硫酸镍有无水物、六水物和七水物三种,商用多为六水物,有α-型和β-型两种变体,前者为蓝色四方结晶,后者为绿色单斜结晶。按照产品分类,可以分为电镀级硫酸镍(Ni质量分数≥21%,Co质量分数≤0.05%)与电池级硫酸镍(Ni质量分数≥22%,Co质量分数0.4%)。前者应用于电镀工业与电池工业中,是电镀镍和化学镍的主要镍盐,也是金属镍离子的来源,能在电镀过程中离解镍离子和硫酸根离子;后者是生产三元前驱体重要原料之一。
硫酸镍的下游需求领域
资料来源:共研网整理
从生产原料来看,硫酸镍的生产路线主要包括五条:硫化镍矿→高冰镍→硫酸镍;硫化镍矿→精炼镍→硫酸镍;红土镍型矿→湿法冶炼镍中间品→硫酸镍;红土型镍矿→火法冶炼镍铁→高冰镍→硫酸镍;回收镍产品→再加工→硫酸镍。硫酸镍的主要原料来源于品位较高的硫化镍矿,近年来开始使用红土镍矿作为原料,一方面是由于红土镍矿开采历史较短,资源丰富,生产的镍生铁相对过剩,由镍生铁至高冰镍的技术已成熟;另一方面随着硫化镍矿储量的不断减少,品位下降,开采和冶炼成本随之增加,供应难以满足需求。因此,随着中间品加工技术的突破,低品位红土镍矿可以通过湿法冶炼镍中间品生产硫酸镍,较高品位的红土镍矿通过生产镍生铁转产高冰镍,进而生产硫酸镍。
硫酸镍主要生产路线
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以往的镍资源主要用于生产不锈钢,近年来在锂电池市场需求快速增长的背景下,锂电池对于镍资源的需求大幅增长,镍通常以硫酸镍的形式进入电池产业链,可应用于三元动力电池及传统的镍镉、镍氢电池领域,在三元动力电池领域,主要用于加工生产三元前驱体,在三元锂电池的高镍化趋势下,电池级硫酸镍需求将持续增长,自2018年起我国硫酸镍产值呈持续增长态势,2021年国内硫酸镍产值达416.6亿元,同比增长141.65%。
2018-2021年中国硫酸镍产值统计