中國恩菲高壓酸浸技術爲“一帶一路”再樹豐碑

中國有色金屬報 2022-01-07 14:59

2018年,6月底第一次到現場選址,8月啓動工程設計,12月現場施工打第一根樁。

2021年,3月試車,5月投產,7月達產達標,11月27日產量過萬噸。

不到3年時間,寧波力勤資源科技股份有限公司(以下簡稱力勤資源)投資、中國恩菲工程技術有限公司(以下簡稱中國恩菲)提供技術服務和核心裝備的印尼紅土鎳礦溼法冶煉項目(以下簡稱OBI項目)創出令全球鎳鈷行業驚嘆的中國模式,讓低品位紅土鎳礦大規模開發成爲可能,使先進技術成爲中國企業獲得資源開發機會的利器,爲新能源產業發展提供堅強的材料供應保障。

OBI項目的建成投產,意味着力勤資源在“一帶一路”的徵途上樹立了新的典範,印尼新能源產業鏈的發展序幕由此拉開;標志着中國恩菲擁有專利的紅土鎳礦高壓酸浸工藝技術及核心裝備,再次實現了成功應用,讓中國紅土鎳礦溼法冶金工藝、裝備、工程技術在全球範圍內獨佔鰲頭;證明着採用中國技術、中國裝備、中國標準的“恩菲方案”是低品位紅土鎳礦資源開發的最佳解決方案。

中國技術打造經典工程

2018年, 力勤資源與印尼HARITA公司合作,根據對新能源產業發展的戰略預判,針對東南亞、尤其是印尼儲量大、難開發的低品位紅土鎳礦資源,擬在OBI島建設一座溼法冶煉廠。隨後,經過對國際多家知名設計及技術支持方的考察,力勤資源最終決定選擇掌握核心技術、具有成熟工業化應用能力的中國恩菲提供技術,並承擔設計和相關工作。

OBI項目一期工程包括選礦、冶煉、尾渣庫、酸廠、電廠、石灰石等工程,冶煉部分採用“高壓酸浸(HPAL)-氫氧化物沉澱”工藝生產混合氫氧化鎳鈷產品,一期年處理紅土鎳礦約330萬噸(幹基),鎳金屬產量約3.7萬噸,鈷約4500噸,產品主要用於制備動力鋰離子電池用三元材料前驅體。中國恩菲負責試驗研發、工程設計、核心設備供貨、全廠控制系統、施工技術服務及投產技術服務等工作。根據印尼國家及項目地相關政策及要求,項目確立了“建設一座具有技術先進、綠色環保、加工成本低、經濟效益好、產品市場競爭力強的示範型工程”的總體目標。

在工藝方案選擇上,除了以“成熟、可靠、安全、實用、節約”爲原則外,中國恩菲還充分考慮與下遊新能源基礎材料生產高效銜接,打通了從資源到電池材料生產的工藝路線。實踐證明,中國恩菲“高壓酸浸-氫氧化物沉澱”工藝,是目前世界上先進的溼法冶金工藝之一,具有工藝可靠、適應範圍廣、成本低、產品應用範圍廣等優點。

在高壓酸浸技術方面,中國恩菲在項目中採用先進的三級預熱+高壓釜+三級閃蒸技術,蒸汽循環利用率高(>80%),浸出率高(Ni≥95.5%,Co≥95%),解決了高溫、高壓、高酸性化學腐蝕和高固體磨蝕工藝環境中的關鍵材料問題,開發了鈦鈀合金、鉭合金等高性能材料制備超大型預熱器、高壓釜、閃蒸槽,其中高壓釜直徑5.57米、長41.47米、淨重850噸。同時,採用先進控制系統的應用實現了高壓酸浸工廠自動控制和安全、穩定、連續生產。

在氫氧化鎳鈷沉澱產品生產技術方面,中國恩菲採用自主開發的氫氧化鈉沉鎳鈷專利技術,避免了加拿大、澳大利亞、日本採用的硫化氫沉鎳鈷技術存在的毒性高、控制難等問題;解決了活性氧化鎂沉鎳鈷的原料要求高、成本高、產品鎂含量高等問題,並成功開發了轉晶沉澱技術,使產品含水率由73%-75%降到50%-55%,生產消耗少,操作簡單,大幅度提高生產工藝穩定性。同時,產品與下遊材料制備高效銜接。

自主研發填補國內空白

成立68年來,中國恩菲已經成爲中國有色金屬冶煉的排頭兵,與我國鎳業共發展,在國內最早進行從原礦中提取鎳、鈷的工程設計和工藝研發,針對不同的鎳礦成分、品位特點,研究探索了多種處理鎳礦的工藝技術路線,具有雄厚的技術實力和人才儲備,是全面掌握鎳鈷資源常壓浸出、加壓浸出、RKEF、側吹、萃取淨化和產品深加工技術,並能提供硫化鎳鈷礦、氧化鎳鈷礦採礦、選礦、冶煉、精煉全流程技術服務的工程公司。

憑借對鎳鈷產業鏈的全面認識,中國恩菲在低品位紅土鎳礦處理方面開發了紅土鎳礦高壓酸浸的多項核心技術,依託巴布亞新幾內亞瑞木鎳鈷項目(以下簡稱瑞木項目),有效解決了“採礦-洗礦-礦漿輸送-冶煉”全工藝流程的工程技術銜接及匹配難題,填補了國內多項空白。

上世紀末,各國已經充分認識到高壓酸浸技術具有的明顯優勢,但以當時的技術水平,由於工況惡劣,在材料、設備、系統協調、維持穩定生產方面仍存在一系列問題。雖然行業從未停止技術研發和工程探索,但大多數項目仍然由於不斷出現的工藝、裝備和系統平衡問題,不得不面對“建設期一拖再拖,投資一加再加,達產一延再延”的困境並基本以失敗告終。

當時在國內,紅土鎳礦處理技術更是一片空白,尤其是高壓酸浸工藝技術和工程技術。國內溫度大於180℃的酸性體系高溫冶金技術沒有工業應用,在工藝技術、關鍵材料、設備、控制系統方面都缺少研究。憑借對資源開發、技術應用的戰略預判,中國恩菲率先於2000年成立紅土鎳礦技術小組,開展了技術調研和實驗研究。2003年,中冶集團啓動了瑞木項目的建設,並委託中國恩菲承擔技術開發和設計工作,中國恩菲加快高壓酸浸工藝的自主研發之路,並將其成功應用在瑞木項目中,一舉突破了工藝技術、材料、裝備的限制,開創了紅土鎳礦溼法冶煉工程和工藝的新局面,使中國高溫溼法冶金技術處於國際領先水平。

中國實力彰顯行業責任

而今,在進一步降低投資的情況下,OBI項目再度創下建成最快、達產最快的世界紀錄。

在自主核心裝備方面,中國恩菲本着項目成功的原則,在核心裝備或部件方面逐步推行國產化,開發了一系列高效、節能、技術可靠的材料和設備,有效節約項目投資。對影響項目投資和生產的關鍵設備,中國恩菲小心求證、大膽創新,配合項目團隊集中協作,既降低了設備成本,又保障了設備性能,贏得了現場施工時間。

項目建設過程中,業主力勤資源超前的發展眼光、卓越的項目團隊、領先的管理水平和前瞻性的技術理解,也是項目成功實施的重要保證。在業主單位的全力支持、周密統籌和高水平項目管理的保障下,一期工程順利推進,力勤資源對溼法部分進行擴產,並增加硫酸鎳、火法冶煉、不鏽鋼等相關或配套工程,實現對OBI島紅土鎳礦資源的全方位利用。

隨後,中國恩菲與力勤資源進一步加強合作,先後籤訂了溼法二期、硫酸鎳、RKEF火法冶煉、溼法三期等一系列工程技術服務和核心設備採購合同。OBI紅土鎳礦項目全部投產後,將形成6條高壓酸浸生產線、20條RKEF生產線、50萬噸電池級硫酸鎳和7萬噸硫酸鈷精煉廠、300萬噸不鏽鋼廠及配套4200MW燃煤電廠、420萬噸酸廠、碼頭、宜居小鎮的大型綜合智能制造產業園,將實現1500萬噸低品位鎳礦、2600萬噸高品位鎳礦的年處理量,鎳金屬產量將超過40萬噸/年。該項目將充分發揮中國企業的技術、管理和人文優勢,結合印尼的紅土礦資源優勢,帶動印尼當地經濟發展,解決當地居民就業問題,同時爲我國鎳資源安全提供有力支撐。

未來,中國恩菲將在技術出海的道路上,勇立潮頭、乘風破浪,以直掛雲帆濟滄海的氣魄,責無旁貸地承擔起“有色礦冶國家隊”的企業責任,爲實踐“一帶一路”倡議貢獻恩菲力量!

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