劉曉民
　　冶金工業(yè)規(guī)劃院
 

　　前言
　　2017年8月-9月在印尼工作了近一個月的時間，與印尼的鎳礦業(yè)主、中國建設(shè)鎳鐵廠的企業(yè)家、冶金工廠的設(shè)計人員就建設(shè)鎳鐵生產(chǎn)廠的工藝選擇進(jìn)行了商討?？疾炝嗽诮ǖ暮屯懂a(chǎn)的鎳鐵工廠。
　　對印尼目前鎳冶煉廠可能采用的四種工藝的經(jīng)濟性進(jìn)行了分析。這四種工藝是：有效回收鈷的濕法冶金工藝、高爐冶煉鎳生鐵的工藝、RKEF工藝、回轉(zhuǎn)窯直接還原鎳鐵的工藝。
　　結(jié)論是：每種工藝都有它特殊的優(yōu)勢和問題，在建設(shè)工廠前，應(yīng)該對于原料條件、資源供給量、業(yè)主的資金實力進(jìn)行分析，采用適合于自己特殊條件的工藝方案。特別是看到巨額資金建設(shè)的高爐工藝全部停產(chǎn)的狀態(tài)，深感痛心。
　　鈷價迅猛上漲或?qū)⒋碳穹ㄒ苯鸸S的建設(shè)
　　濕法技術(shù)日益成熟、單位產(chǎn)品的投資在下降、生產(chǎn)成本比較低，最主要的是能回收礦石中的鈷資源，PAL技術(shù)將顯示出其優(yōu)越性。
　　紅土型鎳礦的PAL技術(shù)可在現(xiàn)場生產(chǎn)出中間產(chǎn)品：氫氧化鎳或鎳锍，由此可以提供現(xiàn)有鎳精煉廠的擴產(chǎn)或解決供料不足的問題。
　　項目采用的礦石為：Ni1.2%,Co0.1%,Fe45.0%,Mg2.3%。按鈷價是鎳價的4倍折算相當(dāng)于含鎳1.6%。
　　這種礦石在印尼廣泛分布在加里曼丹東南部，SEBUKU鐵礦正在向中國大量供應(yīng)的褐鐵礦成分為：Ni1.0-1.2%,Co0.15%,Fe48.0%,Mg2.0%。相當(dāng)于含鎳1.8%，且鎂更低些，探明儲量2億噸。
　　另外，建廠條件完全不可比，南加地區(qū)有非常好建廠條件。
　　所以隨著鈷價的提升，濕法冶金將會在印尼得到發(fā)展。
　　目前建廠的困難在于印尼沒有硫酸供應(yīng)，可以從中國的防城港進(jìn)口或者在本地生產(chǎn)（印尼富產(chǎn)硫磺）。
　　金川公司利用自己的專利技術(shù)，正在建設(shè)年產(chǎn)1萬噸鎳鈷金屬的工廠，與SEBUKU公司談礦石供給方面合作。
　　專業(yè)的限制，這里只能粗略的講一下。下面想主要對比一下三種火法冶煉工藝。
　　在印尼建設(shè)鎳鐵廠一定要采用成熟可靠的工藝，目前印尼的條件不宜搞新工藝試驗在印尼工作期間最深刻的感受就是：目前這個國家還比較落后，不具備搞新工藝的條件。青山的成功，在于工藝的成熟。
　　中國國內(nèi)正在開發(fā)的工藝很多，如轉(zhuǎn)底爐-礦熱爐工藝、閃速爐工藝、在RKDR工藝的后部建設(shè)電爐進(jìn)行二次熔煉的工藝、在RKDR工藝的后部增建富氧煉爐的工藝等。上述工藝分別在一些特定的金屬的冶煉中，是成功的，并且有工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)驗。但是將這些技術(shù)轉(zhuǎn)化為鎳鐵的冶煉技術(shù)，還需要經(jīng)過實踐的驗證。
　　相對的講，印尼的冶煉技術(shù)還處于起步的階段，沒有科研和實驗的保證條件，鎳鐵工廠的廠址又多處于印尼的偏遠(yuǎn)地區(qū)，所以不宜采用試驗性的工藝。在印尼建設(shè)冶煉工廠一定要采用成熟的技術(shù)，并且應(yīng)該有成功的生產(chǎn)實踐。切不可搞技術(shù)開發(fā)性的項目！SBUKU礦山聽信“中國專家”的意見,建設(shè)了褐鐵礦脫結(jié)晶水的設(shè)施、褐煤提質(zhì)項目，投資巨大，全部失敗了，損失太大了，這些“冶金專家”想在印尼進(jìn)行在中國沒有完成的試驗項目，注定會失敗。
　　這些項目如果在中國還有可能進(jìn)行探索，在印尼就是廢鐵一堆。教訓(xùn)之深刻，一定要吸取！在印尼不要搞創(chuàng)新!創(chuàng)新一定會失敗的很慘！
　　目前在中國真正成熟的三種火法冶金工藝就是：高爐冶煉（國外稱為鼓風(fēng)爐冶煉）、RKEF工藝（回轉(zhuǎn)窯-礦熱電爐工藝）、直接還原工藝（RKDR回轉(zhuǎn)窯直接還原）。相對的講，RKDR工藝實踐少些。
　　在印尼建設(shè)鎳鐵高爐時應(yīng)該十分重視焦炭來源和價格問題由于近年來200系列低鎳不銹鋼產(chǎn)量在提高，對于低鎳生產(chǎn)，特別是含鎳在2.5%以下的鎳鐵的需要量比較大，而這種產(chǎn)品適合于以低鎳高鐵礦為原料、以焦炭為還原劑和燃料、以燒結(jié)-高爐工藝為生產(chǎn)手段的工廠生產(chǎn)，產(chǎn)品的成本比較低，所以在焦炭資源豐富的中國得到了發(fā)展。
　　印尼建成、在建、計劃建設(shè)的鎳鐵高爐為28座，爐容為12-15-25-40-45-80-86-128- 450m3，現(xiàn)在建成的基本上全部停產(chǎn)了，部分在建和計劃建設(shè)的多數(shù)停工了。
　　這些冶煉鎳鐵的工廠有的配套建設(shè)了土燒結(jié)（平面循環(huán)或箱式燒結(jié)），有的配套建設(shè)了機燒。也有的建設(shè)了石灰窯。
　　這些項目建設(shè)失誤的原因是沒有對生產(chǎn)成本進(jìn)行認(rèn)真的分析，只看到印尼適合于高爐冶煉的礦石極其豐富、價格低廉的優(yōu)勢，但是忽略了印尼焦炭價格高、焦煤短缺的問題。
　　目前中國港口的低鎳礦價格在20美元左右（CIF），2.5噸礦冶煉一噸低鎳生產(chǎn)時，鎳礦的成本不到生產(chǎn)總成本的20%。占成本比例最大的是焦炭，焦炭運輸、途耗費用的增加大大提高了在印尼冶煉低鎳鐵的成本。
　　而用高爐冶煉高鎳鐵，這種工藝與RKEF工藝完全沒有競爭力。
　　所以建設(shè)高爐鎳鐵生產(chǎn)工廠的前提條件就是：利用澳大利亞的焦煤，先建設(shè)焦化廠，自產(chǎn)焦炭是保證項目具有競爭力的前提條件，如果沒有焦化廠，項目虧損是難以避免的。印尼已經(jīng)建成的高爐基本上全部停產(chǎn)的事實證明了這一點。
　　在建設(shè)焦化廠時，應(yīng)該注意做好工廠的能源平衡和燃?xì)馄胶?，研究煤化工加工到什么產(chǎn)品。
　　一些投資者以中國的建設(shè)經(jīng)驗為基礎(chǔ)，在印尼建設(shè)了一批小高爐，工廠裝備水平低，將會對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成污染。多數(shù)采用高爐冶煉工藝的小型鎳鐵廠為了降低投資，均沒有建設(shè)焦化廠，全部依賴中國進(jìn)口焦炭。由于焦炭價格回歸正常，目前十分現(xiàn)實的問題是高爐流程全面虧損，目前基本上全部停產(chǎn)。
　　這些高爐的容量均很小，除了一座450m3的高爐在建設(shè)中外，其余為12-15-25-40-45- 80-86-128m3的小高爐。希望快投產(chǎn)收回投產(chǎn)。這種投機、急功近利的做法已經(jīng)造成全部停產(chǎn)的局面。
　　筆者認(rèn)為：如果建設(shè)高爐流程的低鎳鐵生產(chǎn)工廠的前提條件是先投資建設(shè)焦化廠，等待中國焦炭降價幻想會破滅。印尼建設(shè)焦化廠的原料條件還是比較好的，中國沿海鋼鐵廠的大型焦?fàn)t也在用澳大利亞的焦煤，相對的講，在印尼有運輸?shù)膬?yōu)勢。
　　回轉(zhuǎn)窯-礦熱爐)工藝
　　工藝目前是世界上鎳鐵生產(chǎn)的最主要流程，大型的鎳鐵冶煉廠基本上都采用這種工藝技術(shù)。
　　氧化鎳礦火法冶金技術(shù)問世于上世紀(jì)70年代，中國目前已有數(shù)十家工廠（資料統(tǒng)計為52家），最大的產(chǎn)量高達(dá)10萬噸金屬鎳，相當(dāng)于100萬噸含鎳10%的鎳鐵。該工藝關(guān)鍵技術(shù)從2006年開始引進(jìn)中國，中國的工廠和科研單位進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，電力消耗和生產(chǎn)效率等經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到或超過世界先進(jìn)水平。該工藝所用的設(shè)備已經(jīng)完全由中國制造。
　　生產(chǎn)工藝介紹：
　　原料準(zhǔn)備車間：包括礦石的干燥、破碎、篩分；熔劑及還原劑的準(zhǔn)備。
　　焙燒車間：包括配料、在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行還原焙燒。
　　鎳鐵冶煉車間：在礦熱爐中熔煉出鎳鐵。
　　澆鑄成塊。
　　爐渣的處理：礦熱爐的爐渣經(jīng)過水淬處理，或者冷卻后堆存。
　　煤氣的回收：礦熱爐的煤氣回收用于燒回轉(zhuǎn)窯，或者直接用于干燥窯烘干礦石。
　　工藝的優(yōu)勢和建設(shè)時要重點研究的問題（投資、礦源）