(2)俄罗斯TaimyrPeninsula泰梅尔半岛
泰梅尔半岛是亚洲最北的半岛,位于俄罗斯北西伯利亚。矿产资源丰富,主要矿产有镍、金、钨、铀等。具有代表性的矿床有诺里尔斯克铜镍硫化物矿床。全球最大的镍矿产商诺里尔斯克镍业亦在此地,其所在的诺里尔斯克是一座充满财富的城市,拥有储量最大的镍、铜和钯,同时地下矿产也非常丰富。是地球极地最北端的城市,同时也是一座极端的城市,全年平均温度零下10摄氏度,终年处在漫漫寒冬中,最低温可达零下55摄氏度。
(3)加拿大萨德伯里
在加拿大安大略省东南部,休伦湖北侧,有一个矿业城市萨德伯里。它是目前世界上最大的镍矿区。近年来,人们在萨德伯里镍矿体周围发现,这里有陨石坑所特有的冲击构造,冲击变质的矿物和散布在周围岩石中的冲击角硕岩。这就使人们相信:萨德伯里矿体可能是个陨石坑,曾经有一块巨大的富含铁、镍的陨石,击穿了萨德伯里的地壳,为地壳的基性岩浆得上升开辟了通道,而富含铁、镍的炽热的基性岩浆在上升过程中融合陨石本身丰富的铁镍金属后,经过改造、冷凝、形成了今日的巨大镍矿。在国际矿业界,萨德伯里以“镍都”之名而著称于世。萨德伯里及其附近地区先后发现和圈定各种类型镍-铜矿床(点)49处,探明的矿石量为16亿吨。
(4)中国的镍都——甘肃金川
建国初期,中国的镍工业几乎没有,国外视镍为战略资源,对中国实行了镍的禁运。50吨大米才能换回一吨镍,千斤以上的镍要国务院副总理审批,堂堂中国冶金工业部部长则只有几公斤镍的审批权,由此可见中国镍的紧缺。金川镍矿早期准备开始于三年经济困难时期,加上镍矿地处沙漠边缘,开发条件极其恶劣。直到1960年,矿山终于开始开矿。1964年初春,冶炼厂第一炉镍水出炉并首次生产出电解镍22吨。根据所探明的储量,甘肃金川有大型矿床14个,中型矿床7个,小型矿床23个,矿点或矿化点50个。镍矿储量丰富,规模巨大,仅次于加拿大萨德伯里矿,居世界第二、全国第一位,铜、钴等矿产储量居全国第二位。储量居全省首位的有镍、铂、钯、钴、硒、膨润土、铜、伴生硫以及花岗岩材等20种。镍、铂、钯、锇、铱、铑、碲等矿产储量均占全省100%,钴、硒、膨润土占甘肃省90%以上,铜占甘肃省50%以上。
2.中游-冶炼
镍矿主要分为硫化镍矿和红土镍矿两个矿种,分别对应不同的加工路径。硫化矿中镍主要以硫化镍形式存在,一直是主流镍冶炼原料;红土镍矿是氧化物矿,因其含铁较多,颜色呈现出氧化铁的红色,故称之为红土镍矿。
硫化镍矿主要采用火法冶炼工艺,形成高冰镍中间产品后再进一步通过湿法工艺直接生产硫酸镍或电解生产电解镍,主要用于电镀、电池及合金领域,部分电解镍用于不锈钢行业。
红土镍矿一般采用火法冶炼直接生产镍铁(Ni含量>15%)或镍生铁NPI(Ni含量<15%)进而生产不锈钢,少部分采用湿法工艺形成镍中间产品生产硫酸镍或电解镍。
工信部在2015年就将硫酸镍列入《危险化学品目录》,所以硫酸镍在生产、运输、库存等环节对环保的要求非常高,新建产能的环境评估需要比较长的周期,这将大幅限制硫酸镍新建产能的扩张。
3.下游
镍主要用于不锈钢、合金、电镀和电池领域,其中不锈钢占比达到71%。
不锈钢占镍消费占比的80%
在电池行业,硫酸镍主要用在传统的镍镉电池、镍氢电池以及目前主流的三元锂电池这两个方面。其中前者镍镉电池因为充电过程中的记忆效应和不环保等因素,已经逐渐被淘汰;镍氢电池正极材料的主要原料球镍(球形氢氧化镍)以及三元材料锂离子电池的前驱体原料镍钴锰酸锂(NCM)或镍钴铝酸锂(NCA)中的镍元素均由硫酸镍提供。而镍在其中的主要作用是提高材料的能量密度,决定着电池的容量。
硫酸镍按照镍和钴的纯度分为电池级硫酸镍(Ni质量分数≥22%,Co质量分数0.4%)和电镀级硫酸镍(Ni质量分数≥21%,钴质量分数≤0.05%),也分别应用于电池和电镀领域。电镀级硫酸镍主要用于生产汽车轮毂、外观件等产品。
新能源汽车取代燃油汽车的核心是提高性价比,所谓性价比就是里程成本比,及性能上提高续航里程,价格上降低材料成本和配套系统质量。这就需要在保持系统重量的基础上大幅提高整车电池容量,即能量密度。