Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 12-2019 Производство никеля и кобальта.

             ИТС 12-2019

 

 ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК ПО НАИЛУЧШИМ ДОСТУПНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ

 

 ПРОИЗВОДСТВО НИКЕЛЯ И КОБАЛЬТА

 

 Production of nickel and cobalt

Дата введения 2020-03-01

 

 Введение

Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям (далее - справочник НДТ) "Производство никеля и кобальта" разработан на основании анализа распространённых в Российской Федерации и перспективных технологий, оборудования, сырья, других ресурсов с учётом климатических, экономических и социальных особенностей Российской Федерации.

 

Справочник НДТ разработан взамен справочника НДТ ИТС 12-2015* "Производство никеля и кобальта" в соответствии с распоряжением от 30 апреля 2019 г. N 866-р "Об утверждении поэтапного графика актуализации информационно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям".

 

В соответствии с положениями Федерального закона от 10 января 2002 г. N 7 ФЗ [1] объекты, оказывающие воздействие на окружающую среду, подразделяются на четыре категории. Производство никеля и кобальта включено в I категорию и отнесено к областям применения наилучших доступных технологий. Профильные предприятия рассматриваются как объекты, деятельность которых оказывает значительное негативное воздействие на окружающую среду и которые обязаны получать комплексные экологические разрешения на осуществление своей деятельности. Общая цель комплексного подхода к экологическому нормированию хозяйственной деятельности заключается в совершенствовании регулирования и контроля производственных процессов с целью обеспечения высокого уровня защиты окружающей среды. Хозяйствующие субъекты должны принимать все необходимые предупредительные меры, направленные на предотвращение загрязнения окружающей среды и рациональное использование ресурсов, в частности посредством внедрения НДТ, которые дают возможность обеспечить выполнение экологических требований.

 

Термин "наилучшие доступные технологии" определён в статье 1 Федерального закона N 7 ФЗ [1], согласно которому, НДТ - это технология производства продукции (товаров), выполнения работ, оказания услуг, определяемая на основе современных достижений науки и техники и наилучшего сочетания критериев достижения охраны окружающей среды при условии наличия технической возможности её применения.

 

Краткое содержание справочника

 

Введение. Представлено краткое содержание справочника НДТ.

 

Предисловие. Указаны цель разработки справочника НДТ, его статус, законодательный контекст, краткое описание процедуры создания в соответствии с установленным порядком, а также взаимосвязь с аналогичными международными документами.

 

Область применения. Описаны основные виды деятельности, на которые распространяется действие справочника НДТ.

 

В разделе 1 представлена информация о мировом состоянии и уровне развития никель-кобальтовой промышленности - основных производителях и потребителях никеля и кобальта, рудной базе, применяемых при производстве технологических процессах, качестве товарной продукции.

 

В разделе 2 представлены сведения о технологических процессах, применяемых при производстве никеля и кобальта из руд и концентратов, дана оценка потребления энергоресурсов и уровней эмиссий в окружающую среду, характерных для производства никеля и кобальта в Российской Федерации.

 

Раздел подготовлен на основе данных, представленных предприятиями Российской Федерации в рамках разработки справочника НДТ, а также различных литературных источников.

 

В разделе 3 описаны особенности подходов, применённых при разработке данного справочника НДТ и в целом соответствующих Правилам определения технологии в качестве наилучшей доступной технологии, а также разработки, актуализации и опубликования информационно-технических справочников по НДТ (утверждены постановлением Правительства Российской Федерации от 23 декабря 2014 г. N 1458) и Методическим рекомендациям по определению технологии в качестве наилучшей доступной технологии (утверждены приказом Министерства промышленности и торговли Российской Федерации от 31 марта 2015 г. N 665).

 

В разделе 4 приведено краткое описание НДТ для производства никеля и кобальта, включая:

 

- системы экологического и энергетического менеджмента, контроля и мониторинга технологических процессов;

 

- технические и технологические решения для повышения энергоэффективности, ресурсосбережения, снижения эмиссий загрязняющих веществ, методы обращения с отходами и побочными продуктами производства.

 

В разделе 5 приведены доступные сведения об экономических аспектах реализации НДТ на предприятиях Российской Федерации.

 

В разделе 6 приведены краткие сведения о новых технологических и технических решениях (не применяемых в России на момент подготовки справочника), направленных на повышение энергоэффективности, ресурсосбережения, снижение эмиссий загрязняющих веществ, эффективное обращение с отходами, промежуточными и побочными продуктами.

 

Заключительные положения и рекомендации. Приведены сведения о членах технической рабочей группы, принимавших участие в разработке справочника НДТ, рекомендации предприятиям по дальнейшим исследованиям экологических аспектов их деятельности.

 

Приложения. Приведены перечень маркерных загрязняющих веществ, перечень технологических показателей, перечень НДТ, сведения о ресурсной (в том числе энергетической) эффективности, а также "Заключение по наилучшим доступным технологиям" для рассматриваемой отрасли промышленности.

 

"Заключения по наилучшим доступным технологиям" включает части ИТС НДТ, содержащие:

 

- область применения;

 

- описание НДТ, уровни эмиссий, соответствующие НДТ (технологические показатели), а также информацию, позволяющую оценить их применимость;

- методы производственного экологического контроля (прежде всего подходы к организации измерений, в том числе касающиеся систем автоматического контроля).

 

"Заключение по наилучшим доступным технологиям" сформировано для использования заинтересованными лицами, в том числе промышленными предприятиями при формировании заявок на комплексные экологические разрешения, а также надзорными органами при выдаче комплексных экологических разрешений и является кратким описанием основных положений ИТС НДТ, включая описание наилучших доступных технологий, информации, позволяющей оценить их применимость, уровни эмиссий и потребления ресурсов, методы производственного экологического контроля.

 

Библиография. Приведён перечень источников информации, использованных при разработке справочника НДТ.

 

 

      Предисловие

Цели, основные принципы и порядок разработки информационно-технического справочника по наилучшим доступным технологиям установлены постановлением Правительства Российской Федерации от 23 декабря 2014 г. N 1458. Перечень областей применения наилучших доступных технологий определен распоряжением Правительства Российской Федерации от 24 декабря 2014 г. N 2674-р.

 

1. Статус документа

 

Настоящий справочник НДТ является документом по стандартизации.

 

2. Разработчик

 

Справочник НДТ разработан технической рабочей группой "Производство никеля и кобальта" (ТРГ-12), созданной приказом Минпромторга от 02 июля 2019 г. N 2343 "О создании технической рабочей группы "Производство никеля и кобальта". Перечень организаций и их представителей, принимавших участие в разработке справочника НДТ, приведён в разделе "Заключительные положения и рекомендации".

 

Справочник НДТ представлен на утверждение Бюро наилучших доступных технологий (далее - Бюро НДТ) (www.burondt.ru).

 

3. Краткая характеристика

 

Справочник НДТ содержит описание применяемых при производстве никеля и кобальта технологических процессов, оборудования, технических способов, методов, в том числе позволяющих снизить эмиссии в окружающую среду, сократить водопотребление, повысить энергоэффективность, обеспечить экономию ресурсов. Из числа описанных технологических процессов, технических способов, методов выделены решения, отнесённые к НДТ. В справочнике НДТ установлены технологические показатели, соответствующие выделенным НДТ.

 

4. Взаимосвязь с международными, региональными аналогами

 

Справочник НДТ разработан на основе справочника Европейского союза (ЕС) по наилучшим доступным технологиям для предприятий цветной металлургии (Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Non-Ferrous Metals Industries) с учётом особенностей производства никеля и кобальта в Российской Федерации.

 

5. Сбор данных

 

Информация о технологических процессах, технических способах, методах, применяемых при производстве никеля и кобальта в Российской Федерации, была собрана в процессе разработки справочника НДТ в соответствии с Порядком сбора данных, необходимых для разработки информационно-технического справочника по наилучшим доступным технологиям и анализа приоритетных проблем отрасли, утверждённым приказом Минпромторга России от 18 апреля 2017 г. N 1234.

 

6. Взаимосвязь с другими справочниками НДТ

 

Взаимосвязь настоящего справочника НДТ с другими справочниками НДТ, разрабатываемыми (актуализируемыми) в соответствии с распоряжением Правительства от 30 апреля 2019 г. N 866-р, приведена в разделе "Область применения".

 

7. Информация об утверждении и введении в действие

 

Настоящий справочник НДТ утверждён приказом Росстандарта от 12 декабря 2019 г. N 2978.

 

Настоящий справочник НДТ введён в действие с 1 марта 2020 г., официально опубликован в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru).

 

 

      Область применения

Настоящий справочник НДТ "Производство никеля и кобальта" распространяется на процессы производства первичных никеля и кобальта, т.е. получаемых из рудного сырья.

 

Поскольку производство никеля, кобальта и меди из сульфидных медно-никелевых руд включает ряд последовательных операций в едином взаимосвязанном производственно-технологическом процессе, справочник также распространяется на процессы производства меди из такого сырья.

 

Справочник НДТ также распространяется на процессы, связанные с основными видами деятельности по производству первичного никеля и кобальта, которые могут оказать влияние на объёмы эмиссий и (или) масштабы загрязнения окружающей среды:

 

- хранение, подготовка и транспортировка сырья;

 

- хранение и подготовка топлива, материалов, реагентов и продукции;

- производственные процессы (пирометаллургические, гидрометаллургические).

 

Справочник НДТ не распространяется на:

 

-  добычу и обогащение никелевых и полиметаллических руд на месторождениях (область действия ИТС НДТ 23);

 

-  вопросы, которые касаются исключительно обеспечения промышленной безопасности или охраны труда.

 

Вопросы обеспечения промышленной безопасности и охраны труда частично рассматриваются только в тех случаях, когда оказывают влияние на виды деятельности, включённые в область применения настоящего справочника НДТ.

 

Дополнительные виды деятельности при производстве никеля и кобальта, а также соответствующие им справочники НДТ приведены в таблице 1.

 

Таблица 1 - Дополнительные виды деятельности при производстве никеля и кобальта и соответствующие им справочники НДТ

 

Вид деятельности

Соответствующий справочник НДТ

Методы очистки сточных вод, направленные на сокращение сбросов металлов в водные объекты

ИТС 8-2015 Очистка сточных вод при производстве продукции (товаров), выполнении работ и оказании услуг на крупных предприятиях

Методы очистки выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух

ИТС 22-2016 Очистка выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух при производстве продукции (товаров), а также при проведении работ и оказании услуг на крупных предприятиях

Хранение и обработка материалов

ИТС 46-2019 Сокращение выбросов загрязняющих веществ, сбросов загрязняющих веществ при хранении и складировании товаров (грузов)

Промышленные системы охлаждения, градирни, пластинчатые теплообменники

ИТС 20-2016 Промышленные системы охлаждения

Обращение с отходами

ИТС 9-2015 Обезвреживание отходов термическим способом (сжигание отходов)

 

ИТС 15-2016 Утилизация и обезвреживание отходов (кроме обезвреживания термическим способом (сжигание отходов)

Выработка пара и электроэнергии на тепловых станциях

ИТС 38-2017 Сжигание топлива на крупных установках в целях производства энергии

Вопросы производственно-экологического контроля

ИТС 22.1-2016 Общие принципы производственного экологического контроля и его метрологического обеспечения

 

В настоящем справочнике использованы термины и определения в соответствии с ГОСТ Р 56828.15-2016 "Наилучшие доступные технологии. Термины и определения" [4].

 

Сфера распространения настоящего справочника НДТ приведена в таблице 2.

 

Таблица 2 - Сфера распространения ИТС НДТ

 

ОКПД 2

Наименование продукции по ОК 034-2014 (ОКПД)

Наименование вида деятельности по ОКВЭД 2

ОКВЭД 2

 

 

Производство металлургическое

24

 

 

Производство основных драгоценных металлов и прочих цветных металлов, производство ядерного топлива

24.4

 

 

Производство прочих цветных металлов

24.45

 

 

Производство никеля

24.45.1

24.45.1

Никель необработанный; промежуточные продукты металлургии никеля

 

 

24.45.11

Никель необработанный

 

 

24.45.11.000

Никель необработанный

 

 

24.45.12

Штейн никелевый, агломераты оксидов никеля и прочие промежуточные продукты металлургии никеля

 

 

24.45.12.110

Штейн никелевый

 

 

24.45.12.120

Агломераты оксидов никеля

 

 

24.45.12.130

Продукты металлургии никеля промежуточные прочие

 

 

 

 

Производство кобальта

24.45.6

24.45.30.150

Кобальт и изделия из него, сплавы на основе кобальта, порошки

 

 

24.45.30.151

Кобальт необработанный

 

 

24.45.30.152

Штейн кобальтовый

 

 

24.45.30.153

Порошки кобальтовые

 

 

 

 

      Раздел 1. Мировое состояние никель-кобальтовой промышленности

Мировое производство первичного никеля во всех видах в 2018 году, по данным аналитиков Wood Mackenzie, составило 2235 тыс. т (+6,3% к уровню 2017 года), в том числе 1153 тыс. т никеля (51,5%) - в ферроникеле и никелистом чугуне [5].

 

Под первичным никелем, по определению International Nickel Study Group, подразумевается продукция плавильных и рафинировочных заводов, пригодная для использования потребителями, в том числе:

 

- никель класса I с содержанием никеля 99% и выше (электролитный никель - в виде полноразмерных или резаных катодов, гранулы, брикеты, порошки/хлопья, пеллеты, рондели);

 

- никель класса II c содержанием никеля менее 99% (ферроникель, оксид никеля/синтер, ютилити-никель, никелистый чугун).

 

Отдельная группа включает химикаты на основе никеля.

 

На долю 10 крупнейших стран - производителей никеля пришлось почти 85% мирового выпуска. Практически недосягаемым лидером является Китай, на который приходится почти 1/3 мирового производства (табл.1.1).

 

Таблица 1.1 - Производство никеля во всех видах в 2018 году по странам [5]

 

Страна

Производство первичного никеля, тыс. т никеля

Доля от мирового производства, %

Китай

707

31,6

Индонезия

288

12,9

Япония

165

7,4

Россия

159

7,1

Канада

135

6,0

Австралия

114

5,1

Новая Каледония

107

4,8

Норвегия

91

4,1

Бразилия

65

2,9

Финляндия

61

2,7

Прочие страны

343

15,3

Мир в целом

2235

100

 

Мировое потребление первичного никеля во всех видах в 2018 году составило 2279 тыс. т (+3,3% к уровню 2017 года), из которых на долю первой пятёрки - ведущих потребителей никеля пришлось
мирового потребления. Безоговорочным лидером является Китай - около половины мирового потребления никеля, на Россию приходится менее 2%, т.е. ~33 тыс. т (табл.1.2).
 

Таблица 1.2 - Потребление первичного никеля во всех видах в 2018 году по странам [5]

 

Страна

Потребление первичного никеля, тыс. т

Доля от мирового потребления, %

Китай

1147

50,3

Япония

163

7,2

Индонезия

156

6,8

США

138

6,0

Южная Корея

98

4,3

Россия

33

1,4

Прочие страны

544

23,9

Мир в целом

2279

100

 

Более 2/3 мирового потребления никеля приходится на сектор производства нержавеющей стали (рисунок 1.1). В 2018 году в Китае было произведено 26,3 млн т нержавеющей стали, что составляет 52% от мирового выпуска (50,6 млн т).

 

Быстро растёт потребление никеля в секторе батарей для электромобилей. Если в 2018 году в структуре потребления никеля на сектор батарей для электромобилей приходилось ~3%, то уже в 2020 году эта доля может возрасти до 5%, а к 2025 году - до 18%. Двумя доминирующими типами катодных материалов стали NCA (Li-Ni/Co/Al) и NMC (Li-Ni/Co/Mn). Рост цен на кобальт и отсутствие уверенности потребителей в надёжности будущих поставок (почти 2/3 добычи кобальта - в ДР Конго) стимулировали переключение с NMC 111 или NMC 622 на состав, содержащий меньше кобальта и больше никеля - NMC 811.

 

По Никелевому контракту Лондонской биржи металлов (ЛБМ) может быть поставлен первичный никель (т.е. произведённый из рудного сырья) в виде катодов (полноразмерных или резаных), дроби или брикетов, удовлетворяющий по химическому составу одному из двух стандартов: ASTM Standard Specification for Nickel B39-79 (2013) или GB/T 6516-2010 - Ni9990 grade (табл.1.3-1.5).

 

 

 

 

Рисунок 1.1 - Области потребления никеля в 2018 году (100%=2279 тыс. т) [5]

Таблица 1.3 -Требования к составу первичного никеля стандартов ASTM B39-79 (2013) и GB/T 6516-2010 - Ni9990

 

Элемент, % масс.

Стандарт ASTM

Стандарт GB/T

Сорт

 

Ni 9990

Ni+Co

 

min 99,90

Ni

min 99,80

 

Co

max 0,15

max 0,08

Cu

max 0,02

max 0,02

С

max 0,03

max 0,01

Fe

max 0,02

max 0,02

S

max 0,01

max 0,001

P

<0,005

max 0,001

Mn

<0,005

 

Si

<0,005

max 0,002

As

<0,005

max 0,001

Pb

<0,005

max 0,0015

Sb

<0,005

max 0,0008

Bi

<0,005

max 0,0008

Sn

<0,005

max 0,0008

Zn

<0,005

max 0,002

Cd

 

max 0,0008

Mg

 

max 0,002

 

Таблица 1.4 - Марки никеля, зарегистрированные на ЛБМ

 

Производитель

Страна

Марка

Вид продукции*

BHP Billiton Nickel West Pty Ltd

Австралия

BHP BILLITON NICKEL BRIQUETTES

Б

Minara Resources Pty Ltd

 

MINARA HIGH GRADE NICKEL BRIQUETTES

 

Votorantim Metais S.A.

Бразилия

TOCANTINS **

К, РК

The Cobalt Refinery Company Inc

Канада

SHERRITT NICKEL BRIQUETTES

Б

Vale Canada Ltd

 

VALE NICKEL PELLETS

Д

Yantai Cash Industrial Co., Ltd

Китай

CASH

К

Jinchuan Group Co., Ltd

 

JINTUO GRADE 1

К, РК

Norilsk Nickel Harjavalta Oy

Финляндия

NORILSK NICKEL HARJAVALTA CATHODES

К, РК

 

 

NORILSK NICKEL HARJAVALTA BRIQUETTES

Б

Eramet S.A.

Франция

NICKEL HP**

К, РК

Sumitomo Metal Mining Co., Ltd

Япония

SUMITOMO METAL MINING CO. LTD

РК

 

 

SMM

К

Dynatec Madagascar S.A.

Мадагаскар

AMBATOVY NICKEL BRIQUETTES

Б

Glencore Nikkelverk AS

Норвегия

NIKKELVERK NICKEL

К, РК

PJSC MMC Norilsk

Россия

NORILSK COMBINE H-1**

К, РК

Nickel

 

NORNICKEL

К

JSC "Kola GMK"

 

SEVERONICKEL COMBINE H-1

К, РК

 

 

SEVERONICKEL COMBINE H-1Y

К, РК

Impala Platinum Ltd

Южная Африка

IMPALA NICKEL

Б

Rustenburg Platinum Mines Ltd

 

RPM NICKEL

К, РК

Vale Canada Limited/Vale Europe Limited

Великобритания

VALE NICKEL PELLETS

Д

RioZim Limited

Зимбабве

BCL EMPRESS **

К, РК

* Б - брикеты; К - катоды; РК - резаные катоды; Д - дробь.

** Регистрация на ЛБМ не продлена.

     

Ист.: ЛБМ

     

 

Таблица 1.5 - Описание и химический состав некоторых марок никеля, зарегистрированных на ЛБМ (данные компаний)

 

Марки

VALE NICKEL PELLETS

GUORUN

JINTUO GRADE 1

NICKEL HP**

NIKKELVERK NICKEL

VALE NICKEL PELLETS

Severonickel Combine H-1Y

Завод

Copper Cliff, Канада

Китай

Китай

Sandouville, Франция

Nikkelverk, Норвегия

Clydach, Британия

Kola GMK, Россия

Химический состав

Ni

99,98
 
99,98
 

99,99

99,99

>99,98

99,98
 

99,97

Co

0,00005
 
0,007
 

0,005

<0,00009

<0,0002

0,00005
 

0,011

Fe

0,001
 
0,005
 

0,002

0,0009

<0,001

0,01
 

0,0046

C

0,007
 
0,005
 

0,005

0,0021

<0,002

0,015
 

0,007

S

0,0005
 
0,001
 

0,001

<0,0003

<0,0002

0,0005
 

0,0006

Cu

0,0005
 
0,0005
 

0,0015

<0,00012

<0,0001

0,0005
 

0,0071

Zn

0,00005
 
0,001
 

0,001

<0,0001

<0,0002

0,00005
 

0,00065

Pb

0,00005
 
0,0003
 

0,0003

0,00006

<0,0002

0,00005
 

0,00036

As

0,00005
 
0,0008
 

0,0008

<0,00005

 

0,00005
 

0,0003

Si

0,0005
 
0,0012
 

0,001

 

 

0,0005
 

0,0008

P

0,00005
 
0,001
 

0,001

<0,0002

 

0,00005
 

<0,0003

Cd

0,00005
 
0,0003
 

0,0003

<0,00001

 

0,00005
 

<0,0001

Sn

0,00005
 
0,0003
 

0,0003

 

 

0,00005
 

<0,0001

Sb

0,00005
 
0,0003
 

0,0003

 

 

0,00005
 

<0,0001

Bi

0,00005
 
0,0003
 

0,0003

 

 

0,00005
 

<0,00002

Al

0,00005
 
0,001
 

0,001

 

 

0,00005
 

 

Mn

0,00005
 
0,001
 

0,001

 

 

0,00005
 

<0,0002

Mg

0,00005
 
0,001
 

0,001

 

 

0,00005
 

<0,0002

O

<0,007

 

 

 

 

0,01
 

 

Вид продукции *

Д

К

РК, К

РК, К

РК, К

Д

 К , РК

Размеры

D<20 мм

90
95 см
 

Толщина:

 

3 / 5 мм

 

К: 77
130 см
 
РК: 100
100
 
50
50 мм
 

Толщина: 13-15 мм

К: 72
128 см
 
РК: 25
25
 
50
50
 
100
100 мм
 

D<20 мм

K: 800
900 (+/-50) мм
 
880
1050 (+/-50) мм
 

толщина: 2-6 мм

 

РК: 25,4
25,4 мм
 
50,8
50,8 мм
 
101,6
101,6 мм
 

Толщина: 2-6 мм

* К - катоды; РК - резаные катоды; Д - дробь.

 

** Регистрация на ЛБМ не продлена.

     

 

Продолжение таблицы 1.5

 

Марки

Severonickel Combine H-1

NORNICKEL

Norilsk Nickel Harjavalta

Norilsk Nickel Harjavalta

Завод

Kola GMK, Россия

Kola GMK, Россия

Norilsk Nickel Harjavalta

Norilsk Nickel Harjavalta

Химический состав

Ni

99,96

>99,7

>99,7

>99,80

Со

0,011

0,0222

0,0222

0,0020

Fe

0,0051

0,0001

0,0001

0,0041

C

0,007

0,0026

0,0026

0,0202

S

0,0006

0,0009

0,0009

 

Cu

0,011

0,0005

0,0005

<0,0001

Zn

0,00085

<0,0001

<0,0001

<0,0001

Pb

0,00065

0,0001

0,0001

<0,0001

As

0,0003

<0,0001

<0,0001

<0,0001

Si

0,0008

<0,0005

<0,0005

 

P

<0,0003

<0,0002

<0,0002

<0,0002

Cd

<0,0001

 

 

 

Sn

<0,0001

<0,0001

<0,0001

<0,0001

Sb

<0,0001

<0,0004

<0,0004

<0,0004

Bi

<0,00002

<0,0010

<0,0010

<0,0010

Al

 

 

 

 

Mn

 

<0,0001

<0,0001

<0,0001

Mg

<0,0002

 

 

 

O

 

 

 

 

Вид продукции*

К, РК

К, РК

К, РК

б

Размеры

К: Технология электрорафинирования (с необрезанной кромкой)

 

890
980 (+/-50) мм
 
935
1135 (+/-50) мм
 
935
1185 (+/-50) мм
 

(с обрезанной кромкой)

 

800
900 (+/-50) мм
 
900
1120 (+/-50) мм
 
900
1160 (+/-50) мм
 

Толщина: 2-6 мм

 

Технология электроэкстракции:

 

1340
935 мм
 

Толщина: 3-12 мм

 

РК:

 

25,4
25,4 мм,
 
50,8
50,8 мм,
 
101,6
101,6 мм
 

Толщина: 2-6 мм

К:

 

890
970 мм
 

Толщина: 7-12 мм

 

РК:

 

12,7
12,7 мм,
 
25,4
25,4 мм,
 
50,8
50,8 мм
 
101,6
101,6 мм
 

Толщина: 8-12 мм

К:

 

890
970 мм
 

Толщина: 7-12 мм

 

РК:

 

12,7
12,7 мм,
 
25,4
25,4 мм,
 
50,8
50,8 мм
 
101,6
101,6 мм
 

Толщина: 8-12 мм

30
40
20 мм
 

* К - катоды; РК - резаные катоды; Д - дробь.

 

 

В дополнение к таблице 1.5 в таблице 1.6 приведено описание никелевой продукции зарубежных производителей, не зарегистрированной на ЛБМ.

 

Таблица 1.6 - Описание и химический состав никелевой продукции, не зарегистрированной на ЛБМ (данные компаний)

 

 

Pellets:

Rounds:

Disks:

Завод/

Компания

Copper Cliff/Vale

Clydach/Vale

Clydach/Vale

Long Harbour/Vale

Copper Cliff, Vale

Clydach,Vale

Наимен.

Nickel P-Pellets

Nickel P-Pellets

Nickel S-Pellets

Nickel Melt Rounds

Nickel Disks

Nickel Disks

Хим. состав

 

 

Ni

>99,98

>99,98

>99,97

Min 99,8

Min 99,8
 
Min 99,8
 

Со

<0,00002

<0,00002

<0,00002

 

 

 

Fe

<0,0006

<0,004

<0,004

 

 

 

C

<0,007

<0,011

<0,005

 

 

 

S

<0,0001

<0,0002

~0,022-0,030

 

 

 

Cu

<0,00004

<0,0001

<0,0001

 

 

 

Zn

<0,00002

<0,00002

<0,00002

 

 

 

Pb

<0,000002

<0,00001

<0,000001

 

 

 

As

 

 

 

 

 

 

Вид продукции

Карбонил. дробь

Карбонил. дробь

Карбонил. дробь

Электр. никель в виде "пуговиц"

Карбонильный Ni в виде дисков

Размеры

Диам.
8-12 мм
 
Диам.
8-12 мм
 
Диам.
6-14 мм
 
Диам.
25-29 мм, толщина
5-6 мм, вес 26-32 г
 
Диам.
14-18 мм, толщина 3,5-5,5 мм
 

Диам. >11 мм, толщина >5 мм

- по химическому составу превосходят следующие стандарты: ASTM B39, BS 375, R 99.5, NR9980, ISO 6283
 

 

Продолжение таблицы 1.6

 

 

Chips:

Завод, Компания

Copper Cliff, Vale

Clydach, Vale

Jinhcuan/ Jinhcuan Group

Наимен.

Nickel Plating Chips

Nickel Plating Chips

Electrolytic Nickel Chips

 

 

 

P-1

P-2

H-1

H-2

Хим. состав

Ni

>99,98

>99,98

>99,96*

>99,9*

>99,94*

>99,9*

Co

<0,00002

<0,00002

0,02

0,08

0,02

0,08

Fe

<0,0006

<0,004

0,01

0,02

0,01

0,02

C

<0,007

<0,007

0,01

0,01

0,01

0,02

S

<0,0001

<0,0001

0,001

0,001

0,02

0,02

Cu

<0,00004

<0,0002

0,01

0,02

0,01

0,02

Zn

<0,00002

<0,00002

0,0015

0,002

0,0015

0,002

Pb

<0,000002

<0,000003

0,001

0,001

0,001

0,001

Si

 

 

0,002

0,002

0,002

0,002

Pb

 

 

0,001

0,001

0,001

0,001

As

 

 

0,0008

0,001

0,0008

0,001

Cd

 

 

0,0003

0,0008

0,0003

0,0008

Sn

 

 

0,0003

0,0008

0,0003

0,0008

Sb

 

 

0,0003

0,0008

0,0003

0,0008

Bi

 

 

0,0003

0,0008

0,0003

0,0008

Mg

 

 

0,001

0,002

0,001

0,002

Вид продукции

Карбонильный Ni в виде "похожем на диски"

Электролитный Ni в виде "пуговиц"

Размеры

Диам.
17-25 мм, толщин
4-5 мм
 
Диам.
18-22, толщина
4-5 мм
 

 

* - Ni+Co

 

Продолжение таблицы 1.6

 

 

Tonimet

Utility

Handy Nickel

Завод, Компания

Matsusaka, Vale

Kaohsiung, Onsan, Dalian, Vale

Long Harbour, Vale

Niihama, Sumitomo Metal Mining

Наимен.

Tonimet briquettes

 Tonimet compacts

Utility Nickel

Utility Rounds

Handy-E

Handy-S

Хим. состав

Ni

~93

~97

>97

-97

99,8
 
99,9*
 

Co

~1,3

~1,3

~1,4

~2,4

0,15
 

 

Fe

~0,6

~0,6

~0,7

~0,015

0,02
 
0,02
 

С

 

 

~0,2

~ 0,005

0,01
 
0,010
 

S

~0,003

~0,003

~0,1

~ 0,0005

0,001
 

0,01-0,03

Cu

~0,1

~0,1

~0,4

~ 0,090

0,005
 
0,005
 

Si

 

 

~0,1

~0,001

0,004
 
0,005
 

P

<0,001

<0,001

~0,005

~0,0001

 

 

Cr

 

 

 

 

 

 

Mn

 

 

 

 

0,001
 
0,001
 

Pb

 

 

 

 

0,0015
 
0,0015
 

Вид прод-и

Ni, рафинир. по собств. способу в виде гранул или брикетов

Ni, рафинир. по собств. способу в виде "прессовок" цилиндрич. формы

Ni, рафинир. по собств. способу в виде дроби

Ni, рафинир. по собств. способу в виде "пуговиц"

Электрол. Ni в виде "пуговиц"

Размеры

Гранулы: 10-100 меш.

 

0,2-0,4 мм (60-90%)

 

0,4-0,9 мм (10-40%)

 

Брикеты: 20
30
15 мм
 
Диам.
высота
25
15 мм
 

3-80 мм (>96%)

Диам. 25-29 мм, толщина 5-6 мм, вес 26-32 г

Диаметр ~20 мм

* - Ni+Co

 

 

Окончание таблицы 1.6

 

Завод, Компания

Nikkelverk, Glencore

Nikkelverk, Glencore

Наимен.

Crowns:

 

 

Crowns

Microcrowns

D-crowns

D-Microcrowns

 

Хим. состав

Ni

>99,98

>99,98

>99,95

>99,95

>99,99

Co

<0,0002

<0,0002

<0,0002

<0,0002

<0,0002

Fe

<0,001

<0,001

<0,001

<0,001

<0,0005

C

<0,002

<0,002

<0,002

<0,002

<0,0015

S

<0,0002

<0,0002

<0,022

<0,02

<0,0002

Cu

<0,0001

<0,0001

<0,0001

<0,0001

<0,0001

Zn

<0,0002

<0,0002

<0,0002

<0,0002

 

Pb

<0,0002

<0,0002

<0,0002

<0,0002

Max 0,00010

Si

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

<0,0003

N

 

 

 

 

<0,0002

O

 

 

 

 

<0,002

Ag

 

 

 

 

Max 0,00010

Zn

 

 

 

 

<0,0002

Mg

 

 

 

 

 

Al

 

 

 

 

 

Ca

 

 

 

 

 

Cr

 

 

 

 

 

Mn

 

 

 

 

 

Вид продукц.

Элетрол. Ni в виде "корон"

Электрол. Ni в виде "микро-корон"

Электрол. Ni с доб. S в виде "корон"

Электрол. Ni c доб. S в виде "микро-корон"

Электрол. Ni с пониженным сод-ем С в виде резанных квадратов

Размеры

D~20 мм

D~12 мм

D~20 мм

D~12 мм

50
50 мм
 

 

Мировое производство рафинированного кобальта, по оценкам Cobalt Institute (CI) - Института кобальта (ранее Cobalt Development Institute), составило в 2018 году 124,3 тыс. т, что на 7,4 тыс. т выше показателя 2017 года [6] (таблица 1.7).

 

Таблица 1.7 - Производство рафинированного кобальта в 2017-2018 годах, т

Компания/страна

2017

2018

Китай (исключая производство Umicore в Китае)

69600

78360

Freeport Cobalt, Финляндия (ранее OMG)

12221

12874

Glencore: Nikkelverk, Норвегия (ранее Falconbridge)

3500

4200

Glencore: Katanga Mining, Демократическая Республика Конго

0

0

Glencore: Minara, Австралия

3000

3200

Umicore, Бельгия (включая производство в Китае)

6987

6360

Chambishi Metals, Замбия (90% ERG)

2520

1613

Sumitomo, Япония

4159

3669

NPMC, Канада (Sherritt)

3601

3234

Ambatovy, Мадагаскар (40% Sherritt)

3053

2852

Queensland Nickel, Австралия

0

0

Норильский никель, Россия

2077

1800

Vale, Канада (ранее Inco)

2906

2918

CTT, Марокко

1428

1619

Votorantim, Бразилия

46

8

ЮАР

1062

1089

Gecamines, Демократическая Республика Конго

400

400

Eramet, Франция

277

48

Индия

100

100

Итого:

116937

124344

 

Существенный вклад в предложение вносит вторичный кобальт - порядка 10 тыс. т/г, в том числе в США около 2,8 тыс. т. Однако оценки объёмов его производства носят весьма приблизительный характер, так как многие предприятия перерабатывают как первичное, так и вторичное сырье, и разделить эти потоки не представляется возможным.

 

По оценкам CI, кажущееся потребление кобальта (производство+импорт и минус экспорт) составило в 2018 году около 125 тыс. т против 123 тыс. т в 2017 году [6].

 

Основная часть кобальта используется при производстве аккумуляторных батарей (~ 76 тыс. т в 2018 году) и суперсплавов (~17,6 тыс. т в 2018 году), причём уровень производства перезаряжаемых источников энергии и, соответственно, потребление кобальта неуклонно растут (рисунок 1.2). Так, если в 1995 году спрос на кобальт в этом секторе потребления оценивался на уровне 700 т, то в 2014 году он приблизился к 40 тыс. т, а в 2018 году - к 76 тыс. т (60% мирового спроса). На все прочие области пришлось порядка 26% мирового спроса [7].

 

 

 

 

Рисунок 1.2 - Структура потребления кобальта в 2018 году (100% = 126 тыс. т)

По Кобальтовому контракту Лондонской биржи металлов (ЛБМ), введённому в действие в 2009 году, поставляемый кобальт должен был иметь чистоту минимум 99,3%, но с января 2018 года этот показатель заменён на 99,80%. Таким образом, на ЛБМ может быть поставлен кобальт минимальной чистоты 99,80%, а содержание прочих элементов указывается каждым производителем зарегистрированной на ЛБМ марки кобальта. (таблицы 1.8, 1.9) Кобальт может быть в виде катодов (ломаных или резаных), слитков, брикетов, "пуговиц" или (с 2015 года) крупнозернистого порошка.

 

Таблица 1.8 - Марки кобальта, зарегистрированные на ЛБМ (по данным ЛБМ)

 

Производитель/страна

Марка

Вид продукции
 

Votorantim Metais S.A., Бразилия

TOCANTINS ALLOY GRADE 99,8%
 

ЛК

Vale Canada Limited, Канада

VALE ELECTROLYTIC COBALT ROUNDS

ПГ

Yantai Cash Industrial Co., Ltd., Китай

CASH (см.17/241)

РК

Jinchuan Group Co., Ltd, Китай

GOLDEN CAMEL 9995

РК

Jiangsu Cobalt Nickel Metal Co., Ltd., Китай

KLK 9995

РК

Huayou Cobalt Co., Китай

Huayou
 

РК

Freeport Cobalt Oy, Финляндия

FC Coarse Powder S1 d200/1000

П

Sumitomo Metal Mining Co., Ltd, Япония

SMM CO 99,8%

РК

CTT - Compagnie de Tifnout Tiranimine, Марокко

CMBA
 

ЛК

Kasese Cobalt Company Limited, Уганда

KCCL
 

ЛК

JSC "Kola GMK", Россия

NORILSK 1

РК

Chambishi Metals Plc, Замбия

CMA

ЛК

Chambishi Metals Plc, Замбия

CMP

ЛК

1. Виды продукции: ЛК - ломаные катоды; РК - резаные катоды; ПГ - "пуговицы"; СЛ - слитки; П - порошок.

 

2. Регистрация на ЛБМ не продлена.

 

3. Произведён 16.07.2019 г. или после этой даты.

4. Произведён 26.04.2011 г. или после этой даты.

 

Таблица 1.9 - Описание и химический состав кобальтовой продукции, зарегистрированной на ЛБМ (Co - мин. содержание, примеси - макс. содержание)

Марки

VALE ELECTROLYTIC COBALT ROUNDS

TOCANTINS ALLOY GRADE 99,8%
 

SMM CO 99.8%

GOLDEN CAMEL 9995

KCCL
 

KLK 9995

CASH

CASH пере-

смотр.

CMBA

CMBA пере-

смотр.

Регист-

рация

18.04.2012

17.11.09

23.11.09

30.11.09

18.01.10

29.01.10

04.05.10

04.05.10

26.04.11

22.08.18

Хим. состав

Al

0,0002

0,0010

 

0,002

 

0,003

0,001

0,002

 

 

As

0,0002

 

 

0,0005

0,00002

0,0005

0,0003

0,0007

 

 

Bi

 

 

 

0,0003

 

0,0005

0,0003

0

 

 

С

0,0050

0,0060

0,01

0,005

0,012

0,007

0,005

0,005

0,0075

0,010

Ca

 

0,0010

 

 

0,005

 

 

 

0,0050

0,0050

Cd

0,0001

0,0020

0,0005

0,0003

0,005

0,0005

0,0003

0,005

0,0010

0,0010

Co

99,8

99,80

99,8

99,95

99,8

99,95

99,95

99,95

99,80

 

Сг

 

0,0010

 

 

0,005

 

 

 

0,0020

0,0020

Си

0,0002

0,0030

0,01

0,003

0,02

0,006

0,004

0,005

0,0050

0,0050

Fe

0,0008

0,0100

0,01

0,006

0,02

0,006

0,005

0,006

0,010

0,010

Mg

 

0,0010

 

0,002

0,005

0,002

0,001

0,002

0,002

0,0020

Mn

0,0008

0,0030

0,001

0,005

0,01

0,005

0,001

0,005

0,0050

0,0100

Ni

0,17

0,0800

0,15

0,002

0,08

0,008

0,005

0,01

0,030

0,030

P

0,0005

 

 

0,001

 

0,002

0,001

0,001

 

 

Pb

0,0008

0,0020

0,001

0,0004

0,01

0,0005

0,001

0,0005

0,0050

0,0100

S

0,0010

0,0050

0,001

0,001

0,008

0,002

0,001

0,001

0,007

0,010

Sb

0,0004

 

 

0,0003

 

0,0005

0,0003

0,0006

 

 

Se

0,0001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Si

 

0,0010

0,001

0,003

 

0,003

0,001

0,003

 

 

Sn

 

 

 

0,0003

 

0,0005

0,0003

0,0005

 

 

Zn

0,0016

0,0025

0,005

0,002

0,01

0,003

0,001

0,002

0,0050

0,0050

Вид продукци
 

ПГ

ЛК

РК

РК

ЛК

РК

ЛК

ЛК

ЛК

ЛК

 

Окончание таблицы 1.9

 

Марки

CMA

CMP

FC Coarse Co Powder Powder

Norilsk 1

Huayou

Регистрация

29.08.2013

29.08.2013

22.12.2016

08.05.2019

16.07.2019

Хим. состав

 

 

 

 

 

Al

0,0010

0,0010

 

 

 

As

 

 

 

 

 

Bi

 

 

 

 

 

С

0,0200

0,0100

0,1

0,01

0,0047

Ca

 

 

 

 

 

Cd

0,0050

0,0015

0,001

0,0003

0,0005

Co

99,80

99,90

99,8

99,90

99,99

Сг

 

 

 

 

 

Си

0,0050

0,0040

0,0015

0,005

0,0007

Fe

0,0100

0,0050

0,001

0,005

0,0017

Ma

0,0030

0,0010

 

 

 

Mn

0,0100

0,0020

0,005

0,0001

0,0002

Ni

0,0500

0,0400

0,005

0,05

0,0008

P

 

 

 

 

 

Pb

0,0060

0,0040

0,001

0,0003

0,0002

S

0,0050

0,0050

0,04

0,001

0,0002

Sb

 

 

 

 

 

Se

 

 

 

 

 

Si

0,0010

0,0010

 

 

 

Sn

 

 

 

 

 

Zn

0,0070

0,0050

0,001

0,0004

0,0002

Вид продукции
 

ЛК

ЛК

П

РК

РК

Регистрация не продлена.
 
Марка снята с регистрации.
 
Виды продукции: ЛК - ломаные катоды, РК - резаные катоды, ПГ - "пуговицы", П - крупнозернистый порошок.
 

 

 

      1.1. Никель- и кобальтсодержащие руды. Запасы и ресурсы

Содержание никеля в земной коре составляет около 0,01% масс., он занимает пятое место по распределению в земной коре, уступая лишь Fe, O, Si и Mg. Однако число пригодных для экономически эффективного извлечения металла промышленных месторождений ограничено.

 

Мировые запасы никеля в рудах оцениваются в 89 млн т. Выявленные наземные ресурсы никеля в рудах (табл.1.10), содержащих 1% никеля или больше, составляют по крайней мере 130 млн т никеля, в том числе 60% в латеритовых и 40% в сульфидных месторождениях. Значительные ресурсы никеля сосредоточены также в глубоководных конкрециях.

 

Около 8,5% мировых запасов никеля сосредоточено в России (7,6 млн т). По этому показателю Россия занимает 4-е место в мире, уступая Индонезии (21 млн т), Австралии (19 млн т) и Бразилии (11 млн т) [8].

 

Таблица 1.10 - Мировые запасы никеля на 2018 год, тыс. т

 

Страна

Запасы

Индонезия

21000

Австралия

19000

Бразилия

11000

Россия

7900

Новая Каледония

н/д

Куба

5500

Филиппины

4800

Южная Африка

3700

Китай

2800

Канада

2700

Гватемала

1800

Мадагаскар

1600

Колумбия

440

США

110

Другие страны

6500

Итого

89000

 

Мировые запасы кобальта, по оценкам US Geological Survey, составляют 6,9 млн т, а выявленные наземные ресурсы - около 25 млн т. В дополнение к этому ресурсы кобальта в железомарганцевых конкрециях и корках на океанском дне оцениваются почти в 120 млн т [9].

 

Основными геолого-промышленными типами месторождений никеля и кобальта являются магматические сульфидные медно-никелевые, гипергенные силикатные никелевые коры выветривания и гидротермальные арсенидные и сульфоарсенидные никель-кобальтовые и собственно кобальтовые месторождения (табл.1.11, 1.12). Важнейшие промышленные минералы никеля (и кобальта) приведены в табл.1.13.

 

Таблица 1.11 - Мировые запасы кобальта на 2018 год, тыс. т [9]

 

Страна

Запасы

Демократическая Республика Конго

3400

Австралия

1200

Куба

500

Филиппины

280

Россия

250

Канада

250

Мадагаскар

140

Китай

80

Папуа-Новая Гвинея

56

США

38

ЮАР

24

Марокко

17

Прочие страны

640

Итого

6900

 

Таблица 1.12 - Содержание никеля и прочих компонентов в суммарных запасах сульфидных и окисленных руд, разрабатываемых никелевыми компаниями, по состоянию дел на 2018 год [10-20]

 

Компания/рудник

Содержание, %

Содержание, г/т

 

 

Ni

Cu

Co

Pt

Pd

Au

Примечания

Сульфидные руды:

Vale (Садбери)

1,40

1,78

0,03

1,2

1,5

0,5

 

Vale (Манитоба)

1,76

0,10

 

 

 

 

на 2010 г.

Vale (Voisey’s Bay)

2,12

0,94

0,13

 

 

 

 

Glencore (INO: Raglan и Садбери)

2,17

0,94

0,05

0,58

1,02

 

 

Lundin (Eagle)

2,8

2,4

0,1

0,7

0,5

0,3

На 2016 г. Ag 3,4

BHP Billiton (Mt Keith)

0,65

 

 

 

 

 

 

ВНР Billiton (Leinster)

1,6

 

 

 

 

 

 

Норильский никель (Талнахский узел)

0,93

1,71

н/д

1,12

4,21

0,24

 

Норильский никель (Кольский п-в)

0,59

0,28

н/д

0,02

0,03

0,01

 

Окисленные руды:

Vale (Sorowako)

1,74

 

 

 

 

 

Fe-21;

-32 ; MgO-15
 

Vale (Onca Puma)

1,53

 

0,044

 

 

 

Fe-13;
-39; MgO-24
 

Vale (VNC (Goro))

1,42

 

0,11

 

 

 

Данные на

2014 г.

MgO-4,64

Glencore (MurrinMurrin)

1,05

 

0,081

 

 

 

 

Glencore (Koniambo)

2,22

 

 

 

 

 

 

South32 (Cerro Matoso)

1,2

 

 

 

 

 

 

Larco (Греция)

1-1,3

 

 

 

 

 

 

Sherritt (Moa Bay)

1,15

 

0,12

 

 

 

44 Fe

Sumitomo (Coral Bay)

1,26

 

 

 

 

 

 

Sumitomo (Taganito)

1,25

 

 

 

 

 

 

Antam (сапролит)

1,5-2,5

 

 

 

 

 

25 Fe max

Antam (лимонит)

1,2min

 

 

 

 

 

25 Fe
 

Sherritt (Ambatovy)

0,93

 

0,08

 

 

 

 

 

Таблица 1.13 - Важнейшие промышленные минералы никеля и кобальта [21]

 

Название минерала и химическая формула

Содержание, %

 

Ni

Co

Сульфиды

Пентландит
 

22-42

1-3

Никелистый пирротин FeS

0,4-0,7

-

Миллерит NiS

61-64

0,1-0,5

Линнеит
 

-

40-53

Кобальтпирит
 

-

0,05-3

Арсениды, сульфоарсениды и арсенаты

Скуттерудит
 

0-9

11-20

Саффлорит
 

0-0,3

10-30

Шмальтин - хлоантит
 

1-21

4-24

Кобальтин CoAsS

0,5-2

26-34

Эритрин
 

0-6

20-30

Силикаты, гидросиликаты и гидроксиды

Гарниерит
 

16-35

0-0,1

Ревдинскит
 

16-35

0,0-0,1

Никелевый керолит
 

10-15

Следы

Нонтронит
 

0,5-2,0

Следы

Никелевый серпофит
 

4-5

Следы

 

Характерной особенностью сульфидных месторождений, сосредоточенных преимущественно на территории России и Канады, является сравнительно выдержанный минеральный состав руд. Главными минералами руд являются пирротин, пентландит, халькопирит и магнетит. Руды содержат никель, медь, кобальт, платиноиды, а также селен и теллур, золото, серебро и серу. Месторождения описываемого типа являются ведущими в запасах и добыче никеля и кобальта в России.

 

В сульфидных рудах чаще всего основная часть никеля встречается в виде минерала пентландита
. Лишь небольшие количества никеля бывают представлены миллеритом NiS, виоларитом
и никельсодержащим пирротином
. В рудах некоторых месторождений Австралии, например, существенная часть никеля представлена полидимитом
. Пентландит всегда встречается вместе с другими сульфидными минералами, чаще всего с пирротином