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昆士兰镍业公司的独家产钴法 2010-12-2 11:31:52    浏览: 次   我要评论
[导读]2009年初必和必拓将昆士兰镍业公司(QNI)出售给澳大利亚富商Cliver Palmer以后,业内非常关心QNI的近况。2010年9月,钴发展协会在南非开普敦召开年会,QNI销售主管David Morgan在会上对QNI的历史、现状和未来作了详细的描述。

2009年全球钴产量约58000吨,其中大约有37%(即22000吨)是镍采矿的副产品,而硫化镍矿和红土镍矿各占一半。8%来自铜和贵金属采矿的副产品,其余55%是原生钴矿。因此从宏观上来讲,钴的供应不仅仅取决于其基本面,很大程度上还受镍和铜市场的影响。对于昆士兰镍业公司(QNI)来讲,对钴市场的营销将增加镍工厂的附加值,钴的销售收入可部分抵消镍的生产成本,不管如何计算,钴是QNI重要的收入,QNI将继续致力于生产和直接销售高品质的钴产品。

一、镍副产品钴如何产生

有两种镍矿可以用来生产镍和副产的钻-硫化镍矿和红土镍矿,60%的镍产量来自于硫化镍矿,其中的钴含量很低,如前所述,大约有一半的副产钴来自于硫化镍矿,另外一半来自红土镍矿。红土镍矿进一步可以分为腐殖土矿和褐铁矿断层。腐殖土矿的含钴量较低,主要用于生产镍铁,并不回收钴,只有少量的腐殖土矿被加工成冰镍,并进一步冶炼成金属镍。褐铁矿断层含有较为丰富的钴,大部分加工这类镍矿工艺的都回收钴,有两种不同的湿法工艺处理褐铁矿,QNI的雅布鲁精炼厂采用Caron工艺,古巴的MoaBay和澳大利亚的Minera采用加压浸出工艺。

铁矿镍矿项目是Inco位于新喀里多尼亚的Goro项目,Sherritte位于马达加斯加的Ambavotory项目和第一量子的Ravensthorpe项目,所有这些项目均采用加压浸出技术和湿法冶金精炼工艺,金属钴作为副产品生产出来,这三个项目达产后的副产金属钴的属量累计可达1万吨。因此未来来自镍副产的钴产量比例将增加。

二、QNI简介

QNI是世界上三个采用Caron工艺处理褐铁矿石的企业之一,另外两个分别位于古巴和巴西。

QNI拥有并运营位于澳大利亚东海岸的雅布鲁精炼镍厂,已经有36年生产钴的历史。雅布鲁于1974年利用当地Greenvale的红土镍矿开始生产镍和钴,由于雅布鲁精炼厂靠近Townswill港,因此很容易购买从海外进口的原料。1986年从海外购进了第一批原料,1995年,当地的Greenvale矿枯竭,雅布鲁只能处理从新喀里多尼亚、印尼和菲律宾进口的镍矿。

过去36年里,雅布鲁精炼厂几易其手,最初的拥有者是Metals Exploration和Freeport Sulphur的一个合资企业,下一个拥有者是Mr.Alan Bond,一个澳大利亚企业家,曾以赢得美洲杯帆船比赛而著名,当他的公司破产后,就将该公司以QNI的名字在澳大利亚股票交易所上市,在Billiton和BHP合并之前,QNI并入Billiton的镍分部。2009年BHBP出售雅布鲁,雅布鲁被澳大利亚另外一个著名的企业家Cliver Palmer教授买走。Cliver Palmer先生是澳大利亚著名的亿万富翁,具有25年从事矿产资源开发和贸易的经历,其创办的Mineralogy公司与中国国有企业中信太平洋公司成功合作,Mineralogy公司拥有位于西澳Pilbara地区的世界

上主要的磁铁矿,中信太平洋已经开始每年从西澳向中国出口2500万吨铁矿石的贸易。

雅布鲁历史上另外一个值得一提的事件是2007年的扩建。2004年3月当时的业主BHBP宣布将加速开发位于西澳的Raventhorpe项目,这个项目的开发分为两部分,一座新矿山和加工厂,生产镍钴氢氧化物中间产品,一般称之为MHP,雅布鲁的扩建就是为了处理来自Raventhorpe的MHP,扩建内容包括将镍的精炼产能从3.2万吨/年增至7.6万吨/年,几乎复制了当前的镍钴生产线。第一批运往雅布鲁的MHP大约在2007年12月份,最后一批于2009年初,就在BHBP关闭了Raventhorpe矿和加工厂之后,扩建的产能现在闲置着。

三、雅布鲁厂现状

在Cliver Palmer先生的指导下,雅布鲁现在的主要精力集中在利用褐铁矿有效生产镍和钴,另外一些以前由BHBP提供的服务也全部转交过来,包括镍矿采购、干燥、设备维修以及市场营销。QNI是Townswill地区最大的私营企业,有1000个雇员,所有的工人和管理层全部从BHBP转移过来,因此生产经营队伍很稳定。镍产品是主要的收入来源,主要销往不锈钢厂,按目前的镍价,年收入大约为6亿美元,按目前的钴价,钴的收入大约8000万美元,因此钴的产值占雅布鲁总销售收入的10%~15%。

四、雅布鲁的工艺

QNI从新喀里多尼亚、印尼和菲律宾购买红土镍矿,每年大约350万吨,含镍1.5%,钴0.15%,铁35%~40%,湿度大约30%~35%。这些矿每1~1.5周运回一次,每次装船量大约4~5万吨。

矿在Townswill港指定仓库卸货,然后被运往雅布鲁精炼厂。运至工厂后,这些矿露天堆放,利用Townswill地区干燥的气候自然干燥,下一步这些矿运往回转窖继续干燥,并进一步粉碎。磨细的矿在氨浸湿法冶炼提取镍钴之前需在还原气氛中焙烧。

此后进入后端的金属精炼阶段。

含有大量的镍和钴的浸出液经过数次过滤除杂工序,钴最终在氨液中提取分离。值得一提的是,工厂的这部分工艺是我们称之为改良Caron法的主要原因,溶剂萃取厂使用氨液取代传统的酸液提取金属,这个方法是QNI自己发明的,并且是生产出目前QNI钴产品的第一步。

经过ASX回路,提纯的镍溶液蒸馏分离成为碳酸镍,在回转窑里生成氧化镍,最终还原成金属镍,钴液被送入钴分厂进一步加工。

五、QNI钴产品

1988年以前,QNI的钴产量主要是以混合镍钴硫化物的形式出售,1989~1997年期间主要以硫化钴形式出售,此后以QNI级钴产品出售。1986年起,QNI开始逐步利用进口镍矿,1995年开始全部用进口镍矿。从1995年开始,QNI的钴产量大幅度增加,主要原因是进口镍矿中含钴量较枯竭的本地矿Greenvale高。

2005~2008年期间,镍精炼厂的款式处理量大幅度下降,QNI将其注意力转移到精炼厂的扩建。如前所述,QNI每年处理350万吨镍矿,含钴0.1%,湿基钴金属量约3500吨。因此钴的回收率大约只有50%。2009年QNI进口了一些钴含量较高的镍矿,并且提高了钴的回收率,因此预计2010年QNI的钴产量将达到2200吨。

1974年QNI刚开始投产时生产不纯的镍钴硫化物,含镍28%,钴14%。1989年,当氨浸生产线初次引进到雅布鲁时,不纯的钴硫化物中间产品生产成含钴40%、镍2%的产品,但是面临一系列问题,钴的纯度,环保,有限的客户基础,售价对市场价的折扣等。

1990年初,QNI开始一系列的项目克服这些难题,逐步形成生产钴最终产品的想法。

经过多年实验室的研究工作和市场营销,QNI决定生产提纯的化学品原料,而不是追求传统的金属钴生产线。

QNI级钴生产线全面建成投产之前两年,1995年,QNI建立了一个卫星厂,1996年完全完成。此后该工厂一直运营。

QNI级钴主要由氢氧化钴和四氧化三钴组成,该产品由提纯的钴氨溶液蒸气生成,到目前为止,没有一家公司生产和销售这种产品。产品形状为黑色粉末,可替代部分需要溶解金属钴的应用领域,比如可以生产硫酸钴/氯化钴/硝酸钴、氢氧化钴、草酸钴和氧化钴。在300℃以上高温可以很经济地转化为四氧化三钴。此外还可以用于染色珠光体、电子零部件和磁性材料方面。

六、未来

从QNI生产QNI级钴已经近12年了,未来还将继续生产这种产品,并通过提高回收率来增加一些产量。如前所述,雅布鲁拥有7.5万吨镍产能,其中有4.5万吨为Raventhorpe而准备的产能现在还闲置,如果能为这部分闲置产能找到合适的中间产品作原料的话,则钴产量相应还能提高1000~1500吨。

至于钴市场本身,镍生产企业还将在供应环节发挥重要的作用,因此未来几年钴的产量将继续稳步增加。这对于钴消费者来讲是一个非常积极的消息,镍生产企业也将是钴行业一个稳定长期的供应商,并且这将有助于钴消费行业开发出更多的含钴材料。

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