格林美第一个吃螃蟹，红土镍矿炼出电池材料

全球镍矿热土——印尼苏拉威西岛,格林美,因为正在牵头建设的“印尼红土镍矿生产新能源材料”项目成为全球关注的热点。一个看似普通的镍资源项目何以引发世界瞩目?

新能源汽车对镍的需求猛增,全球镍资源供应告急

在新能源汽车增长的拉动下,三元动力电池用量迅猛增长,从而带动了镍资源的需求大爆发,英国商品研究机构(CRU)推算2017-2019年累计缺口为12.5万金属吨,到2025年新能源汽车将新增48万吨以上镍金属的需求,供需缺口将进一步拉大,由此引发全球镍资源告急。

镍的紧缺,全是三元动力电池惹的“祸”。

三元动力电池由于能量密度高、寿命长,成为新能源车商用化的主力驱动能源。三元电池,顾名思义,就是由镍钴锰(简称NCM)或者镍钴铝(简称NCA)三种元素为核心制造的电池,镍的含量越高,能量密度越大。当前,随着新能源汽车对能量密度的要求不断提高,三元动力电池已经从最初采用的NCM111、NCM523发展到NCM622、NCM811系列,镍的摩尔含量从50%提升到80%以上,而特斯拉汽车采用的NCA三元电池,镍的摩尔含量已经跨越90%以上。

高镍化是破解钴价高位运行局面和新能源汽车里程焦虑难题的利器之一,为新能源汽车提供低成本、高质量的澎湃动力,势不可挡!

毫无疑问,掌握了镍资源,就掌握了未来新能源产业的先机。

红土镍矿成主流却难提炼,螃蟹好吃难以下嘴

镍矿资源主要以硫化镍矿和红土镍矿为主,而硫化镍矿经过近百年开采,资源已逐渐枯竭。由于硫化镍矿的枯竭趋势,导致过去10年来,世界没有采用硫化镍矿生产纯镍的新增产能开工。

为满足世界经济发展特别是新能源材料对镍的需求,人们不得不将目光投向镍资源储量丰富的红土镍矿。

然而,如何把红土镍矿炼成电池使用的纯镍原料,一直是世界的技术和产业难题。已经投产的案例证明,“技术难度大、投资门槛高”成为处理红土镍矿生产纯镍原料的代名词。

这是因为红土镍矿与硫化镍矿的属性完全不同。硫化镍矿一般品位较高,镍含量高于3%的硫化矿可直接入炉冶炼,镍含量低于3%的富镍或者贫镍矿石可经选矿进行富集。而红土镍矿品位味低,镍含量一般在1%～2%,其中的铁镁铝等杂质含量往往达到50%以上,杂质的总含量往往是镍含量的30倍以上,且无法通过选矿的方法有效进行镍的富集。要想拿下红土镍矿这块硬骨头就必须技术硬碰硬,攻克低品位镍矿高效利用的难题。红土镍矿的开发有火法路线和湿法路线,当前国际流行的火法冶炼是把红土镍矿中高达40%以上的铁直接与镍炼成镍铁合金。镍铁合金是不锈钢的优质和廉价的母料,铁是不锈钢的有用元素,不需要分离,但在电池材料中,铁却是有害元素,铁与镍是不能共同应用的,必须分离开来,因此,处理红土镍矿就是如何在含量高达50%的杂质中把含量在1.5%左右的镍有效提取出来,犹如虎口夺食,现行的火法冶炼技术不能完成。全球已经运行的湿法冶炼红土镍矿的案例证明,湿法冶炼的难点在于与镍共生的铁、镁等其他元素也要随着镍的溶出而共同溶出,需要消耗大量的酸,之后需要再分离,使单位金属冶炼成本大大提高,甚至丧失经济性。

专注复杂废物回收利用,低品位红土镍矿轻松拿下

格林美是世界废物资源循环利用的代表企业之一,是世界大型镍资源回收企业之一,攻克了钴镍等稀缺资源循环利用的关键技术,循环再造钴镍材料替代主流产品,每年从各种复杂镍废料中回收镍资源1万吨以上,占中国镍资源开采量8%。格林美对低品位复杂难处理镍资源的提取有十多年丰富实践经验,如已攻克了从各种低品位废渣废泥(镍含量低于0.1%)中回收镍,攻克了从含金品位低至1g/t(相当于百万分之一)的报废电子线路板中回收黄金、白银等稀缺资源;又如每年从几百万台报废电视机中提取万分之一的稀土材料,每年生产出数十吨的稀土材料。

红土镍矿无论从成分复杂性还是形态复杂性,并不比格林美已经降服的种种废物复杂。格林美组织博士、专家领衔的高水平团队,两个月时间在印尼建成红土镍矿高效利用工程实验室,对项目所在地的典型红土镍矿进行了大量试验,掌握矿物特性,创新性的开发了中低压处理红土镍矿工艺和装备,采用了强化压力高酸转化等方式降低酸耗从而降低成本,无论“妖”镍怎么七十二变,格林美亮出“斩妖剑”成功拿下。经过科学验证,形成了压力酸浸—氢氧化镍钴沉淀—生产电池级硫酸镍工艺路线,大幅降低投资成本,降低了生产成本,缩短了建设周期,实现红土镍矿湿法冶炼的经济化与效益化,创立全球先进的红土镍矿直接生产新能源用镍化学品新型产业模式,对全球低品位镍资源的高效利用意义重大。

强强联合,产业巨头联手谋篇布局镍资源新能源材料全产业链

2019年1月11日,在印度尼西亚中苏拉威西省摩洛哇丽县印度尼西亚经贸合作区青山园区,由格林美联手青山实业、邦普、IMIP、阪和兴业共同投资“红土镍矿生产新能源材料”项目举行了盛大奠基仪式。项目用红土镍矿直接炼出电池级镍原料,由此拉开印尼镍资源向新能源行业创新升级的大幕。印尼海事统筹部鲁胡特部长在致辞中指出:希望能将这个工厂建成高科技的工厂,促进当地的就业和经济。印尼工业部艾朗加·哈塔托部长在致辞中指出:这将是印尼工业发展的重要里程碑事件之一,希望在全球范围内建立国家级的产业园,将这个工厂建成电动汽车发展的先驱。