硫酸鎳有無(wú)水物、六水物和七水物三種,商用多為六水物,有α-型和β-型兩種變體,前者為藍色四方結晶,后者為綠色單斜結晶。按照產(chǎn)品分類(lèi),可以分為電鍍級硫酸鎳(Ni質(zhì)量分數≥21%,Co質(zhì)量分數≤0.05%)與電池級硫酸鎳(Ni質(zhì)量分數≥22%,Co質(zhì)量分數0.4%)。前者應用于電鍍工業(yè)與電池工業(yè)中,是電鍍鎳和化學(xué)鎳的主要鎳鹽,也是金屬鎳離子的來(lái)源,能在電鍍過(guò)程中離解鎳離子和硫酸根離子;后者是生產(chǎn)三元前驅體重要原料之一。
硫酸鎳的下游需求領(lǐng)域
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從生產(chǎn)原料來(lái)看,硫酸鎳的生產(chǎn)路線(xiàn)主要包括五條:硫化鎳礦→高冰鎳→硫酸鎳;硫化鎳礦→精煉鎳→硫酸鎳;紅土鎳型礦→濕法冶煉鎳中間品→硫酸鎳;紅土型鎳礦→火法冶煉鎳鐵→高冰鎳→硫酸鎳;回收鎳產(chǎn)品→再加工→硫酸鎳。硫酸鎳的主要原料來(lái)源于品位較高的硫化鎳礦,近年來(lái)開(kāi)始使用紅土鎳礦作為原料,一方面是由于紅土鎳礦開(kāi)采歷史較短,資源豐富,生產(chǎn)的鎳生鐵相對過(guò)剩,由鎳生鐵至高冰鎳的技術(shù)已成熟;另一方面隨著(zhù)硫化鎳礦儲量的不斷減少,品位下降,開(kāi)采和冶煉成本隨之增加,供應難以滿(mǎn)足需求。因此,隨著(zhù)中間品加工技術(shù)的突破,低品位紅土鎳礦可以通過(guò)濕法冶煉鎳中間品生產(chǎn)硫酸鎳,較高品位的紅土鎳礦通過(guò)生產(chǎn)鎳生鐵轉產(chǎn)高冰鎳,進(jìn)而生產(chǎn)硫酸鎳。
硫酸鎳主要生產(chǎn)路線(xiàn)
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以往的鎳資源主要用于生產(chǎn)不銹鋼,近年來(lái)在鋰電池市場(chǎng)需求快速增長(cháng)的背景下,鋰電池對于鎳資源的需求大幅增長(cháng),鎳通常以硫酸鎳的形式進(jìn)入電池產(chǎn)業(yè)鏈,可應用于三元動(dòng)力電池及傳統的鎳鎘、鎳氫電池領(lǐng)域,在三元動(dòng)力電池領(lǐng)域,主要用于加工生產(chǎn)三元前驅體,在三元鋰電池的高鎳化趨勢下,電池級硫酸鎳需求將持續增長(cháng),自2018年起我國硫酸鎳產(chǎn)值呈持續增長(cháng)態(tài)勢,2021年國內硫酸鎳產(chǎn)值達416.6億元,同比增長(cháng)141.65%。
2018-2021年中國硫酸鎳產(chǎn)值統計