1.  关注富氧侧吹工艺在红土镍矿领域的新实践

由于新能源汽车行业的高速发展，上游锂、镍、钴等金属材料需求量持续高增。在镍金属领域，由于传统的硫化镍矿供给增长空间有限，新入局企业纷纷将目光锁定在了红土镍矿资源丰富、且已有一定矿业基础的印度尼西亚。在青山集团的支持下，华友钴业、中伟股份、格林美、盛屯矿业、伟明环保等企业陆续前往印尼建设红土镍矿冶炼工厂。在这个过程中，结合自身战略发展需要，各家对于冶炼工艺的选择各有不同。总体可以分为RKEF火法工艺、HPAL湿法工艺、以及目前业界正在探讨的火法富氧侧吹工艺。本文主要将介绍火法富氧侧吹工艺基本情况，以及探讨未来的应用前景。

2.  工艺介绍

据《侧吹浸没燃烧熔炼技术(SSC)在红土镍矿领域的应用及展望》，富氧粉煤侧吹还原技术是以多通道侧吹喷枪以亚音速向熔池内喷入富氧空气和燃料（天然气、发生炉煤气、粉煤），熔池中的物料由于受到鼓风的强烈搅动作用，快速浸没于熔体之中，完成物理化学反应的一种用于处理不发热物料的强化熔池熔炼技术。

工艺流程方面，富氧侧吹工艺可以处理中低品位的红土镍矿矿石。矿石首先经过干燥窑进行脱水，在破碎筛分后进行深度干燥焙烧。随后将干燥后的红土镍矿、还原煤、熔剂以及循环熔炼烟尘送入侧吹浸没燃烧炉内。此后，富氧空气（约70%）和粉煤煤通过经炉体两侧的浸没燃烧喷枪鼓人熔池中，浸没式燃烧火焰直接接触熔体，同时喷吹的富氧空气和煤粉搅动熔池，强化熔池的传热加速了反应，使红土镍矿物料快速熔化，还原粒煤从炉顶加入对高镍熔渣还原，最终得到镍铁产品。

由于印尼的红土镍矿还伴生有钴金属，而下游三元前驱体中同时需要镍钴两种元素，因此在印尼的富氧侧吹工艺会在提镍后再加一道贫化电炉，以提取炉渣中剩余的钴金属。

根据中国恩菲的判断，从侧吹浸没燃烧熔池熔炼的长期性、稳定性以及获得经济指标的先进性等方面考察，其大规模工业化条件已经成熟，再加上投资的节约性及配置的紧凑性，采用富氧侧吹煤粉熔融还原工艺处理红土镍矿前景是乐观的，该技术将是传统红土镍矿工艺升级改造的首选技术。

3.  侧吹工艺相较于其他火法工艺具有成本和环保优势

根据中国恩菲对几种火法工艺的成本测算，我们可以总结以下几点：

（1）侧吹工艺拥有加工成本优势。侧吹工艺在成本上领先于电炉工艺（REKF）和高炉工艺，同采用1.8%品位红土镍矿，侧吹工艺成本为53725元/吨，分别低于电炉工艺12%、低于高炉工艺35%。如果考虑侧吹工艺后段提取钴金属，成本优势还将更大。

（2）侧吹工艺可以使用低品位红土镍矿。侧吹工艺可以使用1.0%品位红土镍矿，而且电炉工艺由于电耗高，处理低品位红土镍矿成本过高，因此不适于处理低品位镍矿。同时由于印尼当地的RKEF产线较多，对高品位镍矿需求量大于低品位镍矿，导致高品位镍矿价格亦高于低品位矿石。

（3）电炉工艺耗电量大，未来存在政策限制风险。电炉工艺吨矿耗电量达到550度，吨镍耗电量超过3万度，耗电量超过侧吹工艺370%，属于高耗能行业。过去由于印尼煤炭资源丰富，在当地配套建设煤电厂可以有效降低电耗成本。但随着中国在2021年宣布新建境外煤电项目，印尼国家电力公司也宣布在2023年后不再新建燃煤电厂，电炉工艺的耗电问题将逐步凸显。如果转为使用风力或光伏等新能源电力，则电炉工艺成本将会明显提升。

（4）侧吹工艺在降低碳排放量上存在优势。随着电池碳足迹追踪成为产业要求，上游材料生产工艺的碳排放也成为客户考核的指标。分析火法电炉工艺和湿法的碳排放情况。电炉工艺吨镍碳排放量为74.6吨二氧化碳，湿法工艺为20.5吨二氧化碳。两者差距主要即在电耗上，湿法工艺到硫酸镍吨耗电为9300度，电炉工艺为约为35000度。我们推算采用侧吹工艺将低品位红土镍矿加工至硫酸镍耗电量约为12000度，相较于电炉工艺降排优势明显。

4.  富氧侧吹工艺与HPAL湿法工艺的比较

作为近两年走向成熟产业化的两种工艺，富氧侧吹工艺和HPAL湿法工艺的竞争也在进行。相较于HPAL，富氧侧吹工艺的优势在于：

（1）投资强度小，建设周期短。由于富氧侧吹工艺流程相对简单，且没有高压酸浸的环节，对设备的要求相对低，因此初期投资比HPAL低50%。同时建设周期一般在1-2年，相比于湿法项目2-3年的建设期也要更短。当然，HPAL项目也在不断总结经验，比如力勤obi项目在疫情干扰近10个月的不利条件下，做到了28个月建设投产，2个月调试完成达产达标，为后续投产的HPAL工艺项目也立下了标杆。

（2）富氧侧吹工艺可以生产镍铁，兼顾不锈钢市场。由于不同下游客户对产品种类的需求不同，富氧侧吹工艺可以生产镍铁，进而兼顾不锈钢市场。而HPAL产品为镍钴中间品，主要面向电池客户。

而HPAL相对于富氧侧吹工艺的优势则在于：

（1）工艺相对成熟，有实际的成功案例珠玉在前。虽然富氧侧吹工艺在其他金属冶炼上已有成熟应用，但此前并未在红土镍矿冶炼上有过实践。而HPAL在2021年即有力勤obi项目和华友华越镍钴项目投产，力勤项目爬坡顺利，产品也已进入电池正极产业链。而富氧侧吹工艺在具体实践中的表现还需要观察。

（2）HPAL成本更低，在高钴价下成本优势明显。HPAL对伴生金属钴的提取更加充分，回收率更高，在高钴价下优势更为突出。我们认为成熟的HPAL项目加工至硫酸镍，全流程成本在1万美元以下，而富氧侧吹工艺则需要约1.1万美元左右，如果富氧侧吹钴回收率低于预期，则湿法成本优势还将更大。

5.  投资建议

考虑到新能源汽车产业的蓬勃发展，我们看好镍产业在未来需求持续增长。建议关注在印尼拥有在建镍冶炼项目的公司，包括华友钴业、中伟股份、格林美、盛屯矿业、中国一重、伟明环保等。