低品位硫化镍矿石有效利用探讨

刘海军

(吉林吉恩镍业股份有限公司,吉林 磐石 132311)

1 前言

吉林吉恩镍业股份有限公司(简称吉恩镍业)镍系列产品销售收入占公司收入的85%以上，镍产品成本中原料成本占80%～91%。而85%的原料来源于外购含镍物料,受自有资源利用水平的影响，这一比例还在逐年递增。

对于一个资源加工型企业来说，物料的价格波动及供应的不稳定给企业带来了一定的经营风险。吉恩镍业自有矿山保有储量——镍金属10余万t，其中镍品位<0.47%的储量占总储量的83%。降低外购物料的依存程度，提高自有低品位镍资源的利用率，确保原料的稳定供应是提升企业竞争能力的有效途径。

2 进口镍情况

据中国产业信息网分析，2017年中国进口镍矿数量41.08万t金属量，其中来自菲律宾的进口量占比78.05%；来自印尼的进口量占比15.37%；来自其他国家的进口量占比6.58%[1]。

2016年菲律宾政府开始加大环保审查整顿矿业，中国从菲律宾进口镍矿同比减少10.80%[2]。

2017年印尼宣布仅允许镍含量低于1.7%的镍矿出口。据SMM消息称，印尼能源和矿产资源部表示，2019年12月31日镍矿石含量低于1.7%不再允许出口。SMM预计2020年中国镍生铁缺口或达10万t。

3 硫化镍资源分布情况

中国镍资源占世界总量的3.93%，其中大部分为硫化镍矿床，约占总储量的91%，其余为氧化矿。主要镍矿包括金川镍矿、 夏日哈木镍钴矿、 喀拉通克镍矿和黄

山镍矿。

依据公开数据，金川镍矿镍资源量占全国资源量的 62%，富矿平均2.02%，贫矿平均0.55%；青海省夏日哈木镍钴矿镍资源量约110万t，镍平均品位0.68%；喀拉通克镍矿镍资源储量约为12.27万t，镍平均品位0.62%。黄山镍矿加上黄山东和香山铜镍矿，镍资源储量约为15万t，镍平均品位0.49%。

截止至2018年末，吉恩镍业自有镍资源共有3个中型矿体，平均品位为0.33%～0.47%； 10余万t的保有资源储量中，平均品位<0.47%的储量占总储量的83%，平均品位>1%的储量只占总储量的7.6%。

由以上数据可以看出，我国的硫化镍矿资源总体品位较低。

4 低品位硫化镍资源利用存在的问题

4.1 外部因素

1)政策环境

近年来，国家对矿产资源的开发利用出台了一系列的支持政策。2016年的清费立税、2018年的资源税的征收管理及将于2020年9月施行的《资源税法》，减轻了企业的成本支出，一定程度上提升了矿山企业低品位资源利用的积极性。但是也存在着执行中条件认定困难，同一问题涉及多个政府部门交叉操作，程序繁琐、实施周期长的问题，限制了企业低品位资源利用的程度。

2016年国家开始清费立税，先后出台了相关文件，解决了存在税费重叠、功能交叉的问题，将矿产资源补偿费并入资源税，“利用低品位资源提取矿产品的税收优惠政策归由省政府根据实际情况确定是否给予减税或免税”。截止2019年，只有江西、陕西等省份，对低品位矿石的利用给予了40%～50%的税收优惠，“征收对象为原矿或精矿”。但对于吉恩镍业这种镍深加工企业，自产镍精矿为中间产品，作为下游深加工的原料，因没有销售发票，其销售额的确认是缺少政府的认可性，所以享受税收优惠政策的操作过程是艰难的。“三下”充填开采方式采出矿产资源的确认，需要核发采矿证的自然资源部门确认，这种跨部门审批，由一个部门为另一部门提供证明，在实际操作中是非常困难的。

国家税务总局公告2018年第13号文件增加了视同销售的情形及其计税价格的确定方式，并规定：“在原矿或者精矿移送环节计算缴纳资源税”“按后续加工非应税产品销售价格，减去后续加工环节的成本利润后确定”，实施难点在于原料来源的复杂性造成成本、利润确认困难。

2)市场环境

红土镍的成功开发利用对硫化镍利润空间影响巨大。在镍市场价格持续低迷的情况下，本就不占成本优势的硫化镍加工企业，低品位镍矿石的利用更是无从谈起。

相比于硫化镍，红土镍开发利用具有极大的成本优势。红土镍资源丰富，大部分靠近海岸，便于外运；勘查成本低，基本上出露于地表；采矿成本极低，不需要凿岩爆破；红土型镍矿的火法冶炼铁镍技术业已成熟，压力酸浸技术也趋成熟。

现有的硫化镍矿床，浅表矿体基本在早期开发利用完毕。由于现有资源埋藏深、品位低，赋存条件复杂等原因，难以实现规模化生产，采矿成本高，而且低品位矿石选矿回收率较低，选矿成本高。

4.2 内部因素

1)组织因素

吉恩镍业富家矿、大岭矿、选矿厂原为三个独立的生产单位，两个矿山共用一个选矿厂，计量及品位检测由公司检测中心在各主要环节进行。这种组织方式的缺点是：

(1)富家矿矿石品位较高(>1%)，但比大岭矿的矿石难选。大岭矿矿石品位较低(<0.6%)，但可选性比富家矿矿石好。由于矿山和选矿不属于同一生产作业单位，不能实现最优配矿，使得选矿指标波动较大。高、低品位资源都得不到有效利用。

(2)三个独立的生产单位，缺少统一管理的协调性、及时性，不能充分发挥管理者主动性和积极性，使得资源不能得到充分利用，难以实现效益最大化。

(3)计量、检测的环节多，人为影响因素多。

2)管理因素

大岭矿由F1断层将矿体分为1上和1下两个矿体，1上矿体又分为底轴、南西翼、北东翼。底轴部平均品位0.66%，两翼平均品位0.37%～0.42%。1下矿体平均品位0.44%。

大岭矿地下开采初步设计完成于1987年。当时由于1下矿体及1上两翼端部品位低，开采技术条件复杂，无论用何种方法开采，都将出现亏损，所以仅将1上矿体的底轴部及靠近轴部的两翼矿体列为设计开采范围。

2006年7月至2008年6月，镍市场价格由20万元/吨上升至45万元/吨，长达近两年的价格高峰期。入选品位按0.4%，选矿回收率按65%，精矿镍比价按52%计算，具体见表1。

表1 镍市场价格波动对利润的影响

按照大岭矿生产规模16万t/a，在2006—2008年价格高峰期回采低品位矿石，可为企业创造利润7 456万元，而且在价格高峰期考虑低品位资源的开采利用，那么在市场价格的低谷时期，就会保留一部分高品位资源。这样企业保有资源储量的平均品位就会整体上升，而不至于在市场低迷时，造成企业无利润空间。

3)技术因素

技术人员知识储备、更新不足，普遍存在着采矿没有太多知识层次要求的思想观念。设计上缺少必要的数据支撑和论证，不符合国家、行业标准、规范的设计时有出现，导致后期整改投入增加的事例屡见不鲜，无形增加了企业的经营成本。

吉恩镍业富家矿和大岭矿均采用胶结充填采矿法，这是成本最高的采矿方法。在镍市场价格较高，资源品位高的前提下，企业还有利润可言。但在现有资源品位较低的条件下，必须寻求新的采矿方法，突破成本瓶颈限制，实现低品位资源的有效利用。

吉恩镍业现有选矿系统于20世纪90年代改扩建后形成，工艺处理品位1%～1.2%的原矿,回收率为最优(>86%)。如处理低品位矿石，必须对现有流程进行技术改造，以确保选矿回收率。

5 低品位镍资源有效利用的途径

5.1 充分利用国家资源优惠政策，争取政策扶持

2011年吉恩镍业申请到《资源节约与综合利用》专项资金1 000万元，用于富家矿和大岭矿低品位矿石回采。

2011—2014年富家矿低品位矿石回采总计71 967t，平均品位0.284%，实现收入1 180.56万元；大岭矿低品位矿石回采总计20 151t，平均品位0.275%，实现收入358.2万元。

5.2 随着市场价格波动，适度调整入选品位

当采选成本不变时，相对市场价格，只有控制入选品位，才能确保盈亏平衡，具体见表2。富家矿的矿体局部地段有镍品位>5%的矿石，在回采过程一般采用分采分出的方式，不经过选矿环节直接供给冶炼。对于少部分混入贫矿难以分出的富矿石，在供给选矿的过程中，由选矿工人在运输皮带上挑选。富矿单独处理，减少了选矿处理量和成本，也有利于选矿回收率的稳定控制。

表2 镍市场价格对盈亏乎平衡入选口味的影响

5.3 优化组织结构，降低管理费用支出

组织结构是否合理，应看是否能够充分发挥各生产单元的积极性。2016年吉恩镍业将富家矿、大岭矿和选矿厂整合为一个生产单位，公司只在产出精矿环节安排检测，以精矿镍金属含量进行绩效考核。2018年相比于2015年采矿直接成本由247元/t下降至142元/t。组织形式的改变，减少了管理环节，调动了生产单位的积极性。

2018年整合后的矿山公司，组织构成上，管理人员占比达14%。管理费占总成本费用的27.53%，而管理费中占比较大的为管理人员工资。2019年矿山公司进行管理层调整，高管由7人减为3人，47名管理人员裁减为27人，年节约管理费用400多万元。

5.4 有针对性的解决生产技术难题，提高综合利用水平

红土镍矿可综合利用的成分只有钴和铁。而硫化镍矿一般都伴生有铜、钴、金、银和铂族金属，在加工过程中提高综合利用率无疑是提升产品利润空间的有效途径。

当入选品位为0.43%，按2018年生产条件，每吨镍、铜精矿综合回收可增加收入49元，占每吨镍、铜精矿收入的15%，每年可增加营业收入近100万元。

吉恩镍业富家矿在2007年开始以崩落法对翼部矿柱的低品位矿石进行回采。因矿脉狭长，回采时损失、贫化率都非常高，采切比大。十余年来，我们不断进行技术改造。分段高度由15 m降至12 m，降低贫化率；依据矿体厚度变化，分段道采用脉内脉外相结合的布置方式 ,增加采准的副产矿石量，从而降低不必要的成本支出；采用无贫化放矿方式，在上一分段留一部分矿石作为下一分段的覆盖层，并在最后一个分段放出，解决了放矿过程中贫化大的问题。

基于现有采矿方法的技术改造，在一定程度上降低了采矿成本，提高矿石的回采率。但是，在单独利用低品位矿石方面并不具有绝对的优势，必须与高品位矿石的回采相结合，才能确保企业有利润可言。寻求采矿关键技术上的突破，打破现有技术瓶颈，才是企业走出低品位硫化镍资源利用困境的有效途径。国外处理<0.45%低品位铜矿石、>2%的铜氧化矿石基本上都采用堆浸和原地爆破浸出回收。原地浸出技术，基建投资少，建设周期短，生产成本低。

5.5 产品延伸，提升产品附加值

从镍市场的历史数据中分析可以认为，镍价格在8.4万还是可以维持一个较长的稳定时期。以8.4万的镍价格计算，开发利用低品位硫化镍矿石。如果在采选阶段能够确保盈亏平衡，那么就意味着企业拥有量充足、价稳定的镍原料，可以开发更多的、市场前景好的镍产品，为企业增加更多的利润。

6 结论

影响低品位硫化镍矿石开发利用的因素，涉及到技术、环境、管理等诸多方面。但是，最关键的还是技术因素。如同红土镍的开发利用，寻求关键技术上的突破，打破现有技术瓶颈，才是企业走出低品位硫化镍资源利用困境的有效途径。堆浸和原地爆破浸出回收在国外矿山低品位回采的成功应用，为我们提供了发展方向。