相較于其他金屬，原生鎳產品種類比較多，我們簡單認為鎳產業(yè)鏈的供應端產品有三個：鎳鐵、純鎳和硫酸鎳，對應有三條產業(yè)分支，即紅土鎳礦生產鎳鐵、 硫化鎳礦生產純鎳，以及多種方式生產硫酸鎳。下文介紹多種方式生產硫酸鎳。

硫酸鎳主要應用于電鍍行業(yè)和電池行業(yè)，是電鍍鎳和化學鎳的主要鎳鹽，近年 來隨著動力電池三元正極材料需求大增以及電池高鎳化，硫酸鎳在電池工業(yè)的需求呈現爆發(fā)式增長。市售硫酸鎳一般含 6 個結晶水，化學式 NiSO4·6H2O， 鎳含量為 22.3%。

根據安泰科統(tǒng)計，2020 年我國硫酸鎳產量 60 萬噸（折鎳金屬量 13 萬噸），其 中由原生物料生產的硫酸鎳產量為 6.4 萬噸，鎳豆溶解生產的硫酸鎳產量 3 萬 噸，廢料生產的量為 3.7 萬噸。

生產硫酸鎳的工藝多樣，對應的原材料也多樣，有高冰鎳、濕法中間品、鎳豆/ 鎳粉等。生產工藝方面，既可以把鎳豆或者鎳粉直接酸溶得到硫酸鎳，也可以 使用 HPAL 工藝的濕法中間品生產硫酸鎳，還可以通過高冰鎳酸浸生產硫酸鎳。 其中主流工藝是是通過硫化鎳礦冶煉高冰鎳和紅土鎳礦濕法冶煉中間品兩種方 法制備硫酸鎳，其余兩種方法只有在硫酸鎳對電解鎳或鎳生鐵有高溢價的時候 才具備經濟性。由于 HPAL 工藝近年來發(fā)展迅猛，我們著重介紹 HPAL 工藝。

高壓酸浸工藝 HPAL（High Pressure Acid Leach）

目前高壓酸浸工藝主要處理紅土鎳礦，而紅土鎳礦礦床特點：位于礦床上部的 是褐鐵礦層，高鐵、低鎳，硅、鎂較低，但鈷含量相對較高；位于礦床下部的 是腐殖土層，硅、鎂含量較高，鐵、鈷含量較低，鎳含量較高；中間是過渡層。 不同礦層適用不同冶煉工藝，礦床上部的褐鐵礦層低鎳高鈷，適用濕法技術處 理并回收鈷。

HPAL 工藝適用范圍

HPAL 工藝是在高溫高壓酸性環(huán)境下實現對鎳鈷的選擇性 浸出，鎳、鈷回收率均可達 90%以上，從經濟角度考慮，目前工業(yè)上 HPAL 工 藝主要用于處理含鐵高、含鈷高、含硅鎂較低的低品鎳礦。

HPAL 工藝發(fā)展歷程

根據相關文獻總結，自上世紀 50 年代以來，HPAL 技術在紅土鎳礦的開發(fā)應用 經歷了三個階段。第一代 HPAL 技術以古巴 MOA 工廠為代表，古巴 MOA 廠 作為世界上第一家采用 HPAL 技術處理紅土鎳礦的工廠，典型特征為采用立式無機械攪拌高壓浸出釜；第二代 HPAL 技術典型特征為臥式多隔室機械攪拌釜 加壓氧浸；第三代 HPAL 技術，特點是對工藝過程和工藝參數進行優(yōu)化、對關 鍵設備進行改進、對材料進行優(yōu)化選擇以及對工藝控制系統(tǒng)進行完善，使得工 業(yè)生產更穩(wěn)定、工廠作業(yè)率更高、生產運行成本更低、金屬回收率更高。

每個 HPAL 項目處理的鎳礦品位差異較大，各個項目 采用的具體技術路線也不盡相同。在第一代、第二代項技術中，由于對礦石性 質調研不充分、設備選型和材料選擇錯誤、配套設施不完善等原因，造成多個 項目最終停產，如澳大利亞 Murrin Murrin 工廠、Bulong 工廠、Ravensthorpe 工廠都因礦石性質與工藝設計相差較大，導致投產后未達到預期產量或者停產， 但為后來 HPAL 的工藝改進提供了寶貴經驗。而自 Ramu、Ambatovy 等項目順 利投產并穩(wěn)定運行后，HPAL 技術已日漸成熟，無論對礦石性質的認知，還是 工藝流程、關鍵設備及材料均積累了大量經驗，證明了采用 HPAL 工藝可以經 濟、有效地處理含鐵高、含鎳鈷鎂低的鎳紅土鎳礦資源，可以在預計的工藝操 作條件下實現連續(xù)、穩(wěn)定生產并獲得穩(wěn)定的工藝技術指標。

HPAL 的沉淀工藝。無論是生產中間產品還是最終產品 ，都需要采用沉淀工藝 從浸出液中富集鎳、鈷。根據生成沉淀物的性質，一般可歸納為硫化物沉淀 (MSP)和氫氧化物沉淀(MHP)兩種技術。目前世界上有工業(yè)應用經驗的硫化物 沉淀技術主要有高溫硫化沉淀 (HMSP)、中溫硫化沉淀 (MMSP)和低溫硫化沉 淀三種 (LMSP)。與其它沉淀技術相比 ，硫化沉淀技術一般需配套建設氫氣廠、 硫化氫氣體廠，對工廠管理、人員素質要求很高，投資和運行成本相對較高， 硫化沉淀技術應用比較成功的項目是住友金屬在菲律賓的 Taganito 等項目。氫 氧化物沉淀技術方面，常規(guī)氫氧化物沉淀工藝主要有氫氧化鈉沉淀和氧化鎂沉 淀兩種技術。和硫化物沉淀技術相比，氫氧化物沉淀技術生產簡單，投資及運 行成本低，缺點是沉淀物粒度小、含水分高。中資在印尼的紅土鎳礦濕法項目 一般考慮采用氫氧化物沉淀。

HPAL 工藝或成為濕法冶煉紅土鎳礦的主流工藝

由于 HPAL 工藝相對復雜，且高溫、高壓、酸性環(huán)境對設備選型和材料選擇具 有高要求，需使用特殊材質高壓釜、隔膜泵、閥門等，以及鈦合金、雙相鋼等 特殊材質。整體來看，HPAL 工藝資本開支較大，已投產的 Goro 工廠、中冶瑞 木、Taganito 工廠噸鎳投資高達 5-7 億美元。而當前中資在印尼規(guī)劃的項目投 資成本均偏低，集中在 1.5-2 億美元/金屬噸，投資下降的原因之一是新建項目 位于較成熟的工業(yè)園區(qū)，配套項目投資減少，二是新投建項目設備國產化率提 高，三是有瑞木項目經驗減少一些多余的投入等。

穩(wěn)定運行的 HPAL 工藝項目成本偏低，抵扣鈷的收益后，具有明顯的成本優(yōu)勢， 如古巴 MOA 工廠以及巴新瑞木項目。根據安泰科數據，瑞木項目完全成本為 12000 美元/噸，現金成本為 9000 美元/噸，折算掉鈷的價值僅有 4800-4900 美 元/噸。

隨著高品位紅土鎳礦資源越來越少，具有能處理低品位礦石、成本低、能耗低、 碳排放量少以及有價金屬綜合利用率高特點的 HPAL 技術將越來越受到人們的 重視，近年來新建的紅土礦濕法項目幾乎全部采用 HPAL 工藝。

鎳鐵轉產高冰鎳取決于硫酸鎳對鎳鐵溢價

鎳供應鏈原本存在“鎳生鐵-不銹鋼”和“純鎳-電池鎳”兩條平行的二元供應結 構，RKEF 項目大量投產導致鎳生鐵相對過剩，而電池用鎳高增長導致純鎳相 對短缺。自 2020 年下半年以來，全球新能源汽車產銷量大增，動力電池三元 正極材料對鎳金屬（硫酸鎳）需求隨之增加，而新增鎳鈷濕法中間品產能在 2022-2023 年才能放量，在此之前硫酸鎳產量增長更多依賴鎳豆、鎳粉溶解。 而近些年全球原生鎳增量主要是 NPI，NPI 供應相對充足，這就導致了硫酸鎳 較 NPI 溢價不斷增加，激勵企業(yè)將“NPI→高冰鎳→硫酸鎳”工藝路線打通。

今年 3 月初，青山宣布與華友鈷業(yè)、中偉股份簽訂高冰鎳供應協(xié)議。三方共同 約定青山實業(yè)將于 2021 年 10 月開始一年內向華友鈷業(yè)供應 6 萬噸高冰鎳，向 中偉股份供應 4 萬噸高冰鎳，市場擔心原有的二元供應結構打破，過剩的鎳鐵 可以通過硫化工藝生產高冰鎳，進而生產硫酸鎳，從而使鎳價的定價依據從相 對短缺的純鎳轉為相對充裕的鎳生鐵，引發(fā)鎳價暴跌。

如上所述，鎳鐵企業(yè)轉產高冰鎳的動力在于硫酸鎳對鎳生鐵的高溢價。根據相 關機構的數據，鎳生鐵經過轉爐吹煉生產高冰鎳的成本約為 1000 美元/噸，高冰鎳通過酸浸生產硫酸鎳的成本約 2500 美元/噸，即鎳生鐵到硫酸鎳的成本是 3500 美元/噸。只有硫酸鎳對鎳生鐵的溢價超過 3500 美元/噸，鎳生鐵企業(yè)才有動力轉產高冰鎳。

根據相關咨詢機構在今年 4 月份測算的靜態(tài)數據，使用紅土鎳濕法中間品 MHP 生產硫酸鎳最具成本優(yōu)勢，溶解鎳豆、鎳粉生產硫酸鎳成本最高，高冰鎳生產硫酸鎳成本介于兩者之間。