红土镍矿含碳团块直接还原生产镍铁粒工艺
　　　
　　　
　　　随着我国不锈钢产量的快速增长，对镍的需求不断增加。世界镍资源主要有硫化镍矿和红土镍矿两种。由
于不能通过选矿富集、处理工艺复杂等原因，占世界陆基镍资源

72%的红土镍矿仅产出世界原生镍总产量的

42%。随着世界上可经济利用的硫化镍矿资源的日益减少，全球镍资源开发利用重心正逐步向资源相对充裕的红土
镍矿转移。
　　　红土镍矿的可采部分一般由褐铁矿层、过渡层和腐植土层三层组成。褐铁矿层的主要成分为含铁的氧化矿
物，镍一般不超过

1.5%，铁高于 40%，二氧化硅小于 5%，氧化镁小于 5%，钴含量比较高，这种矿石宜采用湿法

冶金工艺处理。腐植土层中硅、镁的含量比较高，铁含量较低，钴含量也较低，镍含量比较高，适于火法冶炼。
中间过渡层可采用湿法或火法冶金工艺。来自红土镍矿的镍，有

70%是用火法冶金生产的。火法冶金中比较成熟

的工艺主要有回转窑干燥预还原

-电炉熔炼法、烧结-鼓风炉熔炼法、烧结鄄高炉还原熔炼法。这些工艺存在着能

耗高、环境污染严重及对原料要求高等缺点。粒铁法是直接还原法的一种，于

1930 年由原联邦德国 Krupp 公司

开发成功，该法适用于处理含酸性脉石的贫铁矿。日本冶金工业公司大江山厂从

1952 年开始利用该方法熔炼进口

的硅镁镍矿生产镍铁粒用于生产不锈钢，被公认为是目前最为经济的处理红土镍矿的方法。目前，对红土镍矿火
法冶金方面的研究主要集中在干燥、烧结、还原机理以及新工艺的开发上。
　　　现有研究红土镍矿含碳团块直接还原生产镍铁粒的方法，考察了还原工艺条件对生成镍铁粒的影响。温度
为

1350 摄氏度时，镍的品位和回收率最高。随着配碳量的提高,镍和铁的回收率逐渐提高，但当 C/O 超过 1.4 后，

镍的回收率开始下降。当石灰石加入量为矿量的

20%时，镍的回收率最高。焙烧温度和熔剂加入量是渣与金属相

分离的主要影响因素。随焙烧温度升高，镍铁粒尺寸逐渐增大，温度为

1350 摄氏度、1375 摄氏度时，镍铁粒尺

寸相对较均匀

,渣与金属分离效果好，到 1400 摄氏度后镍铁聚集为一整块。熔剂加入量对渣与金属分离的影响较

大，石灰石加入量较低时，渣和金属互相包裹，很难将其分离；石灰石加入量达到

20%时，含碳团块的熔化性能

较好

,渣和金属能基本分离。

　　　当配碳量为

C/O=1.4，焙烧温度为 1350 摄氏度，焙烧时间为 60min，石灰石加入量为矿量的 20%时，获

得的产品质量较好，镍品位为

9.4%，回收率为 96.6%，全铁品位为 87.5%，回收率为 97.9%。

　　　镍铁粒中镍、铁基本以合金态存在，碳基本固溶在合金中，同时还有

FeC 相及石墨相存在。