选矿备件：400亿规模的长坡厚雪赛道

选矿备件——400亿规模的长坡厚雪赛道 机械设备 评级：看好 日期：2024.08.19 证券研究报告|行业深度 报告要点 选矿是整个矿产品生产过程中最重要的环节，选矿的成败关乎着整座矿山的经济效益。选矿过程中，矿浆与选矿设备不断摩擦冲击，造成选矿设备经常磨损，由此形成广阔的备件市场。 选矿备件是市场规模超400亿的长坡厚雪赛道。全球磨机衬板市场规模约134 亿、渣浆泵及备件市场规模约195亿、水力旋流器及备件市场规模约142亿，合计市场规模约471亿元。选矿备件粘性强、复购率高，是长坡厚雪的优质赛道。 磨机衬板，节能增效抓手。磨机衬板主要是用来承受磨球冲击、保护磨机。磨机衬板按材质包括金属衬板、橡胶衬板、复合衬板。金属衬板技术成熟，应用 广泛。纯橡胶衬板会影响磨矿效率，适用于小型磨机。复合衬板兼顾了橡胶衬板与合金衬板的优点，近年来得到推广，在球磨机及部分半自磨机替代金属衬板。国内企业中，海南司克嘉是中国最早的橡胶衬板厂。耐普矿机在专利数量、企业人数方面有明显优势。安徽天益新材料则拥有9米以上半自磨机筒复合衬板成功应用案例。 渣浆泵，选矿流程动力之源。渣浆泵在选矿流程中负责泵送矿浆、提供动力。渣浆泵市场前三名为伟尔集团、KSB、美卓/FLSmidth，均为外资企业。伟尔 集团在渣浆泵领域优势明显，渣浆泵及备件收入达9亿英镑，我们估算市占率约40%。第二名的KSB在矿用渣浆泵及备件的收入约1.12亿欧元，市占率约4.5%。渣浆泵内衬材料包括金属、橡胶、陶瓷，其中橡胶材质尤其适用于湿式选矿作业。新一代碳化硅陶瓷渣浆泵使用寿命显著增加，有望助力国内企业弯道超车。 旋流器，矿浆分级核心。旋流器结构简单，价格便宜，但直接影响矿浆的分级效率。国内威海市海王旋流器在矿业领域市占率全球前三。 建议关注综合能力领先的选矿环节龙头。我们认为，研发能力、客户质量、全球化布局能力、系统方案能力是选矿设备竞争的四大核心竞争力。建议关注 综合能力领先的选矿备件龙头耐普矿机。 风险提示：1、矿企资本开支不及预期，设备需求面临较大波动。2、企业出海面临的地缘政治、汇率、文化等多种风险。 分析师祁岩 登记编码：S0950523090001：13661240951 ：qiyan1@wkzq.com.cn 联系人周越 ：021-61102527 ：zhouyue@wkzq.com.cn 联系人张雪 ：18813099967 ：zhangxue1@wkzq.com.cn 行业表现2024/8/19 4% -2% -8% -14% -19% -25% 2023/82023/112024/22024/5 机械设备沪深300 资料来源：Wind，聚源相关研究 《矿山设备的三重机遇：能源转型、品位下滑、矿企出海》(2024/8/19) 《3000亿设备更新政策落地，出口链回调迎布局时机》(2024/8/6) 《设备工器具投资高增，关注GW级异质结产线进展》(2024/7/4) 《高端制造产业跟踪（5月）：外需景气，内需筑底，建议关注出口链表现》(2024/6/5) 《Figure和英伟达GTC的背后有什么技术新动向？》(2024/3/22) 《人形机器人报告（一）：大模型视角下人形 机器人的现在和未来》(2023/12/19) 《特斯拉发布optimusgen2视频点评》 (2023/12/15) 《工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》点评》(2023/11/8) 内容目录 一、选矿备件：400亿规模的长坡厚雪赛道4 二、三大选矿备件市场格局详解5 （一）磨机衬板：节能增效抓6 （二）渣浆泵：选矿流程的动力之源10 （三）旋流器：矿浆分级的核心12 三、投资建议13 （一）耐普矿机：综合能力领先的选矿环节龙头13 风险提示17 图表目录 图表1：主流选矿工艺4 图表2：全球磨机衬板市场规模（十亿美元）5 图表3：全球渣浆泵及备件市场规模（亿元）5 图表4：旋流器及备品备件市场规模（亿元）5 图表5：某选矿厂的选矿流程6 图表6：某磨机更换衬板现场6 图表7：磨机运行磨矿过程示意图6 图表8：金属耐磨材料发展大致经历了三个阶段6 图表9：随着磨机直径加大，钢球冲击能量显著增加7 图表10：某Φ7.5×3.2m半自磨机使用橡胶复合衬板收益分析8 图表11：FLS的PulpMax系列复合衬板9 图表12：国内橡胶（复合）衬板代表企业9 图表13：衬板厂商专利对比10 图表14：衬板厂商社保人数10 图表15：大直径半自磨机已经成为主流10 图表16：卧式渣浆泵（左）和立式渣浆泵（右）11 图表17：浆泵结构示意图11 图表18：不同场景渣浆泵材质的选择11 图表19：旋流器结构图12 图表20：水力旋流器12 图表21：旋流器内衬更换周期12 图表22：耐普矿机产品13 图表23：耐普矿机收入构成以备件为主14 图表24：耐普矿机收入-分产品（亿元）14 图表25：行业龙头美卓提供全流程解决方案，构建了深厚护城河14 图表26：耐普成功设计并建设额尔登特4号线项目15 图表27：伟尔集团服务中心遍布全球16 图表28：耐普矿机的全球服务网点16 图表29：耐普矿机海内外收入占比16 图表30：耐普矿机的海外毛利率更高（%）16 图表31：耐普矿机主要客户情况16 图表32：耐普矿机收入保持高增长（亿元）17 一、选矿备件：400亿规模的长坡厚雪赛道 选矿是整个矿产品生产过程中最重要的环节，选矿的成败关乎着整座矿山的经济效益。选矿是根据矿石中不同矿物的物理、化学性质，将有用矿物与脉石矿物分开。常见的选矿方法包括重选法、浮选法、磁选法、电选法等。 图表1：主流选矿工艺 选矿方法选矿原理应用场景 重选法 根据矿物相对密度(通常称比重)的差异来分选矿物的。密度不同的矿物拉子在运动介质(水、空气与重滚)中受到流体动力和各种机械力的作用，造成适宜的松散分层和分离条件，从而使不同密度的矿粒得到分离。 锡矿及煤炭 有色金属矿如铜、铅、锌、硫、钼 浮选法根据矿物表面物理化学性质的差别，经浮选药剂处理，等矿；某些黑色金属、稀有金属和 使用矿物选择性地附着在气泡上，达到分选的目的。 一些非金属矿石，如石墨矿、磷灰石等 黑色金属矿石的选别、有色和稀有 利用各种矿物磁性的差异，在磁选机的磁场中进行分选金属矿的精选、重介质选矿中介质 磁选法 的一种选矿方法。 的回收、从非金属矿物原料中除去含铁杂质 白钨与锡石的分离;磁铁矿、赤铁矿、铬铁矿、锰矿的分选;坦妮矿、 根据矿石矿物和脉石矿物颗粒导电率的不同，在高压电钦铁矿、金红石、独居石的分选;黄 电选法 场中进行分选的方法。 金的分选；石英、长石的分选;石墨、金刚石、磷灰石、煤和石棉等的分选。 化学选矿 基于矿物和矿物组分的化学性质的差异，利用化学方法处理和综合利用某些贫、细、杂等 法改变矿物组成，然后用其他的方法使目的组分富集的 矿物加工工艺。 难选矿物原料 微生物选利用铁氧化细菌、硫氧化细菌及硅酸盐细菌等微生物从除用于脱硫、脱铁和脱硅外，还可 矿矿物中脱除铁、硫及硅等的选矿方法。用于回收铜、铀、钴、锰和金等 资料来源：矿山系统工程研究所,五矿证券研究所 选矿过程中，矿石首先要经过破磨工艺，使有用矿物与脉石矿物、有用矿物与有用矿物相互 间解离。经过破磨工艺的矿石与水混合形成矿浆。矿浆作为一种固液混合体，与选矿设备不断摩擦冲击，造成选矿设备经常磨损，需要定期更换，由此形成广阔的备件市场。根据我们测算，仅考虑磨机衬板、渣浆泵及备件、水力旋流器及备件，全球选矿备件市场规模超过400亿元。 根据Fortunebusinessinsights，全球磨机衬板市场规模大约19.2亿美元（134亿人民币），预计未来复合增速为5.3%。 图表2：全球磨机衬板市场规模（十亿美元） 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 20232024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E2031E2032E 资料来源：Fortunebusinessinsights,五矿证券研究所 根据KSB数据，2023年全球渣浆泵及备件市场规模约195亿元（25亿欧元），预计2030 年将达到250亿元（3.2亿欧元）。 根据Businessresearchinsights数据，2022年水力旋流器市场规模约41.58亿元（5.94亿美元），预计2031年将达到53.27亿元（7.61亿美元），预期CAGR为2.8%。这一数字只代表了初次设备销售市场，没有考虑备品备件市场。伟尔集团的旋流器的收入中，初次设备销售占比约30%，70%来自备品备件。因此我们估算，2022年水力旋流器及备品备件市场规模约138亿元。2023年水力旋流器及备品备件市场增长至142亿元。 图表3：全球渣浆泵及备件市场规模（亿元）图表4：旋流器及备品备件市场规模（亿元） 300 250 200 150 100 50 0 渣浆泵及备件市场规模亿元 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 水力旋流器及备件市场规模亿元 资料来源：KSB,五矿证券研究所资料来源：businessresearchinsights,五矿证券研究所 综合上述，磨机衬板市场规模134亿、渣浆泵及备件市场规模195亿、水力旋流器及备件市场规模142亿，合计市场规模约471亿元。 二、三大选矿备件市场格局详解 选矿备件中，磨机衬板、渣浆泵备件、旋流器备件系三大主要选矿备件。 （一）磨机衬板：节能增效抓 当前矿石碎磨作业的主流工艺为SAB(半自磨+球磨)或者SABC工艺（半自磨+球磨+顽石破碎）。以某公司的选矿流程为例，采矿场采回原矿石后，首先通过破碎机进行初次破碎，之后通过半自磨机进行初次磨碎作业，之后小粒径矿石进入球磨机进行二次研磨，大粒径的顽石则经过破碎机破碎后再次进入半自磨机。 图表5：某选矿厂的选矿流程 资料来源：鹿鸣矿业10.97m*6m半自磨机筒体衬板优化,五矿证券研究所 在使用磨机碎磨的时候，需要往磨机内加入一定比例的钢球或钢棒，借助这些磨矿介质将矿石磨碎。由于磨机内部有大量的钢球、钢棒，为了保护磨机，需要加入衬板对磨机进行保护。磨机衬板是磨机的主要耗材，衬板按材质可以分为金属衬板、橡胶衬板、复合衬板。 图表6：某磨机更换衬板现场图表7：磨机运行磨矿过程示意图 资料来源：Metso,五矿证券研究所资料来源：半自磨机筒体衬板铸造工艺改进研究（周旭）,五矿证券研究所 金属衬板 金属衬板材质为耐磨合金。耐磨合金发展至今经历三个阶段，代表材料分别为高锰钢、低合金耐磨钢、耐磨合金铸铁。金属衬板使用的材料主要包括高锰钢、合金钢、白口铸铁等材质。图表8：金属耐磨材料发展大致经历了三个阶段 阶段代表材料简介应用特征 第一阶段高锰钢英国人Hadfield于1882年发大型颚式破碎机颚屈服强度低，高锰钢工件使用中 明，其铸态组织是奥氏体+马氏体+奥氏体+碳化物，水韧处理后为单一奥氏体组织 板、锤头等易变性，冲击值达1960-2940KJ/m2，显示出极高的韧性 第二阶段低合金耐磨 钢 第三阶段耐磨合金铸 铁 主要是Cr-Mo系，并加入少量其他合金元素。目前主要有低合金马氏体钢、贝氏体钢、奥氏体-贝氏体双相钢和马氏体贝氏体双相钢等 分为普通白口铸铁、镍硬铸铁和高铬铸铁三个阶段。其中应用最成功最广发的是镍硬铸铁和高铬铸铁 履带板、中小型颚板、锤头、球磨机衬板等 镍硬铸铁主要用于球磨机衬板、磨煤机磨辊和冶金轧辊。高铬铸铁主要用于球磨机磨球、磨段等 生产成本低，极好的抗磨性与良好的强韧性 镍硬铸铁在强度、硬度和耐磨性方面都优于普通白口铸铁且生产工艺简单，但脆性较大；高铬铸铁由于铬元素的加入，其碳化物结构类型发生改变，耐磨性和韧性较镍硬铸铁更好 资料来源：凤形股份招股书,五矿证券研究所 金属衬板在实际使用中有如下问题： 磨机衬板单块质量较重，检修人员劳动强度大，并容易引