金川镍闪速炉的生产工艺流程及冷修历程

金川镍闪速炉的生产工艺流程及冷修历程

干燥系统主要为闪速炉提供合格精矿，闪速炉冶炼后，低镍冰铜进入转炉吹炼，转炉后产出的高镍冰铜即为最终产品高镍冰铜。转炉渣返回贫化炉，经贫化炉炼制，产出富钴低镍冰铜，再返回转炉与闪速炉产出的低镍冰铜一起吹炼。闪速炉、贫化炉、转炉产生的烟气全部送往硫酸车间制酸。

1995年10月，第二冶炼厂二期镍电解顺利投产，这不仅标志着二期冶炼过程的全面完成，也标志着整个二期采矿、选矿、冶炼过程的全面完成。

【图】镍电解二期竣工投产后产出的第一块镍板（图片来源：金川官网）

在生产过程中，这台镍闪速炉还于1998年、2005年、2010年进行了三次冷修。这三次冷修使整个系统的设备、设施、工艺进一步优化改进。例如，原设计的闪速炉有四个喷嘴，在布料、鼓风、炉况反应等方面起不到混合效果，控制难度很大。改进后的单喷嘴很好地解决了这个问题。现在，镍精矿进入闪速炉炉体，从颗粒到熔体，只需要2.3秒。

据该镍冶炼厂闪速炉车间主任张青山介绍：

国内闪速炉虽然数量较多，但大多用于冶炼铜或其他原料，金川镍闪速炉经过几十年的技术开发、改进、改造升级，生产状态稳定，技术装备水平较高，为金川发展做出了巨大贡献。

2.“黑科技”变废为宝

金川的“黑科技”不仅包括闪速炉，还有全球首次应用的富氧顶吹镍冶炼技术。

富氧顶吹镍冶炼项目采用由中冶和金川公司联合研发、拥有30%知识产权的JAE富氧顶吹浸没式枪熔池冶炼技术，是国际上首次将该技术应用于镍冶炼工业实践。该工艺具有处理量大、对物料适应性强、自动化程度高、能耗低、环保效果好、金属回收率高等优点。

该项目设计年处理镍精矿100万吨，新增高镍冰铜含量镍冶炼能力6万吨/年，通过回收利用冶炼烟气，年产硫酸达73万吨，是目前世界最大的富氧顶吹镍冶炼及单系列冶炼烟气制酸系统。项目投资22亿元，于2006年9月30日开工建设，2008年10月20日竣工点火投产。它的建成投产，使金川公司高镍冰铜含量镍冶炼能力突破12万吨/年。

去年6月19日，顶吹炉顶侧复吹熔池正在装料。此次正式启动的镍火法冶金系统集成创新改造项目，是历时两年、投资10.7亿元的自主创新成果，填补了国际镍冶炼行业空白。

该镍冶炼厂顶吹炉车间负责人姚树明这样介绍：

顶吹炉升级改造项目在原有富氧顶吹冶炼基础上，自主研发顶侧复吹熔池冶炼技术，系统产能提升30%，综合能耗下降40%，烟气量减少20%，真正实现了高端化、绿色化、智能化生产。

【图说】金川顶吹炉顶侧复吹熔池（图片来源：金川官网）

金川现拥有世界第五座、亚洲第一座镍闪速熔炼炉，世界第一座铜合成熔炼炉，世界第一座富氧顶吹镍熔炼炉，世界最大连续回收区机械化下向充填采矿法等国际领先的装备和工艺技术。

在提升镍冶炼技术的同时，金川股份也在镍产业领域纵深发力——羰基镍的成功量产便是典型。

四羰基镍又称羰基镍或四羰基镍，分子式为Ni(CO)4。挥发性羰基镍粉具有独特的晶体结构和高纯度的颗粒，是与其他金属混合的理想材料。其性能远远优于普通镍粉。直到本世纪初，四羰基镍的生产技术一直被国外垄断，金川打响了打破羰基镍垄断的第一枪。

2000年5月开始羰基镍工业化生产技术开发，2003年7月建成500吨/年羰基镍生产线，成功生产出基镍粉和羰基铁粉，2006年生产出羰基镍球团，产品性能达到国际同类产品先进水平。该项目打破了国外公司的技术封锁，使我国成为继加拿大、俄罗斯实现工业化生产之后第三个全面掌握羰基镍生产工艺的国家。

创新，在金川已经成为了日常。早在1978年3月，金川就在全国科学大会上被列为全国三大矿产资源综合利用基地之一。自当年8月召开首届金川资源综合利用科学技术大会以来，迄今已举办了23届。来自200多个科研院所的数千名专家学者、科研人员参与了联合科技攻关活动，形成了开放式、联合式的科技攻关模式。

【图片】1978年8月至1986年9月，方毅同志九年间八次到金川视察（图片来源：中国有色金属报）

镍和金提取出来后，废渣中含有20多种金属元素，其中就包括铂族贵金属。潘聪明是贵金属冶炼厂提纯小组组长、高级技师，他发明的颜色判断法取代了传统的铂族贵金属精炼提纯工艺，在全国范围内得到广泛应用。

从铜冶炼废渣中提取铂钯的工艺经过反复研发和优化改进，成功缩短了工艺流程50%以上，压缩了生产周期近60%，铂钯收率指标提升了4%。通过不断提升限产生产装备水平和设施水平，金川铂族金属产能提升70%以上。过去，贵金属提取铂、钯、金三种产品，如今随着技术的突破，可提取铂、钯、金、铑、铱、锇、钌七种贵金属。2019年，金川贵金属一次、二次资源综合利用项目进入试生产。

金川虽然拥有世界第三大多金属硫化物镍铜矿床，但经过半个多世纪的开发利用，矿石储量逐年减少。特别是改革开放后，我国大量进口铜资源，冶炼加工发展迅速，铜冶炼能力大幅提升。但国内铜资源严重不足，对国外铜精矿的依存度明显增加。在加快自有矿山建设、科学开发合理利用自有资源、加大贫矿资源开发利用的同时，“走出去”获取矿产资源已迫在眉睫。

03 国际金川，铜+钴+镍多头绽放

1、进军刚果，打造铜钴产业链

2009年以来，金川致力于打造“具有国际竞争力的跨国企业集团”，全面推进跨国经营战略，如成立“金川香港”、控股“金川国际”；打造海外资源开发旗舰平台，通过收购兼并大中型资源项目，资源积累得到大幅提升，海外资产达到一定规模，形成了“金川-国内-海外”跨国经营格局。

非洲是中国矿业企业海外布局最早的地区，也是中国矿业企业海外发展最具活力和最成功的地区。目前，中国矿业企业在非洲的投资主要集中在刚果（金）、赞比亚、南非、几内亚，此外还包括纳米比亚、津巴布韦、厄立特里亚、刚果共和国等国家。

其中铜矿投资最集中于刚果民主共和国。2007年以前，刚果民主共和国主要由欧洲人、美国人、印度人和黎巴嫩人占据。尤其是欧美公司利用先发优势，占据优质大矿，确立领先地位。2002年，刚果民主共和国新矿业法颁布，该国铜钴矿开采由单一国有企业垄断向私营企业开放。

当时正值手工采铜盛行，品位超过30%的铜矿很多，中国矿业公司纷纷投资小投资、见效快的火法冶炼，用焦炭做燃料，把铜矿石加工成铜锭直接出口，在2004-2007年的铜牛市中，当时所有公司都赚得盆满钵满。

【图】2002年起中国企业开始进入刚果民主共和国（图片来源：安信证券）

2005年5月，公司在非洲独立承担的首个项目——刚果（金）铜钴合金项目建成投产，该项目荣获当地政府优质工程奖，该项目的建成投产为公司提供了稳定的铜钴原料供应。2010年3月，公司控股、开发并主导运营的首个海外镍矿——赞比亚穆纳利镍矿顺利复产，2013年6月，公司收购该矿100%股权。

2012年欧债危机之后，这些老牌国际矿业公司在中国“超级周期”中逐渐壮大，客观上具备向海外输出资本和产能的实力，在做了充分的可行性研究、与当地政府和企业的商业谈判、项目设计之后，纷纷寻找合适的时机加入我们。

2011年8月，金川集团收购南非公司全部已发行股份的31.15%不可撤销股权，当时该公司矿山主要分布在赞比亚和刚果民主共和国，包括、和MMK。该项股权转让于2012年1月正式完成。

它的矿山品质到底有多高呢？看下面这张图就能看到，金川此次拿下的，是一个绝对的富矿！

高品位铜矿为金川带来极佳的成本优势：2021年上半年，金川国际吨铜C1现金成本（不含副产品扣减）为2878美元/吨，低于2020年下半年的2948美元/吨。同时，2019年，金川国际C1现金成本在全球矿业铜公司中排名第二四分位，排名相对较高。

以该矿为例，该矿位于刚果民主共和国，为一座露天矿，自2009年起生产电解铜和氢氧化钴，销往全球大宗商品贸易商。截至2020年底，该矿拥有铜储量24.3吨、钴储量2.7万吨，其中铜资源量达63.7万吨、钴资源量达8.5万吨。该矿2021年上半年分别产铜15637吨、钴1447吨，金川国际持有其75%的股份。

再如正在建设中的金川国际钴矿项目，位于科卢韦齐北部未开发的铜钴矿区，铜储量59.4万吨，钴储量17.4万吨，氧化矿钴品位高达0.9%。项目建成投产后，预计年均产铜钴混合精矿13.77万吨，精矿铜品位28%，钴品位5.6%。

总体来看，金川国际钴资源丰富，储量20万吨，资源量44.7万吨，钴品位高达0.8%以上，处于行业领先水平，高于目前所有运营矿山。

目前，金川国际是全球十大钴矿公司之一，公司钴产能为6000吨，位居全球第六位。项目建成后，公司产量将仅次于嘉能可、洛阳钼业和欧亚资源，成为全球第四大钴矿公司。钴作为三元锂电池的重要原材料之一，随着新能源汽车渗透率的快速提升，其作用将越来越重要。

和大部分从事有色金属行业的公司一样，金川国际的业绩周期性很强，一旦受益于铜钴价格的上行，公司业绩就会趋于快速增长。以市场景气的2018年为例，金川国际营收同比增长约155%至14亿美元，净利润增长79%至9462.2万美元。而在铜钴价格快速上涨的2021年，金川国际也取得了不俗的成绩。根据金川国际最新预测，2021年全年利润约为1.15亿至1.25亿美元，相比2990万美元增长约3倍。金川国际港股股价波动周期与其业绩波动周期基本一致：