شانگهای ویثی با موفقیت میزبان مشترک انجمن بین‌المللی صنعت نیکل و کبالت چین ۲۰۲۴: بینش‌ها و کاربردهای فیلتراسیون

I.مقدمه

صنعت نیکل و کبالت بخش حیاتی بخش فلزات غیرآهنی است که در سال‌های اخیر رشد مثبتی را تجربه کرده است. با توجه به اینکه تغییرات زیست‌محیطی، مانند تغییرات اقلیمی، در مرکز توجه قرار گرفته‌اند، نیکل نقش مهمی در فناوری‌های انرژی پاک، به‌ویژه در باتری‌های انرژی جدید، ایفا می‌کند. با این حال، این صنعت با چالش‌های متعددی از جمله کمبود داخلی منابع نیکل و کبالت، نوسانات قابل توجه قیمت در بازار جهانی نیکل و کبالت، افزایش رقابت در داخل صنعت و شیوع موانع تجاری جهانی روبرو است.

 

امروزه، گذار به انرژی کم‌کربن به یک تمرکز جهانی تبدیل شده است و توجه فزاینده‌ای را به فلزات کلیدی مانند نیکل و کبالت جلب می‌کند. با تکامل سریع چشم‌انداز صنعت جهانی نیکل و کبالت، تأثیر سیاست‌های کشورهای اروپایی و آمریکای شمالی بر بخش انرژی‌های نو به طور فزاینده‌ای آشکار می‌شود. مجمع بین‌المللی صنعت نیکل و کبالت چین ۲۰۲۴ از ۲۹ تا ۳۱ اکتبر در نانچانگ، استان جیانگشی چین برگزار شد. هدف این مجمع، ترویج توسعه سالم و منظم در صنعت جهانی نیکل و کبالت از طریق ارتباطات و همکاری گسترده در طول این رویداد است. شرکت سیستم فیلتر ویثی شانگهای، به عنوان میزبان مشترک این کنفرانس، مفتخر است که بینش‌ها را به اشتراک بگذارد و کاربردهای فیلتراسیون مرتبط با صنعت را معرفی کند.

 

 

دوم. بینش‌هایی از انجمن نیکل و کبالت

 

1.بینش‌های نیکل و کبالت لیتیوم

(1کبالتافزایش اخیر قیمت مس و نیکل منجر به افزایش سرمایه‌گذاری و آزادسازی ظرفیت شده است که منجر به عرضه بیش از حد مواد اولیه کبالت در کوتاه‌مدت شده است. چشم‌انداز قیمت کبالت همچنان بدبینانه است و باید برای رسیدن به کف قیمتی در سال‌های آینده آماده شد. انتظار می‌رود در سال ۲۰۲۴، عرضه جهانی کبالت ۴۳۰۰۰ تن از تقاضا فراتر رود و مازاد پیش‌بینی‌شده برای سال ۲۰۲۵ بیش از ۵۰۰۰۰ تن باشد. این مازاد عرضه در درجه اول ناشی از رشد سریع ظرفیت در سمت عرضه است که با افزایش قیمت مس و نیکل از سال ۲۰۲۰ تحریک شده است و توسعه پروژه‌های مس-کبالت در جمهوری دموکراتیک کنگو و پروژه‌های هیدرومتالورژی نیکل در اندونزی را تشویق کرده است. در نتیجه، کبالت به عنوان یک محصول جانبی به وفور تولید می‌شود.

 

پیش‌بینی می‌شود مصرف کبالت در سال ۲۰۲۴ با نرخ رشد سالانه ۱۰.۶ درصد بهبود یابد که عمدتاً ناشی از بهبود تقاضای ۳C (کامپیوتر، ارتباطات و لوازم الکترونیکی مصرفی) و افزایش نسبت باتری‌های سه‌تایی نیکل-کبالت است. با این حال، انتظار می‌رود رشد در سال ۲۰۲۵ به دلیل تغییر در مسیر فناوری باتری‌های خودروهای با انرژی جدید، به ۳.۴ درصد کاهش یابد که منجر به عرضه بیش از حد سولفات کبالت و در نتیجه ضرر شرکت‌ها می‌شود. شکاف قیمتی بین کبالت فلزی و نمک‌های کبالت در حال افزایش است و تولید کبالت فلزی داخلی به سرعت در سال‌های ۲۰۲۳، ۲۰۲۴ و ۲۰۲۵ به ترتیب به ۲۱۰۰۰ تن، ۴۲۰۰۰ تن و ۶۰۰۰۰ تن افزایش می‌یابد و به ظرفیت ۷۵۰۰۰ تن می‌رسد. عرضه بیش از حد از نمک‌های کبالت به کبالت فلزی تغییر می‌کند که نشان‌دهنده پتانسیل کاهش بیشتر قیمت در آینده است. عوامل کلیدی که باید در صنعت کبالت مورد توجه قرار گیرند عبارتند از تأثیرات ژئوپلیتیکی بر تأمین منابع، اختلالات حمل و نقل که بر دسترسی به مواد اولیه تأثیر می‌گذارد، توقف تولید در پروژه‌های هیدرومتالورژی نیکل و قیمت پایین کبالت که مصرف را تحریک می‌کند. انتظار می‌رود شکاف قیمتی بیش از حد بین فلز کبالت و سولفات کبالت به حالت عادی برگردد و قیمت پایین کبالت ممکن است مصرف را افزایش دهد، به ویژه در بخش‌های با رشد سریع مانند هوش مصنوعی، پهپادها و رباتیک، که آینده‌ای روشن برای صنعت کبالت را نشان می‌دهد.

 

 

(2)لیتیومدر کوتاه‌مدت، ممکن است به دلیل جو حاکم بر اقتصاد کلان، قیمت کربنات لیتیوم افزایش یابد، اما پتانسیل کلی افزایش قیمت محدود است. پیش‌بینی می‌شود تولید منابع لیتیوم جهانی در سال ۲۰۲۴ به ۱.۳۸ میلیون تن LCE برسد که افزایشی ۲۵ درصدی نسبت به سال گذشته و در سال ۲۰۲۵ به ۱.۶۱ میلیون تن LCE برسد که افزایشی ۱۱ درصدی را نشان می‌دهد. انتظار می‌رود آفریقا تقریباً یک سوم از رشد افزایشی در سال ۲۰۲۴ را با افزایشی تقریباً ۸۰ هزار تنی LCE به خود اختصاص دهد. از نظر منطقه‌ای، پیش‌بینی می‌شود معادن لیتیوم استرالیا در سال ۲۰۲۴ حدود ۴۴۴۰۰۰ تن LCE تولید کنند که ۳۲۰۰۰ تن افزایش خواهد داشت، در حالی که انتظار می‌رود آفریقا در سال ۲۰۲۴ حدود ۱۴۰۰۰۰ تن LCE تولید کند و به طور بالقوه در سال ۲۰۲۵ به ۲۲۰۰۰۰ تن LCE برسد. تولید لیتیوم در آمریکای جنوبی همچنان در حال افزایش است و نرخ رشد ۲۰ تا ۲۵ درصدی برای دریاچه‌های نمک در سال‌های ۲۰۲۴-۲۰۲۵ پیش‌بینی می‌شود. در چین، تولید منابع لیتیوم در سال ۲۰۲۴ تقریباً ۳۲۵۰۰۰ تن LCE تخمین زده می‌شود که ۳۷ درصد افزایش نسبت به سال قبل را نشان می‌دهد و انتظار می‌رود در سال ۲۰۲۵ به ۴۱۵۰۰۰ تن LCE برسد و رشد آن به ۲۸ درصد کاهش یابد. تا سال ۲۰۲۵، دریاچه‌های نمک ممکن است از میکای لیتیوم به عنوان بزرگترین منبع تأمین لیتیوم در کشور پیشی بگیرند. انتظار می‌رود تعادل عرضه و تقاضا از سال ۲۰۲۳ تا ۲۰۲۵ از ۱۳۰ هزار تن به ۲۰۰ هزار تن و سپس به ۲۵۰ هزار تن ال‌سی‌ای ادامه یابد و مازاد پیش‌بینی‌شده تا سال ۲۰۲۷ به طور قابل توجهی کاهش یابد.

 

هزینه منابع لیتیوم جهانی به شرح زیر رتبه‌بندی شده است: دریاچه‌های نمک < معادن لیتیوم خارج از کشور < معادن میکای داخلی < بازیافت. با توجه به همبستگی نزدیک بین قیمت ضایعات و قیمت‌های لحظه‌ای، هزینه‌ها بیشتر به قیمت پودر سیاه بالادستی و باتری‌های فرسوده وابسته هستند. در سال 2024، انتظار می‌رود تقاضای جهانی نمک لیتیوم حدود 1.18 تا 1.20 میلیون تن LCE با منحنی هزینه مربوطه 76000 تا 80000 یوان در هر تن باشد. هزینه صدک هشتادم حدود 70000 یوان در هر تن است که عمدتاً توسط معادن میکای داخلی با عیار نسبتاً بالا، معادن لیتیوم آفریقا و برخی از معادن خارج از کشور هدایت می‌شود. برخی از شرکت‌ها به دلیل کاهش قیمت، تولید را متوقف کرده‌اند و اگر قیمت‌ها به بالای 80000 یوان افزایش یابد، این شرکت‌ها ممکن است به سرعت تولید را از سر بگیرند که منجر به افزایش فشار عرضه می‌شود. اگرچه برخی از پروژه‌های منابع لیتیوم خارج از کشور کندتر از حد انتظار پیش می‌روند، اما روند کلی همچنان رو به گسترش مداوم است و وضعیت عرضه بیش از حد جهانی معکوس نشده است و موجودی بالای داخلی همچنان پتانسیل بازگشت را محدود می‌کند.

 

2. بینش‌های ارتباطات بازار

برنامه‌های تولید برای ماه نوامبر در مقایسه با تعطیلات پس از اکتبر، با کمی تفاوت در تولید بین کارخانه‌های فسفات آهن لیتیوم، به سمت بالا اصلاح شده‌اند. تولیدکنندگان پیشرو فسفات آهن لیتیوم، استفاده از ظرفیت بالا را حفظ می‌کنند، در حالی که شرکت‌های سه‌گانه شاهد کاهش جزئی حدود ۱۵ درصدی در تولید بوده‌اند. با وجود این، فروش اکسید کبالت لیتیوم و سایر محصولات دوباره افزایش یافته است و سفارشات کاهش قابل توجهی نشان نداده‌اند که منجر به چشم‌انداز کلی خوش‌بینانه تقاضا برای تولیدکنندگان داخلی مواد کاتدی در ماه نوامبر شده است.

 

اجماع بازار در مورد کف قیمت لیتیوم حدود ۶۵۰۰۰ یوان در هر تن و محدوده بالایی بین ۸۵۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰۰ یوان در هر تن است. به نظر می‌رسد پتانسیل نزولی قیمت کربنات لیتیوم محدود باشد. با کاهش قیمت‌ها، تمایل بازار برای خرید کالاهای نقدی افزایش می‌یابد. با مصرف ماهانه ۷۰۰۰۰ تا ۸۰۰۰۰ تن و موجودی مازاد حدود ۳۰۰۰۰ تن، حضور معامله‌گران و تاجران متعدد آتی، هضم این مازاد را آسان می‌کند. علاوه بر این، در شرایط نسبتاً خوش‌بینانه اقتصاد کلان، بدبینی بیش از حد بعید است.

 

 

ضعف اخیر در بازار نیکل به این واقعیت نسبت داده می‌شود که سهمیه‌های RKAB برای سال ۲۰۲۴ فقط تا پایان سال قابل استفاده هستند و سهمیه‌های استفاده نشده را نمی‌توان به سال آینده منتقل کرد. انتظار می‌رود تا پایان دسامبر، عرضه سنگ معدن نیکل کاهش یابد، اما پروژه‌های جدید پیرومتالورژی و هیدرومتالورژی به بهره‌برداری خواهند رسید و دستیابی به وضعیت عرضه آرام را دشوار می‌کند. با توجه به اینکه قیمت‌های LME در پایین‌ترین سطح اخیر خود قرار دارند، پریمیوم سنگ معدن نیکل به دلیل کاهش عرضه افزایش نیافته و پریمیوم‌ها در حال کاهش هستند.

 

در مورد مذاکرات قراردادهای بلندمدت برای سال آینده، با توجه به اینکه قیمت‌های نیکل، کبالت و لیتیوم همگی در سطوح نسبتاً پایینی قرار دارند، تولیدکنندگان کاتد عموماً از اختلاف در تخفیف‌های قراردادهای بلندمدت خبر می‌دهند. تولیدکنندگان باتری همچنان «وظایف غیرقابل‌دستیابی» را به تولیدکنندگان کاتد تحمیل می‌کنند، به طوری که تخفیف‌های نمک لیتیوم ۹۰٪ است، در حالی که بازخورد تولیدکنندگان نمک لیتیوم نشان می‌دهد که تخفیف‌ها معمولاً حدود ۹۸-۹۹٪ است. در این سطوح کاملاً پایین قیمت، نگرش بازیگران بالادستی و پایین‌دستی در مقایسه با مدت مشابه سال گذشته نسبتاً آرام و بدون بدبینی بیش از حد است. این امر به ویژه در مورد نیکل و کبالت صادق است، جایی که نسبت ادغام کارخانه‌های ذوب نیکل در حال افزایش است و فروش خارجی MHP (رسوب هیدروکسید مخلوط) بسیار متمرکز است و به آنها قدرت چانه‌زنی قابل توجهی می‌دهد. در قیمت‌های پایین فعلی، تأمین‌کنندگان بالادستی تصمیم به فروش نمی‌گیرند، در حالی که شروع به ارائه قیمت زمانی می‌کنند که نیکل LME به بالای ۱۶۰۰۰ یوان برسد. معامله‌گران گزارش می‌دهند که تخفیف MHP برای سال آینده ۸۱ یوان است و تولیدکنندگان سولفات نیکل هنوز با ضرر فعالیت می‌کنند. در سال 2024، هزینه‌های سولفات نیکل ممکن است به دلیل قیمت بالای مواد اولیه (ضایعات و MHP) افزایش یابد.

 

3. انحرافات مورد انتظار

رشد تقاضا نسبت به سال گذشته در دوره «سپتامبر طلایی و اکتبر نقره‌ای» ممکن است به اندازه دوره «مارس طلایی و آوریل نقره‌ای» در اوایل امسال نباشد، اما پایان فصل اوج مصرف نوامبر در واقع طولانی‌تر از حد انتظار است. سیاست داخلی جایگزینی خودروهای برقی قدیمی با خودروهای جدید، همراه با سفارشات پروژه‌های ذخیره‌سازی در مقیاس بزرگ خارجی، پشتیبانی دوگانه‌ای را برای پایان تقاضای کربنات لیتیوم فراهم کرده است، در حالی که تقاضا برای هیدروکسید لیتیوم همچنان نسبتاً ضعیف است. با این حال، در مورد تغییرات در سفارشات باتری‌های برق پس از اواسط نوامبر احتیاط لازم است.

 

 

پیلبارا و MRL که سهم بالایی از فروش بازار آزاد را دارند، گزارش‌های سه‌ماهه سوم ۲۰۲۴ خود را منتشر کرده‌اند که نشان‌دهنده اقدامات کاهش هزینه و کاهش پیش‌بینی تولید است. جالب اینجاست که پیلبارا قصد دارد پروژه نگونگاجو را در اول دسامبر تعطیل کند و توسعه کارخانه پیلگان را در اولویت قرار دهد. در طول آخرین چرخه کامل قیمت لیتیوم از ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۰، پروژه آلتورا در اکتبر ۲۰۱۸ راه‌اندازی شد و به دلیل مشکلات جریان نقدی در اکتبر ۲۰۲۰ فعالیت خود را متوقف کرد. پیلبارا در سال ۲۰۲۱ آلتورا را خریداری کرد و نام پروژه را نگونگاجو گذاشت و قصد دارد آن را به صورت مرحله‌ای مجدداً راه‌اندازی کند. پس از سه سال فعالیت، اکنون قرار است برای تعمیر و نگهداری تعطیل شود. فراتر از هزینه‌های بالا، این تصمیم نشان دهنده کاهش فعال تولید و هزینه‌ها با توجه به قیمت پایین لیتیوم است. تعادل بین قیمت لیتیوم و عرضه بی‌سروصدا تغییر کرده است و حفظ استفاده در یک نقطه قیمتی نتیجه سنجش مزایا و معایب است.

 

4. هشدار ریسک

رشد غیرمنتظره مداوم در تولید و فروش خودروهای انرژی نو، کاهش غیرمنتظره تولید معادن و حوادث زیست‌محیطی.

 

III. کاربردهای نیکل و کبالت

نیکل و کبالت طیف گسترده‌ای از کاربردها را در صنایع مختلف دارند. در اینجا برخی از زمینه‌های کاربردی کلیدی آنها آورده شده است:

 

1.تولید باتری

 

(1باتری‌های لیتیوم-یوننیکل و کبالت اجزای ضروری مواد کاتدی در باتری‌های لیتیوم-یونی هستند که به طور گسترده در خودروهای برقی (EV) و دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل مانند تلفن‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

(2)باتری‌های حالت جامدمواد نیکل و کبالت همچنین کاربردهای بالقوه‌ای در باتری‌های حالت جامد دارند و چگالی انرژی و ایمنی را افزایش می‌دهند.

 

 

2. تولید آلیاژ

 

(1) فولاد ضد زنگنیکل عنصری حیاتی در تولید فولاد ضد زنگ است و مقاومت در برابر خوردگی و استحکام آن را بهبود می‌بخشد.

(2)آلیاژهای دما بالاآلیاژهای نیکل-کبالت به دلیل مقاومت حرارتی و استحکام عالی در صنایع هوافضا و سایر کاربردهای دما بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

3. کاتالیزورها

کاتالیزورهای شیمیایینیکل و کبالت به عنوان کاتالیزور در واکنش‌های شیمیایی خاصی عمل می‌کنند که در پالایش نفت و سنتز شیمیایی کاربرد دارند.

 

4. آبکاری

صنعت آبکارینیکل در آبکاری الکتریکی برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی و زیبایی سطوح فلزی استفاده می‌شود و به طور گسترده در خودرو، لوازم خانگی و محصولات الکترونیکی کاربرد دارد.

 

5. مواد مغناطیسی

آهنرباهای دائمیکبالت برای ساخت آهنرباهای دائمی با کارایی بالا استفاده می‌شود که به طور گسترده در موتورها، ژنراتورها و حسگرها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

۶. دستگاه‌های پزشکی

تجهیزات پزشکیآلیاژهای نیکل-کبالت در برخی از دستگاه‌های پزشکی برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی و زیست‌سازگاری استفاده می‌شوند.

 

۷. انرژی نو

انرژی هیدروژننیکل و کبالت به عنوان کاتالیزور در فناوری‌های انرژی هیدروژن عمل می‌کنند و تولید و ذخیره‌سازی هیدروژن را تسهیل می‌کنند.

 

IV. کاربرد فیلترهای جداسازی جامد-مایع در فرآوری نیکل و کبالت

فیلترهای جداسازی جامد-مایع نقش حیاتی در تولید نیکل و کبالت، به ویژه در زمینه‌های زیر، ایفا می‌کنند:

 

1.فرآوری سنگ معدن

(1) پیش تصفیهدر طول مرحله اولیه فرآوری سنگ معدن نیکل و کبالت، از فیلترهای جداسازی جامد-مایع برای حذف ناخالصی‌ها و رطوبت از سنگ معدن استفاده می‌شود و کارایی فرآیندهای استخراج بعدی را افزایش می‌دهد.

(2)غلظتفناوری جداسازی جامد-مایع می‌تواند فلزات ارزشمند را از سنگ معدن تغلیظ کند و بار پردازش بیشتر را کاهش دهد.

 

۲. فرآیند لیچینگ

(۱) جداسازی شیرابهدر فرآیند لیچینگ نیکل و کبالت، از فیلترهای جداسازی جامد-مایع برای جداسازی شیرابه از مواد معدنی جامد حل نشده استفاده می‌شود و بازیابی مؤثر فلزات استخراج شده در فاز مایع را تضمین می‌کند.

(2)بهبود نرخ بازیابیجداسازی کارآمد جامد-مایع می‌تواند میزان بازیابی نیکل و کبالت را افزایش داده و هدررفت منابع را به حداقل برساند.

۳. فرآیند الکترووینینگ

(1) تصفیه الکترولیتیدر طول الکترووینینگ نیکل و کبالت، از فیلترهای جداسازی جامد-مایع برای تصفیه الکترولیت استفاده می‌شود و ناخالصی‌ها را حذف می‌کند تا پایداری فرآیند الکترووینینگ و خلوص محصول تضمین شود.

(2)تصفیه لجنلجن تولید شده پس از الکترووینینگ را می‌توان با استفاده از فناوری جداسازی جامد-مایع برای بازیابی فلزات ارزشمند فرآوری کرد.

 

۴. تصفیه فاضلاب

(1) انطباق با محیط زیستدر فرآیند تولید نیکل و کبالت، می‌توان از فیلترهای جداسازی جامد-مایع برای تصفیه فاضلاب استفاده کرد و ذرات جامد و آلاینده‌ها را برای رعایت مقررات زیست‌محیطی حذف کرد.

(2)بازیابی منابعبا تصفیه فاضلاب، فلزات مفید می‌توانند بازیابی شوند و استفاده از منابع را بیشتر افزایش دهند.

 

۵. پالایش محصول

جداسازی در فرآیندهای پالایش: در طول تصفیه نیکل و کبالت، از فیلترهای جداسازی جامد-مایع برای جداسازی مایعات تصفیه از ناخالصی‌های جامد استفاده می‌شود و کیفیت محصول نهایی را تضمین می‌کند.

 

 

 

۶. نوآوری تکنولوژیکی

فناوری‌های نوظهور فیلتراسیون: این صنعت بر فناوری‌های جدید جداسازی جامد-مایع، مانند فیلتراسیون غشایی و اولترافیلتراسیون، تمرکز دارد که می‌توانند راندمان جداسازی را بهبود بخشیده و مصرف انرژی را کاهش دهند.

 

V. مقدمه‌ای بر فیلترهای Vithy

در زمینه فیلتراسیون خود تمیز شونده با دقت بالا، ویتی محصولات زیر را ارائه می‌دهد:

 

1. فیلتر کارتریج میکروپوروس 

لمحدوده میکرون: 0.1-100 میکرون

لعناصر فیلترکارتریج پودری متخلخل پلاستیکی (UHMWPE/PA/PTFE)؛ کارتریج پودری متخلخل فلزی (SS316L/Titanium)

لویژگی‌ها: خود تمیز شوندگی خودکار، بازیابی کیک فیلتر، غلظت دوغاب