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红土镍矿湿法冶炼技术综述

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红土镍矿湿法冶炼技术综述
目录投资聚焦...........................................................................................................................1投资逻辑............................................................................................................................1投资策略............................................................................................................................1风险因素............................................................................................................................1红土镍矿湿法冶炼工艺概述..............................................................................................2红土镍矿基本信息.............................................................................................................2红土镍矿湿法处理工艺现状及进展....................................................................................3红土镍矿高压酸浸技术发展历史.......................................................................................7Moa项目...........................................................................................................................8MurrinMurrin项目............................................................................................................9瑞木项目..........................................................................................................................11红土镍矿高压酸浸技术关键点.........................................................................................14资本支出..........................................................................................................................14生产成本..........................................................................................................................15产能爬坡周期..................................................................................................................16尾矿处理..........................................................................................................................17印尼红土镍矿湿法冶炼项目介绍.....................................................................................18风险因素.........................................................................................................................19投资建议.........................................................................................................................20投资逻辑..........................................................................................................................20投资策略..........................................................................................................................20请务必阅读正文之后的免责条款部分有色金属镍行业专题 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 (一)|2021.1.29插图目录图1:红土镍矿逐渐替代硫化镍矿成为全球镍资源主要来源............................................2图2:硫化镍矿和红土镍矿冶炼工艺.................................................................................3图3:高压酸浸法工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 详解图....................................................................................4图4:高压酸浸法工艺流程详解图....................................................................................5图5:常压酸浸法工艺流程图............................................................................................5图6:还原焙烧-氨浸法工艺流程图...................................................................................6图7:红土镍矿湿法冶炼工艺发展进程.............................................................................7图8:Moa镍项目地理位置...............................................................................................8图9:Moa项目工艺路线示意图.......................................................................................9图10:Moa项目镍钴产量数据.........................................................................................9图11:MurrinMurrin项目地理位置................................................................................10图12:MurrinMurrin项目工艺流程图............................................................................11图13:MurrinMurrin项目投产初期产能爬坡情况..........................................................11图14:MurrinMurrin项目近年来镍钴产量数据..............................................................11图15:瑞木项目地理位置及周边设施情况.....................................................................12图16:瑞木项目股权及治理结构....................................................................................13图17:瑞木项目历史沿革...............................................................................................13图18:瑞木项目近年来镍钴产量数据.............................................................................14图19:瑞木项目投产后的产能爬坡情况.........................................................................14图20:2017年HPAL湿法项目与硫化镍矿项目现金成本对比.......................................16图21:Moa镍项目现金成本变动...................................................................................16图22:主要红土镍矿高压酸浸项目投产后的爬坡情况...................................................17图23:中冶瑞木项目尾矿深海填埋技术图示..................................................................18图24:青美邦镍钴湿法冶炼项目股权结构.....................................................................19 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 目录表1全球陆基镍资源分布类型和储量................................................................................2表2:不同类型红土镍矿的主要化学成分.........................................................................3表3:红土镍矿湿法冶炼工艺及特点分析.........................................................................6表4:全球已建成的红土镍矿湿法冶炼项目概况...............................................................7表5:Moa项目资源量概况...............................................................................................8表6:MurrinMurrin镍项目资源量概况..........................................................................10表7:瑞木镍钴项目资源储量及品位情况.......................................................................12表8:全球主要红土镍矿湿法冶炼项目资本支出情况.....................................................15表9:中冶瑞木项目与华越项目建设成本对比................................................................15表10:印尼红土镍矿冶炼项目........................................................................................19请务必阅读正文之后的免责条款部分qNqMsQzRxPaQ9R7NnPmMoMpOkPrRmNkPpNuNaQpOrPuOmQpNuOnQsQ有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29▍投资聚焦投资逻辑红土镍矿具有易开采、难利用的特点。与传统的硫化镍矿相比,红土镍矿的资源储量更丰富,品位更高,开采难度小。但由于红土镍矿构成复杂,对冶炼技术要求高,利用难度大。由于全球硫化镍矿面临资源枯竭和能耗高等问题,红土镍矿逐渐成为全球原生镍的主要来源,根据WoodMackenzie统计数据,2019年占比超过70%。随着大量红土镍矿冶炼项目的投建,预计未来红土镍矿在全球镍供应版图中的地位还将强化。高压酸浸是最具竞争力的红土镍矿湿法冶炼工艺,技术成熟度高。与其他红土镍矿的湿法冶炼技术相比,高压酸浸工艺的突出优点是镍钴回收率高,可实现多种元素的综合利用,尤其是钴元素。高压酸浸工艺发轫于上世纪50年代,至今已经发展到第三代技术,以中冶瑞木项目的成功建成和达产达标表明该项技术成熟度较高,从全球多个项目的运行经验看,高压酸浸是未来红土镍矿最具竞争力的冶炼工艺。当前国内企业在印尼投建的红土镍矿湿法冶炼主要难点在尾矿处理。市场对红土镍矿湿法冶炼项目的担忧集中体现在四点:1)建设投资大;2)产能爬坡慢;3)生产成本高;4)尾矿处理难。我们判断当期国内在印尼投建的红土镍矿湿法冶炼项目大多背靠现成的产业园区,建设投资较前期项目有望大幅缩减。高压酸浸技术的成熟使得项目达产达标的周期缩短,生产成本也有望降至5000-8000美元/吨的水平,具备成本竞争力。但受环保政策和政府许可等限制,尾矿处理问题依然存在,或将成为当前印尼项目的建设难点。关注在红土镍矿开发上具备先发优势的企业。受益于新能源汽车行业的长周期景气和高镍三元材料的技术发展趋势,镍成为最受关注的金属品种之一。2018年起,国内兴起在印尼投建红土镍矿湿法冶炼项目的热潮,抢先布局镍资源并向下游新能源材料环节延伸。当前新能源材料环节资源壁垒不断强化,产业链对资源的重视程度不断提升,率先布局镍资源开发的企业有望长期受益。投资策略高压酸浸法处理红土镍矿经历多年发展已成为红土镍矿湿法冶炼最具竞争力的工艺路线,技术成熟度高。除尾矿处理存在一定风险外,我们认为国内企业在印尼投建的红土镍矿湿法冶炼项目成功投产的确定性较高。当前新能源汽车产业链对资源重视程度不断提升,提前布局镍冶炼业务的公司有望构建资源壁垒,并打造资源-材料一体化的业务模式,长期受益于新能源汽车行业的景气格局。建议关注格林美、洛阳钼业和华友钴业。风险因素镍价大幅下跌的风险,项目建设进度不及预期的风险,项目建设投资超支的风险。请务必阅读正文之后的免责条款部分1有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29▍红土镍矿湿法冶炼工艺概述红土镍矿基本信息红土镍矿具有易开采、难利用的特点。镍矿主要以红土镍矿和硫化镍矿两种形式存在,二者的镍储量分别占总量的72.6%和27.4%。硫化镍矿品位较低,但成分简单,分离难度小,前期开采量较大,近年来资源逐渐匮乏,占原生镍供应比例不断下滑,且硫化镍矿冶炼工艺对环境污染程度较高。红土镍矿储量丰富,品位较高,易于开采,但由于成分复杂,冶炼利用难度更高。红土镍矿是未来镍的主要来源,充分开发利用红土镍矿资源具有重要意义。全球红土镍矿主要分布在赤道线南北30°以内的热带国家。表1全球陆基镍资源分布类型和储量矿石类型资源/Mt平均镍品位/%含镍量/Mt占比/%资源特点品位低,成分简单,冶炼难度小,主硫化镍矿105000.5860.927.4要位于俄罗斯、南非、加拿大等国品味高,镍的赋存状态复杂且不均红土镍矿126001.28161.372.6匀,已开采,难利用,主要分布在赤道线南北30°以内的热带国家合计231000.97222.2100资料来源:《镍矿资源供需分析及红土镍矿开发利用现状》(潘建等著),中信证券研究部红土镍矿取代硫化镍矿成为全球镍资源主要来源。根据WoodMackenzie数据,2009年之前的硫化镍矿产量占比超过50%,是全球镍主要供应来源。随着镍资源开发的逐渐深入,高品位硫化镍矿资源日益减少,红土镍矿火法冶炼技术突破,使得红土镍矿超越硫化镍矿成为全球镍冶炼原料的主要来源,2019年红土镍矿产量占比71%,硫化矿仅占29%。预计未来随着红土镍矿冶炼项目的大量投产,占比还将提升。图1:红土镍矿逐渐替代硫化镍矿成为全球镍资源主要来源红土镍矿产量硫化镍矿产量100%80%60%71%68%68%65%64%63%62%62%40%61%55%52%51%49%48%47%47%46%46%45%44%20%0%2000200220042006200820102012201420162018资料来源:WoodMackenzie,中信证券研究部红土镍矿包括褐铁矿型和腐殖土型。红土镍矿构成复杂,按照镍品位的高低,又可将红土镍矿分为腐殖型镍矿和褐铁型红土镍矿(以及中间的过渡层)。前者的镍品位在1.6%到3.0%之间,氧化硅镁品位在30%左右,铁品位在10%到25%之间,位于矿床的中下部,镍含量较高。褐铁矿类型的红土镍矿一般位于矿床上部,土质疏松。褐铁矿带镍品位较低,请务必阅读正文之后的免责条款部分2有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29仅为0.6%到1.2%之间,氧化镁品位在5%以下,铁品位高达40%,一般伴随镍综合利用的有价元素包括钴、铁、铬、锰等。表2:不同类型红土镍矿的主要化学成分MgOSiO2Cr2O3矿石类型Ni(%)Co(%)Fe(%)特点(%)(%)(%)褐铁矿型0.6-1.20.1-0.240-500.5-5.010-302-5镍镁低、铁高黏土型1.2-1.80.02-0.125-405-1510-301-2过渡镍硅镁高、铁腐殖土型1.6-3.00.02-0.110-2515-3530-501-2低资料来源:《镍矿资源供需分析及红土镍矿开发利用现状》(潘建等著),中信证券研究部湿法冶炼工艺主要针对含镍量较低的褐铁矿型红土镍矿。红土镍矿的处理工艺根据矿物成分的不同而不同,主要分为火法冶金和湿法冶金两类。火法处理工艺主要适用于处理镍品位相对较高的腐殖土型红土镍矿,而对褐铁矿类型的红土镍矿和含镁较低的硅镁镍矿,主要采用湿法冶金工艺处理。红土镍矿火法冶炼工艺成熟,金属回收率较高,但对环境的污染程度相对较高。湿法冶炼具有能耗低、环境污染小、金属回收率高等优势,是目前发展较快的技术路线,国内多家企业已经开始在印尼布局湿法冶炼项目。图2:硫化镍矿和红土镍矿冶炼工艺资料来源:《镍矿资源供需分析及红土镍矿开发利用现状》(潘建等著),中信证券研究部红土镍矿湿法处理工艺现状及进展世界范围内的红土镍矿湿法冶炼工艺主要有三种,分别为高压酸浸工艺、常压酸浸工艺和还原焙烧-氨浸工艺。高压酸浸工艺高压酸浸工艺(HPAL)始于20世纪50年代古巴Moa镍厂,该工艺的主要特点是能耗低,适合处理褐铁矿型红土镍矿,要求矿石含镁、铝低,通常含镁<4%。高压酸浸过程的反应温度一般为240-250℃,在此温度下,矿石中的镍钴等氧化物与硫酸反应形成可溶性的硫酸盐进入溶液,铁等杂质元素形成难溶的赤铁矿留在渣中。后续经过闪蒸降温、中和、洗涤、分离等工序得到镍钴氢氧化物沉淀,再精炼进行镍钴分离。高压酸浸工艺的优请务必阅读正文之后的免责条款部分3有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29势在于镍钴回收率高,但操作过程中会结垢,减少高压釜容积,降低传热效率,堵塞管道等,且高压高温的反应条件相对苛刻。图3:高压酸浸法工艺流程详解图资料来源:《红土镍矿湿法冶金工艺综述及进展》(朱宇平著),中信证券研究部高压酸浸工艺有四个核心步骤:制浆、酸浸、逆流洗涤、沉淀。制浆:原矿石在洗矿机中被高压冲洗后,其中金属化合物溶于水中形成溶液,溶液被压缩后即制成矿浆。高压酸浸:加热浓缩矿浆至200℃,通入4~5MPa压力的高压反应釜,再向其中加入浓硫酸,通入水蒸气以确保反应釜温度维持在250℃~270℃。通过控制溶液中的pH值使得矿浆中的氧化镍氧化钴形成硫酸镍钴溶液,镍钴之外的金属元素以沉淀的形式析出。逆流洗涤:高压浸出后的矿浆进行闪蒸降压降温,将矿浆中多余的硫酸中和,然后用浓密机进行逆流洗涤,分离出杂质金属元素沉淀。沉淀:固液分离后,在浸出液中加入氢氧化钠,使得镍钴元素以氢氧化物的形式沉淀,即得到氢氧化镍钴混合物,最后精炼得到氢氧化镍/钴产品。请务必阅读正文之后的免责条款部分4有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29图4:高压酸浸法工艺流程详解图资料来源:《红土镍矿湿法冶金工艺综述及进展》(朱宇平著),中信证券研究部常压酸浸工艺常压酸浸工艺与高压酸浸工艺类似,首先将红土镍矿破碎磨细制浆;然后将矿浆、洗涤液和硫酸按照一定比例混匀后处于加热条件下反应,矿石中的镍、钴等元素被浸出后进入溶液;接着使用碳酸钙中和处理,过滤,固液分离后镍、钴存在于浸出液中;最后使用硫化钠处理浸出液产生镍和钴的硫化物并以沉淀形式析出,此处的硫化沉淀法有别于高压酸浸工艺中的氢氧化钠沉淀法,最后的产物是硫化镍钴,但此沉淀法处理费用较高,硫化物容易对环境产生二次污染,新建红土镍矿湿法冶炼工厂较少采用此方法。图5:常压酸浸法工艺流程图资料来源:《红土镍矿湿法冶金工艺综述及进展》(朱宇平著),中信证券研究部请务必阅读正文之后的免责条款部分5有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29常压酸浸工艺的核心步骤以及化学反应过程与加压酸浸相似,但不同的是前者的反应条件并不包括高压,因此硫酸浸出的反应并不充分,这就导致浸出液中镍钴元素并不多,镍钴浸出率并不高。但该方法工艺简单,投资少,能耗低。还原焙烧-氨浸工艺还原焙烧-氨浸工艺(Caron流程)是最早用于处理红土镍矿的湿法工艺。还原焙烧-氨浸过程中矿石中的镁不被还原、浸出,适于处理镁含量较高的红土镍矿。但该工艺的能耗高,镍、钴回收率较低(Ni约75%-80%,Co<60%)。世界上采用还原焙烧-氨浸工艺处理红土镍矿进行工业化生产的工厂较少,国外采用此工艺的冶炼厂均建设于20世纪70年代前。近些年,国内外新建设的冶炼厂均未采用此工艺。图6:还原焙烧-氨浸法工艺流程图资料来源:《红土镍矿湿法冶金工艺综述及进展》(朱宇平著),中信证券研究部不同湿法冶炼工艺对比高压酸浸工艺有望成为红土镍矿湿法冶炼的主流工艺路线。常压酸浸工艺的优点是能耗较低,设备成本低,操作易于控制,但是镍钴浸出率较低,酸耗高;还原焙烧-氨浸工艺可以处理镁含量较高的红土镍矿,但镍钴回收率更低。与以上两种方法相比,高压酸浸工艺的优点是浸出率高,镍、钴的回收率均可达到80%以上,若将钴的价值计算在内,有望进一步降低该工艺的生产成本。但是高压酸浸工艺对设备要求严格,投资和设备成本大,随着大型高压釜制造技术逐渐成熟,工艺装备水平不断提高,高压酸浸工艺的优势会更加明显。特别是针对钴含量高的红土镍矿,采用高压酸浸工艺处理更具有经济价值优势。因此,不断改进和完善高压酸浸工艺是未来湿法冶金工艺处理红土镍矿的发展方向。表3:红土镍矿湿法冶炼工艺及特点分析工艺类型镍回收率优点缺点物料停留时间短、技术成熟,需高压运行、高温处理,工艺高压酸浸工艺80%-90%金属浸出率高,实现镍钴综合控制要求高,有耗氧要求利用浸出率较低、浸出液分离困能耗低、工艺简单、设备成本常压酸浸工艺75%-80%难、浸渣中镍含量仍然较高,低、操作易于控制酸耗高还原焙烧-氨浸工艺70%-75%可用于处理含镁量较高的矿石能耗高,镍钴回收率低资料来源:《红土镍矿湿法冶金工艺综述及进展》(朱宇平著),中信证券研究部请务必阅读正文之后的免责条款部分6有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29▍红土镍矿高压酸浸技术发展历史红土镍矿湿法冶炼工艺已经发展至第三代技术。红土镍矿湿法冶炼的第一代技术起始于20世纪50年代末,典型特征为采用立式无机械搅拌高压浸出釜,该技术代表企业为古巴Moa镍厂。第二代技术典型特征为将立式高压釜换为卧式多隔室机械搅拌釜,同时将钢、钛复合板材料应用其中,代表企业为西澳大利亚MurrinMurrin项目;第三代技术以中冶瑞木项目为代表,其典型特征主要是通过对工艺过程及工艺参数进行优化、对关键设备进行改进、对材料进行优化选择以及对工艺控制系统进行完善,使得工业生产更稳定、工厂作业率更高、生产运行成本更低,金属回收率更高。图7:红土镍矿湿法冶炼工艺发展进程资料来源:《低品位红土镍矿资源开发趋势》(马文军著),中信证券研究部全球已建成多个红土镍矿的湿法冶金项目。20世纪50年代在古巴MoaBay建立的红土镍矿湿法冶炼项目是全球第一个使用高压酸浸工艺处理红土镍矿的工厂,也是该工艺路线的第一代技术,Moa项目于1959年建成投产并生产至今。20世纪90年代,澳大利亚的MurrinMurrin、Cawse和Bulong三个采用高压酸浸技术的红土镍矿项目陆续投入生产,代表了高压酸浸的第二代工艺。第三代高压酸浸技术的标志是21世纪以中冶瑞木为代表的一系列项目的建成达产,包括菲律宾的CoralBay项目和Taganito项目、澳大利亚的Ravensthorpe项目、新喀里多尼亚的Goro项目和马达加斯加的Ambatovy项目等。近年来中国在印尼投建的红土镍矿湿法冶炼项目也属于第三代技术。表4:全球已建成的红土镍矿湿法冶炼项目概况国家项目产品产能(吨)投产时间古巴MOA硫化镍钴32,000Ni,2,000Co1959澳大利亚Bulong镍钴金属9,000Ni,700Co1998澳大利亚Cawse硫化镍钴9,000Ni,1,300Co2000请务必阅读正文之后的免责条款部分7有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29国家项目产品产能(吨)投产时间澳大利亚MurrinMurrin镍豆,钴豆45,000Ni,3,000Co1998菲律宾CoralBay硫化镍钴18,000Ni,1,500Co2005澳大利亚Ravensthorpe氢氧化镍钴50,000Ni,1,400Co2008新喀里多尼亚Goro氧化镍,碳酸钴60,000Ni,5,000Co2009巴布亚新几内亚Ramu氢氧化镍钴32,000Ni,3,000Co2012马达加斯加Ambatovy镍豆,钴豆60,000Ni,5,000Co2012菲律宾Taganito硫化镍钴30,000Ni,2,600Co2013资料来源:《红土镍矿湿法冶金工艺综述及进展》(朱宇平著),中信证券研究部Moa项目项目概况:Moa项目位于古巴Moa湾,谢里特国际公司(SherrittInternational)与古巴镍公司(Cubaniquel)各拥有其50%股权。作为世界上第一家采用高压酸浸工艺处理红土镍矿的工厂,其从1959年开始投产,使用露天采矿工艺来开采红土镍矿进行处理后得到镍钴硫化物,再将它们运到艾伯塔省萨斯喀彻温堡的冶炼厂提炼成高质量的成品镍和钴以及副产品。图8:Moa镍项目地理位置资料来源:Sherritt公司官网项目资源储量及品位:根据Sherritt公司在2019年12月公布的数据,Moa项目资源量(指示的+探明的)为1.55亿吨,镍品位为1.0%,对应镍金属含量为155.7万吨。钴品位为0.13%,对应钴金属含量为19.5万吨。表5:Moa项目资源量概况类别矿石量镍品位镍金属量钴品位钴金属量(百万吨)(%)(万吨)(%)(千吨)探明的109.51.03112.40.1314.06指示的45.80.9443.310.125.44合计155.31.00155.70.1319.5资料来源:Sherritt公司公告,中信证券研究部请务必阅读正文之后的免责条款部分8有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29工艺路线:Moa项目采用高压酸浸-CCD分离洗涤-中和-高温硫化沉淀工艺,生产混合硫化镍钴产品。该项目处理的原料主要成分为:Ni1.38%、Co0.13%、Mg1.0%、Al5.0%,作为第一代高压酸浸技术代表,其采用立式蒸汽搅拌高压釜多级串联作业。图9:Moa项目工艺路线示意图资料来源:Sherritt公司官网,中信证券研究部生产情况:Moa项目设计年产能为3.2万吨镍和2000吨钴,优化后年产能达到3.5万吨镍和3800吨钴,该项目生产历史悠久,近年来产能利用率保持在90%以上。2020年Moa项目共生产镍3.15万吨,钴3370吨,基本完成年度生产目标,公司2021年镍产量指引为3.2-3.4万吨,钴产量指引为3300-3600吨。图10:Moa项目镍钴产量数据(单位:吨)镍钴4000035000300002500020000150001000050000201220132014201520162017201820192020资料来源:Sherritt公司公告,中信证券研究部MurrinMurrin项目项目概况:MurrinMurrin镍项目位于澳大利亚的Goldfields东北部,隶属于嘉能可公司旗下,为全球排名前十的镍矿。2003年该项目持有者阿纳康达(Anaconda)镍业公司请务必阅读正文之后的免责条款部分9有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29债务重组并更名为Minara资源公司,其保留MurrinMurrin镍矿60%的股份,并将剩余40%股权转让给嘉能可。此后嘉能可逐步收购Minara公司的股权,并最终于2011年9月完成对Minara的全部收购,获得MurrinMurrin项目100%股权。图11:MurrinMurrin项目地理位置资料来源:Minara公司官网项目资源储量及品位:根据Glencore公司在2019年12月公布的数据,MurrinMurrin项目资源量(指示的+探明的)为2.2亿吨,镍品位为1.0%,对应镍金属含量为220.6万吨;钴品位为0.077%,对应钴金属含量为16.9万吨。表6:MurrinMurrin镍项目资源量概况类别矿石量镍品位镍金属量钴品位钴金属量(百万吨)(%)(万吨)(%)(万吨)探明的144.51.01145.90.07310.6指示的75.50.9974.70.0846.3合计2201.00220.60.07716.9资料来源:Glencore公司公告,中信证券研究部工艺路线:MurrinMurrin项目作为第二代高压酸浸技术代表之一,采用高压酸浸-CCD分离洗涤-溶液中和-硫化沉淀-氧压浸出-萃取-氢还原工艺,生产镍块、钴块产品,设计规模年产45000吨镍、3000吨钴。其处理的原料主要成分为:Ni1.24%、Co0.09%、Mg4.0%、Al2.5%。MurrinMurrin项目与古巴Moa项目流程相近,并沿用Sherritt公司技术,先生产混合硫化镍钴中间产品,再用氢气还原生产镍块和钴块。请务必阅读正文之后的免责条款部分10有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29图12:MurrinMurrin项目工艺流程图资料来源:中信证券研究部生产情况:MurrinMurrin项目设计规模年产4.5万吨镍、3000吨钴,项目从1997年5月开始工程建设,1999年正式投产。2000年该项目年产镍约1.25万吨,达到设计产能的30%;2002年产镍2.85吨,达到设计能力的64%左右;2011年,年产镍3万吨,达到设计能力的70%。近五年MurrinMurrin镍产量稳定在3.5万吨以上,产能利用率维持在80%左右,2020年前三季度镍产量为2.73万吨。图13:MurrinMurrin项目投产初期产能爬坡情况图14:MurrinMurrin项目近年来镍钴产量数据(单位:万吨)达产率镍钴100%5.082%3.93.83.780%70%4.03.564%3.360%3.040%2.030%20%1.00%0.0200020022011201920152016201720182019资料来源:Anaconda公司公告,中信证券研究部资料来源:Glencore公司公告,中信证券研究部瑞木项目项目概况:瑞木(Ramu)红土镍矿床由澳大利亚矿物资源勘探局于1962年发现,位于巴布亚新几内亚的马当省,瑞木项目探矿许可证覆盖面积249km2,采矿许可证覆盖面积60km2。项目分为KBK、瑞木西、大瑞木三大资源区,目前开采区域主要分布在KBK和瑞木西。请务必阅读正文之后的免责条款部分11有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29图15:瑞木项目地理位置及周边设施情况资料来源:中冶瑞木公司官网项目资源储量及品位:根据中冶集团在2019年12月更新的资源储量数据,瑞木项目矿石资源量为1.45亿吨(探明的+指示的),镍平均品位为0.84%,折合镍金属量121.8万吨,钴平均品位0.09%,含钴金属13万吨。瑞木项目的镍品位低于世界红土矿平均水平,属于世界级的低品位红土镍矿。2019年公布的资源量数据较2018年提升近50%,显示出该项目具备广阔的勘探和增储前景。瑞木项目的鲁昂是储量约5400万吨,折合镍金属量47.5万吨。项目设计服务年限为20年,远景储量有望支持40年。表7:瑞木镍钴项目资源储量及品位情况类别矿石量镍品位镍金属量钴品位钴金属量资源量(百万吨)(%)(万吨)(%)(万吨)探明的770.8666.20.096.9指示的670.8355.60.096.0合计1450.84121.80.0913.0推断的210.9018.90.102.1储量证实的210.9119.10.102.1可能的330.8528.10.093.0合计540.8847.50.094.9资料来源:中冶集团公司公告,中信证券研究部股权结构:瑞木项目是中国企业在境外投资的大型镍钴矿项目,该项目采取国际大型矿业开发项目通行的非法人联营模式。中冶瑞木镍钴有限公司与项目前开发商高地太平洋公司,以及分别代表巴新国家和当地土地主的当地公司等三个外方股东组成瑞木项目联营体。中冶瑞木持有项目85%股份,外方股东持有项目15%股份。请务必阅读正文之后的免责条款部分12有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29图16:瑞木项目股权及治理结构资料来源:中冶瑞木公司官网,中信证券研究部建设情况:瑞木项目建设总投资122.75亿人民币,是迄今为止中国企业在境外最大的镍钴矿投资项目和中国在南太平洋地区最大的投资项目。2000年,项目获巴新政府批准,获得采矿许可和附属许可。2005年项目获得国家发改委批准并签署联营体协议,瑞木镍钴管理(中冶)有限公司成为瑞木项目管理者。2008年3月,项目正式进入大规模建设阶段,生产准备工作同步展开。2012年12月6日竣工投产,项目进入生产提升阶段。图17:瑞木项目历史沿革资料来源:中冶瑞木公司官网,中信证券研究部生产情况:瑞木项目从2012开始投产后产能不断爬坡,2013年投产首年镍金属达产率为40%,2015全年达到78.5%,2017年项目全年平均达产率达到108%,单月最高达到114%,此后达产率一直保持在100%以上。2020年,瑞木项目实现镍产量33659吨,相当于名义产能的103%,钴产量2941吨。瑞木项目达产后实现镍回收率96%,钴回收率94%,产品形式为氢氧化镍钴,实物产量约8万吨,其中镍钴含量分别为41%和4.2%。请务必阅读正文之后的免责条款部分13有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29图18:瑞木项目近年来镍钴产量数据(单位:吨)图19:瑞木项目投产后的产能爬坡情况镍钴近年镍金属达产率120%108%108%40000102%103%35000100%3000079%80%68%2500064%2000060%40%1500040%1000020%500000%2013201420152016201720182019202020132014201520162017201820192020资料来源:ConicMetals公司公告,中信证券研究部资料来源:ConicMetals公司公告,中信证券研究部▍红土镍矿高压酸浸技术关键点红土镍矿高压酸浸工艺经过多年发展,技术成熟度较高,已成为处理低品位红土镍矿的主流技术路线。与工艺成熟度相比,高压酸浸技术的关键点主要在资本支出、成本控制、产能爬坡周期和尾矿处理等环节。资本支出红土镍矿由于地理分布特征,项目通常地处偏远的岛屿地区,造成基础配套设施(包括水、电、道路、港口、辅料生产设施等)投资占比较大,因此已投建的红土镍矿湿法冶炼项目的资本支出通常较高。同时由于红土镍矿湿法冶炼技术处于不断完善过程中,早期投产的项目往往出现投资超支的现象。 案例 全员育人导师制案例信息技术应用案例心得信息技术教学案例综合实践活动案例我余额宝案例 一:FirstQuantum公司Ravensthrope项目,该项目最初由必和必拓投资建设,设计产能为5万吨镍和1400吨钴。2004年3月获得必和必拓批准投资,初期预算为10.5亿美元,2005年提升预算至13.4亿美元,到了2006年11月,投资费用跃升至逾20亿美元。2009年该项目以3.4亿美元的价格出售给澳大利亚FirstQuantum公司。案例二:住友金属CoralBay项目,该项目由住友金属投资建设,第一条生产线于2005年4月投产,投资1.8亿美元;2006年提出建设第二条生产线,投资2.85亿美元,但于2008年修改投资成本为3.07亿美元。两条生产线合计产能2.2万吨镍金属。2007年,住友金属对Taganito项目进行可研性分析, 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 投资10亿美元;2009年,修改投资成本为13亿美元;2012年,最终资本支出为15.9亿美元。该项目最终产能为3万吨镍金属当量的镍钴硫化物。案例三:巴布亚新几内亚中冶瑞木项目,镍产能3.5万吨,投资20.41亿美元。案例四:新喀里多尼亚Goro项目,2001年至2006年间,加拿大国际镍业评估该项目预计投资18.8亿美元。2007年,淡水河谷通过收购加拿大国际镍业公司而获得了Goro镍矿项目,继续向该项目追加32亿美元投资。请务必阅读正文之后的免责条款部分14有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29案例五:马达加斯加Ambatovy镍矿项目,该项目由加拿大谢里特国际公司与住友商事共同投资开发,设计年产能为6万吨镍和5600吨钴。项目初始预算为47.6亿美元,2011年修改预算为55亿美元,主要原因是经过成本审查后发现物料运输和采购成本增加、工期延长导致运营成本增加。全球已建成红土镍矿湿法冶炼项目多数存在投资超支情况。根据以上项目的统计数据,全球主要红土镍矿湿法冶炼项目投资过程中的超支比例达到73%,超支最严重的项目最终投资额是预算的2.7倍。同时红土镍矿湿法冶炼项目的投资强度也处于较高水平,统计项目的吨镍投资额达到5.8万美元。投资过高且超支情况严重是市场对红土镍矿湿法冶炼项目的主要担忧。表8:全球主要红土镍矿湿法冶炼项目资本支出情况实际投资强度初期资本预算最终投资项目产能(吨)超支比例(万美元/吨(亿美元)(亿美元)镍)Taganito30,000Ni2,600Co1015.959%5.3CoralBay22,000Ni1,500Co3.654.8733%2.2Ravensthorpe50,000Ni1,400Co10.52090%4.0Goro60,000Ni5,000Co18.850166%8.3Ramu32,000Ni3,000Co-20.4-5.8Ambatovy60,000Ni5,600Co47.65516%9.2均值73%5.8资料来源:相关公司官网及公告,中信证券研究部当前国内在印尼投建的红土镍矿湿法冶炼项目建设成本有望进一步下降。与中冶瑞木相比,当前国内在印尼投建的红土镍矿湿法冶炼项目在以下方面有望实现成本节省:1)配套基础设施更完备,现阶段国内在印尼投建的多个红土镍矿湿法冶炼项目均背靠现有工业园区,有现成的水厂、电站、码头等基础设施以及石灰石、硫酸等重要辅料生产基地,可实现建设成本的大幅压缩;2)印尼红土镍矿的矿石品位更高;3)随着国内在大型高压釜等关键装备的制造能力提升,设备国产化率提高,设备采购成本更低。表9:中冶瑞木项目与华越项目建设成本对比中冶瑞木项目华越项目项目位于中国印尼综合产业园青山园区内,可除采选厂外还有水厂、电站、石灰石加工、基础设施节省石灰石矿山,码头、电厂、道路等建设内硫磺制酸、电站和码头等辅助工程容Ni品位:1.2%-1.3%Ni品位:1.0%-1.1%矿石品位Co品位:0.1%-0.18%Co品位:0.11%钛材和不锈钢价格下降,高压釜、预热器、浓设备中钛材和不锈钢价格较高,关键设备大设备采购密机等国产设备制造能力提升,关键设备国产量采用进口设备化比例提高资料来源:《高压酸浸法从镍红土矿中回收镍钴》(施洋著),中信证券研究部生产成本红土镍矿湿法冶炼项目的生产成本有望低于现有硫化镍矿项目。根据恩菲矿业经济研究院的估算,预计新建红土镍矿湿法项目的现金成本将介于5000-8000美元/吨镍之间,对于不同项目会因为矿石品位、矿石采购成本、项目投资、硫酸等消耗品价格,钴副产品请务必阅读正文之后的免责条款部分15有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29价格等因素的影响存在差异。与已有的硫化镍矿项目现金成本相比,未来待建的红土镍矿湿法冶炼项目的现金成本预计接近或低于硫化镍矿项目成本。图20:2017年HPAL湿法项目与硫化镍矿项目现金成本对比(单位:美元/吨)硫化镍矿项目HPAL湿法项目120001000080006000400020000NickelWestIGOINOHPAL1HPAL2HPAL3HPAL4HPAL5HPAL6HPAL7WestArea资料来源:《低品位红土镍矿资源开发趋势》(马文军著),中信证券研究部红土镍矿湿法项目的成本与钴副产品价格相关度高。红土镍矿中大多伴生钴元素,冶炼提取后作为副产品计价,对镍的生产成本影响较大。以Moa项目为例,2018年钴价最高位时,项目的生产成本仅为2.24美元/磅,约合5000美元/吨。在钴价处于相对低位的年份,Moa项目的生产成本约为4-5美元/磅,约合8000-10000美元/吨。2016年以来受新能源汽车领域消费拉动,钴价整体抬升,在建的红土镍矿湿法项目有望受益于更高的钴价实现生产成本下降。图21:Moa镍项目现金成本变动(单位:美元/磅)生产成本钴副产品成本实际成本864.944.864.9944.143.883.4222.352.240-2-420122013201420152016201720182019资料来源:Sherritt公司官网,中信证券研究部产能爬坡周期红土镍矿高压酸浸项目产能爬坡周期一般较长。红土镍矿的湿法冶炼技术(主要指HPAL技术)工艺流程多,涉及高温高压反应,多种杂质去除,因此项目的达产达标具有一定的难度。从已投建的高压酸浸项目看,第一代技术Moa项目经历多年生产后运行稳定,产能利用率保持在90%以上。第二代HPAL技术中的三个代表项目,MurrinMurrin、Cawae和Bulong由于机械设备选材不当、配套设施脱节等问题,长期无法实现满产,请务必阅读正文之后的免责条款部分16有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29MurrinMurrin项目当前产量也仅达到产能的80%。第三代技术中的代表项目瑞木2012年底投产后,2017年实现完全达产达标并超产,产能爬坡周期达到4年,是同类项目中爬坡时间最快、且唯一实现超产的企业,标志着第三代高压酸浸技术的成熟。图22:主要红土镍矿高压酸浸项目投产后的爬坡情况BulongMurrinMurrinRamuAmbatovy120%100%80%60%40%20%0%Year1Year2Year3Year4Year5Year6Year7Year8资料来源:相关公司公告,中信证券研究部注:以投产后的第一个完整生产年度为Year1HPAL工艺已经成熟,新投项目产能爬坡周期有望进一步缩短。从全球已建成的红土镍矿高压酸浸项目运行情况来看,以瑞木项目为代表的第三代技术可以在相对较短的时间内实现项目的达产达标甚至是超产,这标志着HPAL湿法工艺已经进入成熟期。目前国内企业在印尼投建的红土镍矿项目多数都采用第三代HPAL技术,且技术成熟度进一步提升,部分瑞木项目投产过程中遇到的问题,如杂质元素的浸出和沉淀等,预计得到更好地解决,项目的产能爬坡周期有望进一步缩短,实现快速达产达标。尾矿处理红土镍矿湿法项目会产生大量尾矿。红土镍矿的镍含量低,一般在1.3%以下,因此生产过程中会产生大量尾矿和废渣,一个年产4万吨镍金属量的红土镍矿湿法项目每年固体渣生成量将达到600万吨。同时高压酸浸的工艺使得尾矿呈现酸性,因此对尾矿的处理是红土镍矿湿法项目的技术关键点之一。中冶瑞木采用的深海填埋技术成本较低但可复制性不强。中冶瑞木项目根据项目所在地的实际情况,开创性地使用了深海填埋工艺(DSTP)处理尾矿。在排放之前,先将尾渣中和到偏碱性,将有害金属离子沉淀到渣中,通过脱气、稀释、降温后沿着敷设在海床的管道排放到海水混合层以下,尾渣浆顺着海床坡度最终沉淀在深海沟中,对海洋生物、微生物的影响甚微,加上海水稀释,各种金属离子浓度完全达到环境排放要求。但该项技术与项目所在地的环保政策关系密切,需获得当地政府许可,可复制性不强。请务必阅读正文之后的免责条款部分17有色金属镍行业专题报告(一)|2021.1.29图23:中冶瑞木项目尾矿深海填埋技术图示资料来源:中冶瑞木公司官网尾矿库建设或将成为印尼在建红土镍矿湿法冶炼项目的建设难点。当前国内在印尼投建的多个红土镍矿湿法冶炼项目均位于岛屿上,靠近海边,降雨量大,易受自然灾害影响。如果能采用深海填埋技术,可以减少建设费用,并避免建设尾矿库过程中的选址、征地、施工、渗漏、决堤等风险。但由于深海填埋技术能否得到印尼政府的批准存在疑问,且存在一定的环保风险,预计在建项目的尾矿处理将以尾矿库为主。▍印尼红土镍矿湿法冶炼项目介绍力勤OBI镍钴湿法冶炼项目该项目位于印尼OBI岛,由宁波力勤资源科技开发有限公司(原宁波力勤矿业有限公司)与印尼哈利达集团合资建设,湿法冶炼技术由中国恩菲提供,借鉴了巴布亚新几内亚瑞木项目湿法冶炼装置的成功经验,项目总投资7亿美元,投产后具备年产24万吨镍钴中间品的能力(折合镍金属量约5.4万吨)。项目于20
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