鎳的產(chǎn)業(yè)鏈整體結(jié)構(gòu)同其他有色金屬一樣,大致可以分為上游采礦、中游冶煉加工和下游消費應(yīng)用。

從上游礦端來看,自然界中的鎳主要以紅土鎳礦和硫化鎳礦的形式存在。海底鐵錳結(jié)核由于開采技術(shù)及對海洋污染等原因,目前尚未實際開發(fā)。紅土礦是由鐵和鎳的氧化物組成的次生共生礦,其特點是硬度小,含水高,易泥化,因其含鐵較多,顏色呈現(xiàn)出氧化鐵的紅色。紅土鎳礦通常分三個層次成礦:紅土鎳礦層(Ni 0.1%~1.1%,Fe 45%~50%)、鎳褐鐵礦層(Ni 1.4%~1.9%,Fe 20%~30%)、腐泥土鎳礦(Ni 2.0%~2.6%,Fe 15%)。硫化鎳礦的主要礦物包括鎳黃鐵礦(Fe,Ni)9S8、鎳磁黃鐵礦(Fe,Ni)7S8、針硫鎳礦NiS等。在硫化礦中都伴生有黃銅礦和少量鈷的硫化物及鉑族金屬。按鎳含量不同,原生鎳礦可分為三個等級:特富礦(Ni≥3%)、富礦(1%≤Ni≤3%)、貧礦(0.3%≤Ni≤1%)。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局2022年資料顯示,2021年全球探明鎳基礎(chǔ)儲量超過9500萬噸,較2020年增加100萬噸,同比增加1.1%,探明儲量的60.0%為紅土鎳礦,接近40.0%為硫化鎳礦。

鎳中游產(chǎn)品可以通過火法或者濕法冶煉鎳礦得到。從前端冶煉來看,紅土鎳礦濕法冶煉可以得到氫氧化鎳(MHP),而硫化鎳礦可以分別通過火法和濕法工藝冶煉制得鎳鈷硫化物(MSP)和高冰鎳(高鎳锍),即硫化鎳和硫化銅的合金。鎳锍、氫氧化鎳和鎳鈷硫化物合稱為“鎳中間品”。同時,紅土鎳礦亦可以通過火法冶煉制備鎳鐵、鎳生鐵和低冰鎳(低鎳锍)。自2021年以來,青山實業(yè)將含鎳生鐵轉(zhuǎn)產(chǎn)高冰鎳的工藝打通,實現(xiàn)了由紅土鎳礦制備高冰鎳的工藝流程。

原生鎳的下游應(yīng)用主要可以分為不銹鋼、鎳合金、電池、電鍍和其他行業(yè)等,占比分別約為69%、12%、12%、4%、3%。由于下游不銹鋼消費以鎳鐵和含鎳生鐵為主,不銹鋼、鎳合金、電池、電鍍和其他行業(yè)對精煉鎳的消費占比分別為13%、34%、32%、14%、7%。從下游應(yīng)用來看,鎳具有較好的耐腐蝕、耐高溫、防銹等性能,因此被廣泛應(yīng)用到不銹鋼和合金鋼等鋼鐵領(lǐng)域。(1)在不銹鋼應(yīng)用中鎳的消耗量最大,含鎳的不銹鋼既能抵抗大氣、蒸汽和水的腐蝕,又能耐酸、堿、鹽的腐蝕。(2)鎳的參與能夠提高合金鋼的強度,保持其良好的塑性和韌性。含鎳合金鋼主要應(yīng)用于高溫與低溫合金的制造,例如制造化工生產(chǎn)中使用的耐酸塔、液化天然氣儲罐、軍艦等機械制造、航空發(fā)動機等。(3)鎳亦用于電鍍,在鋼材及其他金屬材料的基體上覆蓋一層耐用、耐腐蝕的表面層,其防腐性比鍍鋅層高。電鍍鎳的加工量僅次于電鍍鋅居第二位。(4)鎳可以用作電池正極材料的生產(chǎn)。三元前驅(qū)體是生產(chǎn)三元電池正極的重要材料,而硫酸鎳為三元前驅(qū)體中的必備材料之一。(5)從其他需求來看,鎳復(fù)合材料可用于石油化工的氫化和合成甲烷時的催化劑,其優(yōu)點是不易被H2S、SO2所毒化。鎳的化合物可制作顏料和染料。鎳還能制成鎳鐵素體和鎳鋅鐵素等新型陶瓷,做變壓器的鐵心和無線電的天線等。極細的鎳粉,在化學(xué)工業(yè)上常用作催化劑。鎳具有磁性,能被磁鐵吸引。而用鋁、鈷與鎳制成的合金,可以用來制造電磁起重機等(見圖1)。

圖1 鎳的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)

資料來源：國泰君安期貨