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印尼建镍铁厂工艺和厂址怎么选择?

会员级别公开 作者刘晓民 来源约稿 日期2019-01-07 16:37 浏览4302
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由于环保政策、运输费用、电价的制约,中国的不锈钢冶炼厂都在寻求在镍矿产区建设镍、铬、锰合金的生产基地。 尤其以在印尼建设镍铁厂趋势最为强劲。

目前印尼的镍铁厂除了华迪的镍铁厂位于Makassar东南方向班塔恩县境内的工业园区、在万丹省建设一些小型的镍铁厂、哈利达在筹备在北加里曼丹的煤产区建设镍铁厂以外,,建设中的镍铁项目和拟建设的镍铁项目基本上都选择在苏拉维西东海岸、马鲁古等镍矿厂区建厂。镍铁项目的分布十分密集。

近来对在南里曼丹的SEBUKU岛建设的镍铁生产线生产成本的分析,认为:或许在建设条件优越的加里曼丹煤产区建设镍铁生产线更为经济。

1.在印尼 建设镍铁厂的优势和劣势:

在印尼建设镍铁冶炼厂的成本优势主要表现在四个方面。

一是矿石的优势:不受印尼政府限矿政策的影响,购买没有矿石出口权的小矿山的镍矿,含镍高,价格低。目前开采中的镍矿距离驳船码头距离近,陆地运输费用不高。另外,镍铁厂多建在海边,上岸后汽车运输距离近,有的项目还直接用皮带运输到料场。中国的镍铁厂只能购买有出口许可证的矿山的镍矿;除了长途的海洋运输费用,还需要支付中国港口的港杂费和陆路的短途运输费用。从这个意义上讲,目前在建的镍铁厂的竞争力值得研究。

第二个优势就是电费的优势。印尼政府允许镍铁厂建设自备电厂,电价的优势不言而喻。在印尼高温高压发电机组的电厂发电成本在0.3元(人民币)以下,考虑电厂建设投资的回收,用电价格在0.45元以下。目前中国大部分镍铁厂的电价在0.55元以上,冶炼一吨镍铁的综合用电量在4000Kwh以上,电费的优势不言而喻。

第三个优势就是燃料的优势。印尼煤以褐煤为主,比较好的煤含挥发份在35-40%之间(发热值>5000大卡),作为回转窑的燃料时,从安全考虑需要掺烧30%左右的澳大利亚煤。每吨镍铁燃料煤用量大约为1.0吨,印尼优质褐煤的价格75美元/吨,价格不高,有利于降低生产成本。

第四个是劳动成本的优势,印尼工人的工资比较低,但是印尼工人工作效率不高,需要经过中国公司的培训。但是他们工作认真,根据SEBUKU矿山用工计算,招募印尼工人替代部分技术要求不高的中国工人,可以降低劳动力成本。

第五个是环境成本上的优势。目前在中国,焙烧窑的脱硫和脱硝已经是必然的配置;电炉烟气全部回收热能或者回收煤气做燃料,已经没有直接排放的工厂;干燥窑的烟气严格控制外排量和烟尘浓度,并且在排放口进行实时监控。目前在印尼还远远没有这样严格的要求。另外,渣子的排放条件好。镍铁渣的外排在中国已经成为镍铁生产厂的老大难问题,各种渣子利用技术,在如此大量的镍铁渣面前都显得很无奈。

劣势主要表现在三个方面:

一是建设成本高:目前中国的企业多数选择镍矿所在地建设镍铁厂,而镍矿集中产区分布在相对来讲比较落后的苏拉维西地区、马陆地区、巴新地区,投资大,提高了生产的财务费用。另外,这些地区是印尼的地震带,建筑等级要求按8级-9级地震设防,提高了建筑成本。

二是目前作为还原剂的兰炭、焦粒和电极糊:兰炭主要来源于中国,电极糊也从中国供货为主。好在这两种原料用量不大,兰炭在配料时只占矿石量(含水20%)的矿4-5%。所以对成本影响不大。从长远看,随着加里曼丹中部兰炭厂的投产,可以降低对中国兰炭的依赖。

三是备件和耐火材料: 印尼机械制造业正在起步发展,所以一些机械和电气设备的备件,目前还依赖中国供应。目前,焙烧窑和电炉用的耐火材料基本上全部要从中国购买,提高了生产成本。但是,回转窑的一次性寿命已经达到8年,且8年大修时也只是更换高温段;矿热电炉的正常炉令也在5年以上。所以耐火材料的影响是有限的。中国已经有耐火材料企业在研究在印尼建设耐火材料工厂。

2.在印尼建设镍铁冶炼工厂采用工艺方案的探讨:

火法冶金生产高镍生铁有三种成熟的工艺。(1)高炉法:焦炭价格导致高炉工艺的亏损。(2)RKEF工艺是目前世界上镍铁生产的主导工艺。(3)直接还原工艺虽然成熟,但是还有一些工艺问题需要完善。

火法冶金生产低镍生铁在中国以高炉法为主,但是在印尼则以建设自备电厂,采用回转窑(烧结机)--矿热炉冶炼工艺的成本优势明显,在另外的文章中已经讨论过了。

随着印尼大批镍铁厂的陆续投产,中国的镍铁将面临全行业的困难局面。新建项目利用印尼廉价的电煤和镍矿资源,产品回销中国 ,将冲击中国镍铁市场;产品直接冶炼成不锈钢,将加剧不锈钢行业的竞争,进而导致国内不锈钢减产,压缩镍铁需求量。

借一带一路的东风,在印尼、菲律宾等镍矿和煤炭资源丰富的国家建设镍铁厂,无疑是一种正确的选择。但是国外建厂投资风险大:政局的稳定、劳工政策的限制、资源的枯竭、宗教习俗差异、社会风气、生活习惯不同…,诸多因素让投资商望而生畏。

投资国外的镍生产者商希望少投资、快投产、快产出、尽快收回投资。还有一些投资者希望利用镍铁厂项目建设,获得出口准证 。

工艺的选择将决定镍铁项目的成败。由于焦炭价格的影响,高炉工艺已经退出竞争,下面对直接还原镍铁工艺、RKEF工艺进行比较,做为投资者决策的参考。

2.1 直接还原工艺与RKEF工艺优势和劣势的对比:

高炉法目前已经没有分析的必要了,所以下面的表中将直接还原镍铁工艺和RKEF工艺进行一些对比:


项目

直接还原镍铁工艺

RKEF工艺

1

单位占地面积产镍量

劣势。二套设备年产镍量大约为4000吨,但是占地面积250亩,平均每一亩地产镍量为16吨。

优势。二套33MVA机组,年产镍金属12000吨,占地面积为300亩,平均每一亩地产镍量为40吨(不考虑电厂)。

2

单套设备生产能力

劣势。一套设备的产镍量大约为2000吨。相对的讲,劳动生产率比较低

优势。一套33MVA设备产镍量大约为5000-6000吨。具有高的劳动生产率。

3

投资

优势。二套设备的投资大约为1.6亿人民币(含柴油发电机组和煤粉),产镍量可以达到4000吨。平均吨镍投资4.00万元。

劣势。二套33MW的装备,投资10亿元(含电煤发电厂),产镍量大约为12000吨,平均吨镍投资8.3万元。

4

长远发展

劣势。这种工艺装备水平不高,长远发展前途有限。特别是柴油发电机组,在有条件时应该尽快建设煤发电的机组。

优势。提高装备水平,发挥后发优势,向设备大型化方向发展,有好的前景。长远发展利用自己发电的优势,有强大的竞争力。

5

成本和利润

不稳定。在用柴油发电、国内兰炭做还原剂、劳动生产率比较低时,成本波动大。由于产品含有一定量的渣子,售价大约为LME镍金属的90%。这抵消了部分成本优势。

稳定。由于项目体量大,相对的讲,成本比较稳定。且产品可以直接应用于不锈钢冶炼,价值高。每个镍点的价格比金属镍高50元以上。由于投资大,在自有资金比例小时,财务费用高,效益不如直接还原工艺。

6

镍金属的收得率

劣势。由于在半熔融状态下还原,还原温度比矿热炉低,还原度和渣铁的分离条件比较差。镍金属的收得率稳定在85%左右,渣中镍含量0.2%。

优势。镍金属的收得率很高,可以达到96%以上,渣中的镍含量稳定在0.02%以下。

7

对于原料的要求

相似。镍含量越高越好,铁含量希望小于20%,减少氧化亚铁的形成,不容易结圈。铁高时,将会降低产品镍含量,降低产品的价值。Cr2O3、Al2O3高的矿有利于工艺过程进行。

相似。镍含量越高越好,铁含量希望小于20%,减少氧化亚铁的形成,不容易造成焙烧窑结圈。

8

对于电力的要求

优势。 由于没有冶炼用电,对于电网的冲击小,用电量小,所以可以采用柴油发电,但是柴油发电成本高。条件允许时建设煤发电厂将提高效益。

劣势。由于矿热炉冶炼用电对于电网的冲击及总用电量大,只能建设发电厂,造成投资大。通过建设工业园,形成耐受冲击负荷强的电网,更有利。

9

建设周期

短。一套年产4000吨金属镍的工厂建设周期大约为12个月以内。

长。一套年产12万吨镍铁的冶炼系统建设周期在18个月以上。

10

安全和环保

安全和环保均很好。利用高温焙烧窑烟气干燥炉料、逆流干燥窑、多管+布袋除尘,排放烟气可达标。另外,因为不形成铁水,不易发生铁水烫伤和爆炸事故。

好。矿热炉煤气用做焙烧窑燃料,可以节省大约1/3的燃料,矿热炉无排放。焙烧窑的烟气全部进入干燥窑,焙烧窑无排放。干燥窑烟气经过布袋除尘净化达标排放。

RKEF工艺的优势:

目前RKEF工艺生产了世界上镍铁总产量90%以上,可以讲是它是镍铁生产的主导工艺。它的优点在于:

(1)   对于矿石的适应性强,中国国内目前的菲律宾矿镍已经降低到1.4%,仍然能正常生产。 印尼和菲律宾的矿都适合RKEF。

(2)   相对的讲投资比较节省。目前印尼项目投资大的主要原因是电厂建设投资提高了总投资,但是电厂投资为镍铁厂降低成本带来了重要贡献。建设周期比较短,在国内的建设周期在一年以内,在印尼在1.5年左右。

(3)   操作比较容易,好控制。可以讲是在所有铁合金熔炼最好操作的一个品种。

(4)   经济效益好。在目前高矿价、低镍价的形势下,仍然有利润空间。

(5)     与高炉流程比较,环境友好。与湿法比,渣子的处理容易。

(6)   一条生产线的生产能力比较大,目前大型电炉制造技术已经成熟,一条生产线年产10万吨镍铁已经不是问题。但在中国仍停留在中型电炉,一条生产线年产镍铁5-7万吨。

所以,如果在中国建设镍铁厂,大家可以形成共识:选择RKEF工艺! 但是在印尼,矿石价格低,缺少电力等因素影响,直接还原工艺在一些地方有优势。

直接还原工艺和RKEF工艺对比:

(1)     直接还原工艺比较适合于投资额度不大、希望快速收回投资的中小投资者。也比较适合于在矿石储量较小的矿山进行建设,以延长矿山的服役期。

(2)     资金实力雄厚的开发商,有实力建设独立的工业园区,立足于镍铁成本优势,进军不锈钢冶炼、轧制、深加工。对于他们,RKEF工艺是理想的选择。这种工艺适合于在大型矿山或者购买镍矿方便的地方建设镍铁厂。

(3)     小高炉工艺面临焦炭价格问题。如果自己不建设焦化厂,全部购买国内焦炭,高炉方案难有成本优势。因为高炉镍铁成本构成第一位的是焦炭,不是矿。

(4)     直接还原工艺的产品为精铁精粉,如果矿石中的钴含量高,可以用湿法冶金工艺再进行钴、镍、铁的分离,充分利用资源。

2.2 直接还原工艺成本估算:

 估算条件:二条线生产、采用自己产的矿石、柴油发电。

项目

用量

T/T

单价

(美元)

合计

(美元)

      

矿石

9.00

16.00

144.00

产品含镍9%,矿石含镍1.8%,含水35%,回收率85%。每吨矿石减少9美元的运输和贸易费用。

燃料煤

0.80

75.00

60.00

按目前生产实际用量核算,从加里曼丹采购

石灰石

0.27

30.00

8.10

按目前生产实际用量核算,从松巴瓦采购

还原剂(兰炭)

0.90

180.00

162.00

按含固定炭80%和目前实际生产指标计算,从中国采购

新水

20.00

0.10

2.00

循环利用率90%

电力

900.00

0.20

180.00

柴油发电,用电量根据试生产的数据估算(KWH/T)。

厂内运输

15.00

矿石倒运、兰炭运输、产品运输

工资

36.00

中国人六人,印尼工人190人,按目前的实际工资计算

维修费用

23.00

购买一批备件、备一套耐火材料、日常维护费用

销售管理费用

13.00

合计

643.10

伦敦镍价(LME7938美元时盈亏平衡点。

产品镍含量9%。售价按LME价的90%折算。

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本文标签 镍铁印尼工艺

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