《镍精矿企业单位产品能源消耗限额》行业标准.docx

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《镍精矿企业单位产品能源消耗限额》行业标准

《镍精矿企业单位产品能源消耗限额》行业标准

修订研究报告

一、背景与目的

镍是一种十分重要的有色金属原料，被用来制造不锈钢、高镍合金钢和合金结构钢，广泛用于飞机、雷达、导弹、坦克、舰艇、宇宙飞船、原子反应堆等各种军工制造业。

在民用工业中，镍常在结构钢、耐酸钢、耐热钢等中大量应用。

镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层，镍钴合金是一种永磁材料，广泛用于锂电池、电子遥控、原子能工业和超声工艺等领域，在化学工业中，镍常用作氢化催化剂。

由于镍在各类工业中有重要作用，特别是在军事工业中的重要地位，因此一直被列为战略金属。

镍氢二次电池（Ni/MH）以其高比容量、高比功率、长寿命、安全性好等优异的综合性能，成为目前电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）的最佳动力电源,镍氢电池末来将广泛应用于新能源汽车领域。

我国镍矿资源主要分布在甘肃、新疆、吉林、云南、四川、青海等省，已探明储量大约有900万吨，其中工业储量400万吨，远景储量500万吨，同时伴生有铜金属储量约有500万吨、钴金属储量20余万吨及相当规模的铂族元素及稀贵金属。

甘肃省的金川铜镍硫化矿床含镍、铜、钴、铂族金属，具有极其重要的开采价值，其镍储量约占全国60%左右。

根据目前各国公布的镍储量看，我国镍的保有储量仅次于新喀里多尼亚、古巴、加拿大、俄罗斯、印度尼西亚和菲律宾，占第7位。

经过60多年的努力，我国出现了金川集团股份有限公司、吉林吉恩镍业股份有限公司、新疆新鑫矿业股份有限公司、江西锂业科技有限公司、陕西华泽股份有限公司、广西银亿、青山控股有限公司等大型镍冶炼企业，目前，国内最大的镍冶炼生产企业金川集团股份有限公司电解镍生产能力达15万吨/年；吉恩镍业股份有限公司拥有电解镍产能1.5万吨/年，硫酸镍产能3.5万吨/年，氯化镍产能1000吨/年，氢氧化镍产能4000吨/年；江锂公司规划到2020年，镍产能达10万吨/年。

目前我国镍矿石全部依靠地下矿山开采，上世纪80年代以前开采方法比较落后，以电耙、人工为主进行开采，为了减少基本建设投资，很多矿山采用了崩落法开采，贫化率和损失率均超过20%以上。

自上世纪80年代开始，以金川龙首矿、吉林富家矿为代表的中型矿，在发展矿山机械化开采、充填工艺现代化方面取得了很大发展。

目前中国镍矿山的采矿量9O%采用胶结充填采矿法，回收率都能控制在95%左右，出矿品位比崩落法提高了20%～30%，给选矿回收率和精矿品位的提高打下了良好基础，同时使冶炼回收率得到相应的提高。

目前国内外镍选矿主要采用“阶段磨矿，阶段选别”的混合浮选流程，联合使用高效选矿药剂和新型高效的破碎、筛分、磨矿及选别设备，以获得较高回收率的铜镍混合精矿。

我国金川公司采用综合浮选工艺，按贫矿系列和富矿系列两套工艺进行选矿，得到两种硫化铜镍混合精矿。

吉恩镍业公司选矿磨矿工艺流程为二段连续闭路磨矿。

第一段由一台Ф2700×3600和Ф2700×2100球磨机及一台2Ф1500分级机，一台2Ф2400分级机组成。

第二段由一台Ф2700×3600球磨机及两台Ф500水力旋流器构成，使磨矿最终矿粉浆细度达到-0.074mm（70-75%）,由管道直接送浮选工序。

选矿浮选工艺流程为两粗两扫三精流程，混合精矿进行铜镍分离的浮选流程。

粗扫为两个平等系列，采用XCK/KYF充气式浮选机32槽，精选采用GF-4浮选机18槽，铜镍分离采用GF-1.1浮选机44槽。

为便于后续工艺处理，部分企业也采用优先浮选工艺，先选出硫化铜精矿，并得到含铜相对较低的硫化镍精矿，如芬兰Kevitsa硫化镍精矿。

国内外一些镍厂使用的硫化铜镍精矿成分见下表。

硫化镍精矿化学成分（%）

工厂

国家

Ni

Cu

Co

Fe

S

MgO

SiO2

CaO

冶炼法

吉林镍业

中国

6.53

0.46

0.2

22.18

15.98

1.02

26.43

3.16

电炉

金川公司

中国

6.09

3.02

0.17

35.36

25.43

8.29

10.29

1.76

电炉

7.50

3.80

0.19

39.57

27.20

6.10

8.13

1.09

闪速炉

舍利特矿业公司

加拿大

10.00

2.00

0.50

38.00

31.00

湿法

汤普逊镍冶炼厂

加拿大

7.50

0.25

-

41.00

28.00

2.00

12.00

电炉

铜崖冶炼厂

加拿大

6.00

42.00

28.00

鼓风炉

哈贾伐尔塔冶炼厂

芬兰

6.00

0.50

0.24

38.00

26.00

7.00

15.00

闪速炉

卡尔古利镍冶炼厂

澳大利亚

10.57

0.93

0.19

37.05

29.58

5.53

10.13

闪速炉

纳杰日金斯克冶炼厂

俄罗斯

7.63

3.57

0.34

47.86

33.02

0.44

2．04

闪速炉

皮克威冶炼厂

博茨瓦纳

2.90

3.40

0.20

46.00

30.00

1.00

8.00

闪速炉

在镍精矿的生产过程中，其掘进、选矿及辅助生产，将产出大量的废弃物，这些废弃物有废石、尾矿等，充分利用这些弃物，既能减少环境污染，又能降低矿山开采成本。

我国镍铜钴及铂族金属资源相对国外资源品位较低、伴生元素多、成份复杂，多为低品位镍矿，技术相对发达国家起步晚，采矿、选矿单位产品能耗高，在清洁生产和资源综合利用方面与国外先进水平还有一定的差距。

为了规范镍精矿企业能源消耗限额要求、统计范围、计算原则和计算方法，全国有色金属标准化技术委员会于2009年发布了YS/T708--2009《镍精矿单位产品能源消耗限额》标准，这一行业标准颁布后对镍矿山企业的能源统计和能源管理工作起到了一定的规范和促进作用。

二、原标准存在的问题与不足

1、原标准《镍精矿单位产品能源消耗限额》（YS/T708--2009）发布于2009年，执行时间较长。

随着镍采选技术的发展，新技术和新设备不断应用，如采选工艺优化、井下大型无轨设备、选矿大型浮选机应用以及空压机的余热利用等，使采矿和选矿工艺能耗得到优化，原标准中的能耗限额值已不具备先进性和科学性，缺乏现实指导意义，不能满足有色金属工业转型升级、供给侧结构改革和创新发展的需要，也不能满足当前国家产业政策对有色行业节能的要求，与当前的经济增长模式不相适应，不能有效地指导镍精矿生产企业节能降耗工作的深入开展。

2、现有镍矿山生产企业采矿和选矿能耗指标，均达到原标准规定的能耗限额先进值，因此，原标准不能更好更快地淘汰落后产能，促进镍矿山企业的技术进步和新工艺、新设备的使用，加强环境保护，综合利用资源，降低能源消耗；不能有效规范镍矿山企业的投资与生产行为，制止盲目投资和低水平重复建设，促进矿山企业改进现有开采技术，提高采场出矿效率，最大限度地回收贫矿资源。

3、在制订原标准时，国内镍产品生产原料主要为硫化镍矿，且均为井下开采。

近年来，我国镍铁产量和红土镍矿进口量增长迅猛，2012年镍铁含镍量已占到我国原生镍产量的60%以上，因此，对原标准的适用范围应进行修订。

4、随着节能技术的进步，矿山单位对空压机余热进行了回收利用，原标准不涉及余热利用能耗的计算原则，因此，需要对其修订。

5、原标准中能源消耗限额仅规定了镍采矿和选矿工艺综合能耗，但镍采矿和选矿消耗的能源主要为电力，原标准没有设置电力消耗限额，为提高矿山、选矿设备电能利用效率，淘汰高耗能设备，需增加电力消耗限额指标。

6、原标准计算范围仅说明采矿和选矿所统计的工序，但对每个工序的统计范围和主要耗能设备没有进行说明，为比较镍矿山和选矿单位各工序能耗，需统一明确各工序统计范围。

鉴于上述原标准存在的问题，需对YS/T708--2009《镍精矿单位产品能源消耗限额》行业标准进行修订。

三、任务来源及计划要求

为了进一步提高我国终端用能产品能效市场准入门槛和高耗能行业能耗准入门槛，充分发挥能耗标准的引领作用，推动节能技术进步，提高节能管理水平，加快产业结构调整和优化升级，必须对有色金属产品的能耗标准进行深入研究，建立和完善科学合理的有色金属能耗标准体系，达到节能减排和提高能源利用效率的目的，满足国家宏观调控和市场需求。

根据工信部《工业和信息化部办公厅关于印发2017年第二批行业标准制修订计划的通知》（工信厅科［2017］70号）和有色金属工业协会《关于下达2017年第二批协会标准制修订计划的通知》（中色协科字［2017］76号）的文件精神，在全国有色金属标准化技术委员会的安排下，由金川集团股份有限公司负责修订YS/T708--2009《镍精矿单位产品能源消耗限额》，并于2019年10月完成。

四、工作过程简述

金川集团股份有限公司在接到修订YS/T708--2009《镍精矿单位产品能源消耗限额》标准的任务后，十分重视此项工作，专门成立了标准修订项目组，成员由矿山单位从事生产工艺技术人员和具有丰富经验的能源管理人员组成，确定工作内容，制订工作计划，确保修订质量和工作进度。

为了使《镍精矿企业单位产品能源消耗限额》科学、合理，力求先进，促进企业进行工艺技术创新，提高资源综合利用率，强化用能考核，推动企业节能降耗工作的深入开展，实现绿色发展，在全国有色金属标准化委员会的领导下，标准修订项目组开展了电话、信函、网络以及现场考察等方式进行调研，收集了新疆喀拉通克矿业有限责任公司、哈密和鑫矿业有限责任公司以及吉恩镍业股份有限公司等矿山企业能耗指标数据、主要生产工艺以及对标准的修订意见。

并对金川集团股份有限公司2015~2017年三年期间采矿和选矿产品能耗进行了分类整理和统计，为标准修订提供了数据基础。

五、标准修订原则及依据

（一）标准修订原则

1、本标准修订执行国家标准《标准化工作导则》GB/T1.1-2009。

2、本标准修订以实际可操作性为前提，满足合理性、适应性、先进性等为原则。

3、本标准修订同时应符合国家有关法律、法规、政策和相关标准要求。

4、符合有色行业标准编制要求。

5、满足国家淘汰落后产能的要求，促进镍矿山企业的技术进步和新工艺、新设备的使用。

6、支持企业对低品位镍矿的开发利用，促进矿山企业改进现有开采技术，提高采场出矿效率，最大限度地回收贫矿资源。

（二）标准修订依据

1、本标准修订以国家重要产业政策和有色金属行业供给侧改革为指导。

2、本标准以2015-2017年我国镍矿山企业能耗实绩以及世界镍矿山企业能耗先进水平为依据。

3、本标准是在YS/T708--2009《镍精矿单位产品能源消耗限额》基础上，以国家标准GB2589-2008《综合能耗计算通则》等为依据，参考行业规范《中国有色金属工业能耗统计报表计算方法规定》。

4、确保现有镍矿山企业持续健康发展，进一步提高镍矿山企业准入门槛，优化能耗先进水平为依据。

六、标准修订内容

1、对原标准第3章的标题进行了更新，更新后的标题为“术语和定义”。

2、珊除了原标准“3.3辅助能耗”，增加了镍精矿综合能耗的定义内容。

3、对第4章中的表1、表2、表3，新增了采矿、选矿工艺电耗和工艺综合能耗的限定值、准入值和先进值。

4、加严了对镍精矿企业能耗限定值、准入值及先进值的要求。

5、对原标准第5章的标题进行了更新，新标准增加了“5.1.1统计方法”条款内容。

6、更新了原标准“5.1.1企业实际（生产）消耗的各种能源”条款内容。

7、珊除了原标准“5.1.3能源实物量的计量”条款内容。

8、更新了原标准“5.1.4各种能源的计量单位”条款内容。

9、更新了原标准5.1.6条款内容。

10、新增了“5.1.7余热利用能耗的计算原则”条款内容。

11、新增了“5.1.8其他”条款内容。

12、新增了“5.2.3辅助能耗及损耗分摊量的计算”条款内容。

13、更新了原标准的计算范围，新增了采矿、选矿工序和工艺能耗的计算范围。

14、新增了“5.3.3镍精矿工艺”条款内容。

15、新增了第6章节能管理与措施条款内容。

16、对原标准附录A和附录B新增了能源品种，并做了补充说明。

七、采矿、选矿工艺及能耗指标的规定

1、采矿和选矿工艺的确定

金川集团股份有限公司和吉林镍业公司的矿山采矿均采用下向分层六角形进路胶结充填采矿法。

目前国内外镍选矿主要采用“阶段磨矿，阶段选别”的混合浮选流程，联合使用高效选矿药剂和新型高效的破碎、筛分、磨矿及选别设备，以获得较高回收率的铜镍混合精矿。

金川集团股份有限公司镍选矿采用“两磨两选”的浮选工艺流程，联合使用高效选矿药剂，在保证精矿品位和氧化镁合格的前提下，获得较高回收率的铜镍混合精矿。

2、采矿和选矿能耗指标的规定

2.1生产工序划分

2.1.1坑采工艺按生产过程和特征分为下列工序。

即:

采掘、运输、提升、充填、压风、通风和排水等工序。

2.1.2选矿工艺按生产过程和特征分为下列工序。

即:

碎矿、磨矿、浮选、脱水以及尾矿等工序。

2.2生产工艺能耗计算

2.2.1为消除镍矿石品位对产品能耗的影响，便于比较不同企业产品能耗的高低，坑采各工序均按每吨采掘矿岩耗能量计算，选矿各工序按处理每吨矿石的耗能量计算。

2.2.2根据本标准规定计算工艺能耗,当采、选工序划分与本标准不一致时，可按实际工序组成计算工艺能耗。

2.2.3矿山、选矿能源消耗主要为电力，因此，本标准修订增加了矿山、选矿工艺电耗。

3、能耗指标等级的划分

为提高镍矿山企业准入门坎，优化能耗指标，使之达到先进水平。

本标准能耗指标分为能耗限定值、能耗准入值和能耗先进值。

能耗限定值现有矿山企业产品能耗必须达到的指标。

能耗准入值是指新建和改造镍矿山企业能耗准入条件，符合产业政策的镍矿山和镍选矿企业必须在国家规定的期限内通过技术改造达到准入条件；能耗先进值，就是国内先进水平，达到或接近世界同类产品能耗先进水平，是节能型镍矿山企业和镍选矿企业能耗指标的要求。

4、适用范围

通过调查，国内镍矿山企业均采用坑采，没有露天开采，无法收集镍矿山露天开采企业产品能耗。

因此，本标准仅适用于镍金属坑采企业，不适用于镍金属露天开采企业。

附录A《常用能源品种现行参考折标煤系数》（资料性附录）

考虑所有折标煤能耗指标建立在现行折标煤系数上，故增加此附录。

附录A资料的折标煤系数如遇国家统计部门规定发生变化，能耗等级指标则应另行设定。

附录B《耗能工质能源等价值》（资料性附录）

本资料来源于GB2589-90《综合能耗计算通则》中的附录A。

附录B资料的能源等价值如有变动，以国家统计部门最新公布的数据为准。

八、标准水平

该标准首次修订，产品能耗标准达到国内先进水平。

九、标准属性

本标准为有色金属行业强制性标准。