富氧侧吹

据中国恩菲发表的《侧吹浸没燃烧熔炼技术(SSC)在红土镍矿领域的应用及展望》描述，富氧粉煤侧吹还原技术是以多通道侧吹喷枪以亚音

据中国恩菲发表的《侧吹浸没燃烧熔炼技术(SSC)在红土镍矿领域的应用及展望》描述，富氧粉煤侧吹还原技术是以多通道侧吹喷枪以亚音速向熔池内喷入富氧空气和燃料（天然气、发生炉煤气、粉煤），熔池中的物料由于受到鼓风的强烈搅动作用，快速浸没于熔体之中，完成物理化学反应的一种用于处理不发热物料的强化熔池熔炼技术。

恩菲陈忠志、戴文彬等表示，此技术适合红土镍矿的处理。熔池剧烈的鼓泡和液态渣的翻滚，产生了巨大的反应界面，铁和镍氧化物被加热、熔化和还原，还原生成镍铁水沉降分离，进人喷枪口以下的静止渣层，在重力的作用下，渣铁开始分离，从而在炉缸的上部形成了层基本不含铁的渣层，镍铁水则沉积在炉子底部，到定量后从铁口放出矿石中的脉石等熔化后，生成具有良好性能的液态炉渣从排放渣口放出

工艺流程方面，富氧侧吹工艺可以处理中低品位的红土镍矿矿石。矿石首先经过干燥窑进行脱水（物理含水由33%降至15%），在破碎筛分后进行深度干燥焙烧。随后将干燥后的红土镍矿、还原煤、熔剂以及循环熔炼烟尘送入侧吹浸没燃烧炉内。此后，富氧空气（约70%）和粉煤经炉体两侧的浸没燃烧喷枪鼓人熔池中，浸没式燃烧火焰直接接触熔体，同时喷吹的富氧空气和煤粉搅动熔池，强化熔池的传热加速了反应，使红土镍矿物料快速熔化，还原粒煤从炉顶加入对高镍熔渣还原，最终得到镍铁产品。

富氧侧吹工艺核心部件为侧吹喷枪。侧吹喷枪可喷吹富氧空气和煤粉，富氧浓度达到70%-90%，冶炼废气量小，烟气热损失小。通过侧吹喷枪直接向熔体内部补热，燃料直接在熔体内燃烧，放出热量全部被熔体吸收，加热速度快，热量利用率高。该工艺处理红土镍矿产生的高温烟气中含30-35%的CO，在余热锅炉上升烟道鼓入氧气或者空气进行强还原性烟气的二次燃烧，燃烧率可达95%以上，产生的热量通过余热锅炉回收，产生的蒸汽可进行发电和送到其他蒸汽用点，是余热得到利用，产生的收益可以充抵镍铁的生产成本。

富氧侧吹生产的镍铁品位控制灵活且不含硅，可减少渣量；镍铁合金脱磷能力强，拓宽了原料来源并降低了成本；镍铁含硫量低，可减少脱硫带来的额外费用。

由于印尼的红土镍矿还伴生有钴金属，而下游三元前驱体中同时需要镍钴两种元素，因此在印尼的富氧侧吹工艺会在提镍后再加一道贫化电炉，以提取炉渣中剩余的钴金属。

恩菲陈雪刚以镍铁产量50,000t/a、品位16%的侧吹产线为例，对具体的成本进行了分拆，产线涉及的原料为1.8%高品位红土镍矿，燃料为粉煤和块煤，辅助材料为石灰石。

对原料的需求方面，年需要红土镍矿约50万吨（干基），矿源含自由水33%，结晶水10%，矿石粒度≤100mm，主要成分如下：

还原煤与煤粉均采用同一种褐煤，每公斤发热量约18.96MJ，主要成分如下：

需要的工程设备方面，主要有富氧侧吹煤粉还原炉：50m2，余热锅炉60t/h（蒸发量），P=4.4MPa；氧气站：深冷，15,000Nm3/h，P=0.6MPa，主要技术指标如下：

陈雪刚等采用相同原料和价格体系对不同工艺处理1.8%红土镍矿成本进行了比对，并给出了不同工艺下，单吨1.8%红土镍矿消耗物料的对应关系，详细如下：

通过上表比对可以看出，同一红土镍矿采用侧吹工艺与高炉和电炉相比，成本优势较大。

侧吹成本低廉的原因是：采用了廉价的褐煤或者烟煤；采用高富氧操作，烟气带走热量大为减少；冶炼工艺为熔池熔炼工艺，反应速度快，床能率高。

投资强度方面，根据公开市场及卖方数据汇总，生产每1万金吨镍，高压酸浸投资约2.2亿美元，RKEF约1.3亿美元，富氧侧吹1亿美元左右；建设周期方面，高压酸浸约2年，RKEF约1.5年，侧吹约1年。

项目建设方面，伟明环保20230224发布的可转债募集项目可行研表示，公司计划投资高冰镍项目投资总额约24.73亿元，其中，设备购置约10亿元，建安费用约4.8亿元，剩余费用为其他费用、预备费、流动资金等；项目设计产能：镍金属40,000.00吨/年（预计共处理红土镍矿250万吨/年（镍含量1.80%），产出高冰镍56,377.00吨/年）、钴1,185.88吨/年、镍铁23,426.53吨/年、硫酸79,230.00吨/年；项目建设期18个月。

另据可行研测算数据，伟明高冰镍项目达满产后平均总成本费用约27.64亿元人民币每年。另经伟明可行研测算，高冰镍项目达满产后平均营业收入约39.04亿元人民币（不含税）每年，毛利率约29.20%。具体为：A.高冰镍：项目达产后，镍金属40,000.00吨/年、钴1,185.88吨/年，镍预测价格为14,400.00美元/吨，钴预测价格为29,250.00美元/吨；B.镍铁：项目达产后，镍铁产量为23,426.53吨/年，镍铁测算价格为130.00美元/吨；C.硫酸：项目达产后，硫酸产量为79,230.00吨/年，硫酸测算价格为25.80美元/吨。

中伟股份于20220823发布公告，中伟计划于印尼苏拉威西岛建设红土镍矿冶炼年产6万金吨高冰镍项目，项目环节涉及红土镍矿-低冰镍-高冰镍环节。项目计划投资约42.28亿元（单吨投资额约7.05万元），其中，设备购置及安装约23.49亿元，建筑费用约11.39亿元，剩余为流动资金、预备费等；项目建设周期约30个月，投资回收期约6.24年，内部收益率约26.68%。据中伟募集说明书预计，项目达产后，预计年营收约66.25亿元，年均税后利润约15.82亿元，毛利率约34%。

另外，中伟同期公告计划在广西南部基地建设年产8万金吨高冰镍项目，项目环节为低冰镍-高冰镍。项目计划投资规模约7.29亿元（单吨约0.91万），其中，项目建筑工程费约1.15亿元，设备购置及安装费用约4.46亿元，土地购置费约0.33亿元，剩余部分为预备费、建设期利息及流动资金等。本项目达产后，预计年均营业收入为85.77亿元，年均税后利润为1.97亿元，毛利率约3.58%，项目税后内部收益率为36.99%，投资回收期为5.25年。