东方证券发布印尼红土镍矿湿法冶炼及HPAL工艺专题分析。红土镍矿储量丰富，已成为镍资源供给主要增量，印尼产量占全球50%。2021年以来中资企业在印尼大规模布局红土镍矿湿法项目，截至2024年底已建成产能约39万吨，在建及规划产能超60万吨。HPAL工艺中，有价金属浸出后的沉淀富集是关键环节，氧化镁沉淀工艺成熟但受限于活性材料供应，国产替代有望打破瓶颈。
红土镍矿湿法冶炼成主流，HPAL工艺占比持续提升
红土镍矿在全球镍资源供给中约占70%，印尼是全球最大的红土镍矿产出国，2023年产量约180万吨，占全球总产量50%。由于硫化镍矿长期开采导致资源保有量下降、品位下滑，红土镍矿资源开发利用加速。1995年红土镍矿产量占比低于40%，2020年已升至70%左右。
红土镍矿的提取工艺分湿法冶炼和火法冶炼两大路线。火法冶炼适用于镍品位相对较高的残积层红土矿，采用RKEF流程生产镍铁，优点是适应性好、回收率较高，缺点是能耗大、污染重。湿法冶炼可处理低品位矿石，成熟工艺包括还原焙烧氨浸（RRAL）、高压酸浸（HPAL）和常压酸浸（AL）。其中HPAL工艺能耗低、污染少、质量优，并且随技术、设备进步和规模扩大，经济性优势逐步突显。
HPAL工艺三代演进，第三代成新建项目主流
目前红土镍矿湿法冶金企业基本以第三代HPAL工艺为主，在250-270℃、4-5MPa高温高压条件下加入硫酸处理低品位红土镍矿，镍钴等有价金属溶出，绝大部分铁、部分铝通过转型反应留在渣中，实现选择性浸出。酸浸后经中和、洗涤、除杂得到净化液，再采用氢氧化物或硫化物沉淀，得到MHP或MSP中间产品。
第一代HPAL以古巴Moa项目为代表，采用立式无机械搅拌高压浸出釜，温度246℃、压力4.1MPa。第二代以西澳Bulong、Cawse、Murrin Murrin项目为代表，采用4隔室卧式高压釜，温度250-255℃、压力4.1-4.5MPa。第三代以巴布亚新几内亚Ramu、菲律宾Coral Bay、印尼力勤OBI、华越、青美邦、华飞等项目为代表，采用7隔室卧式高压釜，温度245-270℃、压力4-5MPa。
MHP为中间品主流形态，氢氧化钠沉淀经改造后广泛应用
新建项目多采用氢氧化沉淀工艺以MHP为中间品，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。硫化物沉淀虽产品杂质含量低、镍钴沉淀率可达99%以上，但需配套制氢厂和硫化氢气体厂，投资和运行成本高、安全风险大，后期新建项目应用较少。
氢氧化钠作为镍沉淀剂直接沉淀效率较低，MHP颗粒小、沉降性能差、含水率高达74%、镍含量仅35%、回收率约70%。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镁离子转化成氢氧化镁，成功将氢氧化钠沉淀剂转化为氢氧化镁沉淀剂。中冶瑞木项目经改造后达产率迅速提高，力勤OBI项目、华越项目等均采用该方案。
表2：三代HPAL技术特点对比| 代际 | 反应釜特点 | 温度/压力 | 代表项目 |
|---|
| 第一代 | 立式无机械搅拌 | 246℃/4.1MPa | 古巴Moa |
| 第二代 | 4隔室卧式 | 250-255℃/4.1-4.5MPa | 西澳Bulong、Cawse |
| 第三代 | 7隔室卧式 | 245-270℃/4-5MPa | Ramu、OBI、华越 |
红土镍矿分层决定工艺路线，褐铁矿层适配湿法
红土镍矿从地表向下可分为三层。第一层褐铁矿层（高铁低镍），镍含量0.8-1.3%、铁含量40-50%，适合湿法工艺。第二层过渡层，镍含量1.3-1.8%、铁含量25-40%，湿法或火法均可。第三层腐泥土层（低铁高镍），镍含量1.5-3.0%、铁含量15-25%，适合火法工艺。
镍的两个主要应用方向为不锈钢和新能源产业。中国不锈钢产业逐渐饱和，新能源汽车增速更高，三元前驱体需求量持续增加推动硫酸镍需求迅速提升。红土镍矿-湿法中间品-硫酸镍已成为硫酸镍制备主流工艺，MHP原料占比约55%。
