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镍矿资源与开发利用

(2007-07-12 01:53:50)
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矿业开发

矿产资源

刘继顺

分类: 矿业经济

镍矿资源与开发利用

刘继顺

2007-07-12

    全球已探明的镍资源大约为1.6亿吨,其中铜镍硫化物型占30%,红土型占70%。
    铜镍硫化物型镍矿与超基性岩浆侵入熔离-热液作用有关,而红土型镍矿则由含镍超基性岩经风化-淋滤-次生富集而形成的,又称为硅酸镍
矿。红土型镍矿之下并不一定赋存有铜镍硫化矿。
     铜镍硫化物型资源可选性好,提镍工艺成熟,一直是开发利用的对象,目前近60%的镍产量来自于铜镍硫化矿。因长期开采,更因近20年来,除了VoiseyBay外
(世界第五大镍矿),铜镍硫化矿的找矿并没有取得重大突破,镍的保有储量逐年下降。目前世界上的大型镍矿山,如加拿大的Sudbury、俄罗斯的诺列尔斯克、澳大利亚的坎博尔达、南非里腾斯堡和金川等的开采深度日益加深,矿山开采难度加大,产能扩大难度也很大。我国的镍矿储量居世界第九位。铜镍硫化矿主要有甘肃金川,吉林红旗岭,新疆喀拉通克、黄山、香山,四川力马河、冷水箐,青海化隆,陕西商南,云南白马寨、广西大坡岭。
    随着全球经济的快速发展,占镍用途65%的不锈钢需求增长坚挺,全球镍需求年均增长3.5%,而中国需求增长26%。然而,世界可供近期开发的硫化镍资源,较大的只有加拿大的VoiseyBay镍矿。经济上的强劲刺激,全球镍行业将资源开发的重点不得不转向储量丰富的红土型镍矿(红占全球探明镍资源的70%)。
     红土型镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家,集中分布在环太平洋的热带―亚热带地区,主要有:美洲的古巴、巴西;东南亚的印度尼西亚、菲律宾;大洋洲的澳大利亚、新喀里多尼亚、巴布亚新几内亚等。我国的元江-墨江也有红土型镍矿,主要分布在哀牢山带上。印尼的红土型镍钴资源分布在群岛的东部,矿带可以从中苏拉威西追踪到哈尔马赫拉、奥比、瓦伊格奥群岛,以及伊利安查亚的鸟头半岛的塔纳梅拉地区;菲律宾主要分布在诺诺克岛;缅甸红土型硅酸镍矿的分布,受印缅山脉超基性岩带控制,分布在中部盆地西缘。
    自1970年起,日本与菲律宾开始进行合作成立合资矿业公司,开采含镍2%以上的高品位镍矿,运送回新日铁和住友商社进行冶炼,导致菲律宾的高品位镍矿被日本企业所垄断。而我国只能进口镍含量在0.9%~1.1%的低品位镍矿,用来生产含镍生铁。因2007年5月镍价的大幅攀升到50000美元/吨,导致菲律宾、印尼漫山遍野的黄泥巴(含镍1%)左右,价格从200元飚涨到1500元/吨以上,而且还是湿的(有些矿最高含水达30%)。
开发利用红土型镍矿的优势:
     1、红土型镍矿资源丰富,全球约有4100万吨镍金属,且勘查成本低,只需打10-30米的浅井就可评价。
     2、采矿成本极低,可露天开采。
     3、红土型镍矿主要集中于近赤道地区,大多靠海岸,便于外运。
     4、可生产出氧化镍、硫镍、铁镍等中间产品,其中硫镍,氧化镍可供镍精炼厂使用,镍铁可用来制造不锈钢,降低生产成本。如印尼Antam公司利用本土的红土型镍矿,生产含镍生铁的成本,2006年已降至1.4美元/磅镍(1磅=0.453kg),年产含镍量近1万吨。浙江华光冶炼集团有限公司声称已经拿到了高炉火法冶炼镍铁的专利技术(氧化镍矿经高炉冶炼镍铁新工艺),可生产镍铁的含镍量最高可接近8.5%至9%,含磷量低于0.035%。
开发红土型镍矿的风险:
     1、红土型镍矿的火法冶炼铁镍技术始于50年代,首次用于古巴Moa Bay矿,称AMAX?PAL技术。此后,70年代澳洲QNI公司建成Yabula镍厂,酸浸处理新喀里东尼亚、印尼及澳州昆士兰州的红土型镍矿。据称:加拿大Sherritt公司湿法处理红土型镍矿的技术已获公认。但成本偏高,难以抵抗市场风险。
     2、红土型镍矿建厂的投资较大,一般每磅镍年生产能力需9-11美元。西部矿业公司(WMC)称:每磅镍的总成本(包括投资摊销)从
1996年的3美元降至2美元(2000年),近年开发的红土型镍矿压力酸浸技术,若将钴计算在内,每磅镍的生产成本均在1.4美元以下。红土型镍矿开发利用的技术中心已由火法转为湿法的酸浸金属。
     3、高压酸浸的关键技术有待突破。1998年起,开始研制高压酸浸,目前建有考斯(Cawse)、布隆(Bulong)和莫林莫林(Murrin Murrin)的高压酸浸HPAL(High PressureAcid  Leach)厂,从高压釜浸出液中用不同方法回收镍和其它金属。当时估计这些工厂每年生产每磅镍的投资成本约为5美元,每磅镍的操作成本低于1美元。但澳大利亚的这三家厂均未能达到预期目标。2004年在美国北卡罗来纳州Charlotte召开的美国冶金学会年会评述了红土型镍矿有关的褐铁矿的高压酸浸、腐岩土矿的熔炼及用于褐铁矿的Caran法等的最新进展。
    4、红土型镍矿的缺陷在于:在冶金处理之前不能经过选矿而显著富集,镍钴实际上在红土中是以固溶体形式存在的。因而原矿直接进入冶金处理流程,导致很高的投资成本和运作成本。举例来说,用铅矿熔炼6万吨铅,只需要<1 0万吨的铅精矿;而熔炼6万吨的镍,原矿品位为2%时,则需要300万吨以上的红土矿石。这就意味着,对褐铁矿的加压酸浸过程来说,大量矿石必须加热到260℃、加压到500kpa;对从腐岩土矿中熔炼镍铁来说,大量矿石必须加热到1300℃,而且不能从炉渣中回收热。大多数公司要求项目至少有15%的投资回报率,这就要求投资成本为15美元/磅·年,头15年的平均镍价为3.25美元/磅·年,运作成本为1.25美元/磅·年或更低。
    5、考虑到较高的长期镍价,红土型镍矿的处理在经济上有利可图。但良好的经济机遇期,因材料(包括不锈钢)费上升、工程服务费上升、劳动力(熟练的工程技术人员)费用上升和外汇汇率的上升,迫使项目的成本上升。除了CVRD公司以外,投资成本已升至14-17美元/磅·年。
     6、多数红土型镍矿项目处于边远地区,几乎没有基础设施。如在新喀里多尼亚和印度尼西亚的一些地区,建设红土型镍矿处理厂的投资成本仅为项目总成本的25~30%,基础设施如发电厂、港口、公路、尾矿和炉渣的贮存设施、住宅等占了项目成本的较大部分。而且几乎找不到受过培训的当地劳动力。要使工厂在当地社区生产几十年,还需要制定就业政策和可持续发展政策。
     7、资金雄厚的大公司有能力涉足本领域,而小公司则难以为继,虽然小企业的技术有所创新,有较低的投资和运作成本,但降低总成本的余地却很小,因为基础设施成本总是占大部分。目前大公司兴建的项目有:1)BHPB公司在雷文斯索普的工厂,位于西澳大利亚,那里有各种基础设施,也有劳动力,还可利用Queensland Nickel的镍/钴精炼厂,从来自雷文斯索普厂的混合氢氧化物中间产品中精炼镍/钴。2)CVRD公司的韦尔梅柳项目,地点离该公司的铁矿开采地很近,已有基础设施如电力和铁路;3)Inco公司的Goro项目,可将高压酸浸后的尾渣返回矿山充填。

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