东方证券发布HPAL工艺中镍钴沉淀路线对比研究报告。在红土镍矿湿法冶金HPAL工艺中，有价金属浸出后的沉淀富集是整体工艺的关键环节。氢氧化钠经转碱转晶种改造后广泛应用于力勤OBI、华越等中资项目；氧化镁沉淀具有安全性、产品纯度、含水率等优势，在Cawse、Ravenstrophe、Goro等外资项目中已有成熟应用历史。国产活性氧化镁供应能力提升有望打破应用瓶颈。
沉淀富集：HPAL工艺的关键环节
目前的红土镍矿湿法冶金企业基本以第三代HPAL工艺为主，酸浸后经矿浆中和、逆流洗涤、中和除杂等工序后得到净化液，再采用氢氧化物或硫化物沉淀，得到MHP或MSP中间产品。沉淀富集工序直接决定中间品品质和后续精炼效率，是整体工艺的关键环节之一。
若采用硫化物沉淀，获得的中间品为MSP，产品杂质含量低、镍钴沉淀率可达99%以上。但需建设配套制氢厂和硫化氢气体厂，投资和运行成本高，硫化氢毒害性强、安全风险大，后期新建项目中应用较少。氢氧化沉淀工艺相对简单，MHP仅通过“酸溶—除杂—萃取”即可获得硫酸镍溶液，工艺流程短、效率高、成本更低，为新建项目主流选择。
氢氧化钠沉淀：从直接沉淀到转碱转晶种
氢氧化钠作为镍沉淀剂直接沉淀效率较低。以Ramu项目投产早期为例，直接沉淀MHP产品含水率高达74%、镍含量仅35%、含大量硫酸镁等可溶性盐、回收率仅70%左右，经济效益较差。
中国恩菲开发了转碱转晶种技术，将氢氧化钠加入到镍钴沉淀底流中，使体系中镁离子转化成氢氧化镁，发生液相转碱反应，成功将氢氧化钠沉淀剂转化为氢氧化镁沉淀剂。反应方程式为：2NaOH + MgSO4 = Mg(OH)2↓ + Na2SO4；NiSO4 + Mg(OH)2 = Ni(OH)2↓ + MgSO4。中冶瑞木项目经改造后达产率迅速提高，力勤OBI、华越等项目均采用基于瑞木实践的碱基活化控制技术（AACP）。
氧化镁沉淀：含水率低、纯度高，外资项目验证成熟
氧化镁沉淀工艺是以氧化镁作沉淀剂，通过调节浸出液酸度沉淀富集镍钴。当pH达到Ni2+、Co2+水解沉淀的pH时开始发生水解，氧化镁与浸出液中H+反应使水解向正反应方向进行。沉淀反应方程式为：MgO + 2H+ = Mg2+ + H2O；Me2+ + 2H2O → Me(OH)2↓ + 2H+。
氧化镁沉淀具有多重优势。首先，氧化镁碱性相对较弱，安全性高。其次，不会引入钠、钙等杂质，产品纯净度高。此外，氧化镁水解后为中强碱，溶解度低，引入氢氧根速度慢，易于多相沉淀机制维持，生成的晶体颗粒尺寸大、水合程度低，产品含水率低、过滤性优良。与氢氧化钠相比，含水率由平均70%降至54%，最低可达40%以下，显著降低运输和烘干成本。
表4：MgO沉镍钴技术应用情况| 项目 | 投产时间 | 产能（万吨Ni/年） | 产品性质 |
|---|
| Cawse | 1998年 | 0.9 | Ni含量30%，Co含量8% |
| Ravenstrophe | 2007年 | 5.0 | 含水40-42%；Ni含量40% |
| Goro | 2016年 | 0.6 | 达产率50% |
氧化镁应用瓶颈在于活性材料供应
氧化镁沉淀镍钴工艺最早于1998年在澳大利亚Cawse项目中应用，2002年获专利授权后转让给BHP Billiton并应用于Ravenstrophe项目。典型项目包括澳大利亚Cawse、Ravenstrophe和新喀里多尼亚Goro。
氧化镁的活性对镍钴沉淀至关重要，需要采用具有一定活性的氧化镁作为沉淀剂。放置时间过长、运输贮存不当均会导致氧化镁失去活性，需特殊运输装备和全密闭料仓。高活性氧化镁制备条件苛刻导致成本较高。理论上，每万吨镍约需7000-8000吨活性氧化镁，对于几万吨镍/年规模的大型冶炼厂需求巨大。缺乏充足、稳定、价格相对低廉的供应来源，成为制约选择氧化镁作为镍钴沉淀剂的主要因素。国产活性氧化镁供应能力提升有望打破这一瓶颈。
