红土镍矿如何冶炼不锈钢

① 菲律宾红土镍矿物质组成及镍、铬、铁工艺性能研究

一、内容概述

项目分析了该红土镍矿的物质组成。原矿样的组成粒度偏细，粒度分布以分布于0.075 mm以下或0.04 mm以下为主。镍的矿物以硅酸盐矿物、氧化物矿物为主。菲律宾红土镍矿为基性、超基性岩经过蛇纹石化蚀变，长期风化淋积而成的硅酸镍矿床。矿物成分复杂、粒度细微、结晶差、混杂现象严重，并且已碎，物质组成研究难度大。工艺矿物学查明了镍矿物有镍蛇纹石（又称硅镁镍矿）、镍钴土矿、（含钴的）镍锰矿、镍黄铁矿；含镍矿物有蛇纹石、绿泥石、褐铁矿、伊丁石等。

铁在红土中以褐铁矿形式出现，为风化超基性岩，在红土风化作用下，橄榄石、辉石等富含低价铁的矿物在氧化带中氧化分解，低价铁转变为高价铁，高价铁矿物的溶解度很小，在氧化带中较稳定，因而残留在地表，使得上层矿石中含铁50%以上。同时，矿体内因残留有原母岩超基性岩的副产物（？）铬铁矿、铬尖晶石、钛铁矿等以及风化作用形成的硅酸镍矿、含钴的硬锰矿等，使得矿石成为很特别的富含铁、锰、镍、钴等的“天然合金铁矿石”，可直接用于冶炼优质合金钢。

通过对矿石工艺性能的研究，采用重、磁联合法，对铬铁矿的富集分离效果较好，可获得含Cr₂O₃为33.18%的铬精矿产品和含Ni为1.96%、Cr₂O₃降到0.65%的镍矿石产品。在常压100℃、50%浓度的硫酸浸出时间为1 ～2 h下，对Ni、Co的浸出率较高。除酸浸法（湿法）回收镍、钴外，低镍铁法（火法）回收镍、钴、铁的回收率也高，且工艺简单，成本较低；经还原焙烧后破碎、磨矿、磁选，可得到低镍铁合金精矿，有价金属回收率为Ni 99%、Fe 92%、Co 97%。

二、应用范围及应用实例

本项技术通过工艺矿物学研究方法，对镍、铬、铁的状态和矿石利用的工艺性能进行了详细的测试和试验，在指导生产和选矿科研的需求上，将起到一定的参考作用。

三、资料来源

中国地质科学院矿产综合利用研究所.重要科技成果（2000～2011年度）

② 镍生铁及红土镍矿的用途，两者有什么区别呢

镍生铁一般根据镍生铁含量不同,可以分为高品位镍铁（10个及以上）中品位镍铁（4--9个不等）低品位镍铁.镍生铁的冶炼主要是用矿热炉和高炉冶炼,一般矿热炉出高品位镍铁,高炉出中低品位镍铁.镍生铁是主要是供钢厂（宝钢、浦项等）来冶炼不锈钢使用,如300系、200系不锈钢.
红土镍矿属于氧化矿,目前国内使用的主要是来自印尼、菲律宾,是冶炼镍生铁的主要原料.一般国内根据镍铁合金厂的需求进口,主要偏向于含镍在1.8%以上的的原矿,也有进口镍在1.3--1.7 中间,铁在20---40之间,用来冶炼中品味镍铁；还有国内工厂进口镍在1.0作用,铁在50的镍矿,主要是用来掺进铁矿里降低成本用.镍矿主要用来冶炼镍生铁（火法）,也有进口镍矿用来冶炼冰镍（湿法）.

③ 红土镍矿冶炼工艺技术的制定相配套的长期发展战略

第一点、从经济、环保性及产品市场饱和度考虑，今后应严格禁止或限制湿法冶炼镍金属生产的进一步扩张。
第二，在水力、风力、核电资源丰富的地区及煤电晚上低谷电被大量浪费的地区应保留或者新建一批火法电炉工艺的镍铁冶炼企业，主要生产高镍系列镍铁，产品主要供生产300系列不锈钢镍含量不足的调节补充使用。
第三，在符合国家钢铁产业发展政策的沿江靠海近港口且距离焦炭生产基地较近的地区，保留部分交通便利，生产与环保设施较好的小高炉，如环保不能达标则需补课；同时适当新建一批适合冶炼镍铁的专用高炉。新建高炉应优先由已被取缔高炉的业主合资组建新公司，建设新高炉，政府给与适当的补助与税收的优惠，以补偿这些业主的损失。
第四，保留或新建的规模：2007年我国不锈钢产量约为720万吨，其中含高镍不锈钢产量约占58%，约为420万吨。扣除进口废旧含镍不锈钢及不锈钢冶炼与加工企业回料约70万吨，扣除加入的铬铁与高镍50万吨，我国需高炉冶炼镍铁供300系列的基础料为250万吨左右，加上配入的铬铁与电炉高镍铁，可基本满足每年生产300系列不锈钢350万吨的用量。石油是战略物资、粮食是战略物资、金属镍更是战略物资，有必要建立镍铁的储备。
以一年储备50万吨高炉镍铁计，2008年应产高炉镍铁为300万吨左右，以含镍7%的镍铁计，全年高炉炼镍铁需要含镍1.5%以上的红土镍矿2100万吨左右；考虑到电炉冶炼，全年需要红土镍矿2500万吨左右。以小高炉每立方米每天产含镍7%镍铁0.6吨计，需保留或新建小高炉总炉容应为15000立方米。如以每座高炉200立方米计，需高炉75座。这15000立方米炉容如炼生铁，以3.4计，年产量约为1700万吨左右。希望政府各级部门根据我国的实际需求予以及时批准，以便刀下留炉。
如政府各主管单位仍坚持对小高炉实行赶尽杀绝而不是适当精选保留一批的政策，将人为造成我国不锈钢与特钢冶炼企业镍金属供应不足的局面。供求关系决定价格，当小高炉被消灭殆尽之日，即是纯镍生产垄断企业大举涨价与影响我国不锈钢产量之时。
今天的世界十分清楚：谁掌握资源，谁拥有未来。近期石油疯涨到100美元以上一桶，铁矿石连年百分之几十的暴涨，我国企业只有被迫接受的命运，根本没有话语权。因此当小高炉全部消灭之日，纯镍暴涨到5万甚至10万美元一吨的一天迟早会到来，到时我国从世界钢铁大国迅速成长为世界钢铁强国的美梦将断送在错误政策制定者的手中，谓予不信，让历史来证明。
我国企业应在政府的大力扶持下尽早在东南亚红土镍矿产地建设一批矿产基地，以确保红土镍矿长期稳定的供应；进一步，我们可与有关国家的企业合资或独资组建矿业与冶炼公司，直接生产镍铁或不锈钢，走与资源国人民共同富裕的道路。
第六点，不锈钢与特钢行业是高技术、高投入、高附加值的产业。长期来世界钢铁强国均千方百计打入我国市场，以求分享利益。我们认为我国应逐步减少生铁、焦炭、普通钢材这些资源性低技术、低附加值产品的出口，而应大力提倡不锈钢、特钢这些高技术、高附加值产品的出口。目前不管高技术还是低技术、高附加值还是低附加值产品，对钢铁类产品一律给予减少出口退税，甚至课以高额出口关税以遏制外汇顺差增长过快的政策，是削足适履的愚人政策，有关部门应在不锈钢及其制品等高附加值产品出口上实行放足换履的政策，以促进我国不锈钢产业的健康与持续发展。

④ 铁镍合金强度

镍铁合金就是全部都是合金。镍铁主要成分为镍与铁，同时还含有Cr、Si、S、P、C等杂质元素。铬镍系不锈钢是消费镍的主要不锈钢品种，由于其优异的综合性能，得到广泛应用，占不锈钢总产量的60%～75%。不锈钢产量的增长将拉动镍金属消费量增长。随着金融危机影响的渐渐消退，镍价重回2万美元以上，镍铁合金对降低不锈钢冶炼成本的优势逐渐得到体现，镍铁在不锈钢原料中占据了重要的地位。
组成结构编辑
铁镍合金
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。
镍铁主要成分为镍与铁，同时还含有Cr、Si、S、P、C等杂质元素。镍可完全溶解于γ－铁中，在α－铁中的溶解度为10%。根据国际标准（ISO）镍铁按含镍量分为FeNi20（Ni 15%～25%）、FeNi30（Ni 25%～35%）、FeNi40（Ni 35%～45%）和FeNi50（Ni 45%～60%）。又再分为高碳（C 1.0%～2.5%）、中碳（C 0.030%～1.0%）和低碳（C <0.03%）；低磷（P <0.02%）与高磷（P <0.030%）镍铁。
基本用途编辑
镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构，从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性，所以镍被称为奥氏体形成元素。
含镍量达5%可提高低碳结构钢的抗拉强度和硬度。在碳素钢中含有3%镍，可改善其抗拉强度、冲击韧性、屈服点和变形能力。含镍1%－4%的NiCrMo结构钢，由于这种钢的抗拉强度同质量的比值合适，所以很适于在汽车、机车和机器制造业中。耐磨构件用钢除这几种元素外，还含有碳。最重要的含镍钢种和最大的用户却是不锈钢和耐热特殊钢。例如Cr18Ni9Ti、Cr17Ni11Mo2等一系列耐热不锈钢，热加工性能良好，在机械、医疗、国防、轻工中得到广泛的应用。
镍在铸铁中有轻微的石墨化作用，可稳定珠光体和减少铁素体含量。因此铸铁中的镍有助于取得均匀而一体的结构和良好的性能。添加少量的镍（Ni0.1%-1.0%）会导致形成微细的珠光体，当含镍量较高时，会形成马氏体和奥氏体。微细而稳定的珠光体可使铸铁具有良好的加工性能和硬度。因此，加镍铸铁件可用来制造汽车制造业中的铸件。
冶炼方法编辑
现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。根据世界上主要两类含镍矿物（含镍的硫化矿和氧化矿）的不同，冶炼处理方法各异。含镍硫化矿主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。氧化矿主要是含镍红土矿，其品位低，适于湿法处理；主要方法有氨浸法和硫酸法两种。氧化矿的火法处理是镍铁法。
虽然红土镍矿处理工艺主要分为湿法冶炼工艺和火法冶炼工艺，但世界范围内比较成熟的利用红土镍矿冶炼镍铁合金的工艺方法仍旧以火法冶炼为主。 火法冶炼镍铁是在高温条件下，以C（或Si）作还原剂，对氧化镍矿中的NiO及其他氧化物（如FeO）进行还原而得。同时采用选择性还原工艺，合理使用还原剂，按还原顺序NiO、FeO、Cr2o3、SiO2进行还原反应。 因不同产地的镍矿成分不同，NiO及各种氧化物之间组成的化合物也有所不同，因而，在镍铁冶炼过程中，其实际反应较复杂。反应生成的Ni和Fe能在不同比例下互溶，生成镍铁。
NiO、FeO还原反应开始温度较低，而且，NiO的开始反应温度比FeO约低200℃；因而，火法冶炼镍铁过程中，尽管所采用的镍矿NiO含量较低，但NiO 90%以上被还原，而且，在Ni/Fe很低的情况下，可通过不同的工艺操作，使产品含Ni量提高到较高水平，与铁合金其他产品（如高碳铬铁、锰硅合金等）相比，电炉粗镍冶炼难度相对较低。

⑤ 关于红土镍矿冶炼成镍铁

菲律宾红土镍矿 NI:0.9-1.1%,FE:48-50%,H2O:30-35% 280-300/湿吨 成交量锐减
印尼红土镍矿 NI:2.0-2.2%,FE:10-20%,H2O:30-35% 1020-1100元/湿吨 市场成交疲软
近期天津、连云、日照、岚山等港口镍矿船只陆续抵港，镍矿库存渐增。受下游采购表现不佳影响，镍矿成交价格都松动镍矿成交价格下滑幅度多在40元/湿吨左右。但港口成交量位未有明显提升，镍铁商家依旧按需采购，高价拒收。而防城、营口港镍矿商家报价依旧坚挺，成交价格较其他港口要高出30元/湿吨左右。据了解，矿价居高主要是受求向好支撑。目前云贵地区和辽宁地区不少合金厂转产镍铁生产，镍矿需求渐增，而停靠该地区的镍矿矿源有限，物以稀为贵局势立即体现。

⑥ 从钱币到电池 新能源化学元素巡礼：镍

洪晓峰 编辑 技术学堂 2022-04-12 00:10

化学制取与常见反应

镍是铁系第三 元素 （ 查成交价 | 车型详解 ），外观上面和铁、钴一样，高纯度情况下都是银白色密度很高的金属非常的坚硬，高纯度镍棒常在实验室作为电极使用，颗粒状的镍也叫镍花在实验室中使用的更多。

镍金属的稳定性极高，镍颗粒直接在高温火焰下灼烧，部分位置会像铁一样生成黑色氧化物，还有些部位会被亮蓝色氧化物包裹。镍有三种氧化物，即氧化亚镍（NiO）,四氧化三镍（Ni3O4）及三氧化二镍（Ni2O3）。三氧化二镍仅在低温时稳定，加热至400~450℃，即离解为四氧化三镍，进一步提高温度最终变成氧化亚镍。

高纯度镍对酸腐蚀也有很高抗性，镍花置于硫酸中加热只会产生少量气泡，室温中放置一周也只会让溶液微微变绿，参加反应的镍少得可怜，如果你加大硫酸的浓度，镍会和铁一样发生钝化，表面产生致密的氧化物保护内部的镍，导致反应停止。

强碱对于镍来说也是一样，甚至在熔融氢氧化物的时候主要使用的都是镍制坩埚，离谱的是单质氟的相关反应实验也采用镍制容器，镍连被称作死亡 元 素的单质氟都不怕，（氟是卤素元素，单质氟化学性质极其活跃，最强的氧化剂之一，甚至在一定条件下能够和部分惰性气体反应）。

镍的化学性质过于稳定，所以实验室中采用的大多是颗粒更细的镍粉。镍粉制取可以采用氧化镍与氢气反应，这个反应的制取量小，纯度不高。

氧化镍与氢气加热生成镍粉与水

更纯的镍粉则是采用四羰基合镍的热分解来得到的，四羰基镍是一种剧毒气体，蒸汽混合空气见火 星 还会爆炸，所以用这玩意儿制镍很可能就要造镍了，危。实验室里四羰基合镍难以保存，所以工业上多采用羰基镍粉来制备纯镍。制备镍粉还可以通过分解镍的另一种化合物二茂镍来获得，深绿色晶体状的二环戊二烯合镍Ni（C5H5）2对热敏感需要充氮气保存。

镍粉活泼性就很高了，和稀硫酸反应就和之前完全不同，加热后会剧烈反应快速溶解在硫酸之中，溶液的颜色也转为绿色，这个溶液可以提纯出七水合硫酸镍。镍和稀硝酸反应会更加的暴力，稍微一加热镍粉就消失不见了。

镍粉与稀硫酸反应（上）镍粉与稀硝酸反应（下）

镍与强碱反应与和强酸完全不同，镍粉甚至无法和大部分强碱进行反应，氢氧化镍的制取只能采用土办法，往镍盐溶液中添加强碱制取的氢氧化镍。

硫酸镍与氢氧化钾反应生成氢氧化镍和硫酸钾

镍粉和氧气可以很轻松的反应，如果在反应中掺杂点水蒸气，镍粉甚至能够自燃，生成的镍氧化物是绿色粉末状，没错和抹茶粉一模一样，很容易和强酸生成对应的镍盐。与氧气长时间反应，会生成三价镍组成的三氧化二镍，3价镍是一种超强的氧化剂，在氧化反应中会被还原成稳定的2价镍。

镍粉非常的怕氨水，镍粉和浓氨水的混合物放在一起加热，镍粉很容易就被氨水侵蚀，氨对于镍离子有非常强大的络合能力。在镍盐溶液中加入浓氨水，氨能够赶跑镍盐水合物中的水，行程氨络合离子。在三元前驱体制取中需要用到一定浓度的氨水最为络合剂。

六水合硫酸镍与浓氨水反应

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化学制取与常见反应

镍是铁系第三 元素 ，外观上面和铁、钴一样，高纯度情况下都是银白色密度很高的金属非常的坚硬，高纯度镍棒常在实验室作为电极使用，颗粒状的镍也叫镍花在实验室中使用的更多。

镍金属的稳定性极高，镍颗粒直接在高温火焰下灼烧，部分位置会像铁一样生成黑色氧化物，还有些部位会被亮蓝色氧化物包裹。镍有三种氧化物，即氧化亚镍（NiO）,四氧化三镍（Ni3O4）及三氧化二镍（Ni2O3）。三氧化二镍仅在低温时稳定，加热至400~450℃，即离解为四氧化三镍，进一步提高温度最终变成氧化亚镍。

高纯度镍对酸腐蚀也有很高抗性，镍花置于硫酸中加热只会产生少量气泡，室温中放置一周也只会让溶液微微变绿，参加反应的镍少得可怜，如果你加大硫酸的浓度，镍会和铁一样发生钝化，表面产生致密的氧化物保护内部的镍，导致反应停止。

强碱对于镍来说也是一样，甚至在熔融氢氧化物的时候主要使用的都是镍制坩埚，离谱的是单质氟的相关反应实验也采用镍制容器，镍连被称作死亡 元 素的单质氟都不怕，（氟是卤素元素，单质氟化学性质极其活跃，最强的氧化剂之一，甚至在一定条件下能够和部分惰性气体反应）。

镍的化学性质过于稳定，所以实验室中采用的大多是颗粒更细的镍粉。镍粉制取可以采用氧化镍与氢气反应，这个反应的制取量小，纯度不高。

氧化镍与氢气加热生成镍粉与水

更纯的镍粉则是采用四羰基合镍的热分解来得到的，四羰基镍是一种剧毒气体，蒸汽混合空气见火 星 还会爆炸，所以用这玩意儿制镍很可能就要造镍了，危。实验室里四羰基合镍难以保存，所以工业上多采用羰基镍粉来制备纯镍。制备镍粉还可以通过分解镍的另一种化合物二茂镍来获得，深绿色晶体状的二环戊二烯合镍Ni（C5H5）2对热敏感需要充氮气保存。

镍粉活泼性就很高了，和稀硫酸反应就和之前完全不同，加热后会剧烈反应快速溶解在硫酸之中，溶液的颜色也转为绿色，这个溶液可以提纯出七水合硫酸镍。镍和稀硝酸反应会更加的暴力，稍微一加热镍粉就消失不见了。

镍粉与稀硫酸反应（上）镍粉与稀硝酸反应（下）

镍与强碱反应与和强酸完全不同，镍粉甚至无法和大部分强碱进行反应，氢氧化镍的制取只能采用土办法，往镍盐溶液中添加强碱制取的氢氧化镍。

硫酸镍与氢氧化钾反应生成氢氧化镍和硫酸钾

镍粉和氧气可以很轻松的反应，如果在反应中掺杂点水蒸气，镍粉甚至能够自燃，生成的镍氧化物是绿色粉末状，没错和抹茶粉一模一样，很容易和强酸生成对应的镍盐。与氧气长时间反应，会生成三价镍组成的三氧化二镍，3价镍是一种超强的氧化剂，在氧化反应中会被还原成稳定的2价镍。

镍粉非常的怕氨水，镍粉和浓氨水的混合物放在一起加热，镍粉很容易就被氨水侵蚀，氨对于镍离子有非常强大的络合能力。在镍盐溶液中加入浓氨水，氨能够赶跑镍盐水合物中的水，行程氨络合离子。在三元前驱体制取中需要用到一定浓度的氨水最为络合剂。

六水合硫酸镍与浓氨水反应

3 新能源应用 镍产业解析 回顶部

新能源产业应用

我们常见的三 元 锂电池NCM的N都是指的镍，NCM是指含锂的多层金属氧化物——镍钴锰酸锂LiNixCoyMn1-x-yO2，制造镍钴锰酸锂的原料中镍的部分采用的是硫酸镍。我们上一趴介绍的关于镍的各种常见反应和各种化合物基本上都与制备三元锂前驱体相关。

镍盐有许多种，硝酸镍、氯化镍都算，那为什么只采用硫酸镍而非其他镍盐呢？氯化镍中有氯离子的存在，容易腐蚀不锈钢材质对反应设备的要求较高，如果氯离子残留在前驱体中，后续烧结工艺时容易腐蚀窑炉；硝酸镍价格高，而且N03-硝酸根离子残留在前驱体中，在烧结工艺中会产生NO一氧化氮、NO2二氧化氮等有害气体，在工业制取中不被采用。

硫酸镍的制取有三个来源，由原生物料生产、镍铁溶解、废料生产：

镍铁直接溶解

化学法制取硫酸镍方法历史悠久，最简单的就是采用硝酸和硫酸的混酸来氧化溶解金属镍，和上面我们谈到的实验室中镍与强酸反应是一样的。也就是常说的镍豆/镍粉直接溶解得到硫酸镍，这种方法设备复杂腐蚀严重、利用率低、环境污染较为严重。再通过电解又可以重新获得电解镍，也就是纯镍产品，每吨电解镍的耗电量在800-1000kWh。

原生物料生产

根据原料矿物不同分为两种，硫化镍矿与红土镍矿线路；硫化镍矿品位高很容易就能制取高冰镍，高冰镍可以制取电解镍和硫酸镍。而红土镍矿就比较复杂了，作为最主要的镍矿原料，红土镍矿分层，上层品位低但储量高，可以使用湿法高压酸浸的方法处理成MHP等湿法中间品；下层品位高，用火法处理。目前镍的主要生产路径是下层红土镍矿通过火法RKEF到镍铁，再到不锈钢（该路径占比超过50%）。

总体来说红土镍矿生成硫酸镍共有四类方法 ：

湿法高压酸浸路径 ，上层低品位红土镍矿的湿法冶炼-MHP等湿法中间品-硫酸镍+硫酸钴；

火法前硫化路径 ，下层高品位红土镍矿的火法冶炼硫化到低冰镍-高冰镍-硫酸镍；

火法后硫化路径 ，下层高品位红土镍矿的火法冶炼-镍铁-高冰镍-硫酸镍；

富氧侧吹方式 ，用熔炼炉替代电炉，对原材料的适用度高，增加热反应效率，核心在于硫化方式的改变。

最具代表性的企业包括瑞木、华友、青山、盛屯、中伟等等。

镍 有色金属产业

作为有色金属大宗 商 品，镍期货也是行业风向标，最近镍期货的走势可谓是跌宕起伏，国内方面沪镍在3月初和中下旬两次上攻，虽然今日已经回到较为合理的价格位置，但是伦敦金属交易所LME似乎还没有从“妖镍”闹剧中解脱，从铝到锌LME六大主要金属合约的可用库存目前已降至1997年以来的最低水平。

随着2021年全球工业活动在疫情后附属，LME的金属库存已经在下降，而且目前全球物流和航运系统还是处于混乱的状态。俄乌冲突爆发后，俄罗斯作为高纯度镍储量丰富的国家，从其供应商处获得货物变得完全不可能，同时交易所库存较低的时候也很容易遭受到逼空行情的冲击，“妖镍”风波之后LME甚至对金属价格市场波动幅度设置了15%的上限。

金属镍在全球市场中，74%用于不锈钢生产制造，在电池用途方面目前仅占5~8%，但是中国2021年的纯电动汽车新车销量增加到了上年的2.6倍，以目前全球电动车发展的趋势来看，预计对电池用途的需求会进一步扩大。

目前青山控股作为国内第一大镍铁生产商，已经蜕变成为全球最大的镍铁生产商，也是3月伦敦金属交易所LME“妖镍”事件的主角之一。青山控股在印尼拥有两大工业园区，2020年镍产量46万吨，未来还会继续大幅度扩容，来应对国内及全球快速增长的新能源电池需求。

产业前景

镍钴锰酸锂三元材料中，镍呈现正二价是主要的电化学活性 元素 ，三元材料NCM：让钴Co来防止镍Li-锂Ni混排，让锰Mn来稳定材料的结构，镍Ni作为提供高容量的主力。所以目前主流的三元锂NCM811、NCM622、NCM523、NCM111中镍含量越高能量密度也就越高。同时镍的成本相对来说较低，高镍配方在成本上也还是有优势的，所以客观上对于镍的需求整体是会上升的。

但目前全球经济形势不容乐观，受到多重因素影响，疫情、逆全球化、美元加息周期、全球CPI飙升、民粹主义抬头、俄乌战争，这些都时时刻刻影响着正常的经济活动和社会发展。有色金属产业从LME库存储量就能 发现 ，全球产业链体系供需正在出现问题，疫情导致停工停产、国际航运混乱，全球大宗商品价格飙升，PPI CPI产生恐怖的剪刀差，目前正值美元加息周期，叠加疫情影响已经有部分国家出现国家破产的危机，黎巴嫩、斯里兰卡首当其冲，未来还有更多国家陷入经济困境，我国经济也已明确进入滞胀。所以对于新能源产业是否能够继续高速增长可能会取决于许多未知因素，目前国内电动车已经出现全面涨价的情况，PPI端的涨价终会传到到CPI端，美元从 无限 QE到瞬间加息50个基点，最终又将是谁来抗下一切？

回到镍的话题来，镍作为一种不是非常稀缺的有色金属，主要还是应用于不锈钢，从二级市场来看，新能源端带来的增长已经反应在了相应公司的股价上，资本的速度总是最快的，市场表现也总是如实反应资本预期的，未来镍的增长可能要从《“十四五”原材料工业发展规划》提出的开发“城市矿山”资源中挖掘了，有色金属稀有金属的回收再利用。或者抓准美元加息周期，在外汇储备被摧毁的国家中也实施马歇尔计划，可以把放的水流到海外的基建项目中去，掌控产业链源头、控制能源、削弱美元霸权、收获国际友谊等等好处还是很多的，可别再让水流进房地产了。

镍产业链非常清晰，最主要的用途就是镍合金（铸币）、电池（镍氢、镍铬、三元锂）、电镀、不锈钢。除此之外，还能成为许多化学反应不可或缺的催化剂，纳米铁酸镍NiFe2O4在新兴材料领域价值很大，它可以催化二氧化碳分解，使其重新变成碳和氧气，从而在太空等高精尖领域得以应用。然而镍与我们生活也是息息相关，平均每5个人里就有1个人，会对镍离子存在或轻或重的过敏反应，镍甚至被指与诱发某些癌症相关，所以目前对于日常使用的不锈钢中该添加多少镍仍然存在争议。

如果你带钢制手表时间一长会烂手腕，恭喜你，你对镍过敏，真的是造镍啊。

（图/文/摄： 洪晓峰）

@2019

⑦ 红土镍矿冶炼工艺技术的红土镍矿提取工艺

用红土镍矿提取镍金属有三种主要工艺，即湿法冶炼（电解法），火法冶炼（电炉法），火法冶炼（高炉法）。
目前我国新设工业项目已实行环保评估一票否决制度，因此首先从环保与循环经济方面进行比较： 无论是电炉还是高炉，生产中产生的固体炉渣因已经高温煅烧，经干燥研磨即成为低强度的水泥，是水泥生产厂家生产标准水泥时最佳的填充剂，也是砖瓦厂生产砖瓦的优质原料，可100%得到循环使用；另外，高炉生产中使用的冷却水，可建封闭冷却水池循环使用；高炉冲渣水也可沉淀后循环使用。因此火法冶炼产生的固体、液体废弃物几乎全部得到循环回收利用，在三废中彻底解决了二废，因此是我国镍金属提炼工业发展的方向。但无论是电炉还是高炉，对生产中产生的CO2排放尚没有彻底解决的办法，国际上也没有解决此难题的报导。由于红土镍矿与一般铁矿相比硫含量较低，因此生产中SO2排放较一般生铁冶炼大大减少，但火法冶炼中对煤气的回收利用，对粉尘的回收利用则是重点。其中电炉占地面积小，较易处理；高炉则相对工程与投资量较大。我们应密切结合我国的实际，加速研究、制定整套火法冶炼镍铁的符合环保生产和循环经济需要的设备、标准和工艺是当务之急。
电炉冶炼
主要以电为主要能源。一般人都认为电能清洁、方便，冶炼时不排放CO2，符合环保。我们应了解，如果所用的电是核电、风电、太阳能电，这观点当然不错。但事实是我国电炉冶炼绝大部分使用煤电，发电过程中产生大量CO2与废气，煤燃烧经锅炉将水变成高温、高压蒸汽以气体能带动气轮机转动形成机械能，汽轮机的机械能再带动发电机转动形成电能。能量的形式每转换一次，效率就降低一次；加之电能远距离输送的损耗，因此经层层损耗，电能至用户电炉时每消耗一度电发出的热量远低于将发这一度电的煤炭直接投入高炉产生的热量。因为投入高炉的焦炭是直接燃烧不经能量转换而效率高。由于用电能和电炉冶炼同高炉相比必须达到同样的温度才能出铁水，因此用电能与电炉冶炼耗电转化为电煤的用量将高于用高炉用焦炭的用量，推而论之，用电能经电炉冶炼排放CO2总量将超过高炉冶炼。其次，高炉冶炼时以焦炭为能源，而将煤炼成焦炭过程可从煤中提取几百种化工原料，公认是最经济合理综合利用煤资源的有效途径。最后，电力生产投资大，焦炭生产投入少。因此，高炉生产镍铁比电炉生产在能源消耗与环保上更胜一筹。
从不同工艺的产品质量、价格与市场需求比较，湿法冶炼：能分别提炼出含量99.9%的镍和钴金属，这是湿法冶炼最大的优势。其产品纯镍是电镀、电池、化工催化设备与特种不锈钢特钢的主要原料；纯钴是耐高强、高温、高耐磨特钢的主要原料。
湿法冶炼在我国历史比较长，占我国镍金属产量比例较高。但纯镍的年产量已远超过以上用途的年市场需求量。因此，目前相当大部分被转用于300系列含镍不锈钢的冶炼。这真是高射炮打蚊子，有大材小用之嫌。由于湿法冶炼生产工艺投资大，周期长，工艺复杂，成本较高而售价较高，使不锈钢与特钢生产企业对其是又爱又恨。爱其纯度高，使用方便，产品质量有保证；恨其价格太高，使产品成本上升盈利降低，减少市场竞争能力，但这种状态一时尚难以改变。
火法冶炼的电炉工艺：
能提炼出含镍10~25%，含少量钴与铬的镍铁，可以代替纯镍成为冶炼300系列不锈钢的镍原料。因其以电作为主要热能（一般需消耗7000~8000度电生产一吨镍铁），它不像高炉用焦炭作为热源同时也把焦炭中的磷带入产品中，因此电炉产的镍铁磷含量应比高炉低，对缩短冶炼不锈钢时间有利，因此广受市场欢迎。但美中不足的是，我国电力供应持续紧张，我国对高耗电行业管制很严，而且生产企业所在地区一旦用电紧张，首当其冲是断用电大户电炉的电，使生产不正常。其次，电炉炼镍铁产量较低，单台2.5万KW的电炉，每年产含镍14%的镍铁为2.5万吨左右，远远不能满足近几年我国不锈钢产业井喷式发展对镍金属的大量需求；最后要说明，电炉冶炼含镍15~25%，甚至更高含镍量的镍铁并不是通过提高入炉镍矿的镍含量来实现，相反是通过减少镍矿中铁的还原来实现，这样大量的未经还原的氧化铁以炉渣排出（有时炉渣中铁的含量竟高达20%以上），炉渣又被运到水泥厂做水泥或制砖厂做砖瓦。考虑到目前含铁量65%的进口铁矿市场价已达到一千几百元一吨，大量的含铁炉渣去做水泥或砖瓦实在是对资源的极大浪费。
电炉工艺生产的镍铁销售价以含镍量计，在市场纯镍价基础上打一定折扣，其余铁、钴、铬奉送不计价，冶炼300系列不锈钢相比用纯镍冶炼，每吨可下降成本3000~4000元。
火法冶炼高炉法：
能冶炼出含镍1.5~10%并含少量铁与铬的镍铁，可以成为冶炼含镍不锈钢的基础原料。由于矿价与海运费高和镍铁销售仅以含镍量计价的原因，除非客户特别要求并给于升价，一般含镍4%以下的镍铁已很少有厂家冶炼，市场上最受欢迎的是含镍10%，含磷≤0.035%的镍铁，不锈钢厂家只需要加入一定量铬铁即可冶炼成300系列的产品（低于镍含量10%的镍铁去冶炼300系列不锈钢还需加入一定量的纯镍或电炉产高镍镍铁作调节）。因技术、矿的成分等原因，目前能生产以上成分的高炉不多。高炉冶炼镍铁的最大特点是产量高。一座208m3高炉年产量可达到4万吨以上，由于需加入铬铁与高镍铁，6座这样的高炉可满足一家年产30万吨304不锈钢厂的基本镍与铁需求。
不锈钢冶炼脱磷最难，高炉镍铁控制磷含量达到0.035%以下是关键。目前本公司已基本掌控了高炉内脱磷技术，我们的产品甚至比一些电炉冶炼厂家的产品镍更高，磷更低。由于产量比较高，镍含量一般比电炉冶炼低，销售计价方式同电炉镍铁，但折扣系数更大些，每个镍略低于电炉镍价。综上所述，以高炉镍铁为基本原料，以电炉镍铁为调节原料，是组成300系列不锈钢原料的成本最低，供应量最有保障的最佳组合，是今后发展的方向。
高炉能炼生铁，也能炼镍铁。镍铁和生铁虽一字之差，却分属于铁合金与普铁二个行业，其所用矿成分、配方及冶炼工艺等有相当大的区别，将冶炼生铁的一套观念生搬硬套到镍铁冶炼上去是绝对错误的。
镍铁和生铁矿的金属含量有天壤之别：高炉冶炼生铁如用进口含铁65%矿，出一吨铁产几百公斤的渣；如炼含镍7%的镍铁，一般需要消耗含镍1.5%、含铁20%左右的干矿5吨，湿矿为7.7吨左右，矿总金属含量在21.5%左右，因此出1吨镍铁产4吨炉渣，几乎是生铁冶炼出渣的近十倍。渣口打开与出渣耗时、出渣次数明显增加，工艺等必须作大的调整。
目前盛行炼生铁大高炉是先进生产力，符合环保，小高炉是落后生产力，是污染大户，必须淘汰，并把这一观点生搬硬套到冶炼镍铁上来，其实这是天大的误解。由于炼镍铁出渣是炼生铁的很多倍，因此大型高炉不宜转炼镍铁，因为出渣量实在太大，出渣口开放时间太长，影响炉温，影响生产顺行。从高炉每立方米炉容每天出铁吨数来比较，一般100~200立方米的小高炉出铁系数在3.4，即每立方米每天产铁3.4吨，炉型、炉料和技术如果配合好，还可超过这一系数。相反，近年国内外大量投产的几千立方米高炉，其出铁系数仅在2左右徘徊，原因何在？
原来高炉大小是按炉容来衡量的，而炉容是长宽高的三维立体空间，是以长度单位米的3次方计量的，但高炉以顶部加入烧结矿与焦炭后逐步下降并燃烧，温度逐步上升，直至某一个高度层面温度才达到矿中氧化铁在此温度环境下还原流出铁水，即主要的产铁量主要是由层面面积大小决定的，而层面面积是以长度单位米的2次方计量，在米的数字大于1以后，米的二次方永远小于米的三次方。因此说大高炉一定比小高炉好，在出铁比上却恰恰相反，虽然大高炉上环保设备比较经济，人力成本分摊相对较低，但如果大高炉不装节能环保设备同样是污染大户。
目前国内冶炼镍铁高炉一般均从炼铁高炉改造而来，最大炉容没有超过400m3，生产尚正常，但我们已发现炉容越大，生产越困难，单位容积每天出镍铁量越少的规律。实践是检验真理的唯一标准，科学发展观首先必须建立在科学的客观的在实践基础上的调查研究上，才能保证在实事求是的基础上制定新的政策。因此就高炉冶炼镍铁这一特定项目而言，说大高炉一定比小高炉好，甚至不经调查研究，拍脑袋下达新建镍铁高炉必须达到1000m3以上的标准是典型的反科学的行为，而且已造成十分严重的后果。举个例子：我公司生产的产品以冷的镍铁块运至我国主要的几家不锈钢厂供冶炼300系列不锈钢用。其中一家不锈钢冶炼厂去年因新建的一座几千立方米的高炉即将投产，原有的二座各为700 多立方米的高炉将停炉，希望我公司将其改炼镍铁，本公司表示同意。
我们预计这二座完全符合国家铁合金生产标准的高炉可年生产含镍7%左右的镍铁水25万吨左右，可直接入该厂转炉及AOD炉炼成300系列不锈钢。镍铁水热装热送符合国家大力提倡的节能减排政策，与用冷的镍铁块需用中频炉熔化相比每吨可节省电费300~400元左右，以25万吨计，每年可节省近一亿元以上的电费，相当于每年节约用煤近7万余吨，可减少排放CO220万吨左右。但不久该厂说为完成节能减排指标此二座高炉必须拆除。去年年末，当一家著名报刊头版刊登该厂二座700多立方米高炉被拆除，每年可减少排放多少万吨废气时我只有痛心疾首，几亿元完全有使用价值的国家资产顷刻灰飞烟灭，而每年几十万吨冷的镍铁块仍源源不断的运往该厂加热熔化炼成不锈钢，而这一切均是在节能减排名义下进行的。

⑧ 红土镍矿的世界红土型镍矿开发进展的原因

随着世界90年代经济发展，占镍用途65%的不锈钢需求增长坚挺，镍需求前5年平约每年增长4%以上，预测今后5～10年，增长率3.5%一4%，其中亚洲的镍需求增长率将是7%。然而，世界可供近期开发的硫化镍资源，除了加拿大的Voisey Bay镍矿以外，几乎寥寥无几。全球至今约探获7000万吨镍金属量的资源。其中，硫化镍约3000万吨，占42%。其余均为红土型镍。开发利用红土型镍矿的长处在于：
第一，红土型镍资源丰富，全球均有4100万吨镍金属量，勘查成本低。
第二，采矿成本极低。
第三，选冶工艺已经成熟。红土型镍矿的火法冶炼铁镍技术业已成熟，压力酸浸技术亦趋成熟。该技术始于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。加拿大Sherritt公司湿法处理红土型镍矿的技术已获公认。
第四，红土型镍矿可以生产出氧化镍、硫镍、铁镍等中间产品，其中硫镍，氧化镍可供镍精炼厂使用，以解决硫化镍原料不足的问题。至于铁镍更是便于用于制造不锈钢，降低生产成本。如印尼Antam公司利用本土的红土型镍矿，生产铁镍的成本去年已降至1.4美元/磅镍（1磅=0.453kg--编者注）年产量近1万吨含镍量。
第五，世界红土型资源主要分布于近赤道地区，大部分靠近海岸，便于外运。
因此，红土型镍建厂的投资虽然较大，一般每磅镍年生产能力需9～11美元，但由于上述长处，如果工艺合理，管理有素，其每磅镍的生产成本可低于硫化镍。以澳大利亚最大的镍业公司西部矿业公司（WMC）为例，每磅镍的总成本（包括投资摊销）自1996年3.0美元降至2.0美元（2000年）。工艺成熟、管理先进的红土型镍矿也可以达到这个水平。特别是近几年红土型镍矿压力酸浸技术项目的详细可行性研究报告，将钴的价值计算在内，每磅镍的生产成本均在1.4美元以下。因此，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。
随着近几年澳大利亚西部三个红土型镍厂的投资兴建，人们对于红土型镍矿资源的利用性能及其类型又有新的认识，现可分为两类：一类称为“湿型”，主要分布于近赤道地区，如新喀里东尼亚、印尼、菲律宾、巴布亚新几内亚和加勒比海地区；另一类称为“干型”，主要分布于距赤道较远的南半球大陆，以西澳为代表。除西澳外，红土型镍矿资源在东澳亦有分布，产于东澳昆士兰州北部及新南威尔士州中西部，已探获有300万吨镍金属量，全澳合计达1500万吨镍金属量。自1999年初起，西澳相继有三个高压酸浸的镍厂开始生产，这三个厂为考斯（Cawse）、布隆（Bulong）和莫林莫林（Murrin Murrin），一期工程均基建完毕，这三个厂采用的基本工艺流程均为高压酸浸HPAL（High PressureAcid Leach），但后半部流程有所不同。考斯镍厂生产氢氧化镍中间产品，然后再电解生产出金属阴极镍和硫化钴。布隆厂的流程则不经过氢氧化镍中间产品的过程，直接电解生产镍和钴金属。莫林莫林则与古巴Moy Bay镍厂现场流程相近，并沿用加拿大Sherritt技术，先生产混合的硫化镍/钴中间产品，而后电解精炼生产出金属镍和钻。
世界上又有一批新的红土型镍矿PAL镍厂的兴建和扩建项目开始着手进行
发展趋势十分明显，可以归纳为：
（1）由于硫化镍可供开发资源的明显减少，世界未来十年镍产量的增加将主要来源于红土型镍矿资源的开发，而红土型镍矿资源开发中，PAL技术发展趋势大于铁镍技术；
（2）PAL湿法技术与红土型镍矿的火法冶炼厂的投资成本大体相当，即年生产能力每磅镍8～12美元。但是，PAL技术的镍厂在下一轮兴建或扩建项目中，其基建投资将会明显下降；
（3）PAL流程的生产成本在一般情况下低于铁镍流程，加上PAL方法耗能明显低于铁镍流程。因此，在经济上，PAL技术方法将显示出其优越性；
（4）由于“湿型”红土矿资源具有品位较高、粘土少，易于处理的优点，与“干型”红土矿资源相比，“湿型”资源的开发项目更具有开发利用的优势。
（5） 红土型镍矿的PAL技术可在现场生产出中间产品：氢氧化镍或硫镍，由此可以提供现有镍精炼厂的扩产或解决供料不足的问题，这是目前西方许多镍公司所采取的经营方向。这个经营思路值得我国借鉴.

⑨ 低镍高铁红土镍矿用来干嘛

红土型镍矿可以生产出氧化镍、硫镍、铁镍等中间产品，其中硫镍，氧化镍可供镍精炼厂使用，以解决硫化镍原料不足的问题。至于铁镍更是便于用于制造不锈钢，降低生产成本。

⑩ 有关于镍铁的冶炼设备及技术

本人非专业人士，仅凭个人了解，简单的介绍下，不详尽之处，请见谅！望对你有所帮助！
目前中国多靠进口红土镍矿冶炼镍铁，国际上比较成熟的是火法冶炼。
火法分两种：
火法1：原生氧化镍矿（回转炉干燥，电炉冶炼）-镍铁 适宜处理，ni含量在1.5%以上的氧化镍矿。
火法2：原生氧化镍矿（烧结炉烧结，高炉冶炼）-镍铁合金， 以煤、焦炭作为原料，ni含量0.8-1.5%的矿石。
镍含量不同，用途不同。Ni 0.8-1.5% 用于高炉冶炼镍铁合金，合金镍的含量为1.6-4.0%。
Ni 1.5-2.6% 用于生产镍铁，ni含量为10-30%。
1.6-2.0%镍铁----设备高炉，镍矿品味：0.8-1.1%的低镍高铁矿，主要生产企业：山东沾化庆翔、临沂元生、山西恒升
低镍下游产品：200系不锈钢
4-6%镍铁----高炉冶炼， 所需镍矿品味：1.4-1.6%中镍中铁 或者 高低配 主要生产企业：高炉生产企业，中镍铁下游产品：200系 300系不锈钢
10-15%镍铁----矿热炉，1.7%以上高镍镍矿，主要生产企业：矿热炉生产企业（鑫海科技和内蒙远程等）高镍镍铁下游产品：300系不锈钢 (奥氏体不锈钢)
据我要不锈钢网调研统计，全国有镍铁生产企业70多家，其中以山东、江苏、内蒙居多。山东以高炉厂家为主，电炉虽少，但规模较大。同时，山西、江苏、河南等区也有一定量的高炉企业，内蒙、宁夏基本均以矿热炉为主，以冶炼10-15高镍铁为主，宁夏地区数量虽少，但有两家企业产能均在4000吨以上。
电炉炼镍铁产能较低，单台2.5万千瓦的电炉，每年产含镍14%的镍铁为2.5万吨左右
高炉冶炼镍铁的最大特点是产量高，一台208m3的高炉年产量可达4万吨以上。