0 前言

钴和镍的冶炼加工是江西省有色金属工业的传统产业, 赣州钴冶炼厂是我国建厂最早、也是最大的专业钴冶炼厂, 现有钴的生产能力800t/a(金属量)。1996年以前, 钴产品一直保持旺盛的市场需求, 镍产品也有相当长的生产历史及辉煌的过去。近年来, 由于国际钴镍供求关系的变化以及国内钴镍生产能力的迅速扩大, 造成价格直线下滑, 市场供过于求, 对企业经济效益产生了较大影响。

最近笔者参加了“99中国钴镍市场报告会”, 从与钴镍界同行交流、接触和对国内外钴镍生产技术与市场发展趋势分析中, 对江西钴镍工业的兴衰有了进一步认识。就此试从国内外钴镍生产与市场的现状与趋势, 探讨我省钴镍工业的发展战略。

1 国内外钴镍工业现状与发展趋势 1.1 世界钴镍资源与可供矿产品现状

世界镍资源总量约4 700万t, 主要有硫化矿和氧化矿两类。主要分布于古巴(1 800万t)、俄罗斯(660万t)、加拿大(620万t)、新喀里多尼亚(450万t)和印度尼西亚(320万t), 中国的保有储量仅72.5万t。硫化矿大约占30%~40 %, 中国则以硫化矿为主^〔1〕。

最近, 对国际镍钴市场影响很大的是澳大利亚红土矿的开发(储量200万t), 目前有3个采用PAL技术的镍钴矿正在建设之中, 初期镍、钴产量分别为6.3万t/a和4 300t/a, 最终产量分别为42万t/a和12 000t/a, 预计对世界镍、钴市场将产生巨大冲击。

世界钴的储量400万t, 资源量880万t。主要分布于扎伊尔(200万t)、古巴(104万t)、赞比亚(36万t)、新喀里多尼亚(23万t)和独联体(14万t)。主要矿物是扎伊尔和赞比亚的铜钴矿, 钴品位0.1 %~ 0.5%, 最高达2%;古巴和澳大利亚的镍红土矿, 含钴0.04%~0.1%, 资源量占65 %; 加拿大、芬兰和独联体的硫化铜镍矿, 钴品位0.05 %~0.1 %^〔1〕。

我国的镍钴资源贫乏, 主要有金川、吉林的硫化铜镍矿和山东、湖北、四川的钴硫矿, 其品位低、难采选。目前, 主要开发的是金川矿、磐石矿和四川的拉拉矿。湖北和山东的开采量很小。值得注意的是最近在四川西部康西地区发现高品位的镍钴资源, 已进入开采期, 采矿成本很低, 现有一家公司在开采。

1.2 国内外镍钴产品生产状况

从1990年到1998年, 世界镍产量逐年增加, 从1990年82万t(金属量, 下同), 增加到1998年的105万t, 主要产镍国为俄罗斯(24.4万t/a)、加拿大(14.7万t/a)、澳大利亚(8.0万t/a)以及挪威(7.0万t/a)和中国(4.8万t/a)。目前, 对世界镍市场影响最大的是加拿大的Voisey Bay项目和澳大利亚的红土矿开发项目。Voisey Bay镍矿是加拿大超大型硫化镍矿, 矿石品位:含Ni3.6 %、Cu2.17 %、Co0.15 %, 系露天开采。Inco公司的开发项目预定1999年底投产, 金属镍产量12.25万t, 澳大利亚红土矿的开发前面已提到。以上两个项目投产后将对国际镍市场的供应产生很大冲击。

钴产品生产方面, 在90年代初, 国际钴产量呈下降趋势, 而1993年后又逐年增加, 世界钴产量1992年为18 933 t、1996年为31 112t(金属量)。

国内镍的生产主要集中于金川有色金属工业公司、吉林镍业公司、四川铜镍有限责任公司和新疆有色金属工业公司, 总产量:电解镍为4.0万t/a、高冰镍为4.6万t/a、硫酸镍实物量为6.0万t/a (金属量4 558t)。

国内钴的生产集中于赣州、金川、成都、宁波、重庆、新疆、山东和湖北, 主要产品为电解钴、氧化钴、钴粉、钴盐等, 总产能4 400t/a(金属量, 下同), 1998年实际产量大约为2 600t, 从业厂家40余家。值得重视的是一批像赣州大丰冶金化工有限公司、浙江余姚金和化工有限公司、宁波华力斯化学工业有限公司、海南金亿新材料制造公司、南宁培仁精细化工有限公司、河北汇余化工厂等乡镇和私营企业涉足钴冶炼加工行业。这些企业都是以国内现有技术处理进口废料, 生产成本低、质量好, 有一定市场竞争力, 是近年来国内钴价下跌的重要因素。

1.3 国内外镍钴市场消费趋势

世界镍的消费量呈增长趋势, 年均增长2.7 %左右, 与产量增长的速度相当。1991年的消费量80万t, 1998年为100万t, 呈产大于销的状态。主要消费领域:不锈钢及合金钢、超级合金、铜镍合金、电镀、化学工业、电池工业及催化剂等。美国、日本是主要的消费大国, 每年用量都超过15万t。

我国镍的消费量每年约3.6万t, 主要消费领域为:冶金行业1.05~1.30万t(其中不锈钢用0.9~ 1.0万t、耐热合金用0.15~0.3万t), 电池行业3 877t, 电镀行业5 100t。

我国镍的出口以电解镍为主, 每年约1.3万t, 进口以镍材(0.9万t)、电镀用镍阳极板(0.32万t)和电解镍(0.42万t)为主, 总进口量约1.8万t(不包括数量相当可观的走私入境的镍钴废料)。

钴的世界消费量, 90年代以来呈增长势态, 目前年消费量约3.0万t左右。美国、日本、欧共体与俄罗斯为主要消费国^〔2〕, 主要消费领域:超级耐热耐蚀合金占32%、磁性材料占8.5%、硬质合金占15.2%、催化剂占8.0 %、颜料占11.5 %、电池占9.5%、催干剂占11.0%、硫酸钴占5.5 %。

我国钴的消费结构与世界不同, 仍然以硬质合金行业为钴的最大用户, 年消费750t左右, 占总消费量的1/3。其次是陶瓷行业(颜料), 年用量500~ 600t, 电池和磁性材料行业是消费量增长较快的行业, 目前用量分别为200t/a和300t/a。我国目前钴的总消费量为2 300t/a。

钴的价格可说是世界经济状况和紧张局势的晴雨表^〔2〕。战争直接剌激钴价的上扬。1990年由于海湾战争爆发, 钴价一度涨至每磅30多美元, 1996年6月以后, 东南亚金融危机波及全世界, 钴价一路下降, 从1996年初的32美元/磅, 降至1998年底的8~9美元/磅, 1999年上半年, 由于科索沃危机影响, 钴价回升, 6月份曾升至25美元/磅。国内市场的价格也直接受国际钴市场价格的影响^〔2〕。

2 对钴镍生产技术与市场动态的几点认识

(1) 国内外钴镍的生产与消费, 多年来维持基本平衡状态, 但生产能力过剩。经济波动和国际紧张局势造成短期剌激消费, 产品价格急升急降。但是, 总的消费发展是呈上升趋势。

(2) 世界不锈钢产量在即将来临的新世纪将有较大的发展, 中国也不例外, 而且增长速度会更快。因此, 镍的消费量一定会呈较快发展的趋势。

(3) 高新技术领域对钴、镍的需求将继续增加, 因此钴镍工业都有非常广阔的发展前景。以高能电池行业为例, 据专家预测, 2000年世界和中国对镍的需求分别为9 963t和580t, 对钴的需求为1 517t和86t;到2005年对镍的需求为26 599t和5 792t, 对钴的需求分别是3 882t和792.76t。国内电池行业对钴的用量将超过目前硬质合金行业的用钴量, 其需求趋势可见一斑。

用于镍氢电池生产的镍钴, 有关企业和客商在产品质量和性能方面都提出了很高的要求。除对硫、磷、碳及重金属杂质含量上有很高要求外, 对产品的物理性能, 包括粉末粒度、粒度分布及颗粒形状及表面性能都提出了十分苛刻的要求。例如对氢氧化亚镍的要求是:松散密度1.5~1.6g/cm³, 振实密度2~2.1g/cm³; S、C、P及重金属含量≤0.05 %, 比容量>260mAh/g; 对粉末性状要求既要稳定, 又要好的活化性能, 因此粉末形态既要是球形, 又要形成表面缺陷。这就对生产工艺和技术提出了非常高的要求。

(4) 镍钴生产工艺的发展, 受越来越严格的环境保护的要求, 正由火法工艺、火法湿法联合工艺向全湿法工艺发展。这一发展趋势应引起我省有色金属企业技术部门的高度重视, 目前具有代表性的镍生产工艺是新疆阜康冶炼厂采用的高冰镍两段逆流选择性浸出-Ni(OH)₃除钴-镍电积的全湿法流程, 已投产5年, 运转正常, 实现了无污染生产、保护环境的目标。

目前, 国外镍粉和钴粉的生产都开始采用水溶液氢还原工艺。粉末粒度可以达到亚微米级水平。

3 对我省钴镍工业发展战略的思考

我省钴镍工业有较雄厚的技术和人才优势, 曾经有过辉煌的过去, 面对目前国内外钴镍生产技术和市场竞争的威胁, 生存与发展面临一定压力, 既不能沉醉于过去的辉煌, 也不能悲观失望, 而是要正视现实, 找出差距, 确定位置, 找准发展思路, 求实创新, 前途是光明的。为此, 笔者认为我省钴镍工业的发展应从以下几个方面予以考虑。

(1) 钴镍工业必须改变单一的原料结构, 过去, 我省钴镍生产的原料结构非常单一, 特别是钴原料, 基本上是摩洛哥的高砷钴矿, 尽管也用过一些国产钴硫精矿和钴废料, 但都是杯水车薪。原料的专用化虽有利于工艺水平的提高, 但对我省钴镍生产的发展不利。目前, 国内外原料供应已呈多样化趋势, 因此必须尽快适应这一趋势, 找到相对稳定的多种原料供应渠道, 并研究开发适应性强的工艺技术体系, 使我省钴镍工业生产技术赶上国内外先进水平。

(2) 实施以适应高新技术产业发展为目标的新材料发展战略, 促进钴镍产品结构向高品质、多样化发展。

高新技术产业对钴镍材料的需求正不断增长, 是最具有发展潜力的市场, 钴镍材料在高技术产业的应用又与稀土新材料、钽铌锂材料密切关联。再则钴、镍、稀土、钽铌、锂又是江西有色金属工业具有一定优势的产业。因此, 要从工业结构、运行机制和产品开发上促进其相互结合, 使钴镍产品向高品质、高性能和多样化发展, 从而提高企业的整体技术素质、管理水平和市场竞争能力。

(3) 强化环境意识, 实施“绿色工程”。保护环境是我国经济发展进程中必须重视的重要课题。在规划我省钴镍工业发展过程中, 必须作为一个必要条件来考虑。并要像阜康冶炼厂那样, 做到无害化生产, 走上可持续发展的道路。

(4) 实施技术创新战略。“创新是一个民族进步的灵魂、是国家兴旺发达的不竭动力”。要使钴镍生产企业的发展跟上国内外市场发展的步伐, 就要建立一套鼓励和推进创新思维和创新活动的有效机制, 营造一个尊重创新人才的企业文化氛围, 创造条件激励企业的创新活动, 以提高企业的创新能力和增强企业的活力。