镍是生产不锈钢的重要原料,随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,不锈钢生产消费快速增长。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%。据国家统计数据,截止2010年底,我国不锈钢粗钢量达到1100万吨,其中Cr—Ni系不锈钢占600万吨以上。
不锈钢产量的增长将拉动镍金属的消费量增长,生产中所需的镍金属主要来源于金属镍、镍铁和不锈钢废钢。随着不锈钢产量增加,镍金属的进口量也不断增长,2010年我国进口金属镍量达到55万吨左右。
镍在地壳中的含量估计约为0.02%,相当于铜,铅,锌三种金属加起来的两倍之多,但富集成可供开采的镍矿床则廖廖无几。我国属镍资源缺乏国家,全国金属镍储量900多万吨,长期以来,我国镍生产以金川公司为主,其原料是当地产硫化镍矿,是不可再生资源,资源量渐少,开采难度增大,从国家战略储备考虑,应对金川镍矿这一宝贵资源进行保护性开发,而从国际市场购买硫化镍矿解决国内不足的可能性很小,因此借鉴国际成熟的镍铁冶炼技术,开发适合国内原料条件和能源条件的技术,利用国际上容易购得的氧化镍矿(即红土镍矿)生产镍铁,满足经济发展要求。
2008年发改办高技[2008]号《国家发展改革委办公厅关于组织实施2008年度重大产业技术开发专项的通知》第三条中明确指出:“资源综合利用关键技术方面:开发复杂多金属共伴生矿高效利用技术、冶炼过程中稀有、稀散元素提取技术、低品位红土镍矿高效利用关键技术、金属矿山二次资源中有价元素高效捕收技术”。将高效利用红土镍矿关键技术列为国家重大产业技术开发专项内容之一。
国家《有色金属工业发展规划(2006~2020年)》中也指出:“由于硫化镍矿资源紧缺,开发镍红土矿具有重要意义”。
2009年,罕王集团公司积极响应国家资源战略和产业政策,大手笔收购印尼苏拉维西镍矿(红土镍矿)资源,获得了500多万吨镍金属资源,为公司产业开拓向国际化迈进了一大步,为高效利用红土镍矿走在全国的前列,是振奋人心的大事,在罕王集团的发展史册上写下了浓重的一笔。
自购得国外镍资源以来,红土镍矿资源的开发和高效冶炼利用任务摆在了公司面前。
目前,国内对于红土镍矿的冶炼工艺路线呈现出多样性,各大中院校、设计院、企业等不惜化大力气开发红土镍矿冶炼工艺,其中采用设备有电弧炉、矿热炉、隧道窑、回转窑、小型高炉等,也有湿法工艺中的酸浸等,其中比较成熟的冶炼工艺为高炉法和矿热炉法。
高炉法适于冶炼低镍红土镍矿,产品为低镍铁,通常称为不锈钢基料,可热装入炼钢转炉直接冶炼不锈钢,铁水的热量得到充分利用,利于降低不锈钢冶炼成本,减少处置工序,国内有几家不锈钢企业均开发利用该种工艺,取得了良好的经济效益,如福建德盛公司、鼎信公司、广西北海诚德公司等。
矿热炉法即RKEF工艺技术(“回转窑—矿热炉法”)始于20世纪50年代,由ELkem公司在新喀里多尼亚的多尼安博厂开发成功,由于产品质量好、生产效率高、而且节能环保,RKEF工艺也吸纳了包括自动化、清洁生产在内的众多最新技术成果,在设计、制造、安装上日臻成熟,已成为世界上生产镍铁的主流工艺技术,占据统治地位。
除高炉、矿热炉法外,近几年对直接还原法的关注和开发也不断升温,该法在节能、环保方面比较有优势,目前多家院校、企业的专家们根据日本大江山冶炼法的基础上,不断摸索和尝试,也取得了一定的经验数据,但核心技术问题仍未解决,所以规模化推广方面还有很长的路要走,目前仅局限于可研和工业化试验阶段,国内也仅有几家单位在坚持不懈的工业化生产试验,不久的将来也许会有成熟的直接还原法在国内推广应用。 |