右,主要原因是利用RKEF冶煉鎳鐵具有成本低的特點。

RKEF主要優(yōu)點是耗能低、成本低、鎳鐵品位高,EF工藝少了在回轉窯中進行加熱預還原的環(huán)節(jié),耗能相對要比RKEF高一些,而高爐工藝主要用于利用低鎳礦生產低鎳生鐵,主要原因是高爐工藝是剩碳操作,沒辦法控制鐵的還原量,因此適合低鎳鐵的冶煉。電爐鎳鐵采用選擇性還原原理進行冶煉,即缺碳操作,適合高鎳鐵的冶煉。

國內鎳鐵分工藝產量

RKEF工藝:

REKEF的主要原理在于選擇性還原,選擇性還原的原理在于鎳與氧的親和力比鐵與氧的親和力低,先于鐵被還原,基于這個原理在鎳鐵冶煉中控制爐溫、還原時間和還原劑加入量以控制還原程度,在滿足鎳金屬收得率的前提下,獲得高的鎳品位,同時降低電的消耗。

典型的RKEF工藝:礦石>回轉窯干燥筒干燥(脫出礦石中的部分自由水)>爐料(礦石 還原劑 溶劑按比例混勻)>回轉焙燒窯焙燒(脫水、預熱、選擇性還原部分鎳和鐵)>熱焙砂>電爐熔煉(還原金屬鎳與部分鐵、將渣和部分鎳鐵分開、生產粗鎳鐵)

RKEF工藝流程圖

高爐工藝:

高爐冶煉紅土鎳礦制得鎳鐵與煉鐵相同,只是有紅土鎳礦綜合品位低,燒結礦強度低,通氣性不好,焦比高、渣量大、渣堿度低等特點。

通過物料(礦石、石灰、燃料、還原劑配比混合)燒結成燒結礦,將燒結礦、焦炭、溶劑從爐頂按規(guī)定批次加入爐中,爐料不斷在爐中下降,與上升的由風口鼓入爐中的熱空氣與焦炭燃燒產生的熱還原氣體形成對流,從而實現爐料的干燥、預熱、脫水、間接還原、直接還原、融化和渣-鎳鐵分離過程。

高爐使用焦炭作為還原劑、料架和熱源,是富碳操作,不能對鐵進行有選擇性的還原,鐵幾乎全部被還原,因此適合低鎳鐵的冶煉。電爐是用電作為熱源,用煤作為還原劑,可采用缺碳操作,對鐵進行有選擇性的還原,從而獲得品位較高的鎳鐵。

 

鎳鐵生產成本&價格

鎳鐵生產成本

鎳鐵的生產成本主要由鎳礦、電力、石灰溶劑、焦炭、人工組成,其中鎳礦和電力占比最高。這就使得國內的鎳鐵冶煉成本存在明顯的地區(qū)性差異,其中山東地區(qū)的成本最低,原因主要是因為山東地區(qū)部分冶煉廠有自備電廠,并且政府對自備電廠企業(yè)實施政策性交叉補貼。而就鎳礦成本來講,礦石的運費也影響著不同地區(qū)之間鎳的成本,印尼本土的鎳鐵生產企業(yè)的成本優(yōu)勢要遠大于國內企業(yè)。

與電解鎳的成本不同,鎳鐵的成本是比較確定的,在實際研究過程中可以將鎳鐵的冶煉成本作為一個重要的指標來度量冶煉廠的生產情況,可以將鎳鐵成本作為鎳鐵價格的一個支撐。而鎳鐵因為在不銹鋼生產中與電解鎳之間存在替代的作用,因此鎳鐵價格與電解鎳高度相關。

高鎳鐵生產成本

鎳鐵價格

鋼廠和鎳鐵廠之間一直存在著一種招標價的定價模式,到了月底,鋼廠會公布下個月鎳鐵的招標價格,鎳鐵廠如果愿意以這個價格成交的話就可以把貨賣給鋼廠,因此高鎳鐵的價格在一個月里面其實波動并不大,會有一些小的價格波動,但更多的是零單的成交,大數量的成交還是在每月的招標過程中。

鎳鐵與電解鎳價格之間的升貼水關系可以看兩者相對的供需情況,由于鎳鐵計價是按鎳點來計算,不包含其中鐵的價格,因此在兩者平水的情況下鎳鐵將比電解鎳更具經濟性,這也是為什么在正常情況中鎳鐵通常會升水于電解鎳。

在歷史行情中,當出現鎳鐵大幅貼水于電解鎳的時候,基本都是出現強勁的單邊行情,配合市場的炒作,加上較低的電解鎳庫存,但當貼水達到一定幅度之后,作為不銹鋼原料鎳鐵相對于電解鎳將更具經濟性,這會使得不銹鋼產商使用更多的鎳鐵來替代電解鎳,最終對鎳鐵的需求增加而對電解鎳的需求下降,使得鎳鐵價格上漲或者電解鎳價格下跌來修復這種大幅貼水的情況,因此可以根據鎳鐵與電解鎳的升貼水情況來預判短期內電解鎳價格的走勢。

國內鎳鐵行業(yè)

中國缺乏紅土鎳礦使得國內的鎳鐵冶煉行業(yè)起步較晚,但是鎳鐵冶煉的發(fā)展迅速,2005年到2010年鎳價高位和不銹鋼快速發(fā)展的影響,鎳鐵生產量短短幾年達到了20萬鎳噸,但是這段時間整體的冶煉工藝較為落后。2010年之后實現了RKEF工藝,使得2010到2013年期間產量由20萬噸達到47.8萬噸,RKEF占據50%的產量。RKEF工藝的發(fā)展大大降低了冶煉成本節(jié)約了大量的能源。

由于鎳鐵的成本主要由原料鎳礦和電費決定,因此早期在新疆和內蒙地區(qū)鎳鐵產能較大主要原因是因為電力成本優(yōu)勢,但后續(xù)受煤電聯動政策影響,國家多次下調燃煤發(fā)電機組上網電價,內蒙地區(qū)電力成本優(yōu)勢在一定程度上有所削弱,此外,內蒙地區(qū)物流成本較高,加之LME鎳價持續(xù)低迷,鎳鐵企業(yè)盈利空間壓縮,導致2015年內蒙地區(qū)鎳鐵產量占全國比重由2012年的27%大幅下降至5.65%。而山東、江蘇、廣東、福建、廣西等沿海地區(qū)主要是顯著的物流優(yōu)勢。

另外上述地區(qū)集聚了很多大型不銹鋼企業(yè),如酒泉鋼鐵集團有限責任公司、聯眾(廣州)不銹鋼有限公司、張家港浦項不銹鋼有限公司、山西太鋼不銹鋼股份有限公司等,區(qū)域集聚效應較為明顯。當前山東、江蘇、福建、內蒙、廣東、廣西等地成為我國鎳鐵的主產地,目前國內鎳鐵冶煉總產能在7萬金屬噸/月左右,產量在5萬金屬噸/月左右。其中山東和江蘇占據了一半左右的產量。

國內鎳鐵產量分布

國內主要鎳鐵生產企業(yè)(紅色為一體化RKEF,綠色為一體化高爐)

山東鎳鐵企業(yè)數量不多但是產能集中,僅山東鑫海就有214000的產能,占山東地區(qū)總產能將近90%。內蒙古地區(qū)大部分是高鎳鐵冶煉企業(yè),企業(yè)數量較多,但是產能分布總體比較分散。低鎳鐵冶煉產能主要分布在福建、廣東地區(qū)。

目前國內由于不銹鋼的冶煉產能巨大,僅僅依靠國內生產的鎳鐵還不足以滿足需求,因此中國也大量進口鎳鐵,其中最主要的鎳鐵進口來源國為印尼,占總進口量的65%-70%,另外新喀里多尼亞、緬甸、哥倫比亞次之。印尼自2014禁礦之后,大量的企業(yè)到印尼建立鎳鐵冶煉廠,由于生產的大部分鎳鐵在印尼本土無法消費掉,因此自2014年之后有大量的印尼鎳鐵被運輸到中國國內。目前鎳鐵的整體進口量占到國內總產量的一半不到。

鎳鐵進口量

主要鎳鐵進口國

國外鎳鐵行業(yè)

中國本身是紅土鎳礦匱乏的國家,但是鎳鐵冶煉產能巨大,原料主要都是以進口為主,而國外鎳鐵廠大部分都是分布在紅土鎳礦儲量比較高的國家,大部分都依礦山而建,主要是分布在印尼、新喀里多尼亞、巴西、古巴、澳大利亞等紅土鎳礦儲量較高的國家。

國外(除中國投資外)主要的鎳鐵冶煉項目

印尼是紅土鎳礦儲量較高的國家,并且鎳礦品位都相對較高,自從宣布要在2014年禁礦之后吸引了大批的企業(yè)到印尼建立冶煉廠,其中大部分的企業(yè)來自中國,其中包括青山、德龍、金川、新興鑄管等企業(yè)。目前在投產的冶煉項目產能已經達到年產45萬噸鎳,月產量也達到將近3.5萬金屬噸。其中產能最大的為印尼青山園區(qū),目前產能已經達到年14.4萬金屬噸,其次是印尼德龍、新興鑄管、金川。印尼鎳鐵很大一部分都出口到中國,另外一部分由印尼本土近年來投產的不銹鋼產能所消耗。未來幾年印尼將會有更大的鎳礦冶煉產能投放,因其成本優(yōu)勢,預計未來印尼鎳鐵產量將會加速上升。中長期來看,中國、印尼鎳鐵產量的增長速度要遠高于不銹的投產速度以及不銹鋼消費增速,鎳鐵供應壓力將會逐漸出現,印尼低成本的鎳鐵也將擠壓國內的鎳鐵市場。

中國除了在印尼建了不少的鎳鐵冶煉廠外,還在緬甸達貢山投建了鎳鐵冶煉項目,緬甸達貢山鎳礦擁有鎳資源量70萬噸,基礎儲量46.74萬噸,鎳平均品位在1.9%左右,設計礦山生產紅土鎳礦122萬噸(干基),計劃生產鎳鐵85000噸/年(計劃鎳鐵品位25%,折合金屬鎳21600噸/年——目前實際生產的鎳鐵品位穩(wěn)定在35%左右,產量穩(wěn)定在2.3萬噸左右),產成的鎳鐵主要運往太鋼。

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