我國是一個鎳資源相對貧乏的國家，相當大部分依賴進口。傳統(tǒng)的從硫化鎳礦中提取鎳金屬已有近百年歷史，工藝成熟，但經(jīng)百年開采，地球上硫化鎳礦資源日漸枯竭，因此用氧化鎳礦（俗稱：紅土鎳礦）提取鎳金屬正逐步成為世界提取鎳金屬的主流。
我國作為世界鎳礦與鎳金屬進口的第一大國，針對從鎳礦中提取鎳金屬不同工藝的特點，研究并探索一條適合我國國情的鎳金屬生產(chǎn)發(fā)展道路，建議政府有關(guān)部門制定相應(yīng)的戰(zhàn)略與策略，對確保我國不銹鋼與特鋼產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展必須
用紅土鎳礦提取鎳金屬有三種主要工藝，即濕法冶煉（電解法），火法冶煉（電爐法），火法冶煉（高爐法）。目前我國新設(shè)工業(yè)項目已實行環(huán)保評估一票否決制度，因此首先從環(huán)保與循環(huán)經(jīng)濟方面進行比較： 濕法冶煉：一般紅土鎳礦含Ni在0.8~3.0%之間，含Co在0.02~0.3%之間，濕法冶煉僅提取其中的Ni和Co，其余近97%部分包含含量較高的Fe（占總量的10~45%%）和少量的Cr全部作為固體廢棄物廢棄，需建專門場地堆集；濕法冶煉采用液態(tài)酸或氨作為Ni、Co的浸出劑，使用后除部分回收利用外，其余均以液態(tài)經(jīng)處理后排放江河或匯入廢液潭；濕法冶煉中還會產(chǎn)生大量的CO2氣體排放。由于生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體、液體、氣體廢棄物不能被循環(huán)利用，從而對環(huán)境造成極大危害，屬三廢全排放，因此，在我國沒有發(fā)展前途。火法冶煉：無論是電爐還是高爐，生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體爐渣因已經(jīng)高溫煅燒，經(jīng)干燥研磨即成為低強度的水泥，是水泥生產(chǎn)廠家生產(chǎn)標準水泥時最佳的填充劑，也是磚瓦廠生產(chǎn)磚瓦的優(yōu)質(zhì)原料，可100%得到循環(huán)使用；另外，高爐生產(chǎn)中使用的冷卻水，可建封閉冷卻水池循環(huán)使用；高爐沖渣水也可沉淀后循環(huán)使用。因此火法冶煉產(chǎn)生的固體、液體廢棄物幾乎全部得到循環(huán)回收利用，在三廢中徹底解決了二廢，因此是我國鎳金屬提煉工業(yè)發(fā)展的方向。但無論是電爐還是高爐，對生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2排放尚沒有徹底解決的辦法，國際上也沒有解決此難題的報導(dǎo)。由于紅土鎳礦與一般鐵礦相比硫含量較低，因此生產(chǎn)中SO2排放較一般生鐵冶煉大大減少，但火法冶煉中對煤氣的回收利用，對粉塵的回收利用則是重點。其中電爐占地面積小，較易處理；高爐則相對工程與投資量較大。我們應(yīng)密切結(jié)合我國的實際，加速研究、制定整套火法冶煉鎳鐵的符合環(huán)保生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟需要的設(shè)備、標準和工藝是當務(wù)之急。
另外，電爐冶煉主要以電為主要能源。一般人都認為電能清潔、方便，冶煉時不排放CO2，符合環(huán)保。我們應(yīng)了解，如果所用的電是核電、風電、太陽能電，這觀點當然不錯。但事實是我國電爐冶煉絕大部分使用煤電，發(fā)電過程中產(chǎn)生大量CO2與廢氣，煤燃燒經(jīng)鍋爐將水變成高溫、高壓蒸汽以氣體能帶動氣輪機轉(zhuǎn)動形成機械能，汽輪機的機械能再帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動形成電能。能量的形式每轉(zhuǎn)換一次，效率就降低一次；加之電能遠距離輸送的損耗，因此經(jīng)層層損耗，電能至用戶電爐時每消耗一度電發(fā)出的熱量遠低于將發(fā)這一度電的煤炭直接投入高爐產(chǎn)生的熱量。因為投入高爐的焦炭是直接燃燒不經(jīng)能量轉(zhuǎn)換而效率高。由于用電能和電爐冶煉同高爐相比必須達到同樣的溫度才能出鐵水，因此用電能與電爐冶煉耗電轉(zhuǎn)化為電煤的用量將高于用高爐用焦炭的用量，推而論之，用電能經(jīng)電爐冶煉排放CO2總量將超過高爐冶煉。其次，高爐冶煉時以焦炭為能源，而將煤煉成焦炭過程可從煤中提取幾百種化工原料，公認是最經(jīng)濟合理綜合利用煤資源的有效途徑。最后，電力生產(chǎn)投資大，焦炭生產(chǎn)投入少。因此，高爐生產(chǎn)鎳鐵比電爐生產(chǎn)在能源消耗與環(huán)保上更勝一籌。
從不同工藝的產(chǎn)品質(zhì)量、價格與市場需求比較，濕法冶煉：能分別提煉出含量99.9%的鎳和鈷金屬，這是濕法冶煉最大的優(yōu)勢。其產(chǎn)品純鎳是電鍍、電池、化工催化設(shè)備與特種不銹鋼特鋼的主要原料；純鈷是耐高強、高溫、高耐磨特鋼的主要原料。
濕法冶煉在我國歷史比較長，占我國鎳金屬產(chǎn)量比例較高。但純鎳的年產(chǎn)量已遠超過以上用途的年市場需求量。因此，目前相當大部分被轉(zhuǎn)用于300系列含鎳不銹鋼的冶煉。這真是高射炮打蚊子，有大材小用之嫌。由于濕法冶煉生產(chǎn)工藝投資大，周期長，工藝復(fù)雜，成本較高而售價較高，使不銹鋼與特鋼生產(chǎn)企業(yè)對其是又愛又恨。愛其純度高，使用方便，產(chǎn)品質(zhì)量有保證；恨其價格太高，使產(chǎn)品成本上升盈利降低，減少市場競爭能力，但這種狀態(tài)一時尚難以改變。
火法冶煉的電爐工藝：能提煉出含鎳10~25%，含少量鈷與鉻的鎳鐵，可以代替純鎳成為冶煉300系列不銹鋼的鎳原料。因其以電作為主要熱能（一般需消耗7000~8000度電生產(chǎn)一噸鎳鐵），它不像高爐用焦炭作為熱源同時也把焦炭中的磷帶入產(chǎn)品中，因此電爐產(chǎn)的鎳鐵磷含量應(yīng)比高爐低，對縮短冶煉不銹鋼時間有利，因此廣受市場歡迎。但美中不足的是，我國電力供應(yīng)持續(xù)緊張，我國對高耗電行業(yè)管制很嚴，而且生產(chǎn)企業(yè)所在地區(qū)一旦用電緊張，首當其沖是斷用電大戶電爐的電，使生產(chǎn)不正常。其次，電爐煉鎳鐵產(chǎn)量較低，單臺2.5萬KW的電爐，每年產(chǎn)含鎳14%的鎳鐵為2.5萬噸左右，遠遠不能滿足近幾年我國不銹鋼產(chǎn)業(yè)井噴式發(fā)展對鎳金屬的大量需求；最后要說明，電爐冶煉含鎳15~25%，甚至更高含鎳量的鎳鐵并不是通過提高入爐鎳礦的鎳含量來實現(xiàn)，相反是通過減少鎳礦中鐵的還原來實現(xiàn)，這樣大量的未經(jīng)還原的氧化鐵以爐渣排出（有時爐渣中鐵的含量竟高達20%以上），爐渣又被運到水泥廠做水泥或制磚廠做磚瓦�？紤]到目前含鐵量65%的進口鐵礦市場價已達到一千幾百元一噸，大量的含鐵爐渣去做水泥或磚瓦實在是對資源的極大浪費。
電爐工藝生產(chǎn)的鎳鐵銷售價以含鎳量計，在市場純鎳價基礎(chǔ)上打一定折扣，其余鐵、鈷、鉻奉送不計價，冶煉300系列不銹鋼相比用純鎳冶煉，每噸可下降成本3000~4000元。
火法冶煉高爐法：能冶煉出含鎳1.5~10%并含少量鐵與鉻的鎳鐵，可以成為冶煉含鎳不銹鋼的基礎(chǔ)原料。由于礦價與海運費高和鎳鐵銷售僅以含鎳量計價的原因，除非客戶特別要求并給于升價，一般含鎳4%以下的鎳鐵已很少有廠家冶煉，市場上最受歡迎的是含鎳10%，含磷≤0.035%的鎳鐵，不銹鋼廠家只需要加入一定量鉻鐵即可冶煉成300系列的產(chǎn)品（低于鎳含量10%的鎳鐵去冶煉300系列不銹鋼還需加入一定量的純鎳或電爐產(chǎn)高鎳鎳鐵作調(diào)節(jié)）。因技術(shù)、礦的成分等原因，目前能生產(chǎn)以上成分的高爐不多。高爐冶煉鎳鐵的最大特點是產(chǎn)量高。一座208m3高爐年產(chǎn)量可達到4萬噸以上，由于需加入鉻鐵與高鎳鐵，6座這樣的高爐可滿足一家年產(chǎn)30萬噸304不銹鋼廠的基本鎳與鐵需求。
不銹鋼冶煉脫磷最難，高爐鎳鐵控制磷含量達到0.035%以下是關(guān)鍵。目前本公司已基本掌控了高爐內(nèi)脫磷技術(shù)，我們的產(chǎn)品甚至比一些電爐冶煉廠家的產(chǎn)品鎳更高，磷更低。由于產(chǎn)量比較高，鎳含量一般比電爐冶煉低，銷售計價方式同電爐鎳鐵，但折扣系數(shù)更大些，每個鎳略低于電爐鎳價。綜上所述，以高爐鎳鐵為基本原料，以電爐鎳鐵為調(diào)節(jié)原料，是組成300系列不銹鋼原料的成本最低，供應(yīng)量最有保障的最佳組合，是今后發(fā)展的方向。
高爐能煉生鐵，也能煉鎳鐵。鎳鐵和生鐵雖一字之差，卻分屬于鐵合金與普鐵二個行業(yè)，其所用礦成分、配方及冶煉工藝等有相當大的區(qū)別，將冶煉生鐵的一套觀念生搬硬套到鎳鐵冶煉上去是絕對錯誤的。
1、礦的金屬含量有天壤之別：高爐冶煉生鐵如用進口含鐵65%礦，出一噸鐵產(chǎn)幾百公斤的渣；如煉含鎳7%的鎳鐵，一般需要消耗含鎳1.5%、含鐵20%左右的干礦5噸，濕礦為7.7噸左右，礦總金屬含量在21.5%左右，因此出1噸鎳鐵產(chǎn)4噸爐渣，幾乎是生鐵冶煉出渣的近十倍。渣口打開與出渣耗時、出渣次數(shù)明顯增加，工藝等必須作大的調(diào)整。
目前盛行煉生鐵大高爐是先進生產(chǎn)力，符合環(huán)保，小高爐是落后生產(chǎn)力，是污染大戶，必須淘汰，并把這一觀點生搬硬套到冶煉鎳鐵上來，其實這是天大的誤解。由于煉鎳鐵出渣是煉生鐵的很多倍，因此大型高爐不宜轉(zhuǎn)煉鎳鐵，因為出渣量實在太大，出渣口開放時間太長，影響爐溫，影響生產(chǎn)順行。從高爐每立方米爐容每天出鐵噸數(shù)來比較，一般100~200立方米的小高爐出鐵系數(shù)在3.4，即每立方米每天產(chǎn)鐵3.4噸，爐型、爐料和技術(shù)如果配合好，還可超過這一系數(shù)。相反，近年國內(nèi)外大量投產(chǎn)的幾千立方米高爐，其出鐵系數(shù)僅在2左右徘徊，原因何在？
原來高爐大小是按爐容來衡量的，而爐容是長寬高的三維立體空間，是以長度單位米的3次方計量的，但高爐以頂部加入燒結(jié)礦與焦炭后逐步下降并燃燒，溫度逐步上升，直至某一個高度層面溫度才達到礦中氧化鐵在此溫度環(huán)境下還原流出鐵水，即主要的產(chǎn)鐵量主要是由層面面積大小決定的，而層面面積是以長度單位米的2次方計量，在米的數(shù)字大于1以后，米的二次方永遠小于米的三次方。因此說大高爐一定比小高爐好，在出鐵比上卻恰恰相反，雖然大高爐上環(huán)保設(shè)備比較經(jīng)濟，人力成本分攤相對較低，但如果大高爐不裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備同樣是污染大戶。
目前國內(nèi)冶煉鎳鐵高爐一般均從煉鐵高爐改造而來，最大爐容沒有超過400m3，生產(chǎn)尚正常，但我們已發(fā)現(xiàn)爐容越大，生產(chǎn)越困難，單位容積每天出鎳鐵量越少的規(guī)律。實踐是檢驗真理的唯一標準，科學(xué)發(fā)展觀首先必須建立在科學(xué)的客觀的在實踐基礎(chǔ)上的調(diào)查研究上，才能保證在實事求是的基礎(chǔ)上制定新的政策。因此就高爐冶煉鎳鐵這一特定項目而言，說大高爐一定比小高爐好，甚至不經(jīng)調(diào)查研究，拍腦袋下達新建鎳鐵高爐必須達到1000m3以上的標準是典型的反科學(xué)的行為，而且已造成十分嚴重的后果。舉個例子：我公司生產(chǎn)的產(chǎn)品以冷的鎳鐵塊運至我國主要的幾家不銹鋼廠供冶煉300系列不銹鋼用。其中一家不銹鋼冶煉廠去年因新建的一座幾千立方米的高爐即將投產(chǎn)，原有的二座各為700 多立方米的高爐將停爐，希望我公司將其改煉鎳鐵，本公司表示同意。
我們預(yù)計這二座完全符合國家鐵合金生產(chǎn)標準的高爐可年生產(chǎn)含鎳7%左右的鎳鐵水25萬噸左右，可直接入該廠轉(zhuǎn)爐及AOD爐煉成300系列不銹鋼。鎳鐵水熱裝熱送符合國家大力提倡的節(jié)能減排政策，與用冷的鎳鐵塊需用中頻爐熔化相比每噸可節(jié)省電費300~400元左右，以25萬噸計，每年可節(jié)省近一億元以上的電費，相當于每年節(jié)約用煤近7萬余噸，可減少排放CO220萬噸左右。但不久該廠說為完成節(jié)能減排指標此二座高爐必須拆除。去年年末，當一家著名報刊頭版刊登該廠二座700多立方米高爐被拆除，每年可減少排放多少萬噸廢氣時我只有痛心疾首，幾億元完全有使用價值的國家資產(chǎn)頃刻灰飛煙滅，而每年幾十萬噸冷的鎳鐵塊仍源源不斷的運往該廠加熱熔化煉成不銹鋼，而這一切均是在節(jié)能減排名義下進行的。
總上所述，建議制定相配套的我國鎳金屬產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展戰(zhàn)略，第一點、從經(jīng)濟、環(huán)保性及產(chǎn)品市場飽和度考慮，今后應(yīng)嚴格禁止或限制濕法冶煉鎳金屬生產(chǎn)的進一步擴張。
第二，在水力、風力、核電資源豐富的地區(qū)及煤電晚上低谷電被大量浪費的地區(qū)應(yīng)保留或者新建一批火法電爐工藝的鎳鐵冶煉企業(yè)，主要生產(chǎn)高鎳系列鎳鐵，產(chǎn)品主要供生產(chǎn)300系列不銹鋼鎳含量不足的調(diào)節(jié)補充使用。
第三，在符合國家鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策的沿江靠海近港口且距離焦炭生產(chǎn)基地較近的地區(qū)，保留部分交通便利，生產(chǎn)與環(huán)保設(shè)施較好的小高爐，如環(huán)保不能達標則需補課；同時適當新建一批適合冶煉鎳鐵的專用高爐。新建高爐應(yīng)優(yōu)先由已被取締高爐的業(yè)主合資組建新公司，建設(shè)新高爐，政府給與適當?shù)难a助與稅收的優(yōu)惠，以補償這些業(yè)主的損失。
第四，保留或新建的規(guī)模：2007年我國不銹鋼產(chǎn)量約為720萬噸，其中含高鎳不銹鋼產(chǎn)量約占58%，約為420萬噸�？鄢M口廢舊含鎳不銹鋼及不銹鋼冶煉與加工企業(yè)回料約70萬噸，扣除加入的鉻鐵與高鎳50萬噸，我國需高爐冶煉鎳鐵供300系列的基礎(chǔ)料為250萬噸左右，加上配入的鉻鐵與電爐高鎳鐵，可基本滿足每年生產(chǎn)300系列不銹鋼350萬噸的用量。石油是戰(zhàn)略物資、糧食是戰(zhàn)略物資、金屬鎳更是戰(zhàn)略物資，有必要建立鎳鐵的儲備。
以一年儲備50萬噸高爐鎳鐵計，2008年應(yīng)產(chǎn)高爐鎳鐵為300萬噸左右，以含鎳7%的鎳鐵計，全年高爐煉鎳鐵需要含鎳1.5%以上的紅土鎳礦2100萬噸左右；考慮到電爐冶煉，全年需要紅土鎳礦2500萬噸左右。以小高爐每立方米每天產(chǎn)含鎳7%鎳鐵0.6噸計，需保留或新建小高爐總爐容應(yīng)為15000立方米。如以每座高爐200立方米計，需高爐75座。這15000立方米爐容如煉生鐵，以3.4計，年產(chǎn)量約為1700萬噸左右。希望政府各級部門根據(jù)我國的實際需求予以及時批準，以便刀下留爐。
如政府各主管單位仍堅持對小高爐實行趕盡殺絕而不是適當精選保留一批的政策，將人為造成我國不銹鋼與特鋼冶煉企業(yè)鎳金屬供應(yīng)不足的局面。供求關(guān)系決定價格，當小高爐被消滅殆盡之日，即是純鎳生產(chǎn)壟斷企業(yè)大舉漲價與影響我國不銹鋼產(chǎn)量之時。
今天的世界十分清楚：誰掌握資源，誰擁有未來。近期石油瘋漲到100美元以上一桶，鐵礦石連年百分之幾十的暴漲，我國企業(yè)只有被迫接受的命運，根本沒有話語權(quán)。因此當小高爐全部消滅之日，純鎳暴漲到5萬甚至10萬美元一噸的一天遲早會到來，到時我國從世界鋼鐵大國迅速成長為世界鋼鐵強國的美夢將斷送在錯誤政策制定者的手中，謂予不信，讓歷史來證明。
我國企業(yè)應(yīng)在政府的大力扶持下盡早在東南亞紅土鎳礦產(chǎn)地建設(shè)一批礦產(chǎn)基地，以確保紅土鎳礦長期穩(wěn)定的供應(yīng)；進一步，我們可與有關(guān)國家的企業(yè)合資或獨資組建礦業(yè)與冶煉公司，直接生產(chǎn)鎳鐵或不銹鋼，走與資源國人民共同富裕的道路。
第六點，不銹鋼與特鋼行業(yè)是高技術(shù)、高投入、高附加值的產(chǎn)業(yè)。長期來世界鋼鐵強國均千方百計打入我國市場，以求分享利益。我們認為我國應(yīng)逐步減少生鐵、焦炭、普通鋼材這些資源性低技術(shù)、低附加值產(chǎn)品的出口，而應(yīng)大力提倡不銹鋼、特鋼這些高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品的出口。目前不管高技術(shù)還是低技術(shù)、高附加值還是低附加值產(chǎn)品，對鋼鐵類產(chǎn)品一律給予減少出口退稅，甚至課以高額出口關(guān)稅以遏制外匯順差增長過快的政策，是削足適履的愚人政策，有關(guān)部門應(yīng)在不銹鋼及其制品等高附加值產(chǎn)品出口上實行放足換履的政策，以促進我國不銹鋼產(chǎn)業(yè)的健康與持續(xù)發(fā)展
