Der Aufstieg und Aufstieg der indonesischen HPAL

Chinesische Investitionen und Know-how haben die Hochdruck-Säurelaugung (HPAL) zur Gewinnung von Nickel und Kobalt in Indonesien beschleunigt. Weitere HPAL sollen folgen – aber zu welchem Preis?

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Hauptanalyst, Nickel

Angela ist leitende Analystin mit fast 20 Jahren Erfahrung in der Metallforschung.

Eine Ankündigung im Oktober 2018 erschütterte die Nickelwelt mit ihrer Kühnheit. In Indonesien sollte für 700 Millionen US-Dollar eine 50.000 Tonnen Ni/A-Hochdruck-Säurelaugungsanlage (HPAL) gebaut werden, die irgendwann im Jahr 2019 in Betrieb gehen sollte. Die geplante Entwicklung sollte im Morowali Industrial Park angesiedelt und von einem Joint Venture entwickelt werden Das Unternehmen QMB New Energy Materials wird von Tsingshan, GEM, CATL und Hanwa gehalten.

Die Tatsache, dass Tsingshan beteiligt war, machte die Ankündigung für die Nickelwelt so besorgniserregend. Das Unternehmen hatte eine phänomenale Erfolgsbilanz bei der schnellen Entwicklung von Nickel-Roheisen-Kapazitäten (NPI) mit geringen Kapitalkosten – könnte es dasselbe mit HPAL erreichen? Der Westen hatte es versucht und es wurde als spektakulär gescheitert angesehen.

Hat die indonesische HPAL-Ankündigung also gehalten, was sie versprochen hat? Und wie waren die Auswirkungen seitdem? Lesen Sie weiter, um einen Überblick zu erhalten, der sich auf Erkenntnisse aus unserer Nickel Research Suite stützt.

Während bestimmte Faktoren dazu beitrugen, die Entwicklung von QMB zu verzögern, nicht zuletzt Covid-19, nahmen 2021 zwei neue HPAL-Betriebe die Produktion in Indonesien auf. Und QMB ist jetzt zusammen mit den beiden anderen kürzlich in Betrieb genommenen HPAL-Werken Indonesiens, Huayue Nickel und Cobalt (HNC), in Betrieb ) und PT Halmahera Persada Lygend. Die üblichen Phasen der Entwicklung, nämlich Machbarkeit, Genehmigung, Bau und Inbetriebnahme, erfolgten in Rekordzeit.

Das bedeutet, dass über 160.000 Tonnen Nickel-in-MHP-Kapazität (Mischhydroxid-Präzipitat) in Indonesien schneller als je zuvor in Betrieb genommen wurden. Also, ja, wenn nicht speziell Tsingshan, könnte China HPAL schneller und billiger „machen“ als der Westen!

Der Bau der neuen Generation indonesischer HPAL-Betriebe liegt weit unter den atemberaubenden Kapitalkostenbudgets der Vorgängergeneration von Kraftwerken wie Goro (5,9 Milliarden US-Dollar) in Neukaledonien, Ambatovy (5,7 Milliarden US-Dollar) in Madagaskar und Ramu (2,1 Milliarden US-Dollar). ) in Papua-Neuguinea und Ravensthorpe (2,1 Milliarden US-Dollar) in Australien. Die Kapitalkosten für PT Halmahera auf der Insel Obi, Nord-Maluku, Huayue Nickel & Cobalt (HNC) und PT QMB New Materials, beide in Morowali, Zentral-Sulawesi, beliefen sich alle auf weniger als 1,5 Milliarden US-Dollar für rund 55 t/a Ni-in- MHP.

Um dies in einen Zusammenhang zu bringen: Die durchschnittliche Kapitalintensität in Indonesien lag bei etwa 30.000 bis 35.000 US-Dollar pro Tonne Nickel pro Jahr. Im Vergleich dazu liegt der Durchschnitt der im Westen gebauten Anlagen bei etwa 100.000 US-Dollar pro Jahrestonne Nickel.

Warum waren die indonesischen Werke also erfolgreich, wo andere gescheitert sind? Und warum konnten diese Anlagen ihre Kapazität in weniger als 12 Monaten hochfahren, verglichen mit durchschnittlich fünf oder mehr Jahren im Westen?

Nun, einer der Schlüsselfaktoren für die Beschleunigung dieser Projekte waren chinesische Investitionen, aber noch wichtiger ist chinesisches Know-how. Die neuen Anlagendesigns basierten auf Erkenntnissen aus der Entwicklung und dem Betrieb des Ramu-Betriebs der Metallurgical Corporation of China (MCC) in PNG. Und warum nicht? Obwohl Ramu sechs Jahre brauchte, um die Nennkapazität zu erreichen, läuft der Betrieb seitdem auf oder über der Nennkapazität.

Die China ENFI Engineering Corporation (ENFI) ist der wichtigste technische Anbieter bei PT Halmahera Lygend auf der Insel Obi. ENFI, eine Tochtergesellschaft der Metallurgical Corporation of China (MCC), hat auf seine Erfahrungen aus der Planung des Ramu-Werks zurückgegriffen und ein sehr ähnliches Ablaufschema für das Werk auf Obi Island übernommen.

Sowohl Ramu (das 2003 gebaut wurde) als auch Obi nutzen dreistufige Vorwärm-, Autoklaven- und dreistufige Flash-Technologie sowie eine hohe Dampf- und Auslaugungsrate, um eine Ausbeute von etwa 85 % Nickel und Kobalt in MHP zu erreichen .

Durch die Anwendung eines getesteten und kontinuierlich verbesserten Flussdiagramms konnte der Obi-Betrieb in nur 12 Monaten die Nennkapazität erreichen. Einen ähnlich beeindruckenden beschleunigten Hochlauf erleben wir bei Huayue Nickel & Cobalt (HNC) in Morowali in Zentral-Sulawesi.

Neben der Übernahme bewährter Technologien und Ablaufpläne haben die neuen indonesischen HPAL-Anlagen davon profitiert, dass sie in etablierten Industrieparks errichtet wurden. Sowohl Huayue Nickel & Cobalt (HNC) als auch PT QMB New Energy Materials befinden sich im Morowali Industrial Park (IMIP), der 2015 seinen Betrieb aufnahm und Nickel-Roheisen (NPI) und Edelstahl produziert. Sowohl HNC als auch QMB konnten die bestehende Infrastruktur und Arbeitskräfteverfügbarkeit sowie die etablierten Erzversorgungswege nutzen, die sich für Saproliterz für die NPI-Verhüttung bewährt haben. Auch wenn es viel kleiner ist, hat Lygend davon profitiert, dass es auf einer Brachfläche mit bestehender NPI-Produktion errichtet wurde.

Die Hinzufügung der HPAL-Verarbeitung von Limoniterz in Indonesien lag auf der Hand. Das minderwertige Limoniterz muss nach etwaigem Abraummaterial entfernt werden, um an das höhergradige Saproliterz zu gelangen, das bereits für die Verhüttung von NPI und neuerdings auch für Nickelstein verwendet wird. Der Übergang zur HPAL-Verarbeitung wurde auch von der indonesischen Regierung im Rahmen ihres Wunsches nach einer Diversifizierung in den Batteriesektor unterstützt.

Indonesien möchte sich als Batteriedrehscheibe etablieren. Das Unternehmen hat bereits 15 Milliarden US-Dollar für die Einrichtung von End-to-End-Wertschöpfungskettenprojekten mit Unternehmen wie LG Energy Solutions und CATL bereitgestellt. Die vorgeschlagenen künftigen Beschränkungen des Exports von Matte und MHP (und tatsächlich NPI) zielen darauf ab, eine stärkere Entwicklung dieser Wertschöpfungskettenprojekte im Land zu erzwingen.

Im Juli 2022 gab die Indonesian Nickel Miners Association (APNI) bekannt, dass sich zusätzlich zu den drei in Betrieb befindlichen HPAL-Anlagen sieben weitere (fünf in Sulawesi) in unterschiedlichen Entwicklungsstadien befanden.

Es wird geschätzt, dass für jede über HPAL produzierte Tonne Nickel auch etwa 1,4–1,6 Tonnen Abfall entstehen.

Hauptanalyst, Nickel

Angela ist leitende Analystin mit fast 20 Jahren Erfahrung in der Metallforschung.

Während HPAL eine geringere Energieintensität als die Lateritverhüttung aufweist (und daher einen geringeren CO2e-Fußabdruck hat), entsteht deutlich mehr Abfall als die Nickelverhüttung. Es wird geschätzt, dass für jede über HPAL produzierte Tonne Nickel auch etwa 1,4–1,6 Tonnen Abfall entstehen. Besonders schwierig ist die Entsorgung von Abraumhalden in Gegenden wie Sulawesi, wo aufgrund der Topographie der Insel, der dichten Vegetation und der starken Niederschläge nur begrenzt Platz für große Dämme vorhanden ist. Außerdem ist das Gebiet seismisch aktiv.

In Ramu in Papua-Neuguinea konnte MCC die Deep-Sea-Tailings-Entsorgung (DSTP) einführen. Allerdings hat Indonesien die Entsorgung von Abraumhalden in der Tiefsee vorerst nicht gestattet, weshalb die Abraumhalden an Land gelagert werden müssen.

Das Verbot von DSTP war eine Entscheidung, die auch dazu führte, dass sich die HPAL-Projekte etwas verzögerten, während Alternativen gefunden wurden. Die Notwendigkeit einer landgestützten Entsorgung der Abraumhalden erhöhte ebenfalls die Kapitalkosten.

Zu den Optionen an Land gehören die trockene Lagerung von Abraumhalden, die Verwendung von Abraumhalden als Versatz in Bergwerken und der Bau konventioneller Abraumdämme. Aufgrund der Niederschläge ist die Möglichkeit einer Trockenaufschüttung schwierig und kostspielig, aber beim Bau eines konventionellen Tailing-Damms, bei dem nur sehr wenig Hartgestein zur Sicherung der Wände zur Verfügung steht, besteht immer die Gefahr eines Einsturzes.

Bei PT Halmahera Persada werden Lygend-Rückstände derzeit als Versatz für den Bergbaubetrieb behandelt, und bei HNC (und wahrscheinlich auch bei QMB) wird die Trockenaufschüttung untersucht. Beide Methoden sind im Vergleich zu DSTP teuer, aus ökologischer Sicht jedoch weitaus angenehmer.

Wood Mackenzie schätzte, dass im Jahr 2022 1,5 Mio. Tonnen Nickel aus den indonesischen NPI-, Matte- und HPAL-Betrieben stammen würden, was etwa 47 % der gesamten weltweiten Produktion ausmachen würde. Bis zum Ende des Jahrzehnts soll dieser Anteil auf 55 % ansteigen. Dies ist bemerkenswert, da der Anteil des Landes im Jahr 2015 bei weniger als 7 % lag.

Darüber hinaus wird die zukünftige Nickelversorgung sowohl für den Batteriesektor als auch für den Edelstahlsektor von Indonesien abhängig sein. Der Erfolg der neuen Generation von HPAL-Betrieben wird weitgehend davon abhängen, wie das Land mit den in diesen Anlagen anfallenden Abfällen umgeht. Wenn dies gut gemacht wird, werden sowohl die Umwelt als auch die indonesische Bevölkerung davon profitieren. Ganz im Gegenteil, wenn sich der Ansatz als unzureichend erweist.

Tatsächlich besteht kaum Zweifel daran, dass chinesische Investitionen in HPAL-Betriebe in Indonesien angesichts des Erfolgs der ersten beiden Anlagen zu einer höheren Produktion von Zwischenprodukten (MHP, Nickelsulfat) führen werden. Wie die folgende Grafik zeigt, könnte die potenzielle Zwischenproduktion bis 2025 auf 831.000 t/Jahr Ni steigen. Unter der Annahme eines Erzgehalts von 1,1 % Ni und einer Ausbeute von 85 % beträgt der Erzbedarf 88,8 Mio. t/Jahr, was 133 Mio. t Abfall erzeugen wird pro Jahr.

Die Frage im Zusammenhang mit der Ausweitung der HPAL-Technologie ist also, ob der Abfall auf sichere Weise entsorgt werden kann, oder wird es eher die geografische Lage als die Technologie sein, die ihre Entwicklung einschränkt?

Angela Durrant präsentierte kürzlich auf unserem Future Facing Commodities Forum Nickelbilanzen der Klassen 1 und 2. Füllen Sie das Formular oben auf der Seite aus, um kostenlosen Zugang zur Aufzeichnung zu erhalten.