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          1. 媒體報道

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            《中國有色金屬報》頭版報道中國恩菲新能源金屬基礎材料產業鏈技術體系
            作者:中國恩菲 發布時間:2021年12月16日 瀏覽次數:
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              12月4日,《中國有色金屬報》頭版發表題為《中國恩菲:打造新能源金屬基礎材料產業鏈技術體系》的文章,全面介紹了在向“3060雙碳目標”邁進的征程中,中國恩菲為行業的綠色可持續發展提供助力,立足自身在有色礦冶領域的傳統優勢下,圍繞資源端、冶煉端以及材料端,打造的新能源基礎材料產業鏈技術體系。

              

              中國恩菲:打造新能源金屬基礎材料產業鏈技術體系

              當前,在國家全面貫徹落實習近平生態文明思想,提出“3060雙碳”目標的大背景下,加快能源結構轉型、發展新能源已經成為助力實現“兩個一百年”奮斗目標的重大戰略問題。在確保目標實現的過程中,動力電池產業成為推動新能源發展的核心支撐力量,而新能源電池用基礎材料的制備,是保障我國新能源產業鏈安全的關鍵。

              面對國家和行業的重大需求,中國恩菲積極承擔起“有色礦冶國家隊、綠色環保排頭兵、新興產業創新者”的使命責任,依托自身在有色礦冶領域的傳統優勢,圍繞資源端、冶煉端以及材料端,打造了新能源基礎材料產業鏈技術體系,致力于為行業的發展貢獻“恩菲力量”。

              打造國內礦山工程的技術源創地

              保障新能源基礎材料戰略性資源供給安全

              新能源電池金屬基礎材料主要包括鎳、鈷、鋰等有色金屬品種和石墨等。受資源稟賦和開發技術水平等因素的制約,鎳、鈷、鋰等重要礦產資源主要依賴進口。此外,隨著易開發利用資源的消耗,開發難選、難利用資源成為行業發展必須面對的問題。如何通過技術創新,提高戰略性金屬礦產資源的開采利用率,提速基礎材料采選綠色發展水平,保障新能源基礎材料資源端的供給安全,成為我國新能源產業面臨的第一道難關。

              作為我國礦山工程技術的主要源創地,中國恩菲一直引領著我國礦山工程技術的發展,并在長期研究和工程實踐中,形成了獨特的礦山專長技術體系,為提升中國乃至世界礦業技術水平做出了突出貢獻。在國家大力倡導和支持新能源產業的今天,中國恩菲主動承擔起國有企業的時代使命,以科學研究為統領,將技術研發和工程實踐相結合,不斷提升戰略性資源的開發利用水平。

              鋰資源是制造新能源電池最為關鍵的礦產資源,鹽湖鹵水、鋰輝石和鋰云母是主要的提鋰原料。在當前的技術水平下,其中以鋰輝石礦提取的鋰礦資源質量更佳、產量最大。中國恩菲作為國內較早參與鋰資源開發、研究、咨詢和設計的單位,早在上世紀70年代就完成了新疆可可托海鋰輝石礦的施工圖設計和建設,并在此后幾十年內,逐漸形成了重介質選礦法和浮選法等先進工藝技術。進入新時代,面對新能源產業發展對鋰礦資源的迫切需求和我國鋰礦資源對外依存度較高的局面,中國恩菲依托深厚的技術積淀,繼續開展科學研究,并積極推動成果轉化,在鋰輝石、鹽湖鹵水和鋰云母的開發中均取得了突出的業績,承擔起了扎布耶鹽湖、一里坪鹽湖、木絨鋰礦采選尾工程、大紅柳灘鋰輝石多金屬礦和江西多個鋰云母項目的設計、咨詢工作,為我國鋰資源開發利用率的提升和緩解對外依存的局面作出了積極貢獻。

              除鋰礦外,鈷和鎳是新能源產業的核心產品——三元電池正極材料的重要原材料。近年來,由于能量密度高、成本低等優點,高鎳三元電池成為了行業的熱點研究方向,導致鎳資源需求持續提升。中國恩菲作為國內最大的鎳工程設計單位,設計的項目鎳產量約占中國總鎳產量的95%以上,為行業的資源保障作出了卓越貢獻。具體到新能源產業,目前,用于新能源電池生產的鎳礦資源主要包括硫化鎳礦和紅土鎳礦,且受資源類型限制,我國鎳鈷資源開發長期集中在國內的硫化鎳礦資源。中國恩菲是世界上唯一全面掌握硫化鎳、紅土鎳礦開采工藝的設計企業。1959年至今,中國恩菲參與了中國“鎳都”金川集團的建設,承擔了采礦、選礦、冶煉到配套的輔助工程等全流程工作,打造了硫化礦領域的諸多經典。在紅土鎳礦方面,中國恩菲是中國境內唯一掌握采選冶全過程工程服務能力的企業,在采選冶等方面擁有  約50項核心技術和專利,并以EP或EPC模式參與了巴布亞新幾內亞、緬甸、印度尼西亞和菲律賓的多個紅土鎳礦采選冶聯合項目,成功樹立起具有國際影響力的“恩菲品牌”。

            金川鎳采選冶聯合項目

              在鈷領域,鈷礦石長期作為銅礦和鎳礦的副產品進行開采,主要集中在非洲部分國家和澳大利亞。目前,中國恩菲是國內最早提煉鈷的工程服務企業,在銅鈷、鎳鈷、錳鈷等的采選冶方面擁有多項自主核心專長技術,并研發了銅鈷鎳鈷礦、錳鈷礦選礦成套專有及技術特效選礦藥劑,成功實現以上礦種的高效分選,具有分選技術經濟指標優良、藥劑清潔環保、選礦水可全部循環利用、對復雜多變礦石的適應性強等多種優勢。

              在工程實踐中,中國恩菲已在剛果(金)、贊比亞等多國完成了一系列具有廣泛影響力的項目,打造了以贊比亞謙比希銅礦為代表的智能礦山典范工程,為國內外業主提供了優質的鈷礦資源采、選、冶一系列解決方案,產生了良好的經濟效益,更為國家戰略金屬資源安全提供了技術保障。

              石墨礦是新能源電池負極的原材料。相對其他領域,目前國內石墨行業存在選礦廠規模較小、大多數選礦廠設備裝備水平不高、選礦自動化和智能選礦廠發展較晚等問題,嚴重阻礙了行業的良性發展。中國恩菲進入石墨礦領域以來,積極將自身在其他領域積累的半自磨工藝、以高壓輥磨機為核心的多碎少磨新工藝以及浮選柱工藝技術等運用到石墨選礦中,為行業簡化工藝流程、促進產品指標,乃至推動選礦自動化和智能化、打造智慧工廠作出了積極貢獻。目前,中國恩菲已參與了國內多個重要的石墨礦項目,致力于通過實現綠色智能礦山采選以及大型尾礦庫、高純球形和負極材料設施建設,打造天然石墨負極新材料產業基地。

              依托有色冶金傳統業務優勢

              構建新能源基礎材料冶煉提取端服務體系

              如何將戰略性礦產資源進行有效的冶煉和利用,是促進新能源電池產業發展的另一關鍵問題。目前,中國恩菲形成了涵蓋鎳、鈷、鋰等新能源基礎材料戰略資源的冶煉及電池材料制備的綜合業務體系,并推動和承擔了相關領域的標準、規范編制工作,努力掌握行業話語權,促進行業的規范化、標準化、國際化。

              在鎳冶煉方面,中國恩菲憑借濕法、火法冶金技術,可進行鎳礦資源的冶煉、精煉,并延伸到三元電池材料的制備,形成了鎳礦在冶煉端的全流程處理能力。中國恩菲已全面掌握了硫化鎳礦的處理能力,并且早在2003年就為國內企業探索境外紅土鎳礦資源開發提供支持,掌握了紅土鎳礦制備電池原料的工藝技術。此外,中國恩菲還是少有的同時具備傳統電積鎳、電解鎳、電鍍級鎳鹽及動力電池用鎳鹽、高鎳前驅體等項目的設計及總承包能力的國際化工程公司。

              在鎳粗煉方面,中國恩菲掌握紅土鎳加壓酸浸制備粗制氫氧化鎳鈷核心技術和裝備,設計建成的中冶瑞木巴新濕法項目是具有世界影響力的紅土鎳礦加壓酸浸穩定超產的項目。鎳精煉方面,中國恩菲在濕法領域掌握高冰鎳、氫氧化鎳鈷、硫化鎳鈷、鎳豆、廢電池粉等各種含鎳物料的濕法處理工藝,可最大程度實現低消耗制備高純鎳鈷基產品。中國恩菲設計建成的金川集團鎳精煉廠及中冶瑞木巴新項目分別是國內傳統鎳精煉和鎳基新能源電池新材料領域的典范。除了對產品精益求精,中國恩菲還對冶煉過程中的環保問題十分關注,目前已完全實現鎳鈷新能源濕法冶煉及材料制備領域的涉重污染物達標或零排放,徹底打破新能源產業鏈存在較大環保隱患的行業誤區,促進了行業良性可持續發展。在鎳火法冶煉方面,中國恩菲從20世紀70年代起就開發了鼓風爐煉鎳、電爐煉鎳,在90年代設計了亞洲第一座鎳閃速熔煉爐,在21世紀初期與行業企業聯合開發了富氧頂吹鎳熔煉技術,近年來持續打造鎳系電池新材料項目。為推動紅土鎳礦鎳鈷資源的回收利用,中國恩菲還形成了還原熔煉生產鎳鐵和還原硫化熔煉生產鎳锍兩種技術體系,其中自主研發的REKF工藝等已經成為行業主流技術。近年來,隨著熔池熔煉技術的發展,中國恩菲還將熔池熔煉紅土鎳礦生產鎳锍鎳鐵作為新的研究方向,致力于開發更加先進的技術,推動行業技術水平持續提升。

            巴布亞新幾內亞瑞木鎳鈷采選冶聯合項目

              在鈷冶煉方面,中國恩菲掌握水鈷礦、含鈷合金、粗制鈷鹽、含鈷復雜硫化礦的濕法冶煉技術。其中,對于含鈷復雜硫化礦,中國恩菲創造性地通過工藝及設備革新,利用氧壓浸出技術實現硫資源和反應熱的有效利用,同時達到浸出有價金屬及凈化的目的,實現了含鈷復雜硫化礦在氧氣氛條件下,在180℃-210℃的自熱無差別浸出過程,鈷的浸出率大于99%,鎳、銅等浸出率大于98.5%,硫的氧化率大于99.5%。中國恩菲還在工程設計中集成了耐蝕耐磨材料、專有設備及自動化控制等技術,攻克了高溫、高壓、高氧濃度等復雜工況下材料磨蝕、系統安全及控制等難題。在鈷的濕法精煉方面,中國恩菲擁有完善的銨體系和鈉體系萃取提純鈷工藝及成套裝備,并能資源化回收冶煉原料中的錳,直接制備電池級的硫酸錳溶液,用于前驅體的合成工序,成本顯著低于外購精制硫酸錳的同時,大幅降低了前驅體對錳礦資源量的需求。含鈷產品端,中國恩菲具備電池級硫酸鈷、電池級碳酸鈷、合金用小松比碳酸鈷、羥基氧化鈷、高電壓及高振實電池級四氧化三鈷、陶瓷級氧化鈷的制備設計及總承包能力。在工程實踐方面,中國恩菲設計并建成了世界規模最大、品種最齊全的鈷新材料工廠,為我國乃至全世界鈷產品冶煉及新材料制備行業樹立了一個卓越的標桿。

              在鋰資源領域,中國恩菲全面布局鋰云母提鋰、鋰輝石提鋰、鹽湖鹵水提鋰三種工藝的研發探索,構建了鋰研發、工程化體系,其中在礦物提鋰領域獲得14項專利,多次獲得省部級以上優秀工程咨詢獎、優秀工程設計獎和科技進步獎。在產出質量最高的鋰輝石提鋰技術領域,中國恩菲承擔了國內首個鋰輝石提鋰項目——新疆115廠(新疆鋰鹽廠前身)的設計工作,邁出了我國鋰輝石提鋰技術早期探索的重要一步。

              雖然鋰輝石提鋰技術的產出質量最高,但由于鋰精礦優質資源多集中在南美鋰三角和澳洲,國內產能依賴進口,資源安全不確定性較大。成熟的鹽湖在我國青海和西藏地區也有所分布,雖然目前鹽湖提鋰提純難度較大,產量較低,但隨著技術的發展,鹽湖提鋰有望成為我國鋰資源開發的新趨勢。目前,中國恩菲承擔了中國首個鹽湖提鋰項目——西藏扎布耶鋰資源開發工程以及白銀扎布耶鋰資源項目、中國首個當年建成當年達產達標項目——五礦鹽湖一里坪鹽湖1萬噸碳酸鋰EPC項目等重大工程,為我國鹽湖提鋰的發展作出了積極貢獻。近年來,中國恩菲還打造了國內首個智能化鋰鹽示范工廠,積極探索以工業級碳酸鋰或鹽湖鋰精礦為原料制取高純碳酸鋰、氫氧化鋰、磷酸(二氫)鋰、氟化鋰,成為了中國高純鋰鹽技術領先者。

            五礦鹽湖一里坪鹽湖1萬噸碳酸鋰項目

              在鋰云母領域,我國的鋰云母儲量較為豐富,鋰云母提鋰技術在制備碳酸鋰的同時,還可得到氟化鈣、硫酸鋁銫銣和明礬等有用的副產品,可提高資源利用率,大幅度降低生產成本,具有較好的發展前景。中國恩菲承擔了中國第一個鋰云母提鋰項目——江西805廠(江西鋰廠前身)的礦山開發和冶煉工作,內容涉及技術研發、工程設計工作,是該領域的開拓者和引領者。近年來,中國恩菲致力于鋰云母提鋰新工藝的技術研發,目前正與業內知名企業開展合作,積極布局鋰云母技術創新,打造工程一體化技術服務體系。

              致力于實現產業鏈閉環式服務

              突破新能源核心產品制備及電池回收技術

              新能源電池基礎材料產業鏈不僅涉及礦產資源的開發提取,還要加快突破電池核心產品制備技術瓶頸,推動成果轉化,同時充分考慮經濟效益與環境保護的和諧,做好廢舊電池回收,實現產業鏈的閉環。中國恩菲審時度勢,堅持走好產業鏈發展的“最后一公里”,聚焦電池核心材料制備及廢舊電池回收等領域的技術研發和工程實踐,積極打造新能源領域“圍繞創新鏈布局產業鏈”的鏈長。

              三元正極材料是制備新能源動力電池的核心產品,一般是指鎳鹽、鈷鹽、錳鹽三種成分進行不同比例調整組成的正極材料,用其制成的三元鋰電池有能量密度高、續航里程長的優點。三元前驅體是生產三元正極材料最核心的上游產品,因此其工藝技術水平也是推動鋰電池及其下游產業發展的主要因素。目前,國內企業大部分采用精制鎳、鈷、錳鹽類原料的三元前驅體技術,成本較高,并未完全貫通冶煉及材料生產工序。

              當前,中國恩菲已形成了以低成本精煉獲得的溶液直接生產三元正極材料前驅體的短流程技術,可以實現產業鏈前端冶煉與后端材料制備的緊密結合。此外,中國恩菲還掌握前驅體制備全流程工藝及核心質量管控措施,具備高品質NCM、NCA前驅體的設計和總承包經驗。在不懈的科學研究和工程實踐中,中國恩菲不斷熟悉國際頂流電池工廠對前驅體工廠的內控要求,針對大型前驅體制備領域的實際情況,打造了可進行穩態進料、粉料均質洗分、粉體輸送的專利設備,形成了具有恩菲特色的自主核心專長技術,并成為國內少有的可以大規模生產三元正極材料前驅體的企業。中國恩菲設計并總承包的中冶新材料項目是新中國五礦實現千億動力電池市場、打通“新動力板塊”上下游的核心項目,也是中國五礦、中冶集團緊密圍繞國家京津冀協同發展和新能源汽車發展的重大戰略布局,全面整合自身鎳、鈷、鋰等礦產資源優勢和高端動力鋰電池正極材料技術研發優勢,全力打造的覆蓋全產業鏈、千億級新能源材料產業板塊的奠基之作。項目投產運營后,成為國內已經投入運營的規模最大、裝備水平最先進的三元前驅體項目及全球最大的高純氧化鈧研發、生產基地,榮獲了包括中國建設工程魯班獎在內的多項國家級、省部級大獎。

            中冶新材料項目

              硅基復合材料因具有超高的比容量,是公認的新一代高比能量鋰離子電池負極材料。為解決硅基材料在高性能鋰離子電池中的應用瓶頸,硅基材料通常與碳或石墨等形成復合材料,由其匹配高鎳三元正極材料,是鋰離子電池突破能量密度限制的必由技術路線,因此硅基復合負極材料規?;苽浼夹g成為當前新能源產業攻關的核心任務之一。中國恩菲依托子企業洛陽中硅高科技有限公司的硅基材料制備技術國家工程研究中心和博士后科研工作站以及國際領先的硅材料產業技術,以博士團隊為核心,自主建成硅基粉體材料研發與產業孵化平臺,掌握了硅基負極材料高性能納米前驅體批量制備工藝和硅-碳復合與改性工藝,形成了高性能硅基復合負極“材料-工藝-裝備”一體化技術,助力新能源關鍵基礎材料國家隊建設。

            中國恩菲子公司洛陽中硅高科技有限公司

              廢舊動力電池回收是新能源基礎材料產業鏈的最后一個環節,也是對新能源產業所有相關有色金屬品種進行回收利用、實現產業鏈閉環的重要一環。在該領域,中國恩菲可對照《國家新能源汽車動力蓄電池溯源信息管理系統暫行管理規定》,對廢舊電池進行信息采集和分類儲存,以及拆解、破碎、熱處理及物理分選等工序,最后產生隔膜、樁頭、銅箔、鋁箔、外殼及電池粉料等產品,實現資源的二次利用。在電池破碎、熱處理和物理分選過程中,中國恩菲可對上述工序產生的廢氣進行二次高溫燃燒,確保有毒有害氣體去除干凈,二次燃燒尾氣冷卻后經除塵器、堿洗等環保設施處理,確保尾氣符合《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996排放,真正做到資源回收過程的綠色化、環?;?。截至目前,中國恩菲擁有廢舊鋰電池處理領域的7項授權專利,涉及廢舊鋰離子電池綜合回收領域的各個方面,并在國內及東南亞、歐洲的十余個重大工程項目中,有效實現了科研成果的工程化應用。

              中國恩菲還積極探索新能源產業鏈其他領域的回收技術,為行業的綠色可持續發展提供智力支持。在新能源產業,很多企業會產出大量副產物,對環境造成負面影響。針對這種情況,中國恩菲開發了濕法浸出渣的回轉窯電爐回收技術和鎳鈷火法渣的加壓浸出回收技術,并成功運用于國內多個新能源項目,實現了副產物的無害化、減量化處理及資源循環利用。

              進入新時期,隨著“綠水青山就是金山銀山”理念的日益深入人性和科學技術的不斷發展,新能源產業必將在未來全球能源結構中占據越來越重要的位置,而行業也必將面臨更加激烈的競爭。承前啟后,繼往開來,恩菲人開拓進取、奉獻擔當的腳步不會停歇。在向“3060雙碳目標”邁進的征程中,中國恩菲將繼續依托自身的技術和工程優勢,積極承擔起時代賦予的使命責任,為我國新能源產業基礎材料的發展作出更大貢獻!

             

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