红土镍矿资源为硫化镍矿岩体风化―淋滤―沉积形成的地表风化壳性矿床，世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家，集中分布在环太平洋的热带―亚热带地区，主要有：美洲的古巴、巴西；东南亚的印度尼西亚、菲律宾；大洋洲的澳大利亚、新喀里多尼亚、巴布亚新几内亚等。    镍矿和红土镍矿的区别是：镍矿包含红土镍，红土镍只是一种氧化的镍。已知含镍矿物约50余种。其中硫化物，如镍黄铁矿、紫硫镍铁矿等游离硫化镍形态存在，有相当一部分镍以类质同象赋存于磁黄铁矿中。而氧化镍矿中，镍红土矿含铁高，含硅镁低，含镍为1%～2%；硅酸镍所含铁低，含硅镁高，含镍为1.6%～4.0%。目前，氧化镍矿的开发利用是以镍红土矿为主，它是由超基性岩风化发展而成的，镍主要以镍褐铁矿(很少结晶到不结晶的氧化铁)形式存在。    红土镍矿中的，含有铁、磷、硅、硫、镍、铬等元素。从红土镍矿中的，检测铁、磷、硅、硫、镍、铬各元素含量的方法还正在研究优化，不过一般是：是使用YS镍精矿标准、GB镍矿石标准。红土镍矿和镍精矿以及镍矿石还是有区别的，然而现在还没有相关的检验标准。红土镍矿中，铁元素含量用化学法滴定，磷元素含量利用比色测定、硅元素含量利用比色测定、硫元素含量利用高温燃烧红外吸收方法测定、镍、铬元素含量利用原子吸收方法测定。    目前，全球已探明的镍储量约为1.6亿吨,其中硫化矿约占30%,红土镍矿约占70%。硫化镍与红土型镍同产于一个超基性岩带，但并不是在同一矿床内垂向上共生，即并不象铜矿床那样，次生富集带的铜矿下方通常均有原生硫化铜矿。我国镍矿资源储量中70％集中在甘肃，其次分布在新疆、云南、吉林、四川、陕西和青海和湖北7个省，合计保有储量占全国镍资源总储量的27％。我国镍矿类型主要为硫化铜镍矿和红土镍矿。我国的红土镍矿主要从菲律宾进口。由于自1970年起日本与菲律宾开始进行合作，成立合资矿业公司开采含镍2％以上的高品位镍矿，运送回新日铁和住友商社进行冶炼，导致菲律宾的高品位镍矿砂被日本企业垄断，而我国只能进口镍含量在0.9％～1.1％的低品位镍矿砂。     更多关于红土镍矿的资讯，请登录上海有色网查询。 

    2010年8月19日讯，国内最新红土镍矿价格：品 名      品位（元/湿吨）    含税价    地区   产地红土镍矿  0.9%-1.1%           240-270   华东   菲律宾          0.9%-1.1%           240-270   华北   菲律宾          0.9%-1.1%           240-270   华南   菲律宾          1.4%-1.6%           330-360   华东   菲律宾印尼          1.4%-1.6%           330-360   华北   菲律宾印尼          1.4%-1.6%           330-360   华南   菲律宾印尼          1.8%-1.9%           500-550   华东   印尼          1.8%-1.9%           500-550   华北   印尼          1.8%-1.9%           500-550   华南   印尼          1.9%-2.0%           570-620   华东   印尼          1.9%-2.0%           580-630   华北   印尼          1.9%-2.0%           570-620   华南   印尼    国内高品位红土镍矿价格市场活跃，供应商表示因为红土镍矿价格走高以及高品位红土镍矿供应紧张，所以未来几周内红土镍矿价格可能上涨。“我们的一些供应商告诉我们因为近期红土镍矿价格一直在上涨，所以他们不会在港口交货价640元吨以下的红土镍矿价格出售镍含量2.0%以上红土镍矿，我认为这红土镍矿价格太高了，但是因为红土镍矿价格持续上涨，而且供应紧张，我也担心红土镍矿价格继续上涨，”该消息人士表示，他指出他们计划下月扩大产量，未来将需要更多的红土镍矿用于生产。    国内镍市场价格今报169000-170000元/吨，较昨日上涨3000元/吨。早市伦镍盘旋于22000美元左右，市   场金川镍报170000元/吨，俄镍报169000元/吨，贸易商惜售者愈多市场低价货就愈少，早市询价者不少   ，市场以成交金川镍为主，成交比昨天上午要好。    某镍贸易商表示：“我们今天金川镍先报169500元/吨，没想到一流入市场就有很多人来接货，后来价   格放到170000元/吨，出货情况就比较慢了，因为市场报170000元/吨的贸易商太多了，我们知道市场金   川镍有人报170500元/吨，但还是抵不过每吨17万的成交情况。”    “上周高品位红土镍矿价格大幅上涨，我认为红土镍矿价格走高以及供应紧张是支撑其上涨的主要因素，”该消息人士表示，他预计因为终端用户采购积极以及供应紧张，未来几天内红土镍矿价格可能上涨。该消息人士预计不锈钢厂对镍铁需求上涨将刺激红土红土镍矿价格市场走高。    更多关于红土镍矿价格的资讯，请登录上海有色网查询。 

在自然界中，镍首要以硫化镍矿和氧化镍矿状况存在。由于元素亲氧及亲硫性的差异，在熔融岩浆中，当有硫元素存在时，镍能优先构成硫化矿藏，并富集构成硫化物矿床。硫化镍矿如镍黄铁矿、紫硫镍铁矿中的镍以游离硫化镍形状存在，有适当一部分以类质同象赋存于磁黄铁矿中。部分氧化镍矿是由硫化镍矿岩体风化浸淋蚀变富集而成，镍首要以镍褐铁矿(很少结晶或不结晶的氧化铁)方式存在。红土镍矿是含镁铁硅酸盐矿藏的超基性岩经长时间风化发生的矿石，在风化进程中镍自上层浸出然后在基层沉积，NiO替代了相应硅酸盐和氧化铁矿晶格中的MgO和FeO。 由于镍具有抗腐蚀、抗氧化、耐高温、强度高、延展性好等特色，因而其用处很广泛，尤其是在不锈钢和耐热钢中的运用份额最大。其时在镍的消费中，钢铁和有色金属冶炼业约占总消费量的65%～70%;其次是轻工职业，包含自行车、医疗器皿、生活用品的电镀，约占总消费量的12%～15%;再次是机械制作、化工、石油和电力职业，这些职业需用镍制作各种机器和容器，用量约占总消费量的10%～12%。高新技能领域运用的充电电池、泡沫镍、镀镍钢带、活性氢氧化镍等产品，对镍的需求也很旺盛。 自20世纪80年代中期以来，镍的运用范围广泛，不锈钢一直是镍耗费的首要推动力。镍的需求持续被不锈钢产值的添加所带动，特别是在西欧、日本和东南亚国家更是如此。近年来，镍在钢铁工业、磁性材料工业、军事、有色金属、贵金属、特殊合金、贮氢材料、特种镍粉、新式涂镍复合材料、电池、医疗卫生和硫酸镍等方面的运用与开发非常引进注视。镍作为一种重要的战略金属，具有杰出的机械强度、延展性和化学稳定性，是工业和开展人类现代文明不可或缺的金属，在国民经济开展中具有极其重要的位置。 一、国际镍资源概略及运用现状 镍是一种较为丰厚的金属元素，在地球中的含量仅次于硅、氧、铁、镁，居第5位，地核含镍最高，是天然的镍铁合金。由于镍的地球化学特征，镍首要存在于铁镁硅铝酸岩浆所构成的铁镁橄榄石中，不同的岩石中含镍的一般规则是氧化镁及氧化铁等碱性脉石中含镍高，二氧化硅及三氧化二铝等酸性脉石中含镍低。 现在可供人类开发运用的镍资源只限于陆地的硫化镍矿和氧化镍矿2种，其间约30%为硫化矿，70%为红土镍矿。 据美国地质调查局报道，到2004年，已探明的国际镍总储量为6 200万t，储量根底为14000万t。国际陆地查明含镍档次在1%左右的资源量为1.3亿t，其间60%归于红土型镍矿床，共、伴生矿产首要是铁和钴，首要散布在赤道邻近的古巴、新喀里多尼亚、印度尼西亚、菲律宾、巴西、哥伦比亚和多米尼加等国;40%归于岩浆型铜镍硫化物矿床，共伴生矿产首要有铜、钴、金、银及铂族元素，首要散布在加拿大、俄罗斯、澳大利亚、我国、南非、津巴布韦和博茨瓦纳等国。别的大洋深海底的锰结核和锰结壳中还含有很多的镍资源，共伴生矿产为铜、钴和锰，数量巨大。 硫化镍矿一般含镍1%左右，选矿后的精矿档次可达6%～12%，加上伴生的有价金属(铜、钴)可达6%～15%;此外，还常含有必定量的贵金属。精矿中还有以硫化铁形状存在的燃料成分，热值在2091～4 182MJ/t，熔炼能耗低。因而，硫化镍矿的经济价值比较高。红土矿含镍1%～3%，不能经过选矿富集，仅能用挑选扔掉风化较浅、档次低的块矿。红土矿中仅伴生有少数钴，无硫，无热值，但矿石储量大，并且赋存于地表，易采，可露天作业。 由于硫化镍矿资源质量好，工艺技能老练，现在约60%的镍产值来历于硫化镍矿，但硫化镍矿因长时间挖掘，且近20年来在新资源勘探上没有重大突破，保有储量急剧下降。如以年产镍量120万t核算，则适当于2年采完一个加拿大伏伊希湾镍矿床(近20年仅有发现的大型矿床，国际第5大硫化镍矿)，5年采完金川镍矿(国际第3大硫化镍矿)。因而，全球硫化镍矿已呈现资源危机，且传统的几个硫化镍矿矿山(加拿大的萨德伯里、俄罗斯的诺列尔斯克、澳大利亚的坎博尔达、我国金川、南非里腾斯堡等)的挖掘深度日益加深，矿山挖掘难度加大，选、冶难度也添加。为此，全球镍职业将资源开发的重心瞄准储量丰厚的红土镍矿。红土镍矿资源的采冶运用份额已占国际镍产值的40%以上，且呈不断上升的趋势。能够预期，国际未来镍产值的添加将首要来历于红土型镍矿资源的开发。 由于我国硫化镍资源急剧削减，氧化镍矿储量少且档次较低、难提取，与国外氧化镍矿储量大、档次高的一些国家比较，缺少竞争力，我国各有色金属厂商活跃在全球范围内开发红土镍矿资源。宝钢集团同金川集团联手，出资10亿美元用于菲律宾诺诺克岛镍矿资源的开发;我国五矿集团与古巴协作在Moa建造年产22500t镍的出产工厂;我国冶金建造集团同吉林镍业公司协作在开发坐落巴布亚新几内亚的瑞木镍矿(该矿的镍均匀档次约1%，估计总出资为6.7亿美元);我国金宝矿业公司则与缅甸矿业部所属公司签署了缅甸莫苇塘镍矿的协作勘探及可行性研究协议;我国有色集团缅甸达贡山红土镍矿年处理干矿132万t，冶炼厂年产含镍26%的镍铁8.5万t，矿山地质储量4300万t，其间经济储量2 239.6万t，均匀含镍1.96%。 关于含镍低，铁多、硅镁少的褐铁矿型红土镍矿，从节能减耗的视点动身，宜选用湿法浸出工艺;而关于含镍较高，铁低、硅镁高的硅镁型红土镍矿，最有用的处理办法仍是选用复原熔炼工艺出产镍铁工艺。以镍铁作为冶炼不锈钢、合金钢与合金铸铁的镍合金质料，能够削减金属镍的耗费，添加镍元素的来历，且本钱低于电解镍，使出产单位和用户两边均取得杰出的经济效益，具有较强的报价竞争优势。假如选用湿法工艺将红土矿中的镍与铁等元素别离，然后再在炼钢的进程中交融，显着形成动力和资源的糟蹋，从长远来看是不足取的。怎么更直接、合理地运用红土镍矿显得尤为重要。 二、红土镍矿资源开发运用的优势和远景 现在，国际镍工业出产的镍，首要来自硫化镍矿资源，约占总产值的60%。其他来自红土镍矿。可是跟着优质(含镍档次高)易挖掘的硫化镍矿资源的削减、对环境要求的前进、红土镍矿提取技能的前进以及镍报价要素等的影响，从红土镍矿出产的镍量会不断添加。 红土型镍开发运用的首要优势在于： (一)红土型镍矿资源丰厚，全球约有4100万t镍金属量，勘查本钱低。 (二)可露天挖掘，采矿本钱极低。 (三)选冶工艺已逐渐老练。 (四)不锈钢出产的开展，对烧结氧化镍、镍铁或通用镍的需求添加，而这些镍产品首要是由氧化镍矿出产的。 (五)国际红土型镍资源首要散布于近赤道区域，大部分靠近海岸，便于外运。 从红土镍矿的资源特色来看，国际镍工业的开展资源开发重心将逐渐从硫化镍矿转移到红土镍矿的运用。由于红土镍矿一般都伴生有钴，铁、铬等多种有价金属，其归纳运用的必要性清楚明了。关于我国而言，尽管我国的红土镍矿资源份额偏小，但跟着硫化镍资源的逐渐干涸，镍市场需要的不断添加，参加海外红土镍矿的开发势在必行。近年来，我国从缅甸、古巴、印尼进口的很多红土镍矿以及与菲律宾、巴布亚新几内亚的镍钴出产联合项目的施行，进一步标明红土镍矿的开发已经成为我国镍资源运用的重要内容。国际范围内红土镍矿的开发运用远景非常宽广。 三、国内外红土镍矿处理技能及开展 氧化镍矿床是含镍橄榄岩在热带或亚热带区域经过大规模的长时间的风化淋滤蜕变而成的，是由铁、铝、硅等含水氧化物组成的疏松的粘土状矿石。由于铁的氧化，矿石呈赤色，所以被称为红土矿(laterite)。红土镍矿的可采部分一般由3层组成：褐铁矿层、过渡层和腐殖土层。 (一)火法工艺 火法处理红土镍矿的工艺按其产出产品的不同分为复原熔炼出产镍铁工艺和复原硫化熔炼出产镍锍工艺。 1、复原熔炼出产镍铁 国际上用得最多的红土镍矿火法处理工艺是复原熔炼出产镍铁，用于出产不锈钢。氧化镍易被C，CO，Si复原，在较高温度下操控必定的复原条件，就能够使氧化镍彻底复原成金属，铁部分复原，与镍熔组成镍铁合金，而未被复原的硅、镁氧化物与另一部分氧化铁一同造渣。复原熔炼出产镍铁的办法有以下几种： (1)反转窑-电炉复原熔炼工艺。反转窑-电炉复原熔炼工艺(RKEF)是现在红土镍矿冶炼厂遍及选用的一种火法冶炼工艺流程，技能牢靠、老练。该工艺首要工序包含枯燥、焙烧-预复原、电炉熔炼和精粹。由于原矿含有很多附着水和结晶水，所以熔炼前的炉料预备首要是脱水和枯燥，一般是在枯燥窑内脱除附着水，在较长的反转窑内于较高的温度下焙烧预复原，进一步脱除结晶水，部分镍、铁氧化物预复原，一同炉料得到预热，为下一步电炉熔炼节省动力，出窑炉料温度为650～900℃，直接送人电炉上面的料仓中，参加交(直)流电弧炉复原熔炼制取镍铁，精粹后用做冶炼不锈钢的质料。该工艺合适于低铁高镍型红土镍矿，得到的镍铁产品镍档次一般为10%～15%，铁档次为60%～80%，镍的收回率大于90%。 反转窑-电炉熔炼工艺合适处理各种类型的氧化镍矿，熔池可到达较高的温度且温度易于操控，合适于处理难熔的硅镁镍矿，对入炉炉料也没有严厉要求;渣含有价金属较少;出产简单操控，便于操作，易于完成机械化和自动化。所以近几年来反转窑-电炉熔炼镍铁工艺开展较快，现在至少有14家工厂运用这一办法处理氧化镍矿，镍铁年产值(含镍计)在25万t左右。 (2)竖炉-电炉工艺。鹰桥公司在新喀里多尼亚的Koniambo冶炼厂选用的是多米尼加鹰桥竖炉-电炉工艺。该工艺流程学习水泥窑外分化的技能，将物料磨细后进行闪速枯燥、闪速煅烧、在流态化炉中进行预复原，然后在直流电弧炉内熔炼煅烧料，LF炉内精粹，具有固定出资少，操作本钱省，物料逗留时间短，产质量量高，烟尘率低，动力耗费低的长处。 (3)鼓风炉冶炼工艺。豉风炉冶炼是将氧化镍矿在反转窑内预热、枯燥后制成团块，与焦炭块一同参加鼓风炉内冶炼，出产出粗镍铁，再进行精粹，制出镍铁。鼓风炉冶炼是最早的炼镍办法之一，对环境不友好，矿石适应性差，对镁含量有较严厉的要求，别的不能处理粉矿，对入炉炉料也有严厉的约束。跟着出产规模扩展、冶炼技能前进、炼钢厂对镍类质料要求的前进以及环境保护要求的前进，这一办法已逐渐被筛选。 (4)可移动平炉出产镍铁工艺。除了以上几种得到运用的办法，日本神户钢铁有限公司还新开发了一种用可移动平炉出产镍铁的处理工艺。该工艺包含：①混料进程。将含有氧化镍和氧化铁的矿石配人碳质复原剂制备成混料。②复原进程。在移动的平炉内加热复原混料，制备复原混料。③熔炼进程。在熔炉内将已复原的混合物熔化制备镍铁。该工艺能够以较低的本钱高效率地制备出高镍含量的镍铁产品，且尘埃数量少，避免了炉壁尘埃的堆积发生粘结物，因而给料时渣的含量可不用调整。 2、复原熔炼出产镍锍 复原锍化熔炼处理氧化镍矿出产镍锍的工艺早在20世纪二三十年代就得到了运用，其时选用的都是鼓风炉熔炼。该工艺与鼓风炉复原熔炼出产镍铁的工艺存在相同的缺陷，因而新建的大型工厂都选用电炉熔炼红土镍矿出产镍锍。全国际由氧化镍矿出产镍锍的镍量在12万t左右。镍锍出产工艺是在出产镍铁工艺的熔炼进程中，参加硫化剂，产出低镍锍，再经过转炉吹炼出产高镍锍。镍锍的成分能够经过复原剂(焦粉)和硫化剂的参加量加以调整。可供挑选的硫化剂有黄铁矿(FeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)、和含硫的镍质料。现在国内向阳昊天集团选用该工艺出产低镍锍，取得的低镍锍产品镍档次为5%～8%，镍金属收回率大于90%。 选用复原锍化熔炼处理氧化镍矿出产镍锍的工艺，其产品高镍锍具有很大的灵活性：经焙烧脱硫后的氧化镍可直接复原熔炼出产用于不锈钢工业的通用镍;也能够作为常压拨基法精粹镍的质料出产镍丸和镍粉;由于高镍锍中不含铜，还能够直接铸成阳极板送锍化镍电解精粹的工厂出产阴极镍。总归，能够进一步处理，出产各种方式的镍产品，并能够收回其间的钴。 (二)湿法工艺 关于含镍较高而含铜和钴低的红土镍矿，较多选用电炉复原熔炼的办法出产镍铁，但在处理含铜、钴比较高的红土镍矿时，宜选用湿法流程处理，以利于归纳收回各种有价金属和下降能耗。浸出是常用的湿法处理办法，依据矿石中氧化镁含量的凹凸，选用常压浸工艺和高压酸浸工艺两种办法。含氧化镁高的矿石需选用浸，由于酸浸时需耗费很多的酸中和矿石中的碱性脉石，操作本钱高，在经济上不可行。而含氧化镁低的矿石可选用硫酸浸出，为加快整个溶解进程，浸出作业通常在高温高压下进行。

2008年镍价连续大挫，商场成交清淡，张望心情浓重。但红土镍矿商场的远景仍旧达观，原因分析如下：一、硫化型镍矿床资源日渐干涸在全世界，镍矿分为二种类型：①为S化Ni②为红土镍，其现已探明的储量中所占的份额分别为25％和75％。硫化型镍矿床以档次高、杂质少、易选冶为特征，因而现在有约60％的镍产值源于硫化型镍矿床，其他40％镍产值源于红土型镍矿床。可是世界上的镍资源量中，硫化镍只是占到25％，红土型镍矿占75％。在全球经济快速添加的脚步下，硫化型镍矿床日渐干涸早现已排上了议事日程。以我国金川镍矿床为例，金川镍矿是世界闻名的多种金属共生的大型硫化铜镍矿床，居世界同类矿床第三位，其镍储量居于世界第二，但依照现在的挖掘速度，最多再有50年其镍矿就挖掘完了。世界第一位的加拿大S化Ni矿按静态看可挖掘年限也超不过40年。世界硫化镍资源所剩无几，向红土型镍矿进军，加大红土型镍矿的开发使用强度现已是全球合金厂商的一致。 二、红土型镍矿的优势（一）红土型镍资源丰富，世界已探明红土型镍的金属含量为1.15亿吨。 （二）找矿、勘查本钱低，只需打10－30米的浅井乃至更浅就可点评。 （三）采矿本钱极低，可露天挖掘。 （四）红土型镍矿床大多临海，便于运送。 （五）选冶工艺已日趋老练。包含：高压酸浸、常压酸浸、复原焙烧－浸、回转窑枯燥预复原－电炉熔炼、堆浸5种方法。部分把握专利技术的大型厂商现已进入工业出产阶段。 三、镍在不锈钢范畴和超级合金范畴的位置 镍的首要应用范畴是以合金元素用于出产不锈钢、高温合金钢、特种合金和镍基喷镀材；镍钴合金是高性能的磁性材料；镍基合金用于制作喷气机涡轮，发电涡轮机，轧钢机的轧辊等重要部件；镍盐和镍的深加工产品广泛应用于石油催化剂，充电电池等职业。总归，镍的应用范畴从民用产品到航天航空、军工、原子能使用各方面，是一种不行短少的重要金属。 当时镍的消费以钢铁和有色金属冶炼业为大头，约占总消费量的65%－70％，其次是轻工职业包含充电电池、自行车、医疗器皿、生活用品等，约占总消费量10%－14％，多以电镀方式耗费镍：再次是机械制作业、石油化工、电力职业等也是耗镍要点部分，约占总消费量的8%－12%；高新技术范畴泡沫镍、镀镍钢带、活性氢氧化亚镍等产品，需求日趋旺盛，约占总消费量的4%—6%。现在镍价攀升，呈现了许多代用品，但许多重要范畴仍难以替代。20世纪90年代以来，跟着全球经济和社会的可持续开展，不锈钢及其原材料的消费量急剧添加。计算数据标明，在曩昔的5年中，镍消费数量每年添加速率均在4％以上，其间镍消费量添加最快的是我国，年均递增率到达21.49％，并且近两年消费量已居世界第一位。按世界银行计算猜测：2007年我国消费金属镍达90万吨，2008年估计消费金属镍达102万吨，添加在13.3％左右。2007年我国进口镍矿约1500万吨，其间进口印尼629万吨、菲律宾800万吨、新喀里多尼亚100万吨，装卸存储会集在山东日照和江苏连云港。除此以外，我国还从澳大利亚、加拿大和美国进口一些镍精矿和高冰镍。消费量添加较快国还有韩国、比利时、南非、西班牙和我国台湾，增幅都比较大，消费远景看好。世界首要镍消费国日本、美国、德国、意大利和芬兰，消费比较平稳，没有大的起落。总的来看，世界镍商场产销两旺，并且是持续添加趋势，大体上可以坚持平衡开展。四、国内镍出产厂商对镍远景的展望面临2008年上半年突然清淡的镍商场，国内各大不锈钢厂商以及镍铁厂商对红土镍矿资源的占有与开发使用，热心不减。 若干例子：（一）2008年5月18日中钢集团沿海实业有限公司与宝钢资源有限公司日前举办签字仪式，两边决定在沧州渤海新区联合打造最大的现代化镍铁项目。据介绍，中钢集团和宝钢集团分别由各自的子公司出资６亿元，在沧州渤海新区注册有限公司，断定从合资建造运营年产８万吨的镍铁项目起步，当令向年产３２万吨镍铁项目拓宽。其间８万吨镍铁项目出资约18亿元，估计2009年６月投产。（二）恒昊矿业与我国最大的镍出产厂商－金川集团公司等多家公司进行了多方位的协作，构成战略协作伙伴关系。公司在菲律宾、印尼等东盟国家活跃开发了多处红土镍矿山，构成了安稳的红土镍矿来历，并首要方案在广西新建一座年产镍金属1万吨的镍铁冶炼厂，该冶炼厂方案于2009年年头建成投产，供应额估计在20亿元以上。在此基础上再在国内其他地方新建镍铁冶炼厂，使镍铁的总出产规模到达镍金属3万吨。（三）2008年3月28日音讯,古巴政府将兴修一座174.6兆瓦的电站，为Yamagüey区域的新镍铁项目供给电力支撑。  Yamagüey镍铁项目归于当地厂商与我国五矿公司建立的一个合资厂商。该合资厂商出资建造这个开始规划为年产6.8万吨的镍铁厂。近期的报导指出，该厂的镍铁产值约为4.5万吨/年（两者份额为7∶3），别的还有2.25万吨/年的精镍。这个新镍铁厂的出资额高达5亿美元。 相似例子不计其数，仅沧州渤海8万吨镍铁项目对镍矿的的需求就到达160万吨/年。（沧州渤海09年6月投产后即达年产8万吨的设计才能，一起将逐渐向年产30万吨的才能过渡。当年产值8万吨时，年需矿石量达160万吨，若年产16万吨，则年需矿石量达320万吨，若达30万吨时，则年需求量可达600万吨以上）充分说明国内外不锈钢厂商以及镍铁厂商对镍商场的未来充满信心。尽管现在国内港口积压了800万吨或有数据显现1000万吨红土镍矿，可是以我国现在的商场消化量以及添加中的消化才能，2009年头这些积压矿石即可消化殆尽。2009年6月，镍价将走向理性价位。 综上所述，度过了现在的低谷，未来的红土镍矿商场需求空间将愈加宽广。

我国的镍矿类型首要分为硫化铜镍矿和红土镍矿。红土镍矿的镍含量低于硫化镍矿，曩昔不受注重，但跟着可挖掘的硫化镍矿资源的日益干涸和镍需求的报价举高，厂商开端把注意力转向红土镍矿，国内乃至有些钢铁厂商计划很多进口印尼红土镍矿，以加工下降出产成本。跟着红土镍矿资源不断地开发，红土的镍矿冶炼工艺也越来越遭到人们的重视。 一般来说，现在咱们将红土镍矿的冶炼工艺分为三类，即火法工艺、湿法工艺以及火法-湿法结合工艺。下面我国矿产商业网专家就为您详细解说各个冶炼工艺的处理流程。 1、火法工艺 红土镍矿的火法冶炼工艺还能够分为：镍铁工艺、镍硫工艺以及复原焙烧-磁选法三类。 (1)镍铁工艺 镍铁是选用火法工艺处理镍红土矿的产品，其工艺流程为：首先将矿石破碎到50-150mm，在回转窑煅烧，700℃产出焙砂，将其加电炉，再参加10-30mm的挥发性煤，经过1000℃的复原熔炼，产出粗镍铁合金，再经过吹炼产出制品镍铁合金。 (2)镍硫工艺 该工艺是在出产镍铁工艺的1500-1600℃熔炼进程中，参加，产出低镍硫，再经过转炉吹炼出产高镍硫。出产高镍硫的主见工厂有：法国镍公司、印尼的苏拉威西.梭罗阿科冶炼厂。 (3)复原焙烧-磁选法 该法是使用粉煤灰作为复原剂，在450℃高温下激烈复原固相氧化镍和氧化钴，使焙砂中的镍和钴100%呈金属状况，然后经过湿式磁选收回镍和钴。 2、湿法工艺 红土镍矿的湿法冶炼工艺可分为：复原焙烧-浸工艺和常压酸浸工艺，此外还有加压酸浸工艺、微波加热-FeCl3氯化法、生物浸出工艺等。 (1)复原焙烧-浸工艺 该法是由Caron教授创造，最早在古巴得到应有。工艺为：将红土700℃温度复原焙烧成镍、钴合金，再经过多级逆流浸。镍、钴等金属进入浸出液。浸出液经硫化沉积，沉积母液再除铁、蒸，产出碱式硫酸内，煅烧后转化成氧化镍，也可经复原出产镍粉。 (2)常压酸浸工艺 该法是现在红土矿处理工艺研讨较为抢手的方向。工艺为：对镍红土矿先进行磨矿和分级处理，将磨细后的矿浆与洗涤液和硫酸按必定的份额在加热的条件下反响，将矿石中的镍浸出进入溶液，再选用碳酸钙进行中和处理，过滤进行固液别离，得到浸出液用CaO或Na2S做沉积剂进行沉镍。 3、火法-湿法结合工艺 火法-湿法结合工艺的工厂，现在世界上只要日本冶金公司的大江山冶炼厂。首要工艺进程为：原矿磨细与粉煤混合制团，团矿经枯燥和高温复原焙烧，焙烧矿团再磨细，矿浆进行选矿别离得到镍铁合金产品。   信任跟着硫化镍矿资源的日益匮乏，镍产值的扩大将首要依托与红土镍矿。红土镍矿的冶炼工艺也将成为镍职业能否快速开展的关键所在。

一、镍矿概述 现在，已探明陆地上的镍矿资源中，镍金属的工业储量约为八千万吨，镍矿藏首要以硫化镍矿和镍红土矿（也称红土镍矿）两种办法存在，其间硫化镍矿约占20%、镍红土矿大约75%、硅酸镍矿占5%，镍矿的开发使用以硫化镍矿和镍红土矿为主，首要产镍国加拿大、俄罗斯、澳大利亚、新喀里多尼亚、印度尼西亚、菲律宾、古巴、我国。 （一）硫化镍矿 硫化镍矿首要以镍黄铁矿(Fe,Ni)9S8、紫硫镍铁矿(Ni2FeS4)、针镍矿(NiS)等游离硫化镍形状存在，有适当一部分镍以类质同象赋存于磁黄铁矿中，按镍含量不同，原生镍矿可分为三个等级： 特富矿：Ni≥3% ，富矿：1%≤Ni≤3%，贫矿：0.3%≤Ni≤1% 1、硫化镍矿的散布 加拿大：萨德伯里镍矿带、林莱克-汤普森镍矿带； 俄罗斯：科拉半岛镍矿带、西伯利亚诺里克斯镍矿区； 澳大利亚：坎巴尔达镍矿 我国：金川镍矿带、吉林磐石镍矿带 芬兰：科塔拉蒂镍矿带 2、硫化镍矿的选矿处理办法 绝大多数的原生硫化镍矿的镍含量都低于3%，关于镍含量在0.3-1%的硫化镍矿则需求进行选矿处理。在含铜的硫化镍矿中，镍首要呈镍黄铁矿、针硫镍矿、紫硫镍矿等游离硫化镍形状存在，此类硫化镍矿首要用丁基或戊基等高档黄药有用浮选。浮选后的镍精矿可分为镍含量从3%到8%每相差0.5%分一个级，共有11个等级： 特级品 Ni≥8%，一级品 7.5%≤Ni≤8% ……九级品 3.5%≤Ni≤4%   十级品 3%≤Ni≤3.5% 3、硫化镍矿提镍办法     硫化镍原矿（浮选）----镍精矿（鼓风炉熔炼）----低冰镍（转炉吹炼）----高冰镍（加硫酸常压，高压浸出）----硫酸镍（电解）---电解镍。 （二）镍红土矿 在氧化镍矿中，镍红土矿含铁高，含硅镁低，含镍为1%～2%；硅酸镍所含铁低，含硅镁高，含镍为1.6%～4.0%。现在，氧化镍矿的开发使用是以镍红土矿为主，它是由超基性岩风化开展而成的，镍首要以镍褐铁矿(很少结晶到不结晶的氧化铁)办法存在。 1、镍红土矿的散布： 新喀里多利亚镍矿带 印度尼西亚：摩鹿加镍矿带、苏拉威西镍矿带； 菲律宾：巴拉望区域镍矿带； 澳大利亚：昆士兰镍矿带； 巴西：米纳斯吉拉斯镍矿带、戈亚斯镍矿带； 古巴：奥连特镍矿带2、镍红土矿的处理办法： 镍红土矿中的镍常以类质同象涣散在脉石矿藏中，且粒度很细，有必定黏度，选用机械选矿办法直接处理难以获得杰出的效果，矿石经焙烧处理改动矿藏结构后，虽可获得较好的技术指标，但费用较高，没有用于工业出产。因为近年来镍耗费量的不断添加以及硫化镍矿储量不断削减，镍红土矿的开发日益受到重视，现在镍红土矿都选用直接冶炼原矿的办法，冶炼办法根本可分为湿法和火法两大类： 湿法1：原生氧化镍矿（加硫酸高压浸出）-----硫酸镍（加沉淀剂）-----硫化镍（NiS） 湿法 2：原生氧化镍矿（复原配烧）-----矿石中的镍以镍铁合金结构存在（参加碳酸溶液）------镍六络合物（回转窑枯燥煅烧）-----氧化镍粉末（复原反响）------金属镍。 火法 1：原生氧化镍矿（回转窑枯燥，电炉熔炼）------镍铁。 火法 2：原生氧化镍矿（烧结机烧结，高炉冶炼）-------镍铁合金。 火法1 与火法 2 的差异在于火法1需求耗费很多的电能，本钱较高，适合处理镍含量在1.5%以上的氧化镍矿，而火法2则以煤、焦炭作为质料，本钱相对较低，适合处理镍含量在0.8-1.5%的矿石，现在火法2之所以得到广泛应用的最根本原因在于能使用档次相对较低的原生氧化镍矿，有用缓解镍矿资源直销严重不足的局势。 二、红土镍矿状况阐明 （一）分类 氧化镍矿根本上分为两类，一类是红土镍矿，另一类是硅酸镍矿，矿床的上部，因为风化淋滤效果的成果，铁多，硅少，镁少，镍较低；矿床的下部，因为风化富集，镍矿多硅、多镁、低铁，镍较高，称之为镁质硅酸镍矿；（二）成矿特色： 镍红土矿一般分三个层次成矿 第一层: Lateritic Nickel Ore（红土镍矿） Ni  0.9-1.1%    Fe  45-50% 第二层:Limonitic Nickel Ore（镍褐铁矿） Ni  1.4-1.9%    Fe  20%-30%第三层：Saprolite Nickel Ore（腐泥土镍矿） Ni  2.0-2.6%    Fe   15% 左右 红土镍矿成矿图（三）挖掘办法 红土镍矿为露天挖掘，作业设备简略，一般包括如下几个过程:1.推土机整理和剥离表皮土 2.采矿的一起化验矿藏成分 3.依照化验成果堆积挖掘矿藏 （四）用处 矿层不同镍含量也不同，不同镍含量的镍矿有着不同用处，镍含量在0.8-1.5%的红土镍矿首要用于高炉冶炼镍铁合金，合金Ni含量为1.6-4.0%； 镍含量在1.5-2.6%的红土镍矿首要用于出产镍铁，Ni含量为10-30%。

浸法处理红土矿 高氧化镁红土矿在适当长的时间里选用古巴镍公司的尼加罗法处理。合适选用这种碱浸出办法处理的矿典型成分为1.4%Ni，8%MgO，14%SiO2。 浸法是根据红土矿中的镍一般与铁结组成铁酸盐状况，经复原焙烧使铁酸镍转变成金属镍或镍铁合金，以便在溶液中溶解。现在古巴尼罗厂的出产规模为年处理矿石1780kt(均匀含镍1.3%，钴0.07%)，产烧结氧化镍16170t(Ni90%)，镍总实收率70.4%，钴浸出率18%～20%，耗410kg/t镍，二氧化碳耗量为551kg/t镍。 古巴尼加罗镍厂用复原焙烧-常压浸法处理高氧化镁含镍红土矿已达半个世纪，其工艺流程如图1。该流程的长处如下： (一)碳铵溶液既能选择性溶解焙砂中的镍、铜、钴，使其生成安稳的络合物，又能成功地将其别离收回。而铁、锌、镁等杂质因为它们的溶解度很小，在此后出产过程中大部分能水解除掉。 (二)碳铵溶剂易于收回，回来运用。 (三)物料腐蚀性弱，设备大多可用碳钢制造。 (四)选用常压浸出，设备结构简略。图1 古巴尼加罗冶炼厂出产工艺流程 该流程的缺陷如下： (一)能耗较高。从硫化镍矿出产镍其总能耗为22kWh/kg镍，而用氧化镍矿其总能耗要比硫化矿大1～3倍。 (二)浸出、洗刷作业的液固别离一般选用稠密机，物料在体系中逗留时间长(约72h)，设备容积大，厂区占地面积大。

产品为电镍的工艺     选用复原焙烧－浸流程处理红土矿出产电镍的工厂有巴西托坎廷斯镍公司、捷克谢列德厂以及阿尔巴尼亚的爱尔巴桑镍厂。图4为谢列德厂的流程。    图4  捷克谢列德厂的出产工艺流程       谢列德厂处理红土矿的成分（%）为：  NiCoCrFeSiO2MgO0.7～1.00.162.550～520.15～101～4        该厂年产电镍3000t，首要技能经济指标如下：         镍浸出率74%，钴浸出率65%，从矿石到电镍总回收率70%； 耗8kg/t干矿；电解电耗7000kWh/t镍。       电镍成分如下（%）：  NiCoFeZnCu99.93～99.950.01～0.04＜0.0020.007～0.009＜0.001

  拥有自主知识产权的红土镍矿冶炼经高炉镍铬生铁的发明专利及生产出大批镍生铁的实际成效是我国和世界镍 金属 生产技术的重大突破。技术变革及其快速进人生产应用领域，成功狙击了国际 市场 的疯狂炒作，2007年6月国际 市场 镍价大幅下降.　　在 市场 高镍价的情配下，2005年开始，国内民营企业开始利用炼钢高炉转产冶炼红土镍矿矿石生产镍生铁。经过10年试验，2006年3月由刘光火先生发明，并以其儿子刘沈杰名字向我国国家知识产权局申请的发明专利—红土镍矿经高炉冶炼镍生铁工艺技术的全部资料，由国家知识产权局予以公开发布。从海关进出口统计资料看，同年1月和2月红土镍矿进口量分别只有1.8万吨，3月以后我国民营企业开始大规模利用从菲律宾和印度尼西亚进口的红土镍矿矿石冶炼镍生铁，此后进口矿石量逐月增加，到年底利用进口矿石约300多万吨，产出镍生铁的含镍量约3万吨。2007年全国生产镍生铁的中小企业达到100多家，1~9月进口矿石1200万吨左右，目前许多矿石积压在港。　　目前我国中小企业生产的镍生铁的含镍量多在4%~8%，只能用作冶炼不锈钢的配料，在冶炼不锈钢时，尚需加人一定量的精炼纯镍。只有提高技术使镍生铁中的含镍量达到12％~15％，才能在冶炼不锈钢时完全替代纯镍。这就是产生矿石积压在港口的原因，也是今后民营企业需要攻克的技术难关。据最新资料，个别技术先进的企业已经可以生产出镍含量10％以上的镍生铁了。　　　　在众多的民营企业中，最大的、技术水平最高的企业是浙江青山控股集团。浙江青山控股集团的青浦镍生铁项目使用的生产流程为：矿石→矿石＋生水→烧结→烧结矿石冷却破碎→烧结破碎矿石+石灰石+焦炭→高炉冶炼→铸锭→铸锭精整包装。产品为镍铁（镍含量4％~7%)， 产量 18万吨／年。另外，该集团正在印尼OBI岛筹建镍生铁新项目，图谋在海外创业和发展。　　　　我国使用火法利用红土镍矿冶炼镍生铁，使不锈钢生产原料构成发生了重大变革，改变了全球不绣钢生产原料镍的供需格局，也改变了世界不锈钢 产业 的格局。低成本利用矿石质量较差的红土镍矿资源，符合资源节约型的历史发展趋势，翻开了我国不锈钢生产史的新篇章。　　目前高炉法的低品位产品 市场 容量已经饱和，加快发展10％以上品位的回转窑＋矿热炉工艺，可以进一步扩大红土矿火法镍的 市场 容量。到周边红土镍矿冶炼资源国家建立镍生铁企业，可降低运输成本，降低国内能耗，减少国内工业污染。

一、国内外镍矿资源、出产、供需、报价的布景述评 （一）资源／储量 2006年末，全国查明资源储量801.39万吨。查明资源储量中根底储量272.72万吨（其间储量231.87万吨），资源量528.67万吨。 新我国树立以来至2006年累计查明镍金属资源／储量972.29万吨，其间根底储量433.33万吨。查明资源／储量数量添加最快的时期是1962年到1975年。1976年到2005年期间查明资源／储量数量添加减缓。20世纪80年代往后找矿难度加大。依据对国内基性-超基性岩体区域调查和普查找矿的成果，近期难以在近地表发现大批新的大型铜镍矿床。 （二）产值 从1955年至2007年，我国矿山共出产镍82.78万吨，冶炼厂共出产精粹镍90.73万吨（图1)，它们都产自硫化铜镍矿床。2004年曾经矿山产值和冶炼出产能力适当，首要运用国内矿山出产的质料冶炼镍，2005年开端从国外进口质料以满意冶炼出产能力的需求（表l）。 （三）消费 2006年我国镍消费量到达19.29万吨。2000年曾经国内质料可满意国内消费的需求，从2001年开端因为国内不锈钢和电池产值快速添加，国内质料不能满意国内消费的需求，2000～2006年间消费量的年均添加率为23.75%，国内质料的自给率从90%决速下降到40％左右，缺口靠进口弥补（表2）。 （四）需求 1990～1999年我国不锈钢产值一直徜徉在25万～40万吨，镍／钢比值为0.04％，与国际均匀镍／钢比值0.11％和工业发达国家的比值0.16％～0.23%有很大距离。新世纪伊始我国开端进人规模化出产不锈钢阶段，产值快速添加，2002年120万吨，2003年180万吨，2004年275万吨，2005年387万吨，2006年536万吨。依据现在国内钢铁厂开展规划的计算，2010年我国不锈钢产值将或许到达600万～900万吨。仅依据我国不锈钢产值数据测算，2010年我国镍的消费量将到达24万～36万吨。 （五）国际镍矿资源储量 2006年国际镍储量为6400万吨，储量根底为14000万吨。现在国际陆地探明的镍储量能够满意未来几十年内出产的需求。 国际镍储量首要会集散布在古巴、加拿大、俄罗斯、新喀里多尼亚、印度尼西亚、南非、澳大利亚、我国和巴西等国家，它们约占国际镍总储量的91％。 国际陆地已查明镍均匀含量挨近（或大于）1％的镍矿资源量为1.30亿吨。其间60％归于红土型镍矿床，其间、伴生矿产首要是钴和铁，首要散布在赤道邻近的古巴、新喀里多尼亚、印度尼西亚、菲律宾、巴西、哥伦比亚和多米尼加等国家；40％归于岩浆型铜镍硫化物矿床，其共、伴生矿产较多，首要有铜、钴、铂族、金、银、镓、钢、锗、硫、硒、蹄等，首要散布在欧、亚、非、澳和北美洲的陈旧地盾区、中生代洼陷区和古生代地槽褶皱带的岩浆侵入岩体中，这些侵入体多受旁侧的深大开裂操控，如加拿大、俄罗斯、澳大利亚、我国、南非、津巴布韦和博茨瓦纳等国家的铜镍矿床。别的，大洋深海底和海山区的锰结核和锰结壳中还含有很多镍资源，其首要共、伴生矿产是铜、钴和锰，首要散布于太平洋海底。 （六）国际镍矿出产 2006年国际矿山的镍产值为141.69万吨，精粹镍产值为133.01万吨。其间约有60％产于岩浆型铜镍硫化物矿床，大多为坑采，选用火法冶炼，因为其间可供当时工业归纳收回运用的共、伴生矿产多，首要铜、铂族、金、银和硫等，故出产本钱较低；别的的40%产自于红土镍矿床，为露采，无需选矿，选用高压酸浸或浸法冶炼，因为其间可供当时工业归纳收回运用的共，伴生矿产只要钴，因而现在出产本钱遍及高于前者。 如今国际镍的消费量添加速率高于矿山产值的添加速率。虽然现在国际陆地探明的镍储量能够行满意未来几十年内出产的需求，但2007年没有大型镍矿投产。亚洲矿产资源公司（Asian Mineral Resources）控股90%和机械工程（Mechanica Engineering）控股10%的越南Ban Phuc镍矿估计采矿许可证将在2007年1季度颁布，在5年的矿山寿数期内可产镍2.12万吨、铜0.99万吨，选出的精矿用货车运至海防港。2008～2010年全球方案开发的镍矿7处，算计约有镍储量／资源量1400万吨，假使都能按期开工，总出产能力为镍28万吨/年，详见表3。 （七）国外红土镍矿的开发运用现状 现在国外运用湿法冶炼红土镍矿，鉴于红石的成分不同，往往选用不同的办法和流程，复原焙烧-浸、高压酸浸、常压浸出、堆浸等。 到现在为止，古巴Moa Bay红土镍矿是运用浸法提取镍最成功的实例。西澳大利亚建造的3个高压酸浸红土镍矿项目都在1998年晚期投产。1期出产能力别离为：Murrin Murrin 45000吨镍／年；Cawse8000吨镍／年；Bulong9000吨镍／年；2期出产能力为：Murrin Murrin100000吨镍／年。但现在出产技能难关没有彻底处理，只要处理了出产技能问题后，3个矿山的产值才干到达规划出产能力。巴布亚新几内亚的Ramu是我国正在出资建造的大型红土镍矿项目，此外正在建造的矿山还有新喀里多尼亚的Goro和澳大利亚的Ravensthorpe。 （八）消费和报价 2006年国际精粹镍消费量为137.67万吨。因为不锈钢和耐热钢约占镍消费量66%（国际不锈钢产值添加10%，镍消费量添加1%)，因而不锈钢产值是镍需求量的标志之一。2005年国际不锈钢产值为2432万吨，2006年为2836万吨。其间我国产值快速添加，2005年我国产值为387万吨，2006年为536万吨。 2003年国际经济开端复苏，2004～2006年继续向好，不锈钢产值继续上升，特别是我国，镍消费量快速添加。近年来因为航天、航空器制造业和电子制造业的快速开展，镍基合金、铜基合金和镍电池（NiCad和NiMH）范畴镍的消费量快速添加。因而从长期趋势看，S国际镍消费量仍将呈添加态势。 2004～2006年国际镍需求量快速添加，商场直销缺乏。国际商场镍价继续大幅上扬（图2)，引起出产者和顾客的高度重视。2006年产值添加，基本上现已和消费量相等，可是因为2007年可添加的产值有限，在这种直销预期的情况下，2007年5月镍价飘升至25美元／磅。业内人士惊呼：“镍已跻身于贵金属队伍！”参照同期出产本钱（硫化镍矿出产镍的运营本钱为2～3美元／磅，红土镍矿则为3～5美元／磅），商场镍价已处于张狂炒作的浪尖上。 二、我国火法冶炼红土镍矿的兴起 （一）我国火法冶炼红土镍矿的现状 具有自主知识产权的红土镍矿经高炉冶炼镍铬生铁的创造专利及出产出大批镍生铁的实践成效是我国和国际镍金属出产技能的严重突破。技能革新及其快速进人出产应用范畴，成功狙击了国际商场的张狂炒作，2007年6月国际商场镍价大幅下降（图2）。  　　 在商场高镍价的情配下，2005年开端，国内民营厂商开端运用炼钢高炉转产冶炼红土镍矿矿石出产镍生铁。通过10年实验，2006年3月由刘光火先生创造，并以其儿子刘沈杰姓名向我国国家知识产权局请求的创造专利—红土镍矿经高炉冶炼镍生铁工艺技能的悉数材料，由国家知识产权局予以揭露发布。从海关进出口计算材料看，同年1月和2月红土镍矿进口量别离只要1.8万吨，3月往后我国民营厂商开端大规模运用从菲律宾和印度尼西亚进口的红土镍矿矿石冶炼镍生铁，尔后进口矿石量逐月添加，到年末运用进口矿石约300多万吨，产出镍生铁的含镍量约3万吨。2007年全国出产镍生铁的中小厂商到达100多家，1～9月进口矿石1200万吨左右，现在许多矿石积压在港。 （二）我国火法冶炼红土镍矿现存问题和开展 现在我国中小厂商出产的镍生铁的含镍量多在4%～8%，只能用作冶炼不锈钢的配料，在冶炼不锈钢时，需求加人一定量的精粹纯镍。只要进步技能使镍生铁中的含镍量到达12％～15％，才干在冶炼不锈钢时彻底代替纯镍。这就是发生矿石积压在港口的原因，也是往后民营厂商需求霸占的技能难关。据最新材料，单个技能先进的厂商现已能够出产出镍含量10％以上的镍生铁了。 在很多的民营厂商中，最大的、技能水平最高的厂商是浙山控股集团。浙山控股集团的青浦镍生铁项目运用的出产流程为：矿石→矿石＋生水→烧结→烧结矿石冷却破碎→烧结破碎矿石+石灰石+焦炭→高炉冶炼→铸锭→铸锭精整包装。产品为镍铁（镍含量4％～7%)，产值18万吨／年。别的，该集团正在印尼OBI岛筹建镍生铁新项目，图谋在海外创业和开展。 三、结语 我国运用火法运用红土镍矿冶炼镍生铁，使不锈钢出产质料构成发生了严重革新，改变了全球不绣钢出产质料镍的供需格式，也改变了国际不锈钢工业的格式。低本钱运用矿石质量较差的红土镍矿资源，契合资源节约型的前史开展趋势，翻开了我国不锈钢出产史的新篇章。 现在高炉法的低档次产品商场容量现已饱满，加速开展10％以上档次的回转窑＋矿热炉工艺，能够进一步扩展红土矿火法镍的商场容量。到周边红土镍矿资源国家树立镍生铁冶炼厂商，可下降运输本钱，下降国内能耗，削减国内工业污染。

随着硫化矿资源的日益匮乏，镍产量的扩大将主要来源于红土镍矿。红土镍矿的典型处理工艺有湿法和火法之分，湿法工艺适于处理褐铁矿;火法工艺适于处理硅镁镍矿。我国虽有一定量的红土镍矿，但品位较低。国内进口的红土镍矿是典型硅镁镍矿，将其先采用窑炉干燥脱水及焙烧，然后采用电炉还原熔炼镍铁，具有广阔前景。 　　1、工艺 　　利用红土镍矿火法冶炼镍铁的一般工艺为：首先将矿石破碎至50～150mm，送入干燥窑干燥到矿石既不太粉化又不黏结，再送入焙烧窑，在700℃温度下干燥、预热和焙烧，得到焙砂，然后将焙砂加入电炉，并加入10～30mm的挥发性煤，经过1000℃的还原熔炼，产出粗镍铁合金。在电炉还原熔炼的过程中几乎所有的镍和钴的氧化物都被还原成金属，而铁的还原则通过焦炭的加入量加以调整，最后将粗镍铁合金经过吹炼产出成品镍铁合金。 　　2、设备 　　红土镍矿焙烧设备一般采用回转窑进行。但回转窑投资成本大，占地面积多，生产过程控制和管理复杂，使其在国内发展受到制约。因此在前几年有人利用机立窑来进行红土镍矿的焙烧获得了可喜的成功。 　　其优点是：(1)在焙烧过程中，料与燃煤直接热交换效率高，散热损失小;(2)机立窑废气处理(包括收尘和余热利用)比回转窑简单，节省环保投资;(3)投资少、占地面积小，建厂周期短，设备简单易制，投资效率高;(4)生产过程控制和管理比回转窑简单易操作。 　　其缺点是：(1)产量低。由于机立窑特别是大直径立窑(Φ3.2米以上)有窑壁效应，造成中风差，边风大，“抽芯”、下“红料”经常发生。其后果是燃煤的不均匀燃烧，热能的大量损耗。调整窑面，降低卸料速度，均影响了立窑的产量。(2)质量差。由于“抽芯”、下“红料”造成“过烧”和“欠烧”的现象经常发生，烧结料块的品质下降

由于炼钢技术的进步，原来采用纯镍类原料冶炼合金钢和不锈钢的钢厂，从经济角度考虑已改用非纯镍类，因此，火法冶炼发展很快。处理红土镍矿的火法冶炼有两种冶炼方法，一种方法是用鼓风炉生产，另一种方法是电炉还原熔炼得到镍铁。由于鼓风炉冶炼是最早的炼镍方法之一，随着生产规模扩大、冶炼技术进步、炼钢厂对镍类原料要求的提高，以及环境保护要求的提高，这一方法已逐步被淘汰。采用电炉熔炼：(1)熔池温度易于控制，可以达到较高的温度，可处理含难熔物较多的原料，炉渣易于过热，有利于四氧化三铁的还原，渣含有价金属较少；(2)炉气量较少，含尘量较低；(3)生产容易控制，便于操作，易于实现机械化和自动化。因此，电炉熔炼是发展趋势。　　由于红土镍矿熔点在1600～1700K之间，组成红土镍矿的矿物氧化物稳定性依次为：CaO>SiO2>Fe203>NiO，氧化物稳定性大小决定该元素的还原性大小，因此，红土镍矿中各氧化物在还原性气氛中还原顺序为：NiO>Fe203>SiO2>CaO。为了提高镍铁产品质量，电炉镍铁冶炼采用选择性还原原理，即缺碳操作：在电炉还原熔炼的过程中几乎所有的镍氧化物都被还原成金属，而铁则不必全部还原成金属铁，铁的还原程度通过还原剂焦炭的加入量加以调整，镍的比重较大，在生产中容易造成炉墙和炉底被侵蚀或烧穿(生产周期短的不到1个月)，电极事故频繁，产品含镍低。因此，电炉镍铁冶炼关键技术是：(1)延长炉龄，(2)减少电极事故，(3)提高产品含镍量和镍的回收率。 　　电炉镍铁冶炼技术措施　　　　1)采用镁质材料筑炉，在筑炉过程中要配好粘合剂并控制用量；捣打时，每一层铺料厚度为40—60mm，并用风镐捣打紧密，捣打完扒毛后，方可铺料捣打下一层；在烘炉过程中要把水分烘干。　　　　2)采用炭砖筑炉，改炭砖平放为竖放，并在炭砖中部打眼用小石墨电极连接成整体，砖缝用炭质材料填充，同时用风镐捣打紧密。　　　　3)在筑炉时，两个出铁口要有一定高差，生产前期使用高位出铁口，当炉底侵蚀到一定程度时使用低位出铁口。　　　　4)控制配碳量和提高二次人炉电压，控制电极下插深度，防止炉底侵蚀。　　　　5)控制好渣型，尤其是渣中的FeO含量，其既影响渣的导电性，又影响渣的熔点，最终影响镍的回收率。　　　　6)镍矿在人炉前需要预先经过干燥脱水，在干燥和预热时控制好配碳量和水分，有利于减少翻渣事故发生，同时也有利于因翻渣引起的电极事故。　　　　7)电极压放时，要勤放、少放；有条件的也可改用炭素电极或石墨电极。　　　　8)加强冶炼操作，勤观查，勤调节。

为进步镍钴收回率，美国矿物局最近开展了复原焙烧-浸法处理红土矿收回镍的新流程，简称USBM法(见图2)。处理含镍1%、钴0.2%的红土矿时，镍、钴的收回率分别为90%、85%。若处理含镍0.53%和钴0.06%的低档次红土矿时，钴收回率亦能达76%。图 美国USBM法流程

金属镁是近几十年才发展起来的新型轻质耐腐蚀金属材料，镁在许多领域都获得了广泛应用，成为重要的资源。我国云南元江红土镍矿含镁高，储量丰富，其MgO含量为28%，而镍平均含量0.83%，但在近年来的研究开发中，仅专注于金属镍的回收，而对矿中经济价值约为金属镍价值2倍的金属镁，却在火法冶炼中，常被配入的CaO造渣降熔点而除去。这样，不仅浪费了资源，也给环境带来较大负担。如何实现从这种红土镍矿中提取出金属镁，显然具有节能环保的重要意义。为此，云南锡业有限公司研究设计院，在分析了红土镍矿的原料成分的基础上，开展了用碳热还原法从红土镍矿中提取金属镁的热力学研究，取得了一些值得注意的成果。 经分析，云南元江红土镍矿成分如下(wt%)：Ni：0.8～1.0，Co：0.04～0.08;Fe：12，MgO：28，SiO2：35，CaO： 研究表明，碳热还原提取金属镁过程主要由Mg2SiO4、Fe2O3、MgSiO3、MgFe2O4及少量NiO等参与反应。热力学分析表明，常压下Mg2SiO4与MgSiO3碳热还原生成金属镁蒸汽与SiO 气体的温度均在2173K以上，而Mg2SiO4与MgSiO3碳热还原生成金属镁蒸汽与SiC 的温度却在2073K 左右，因此，镁硅氧化合物碳热还原过程提取金属镁优先于生成SiC的反应。在真空压力为10Pa 的条件下，各反应初始温度均显著降低。Mg2SiO4与MgSiO3碳热还原生成金属镁蒸汽与SiO 气体的温度均在1423K以上，而Mg2SiO4与MgSiO3碳热还原生成金属镁蒸汽与SiC 的温度却在1323K 左右。

现在世界上氧化镍矿的处理工艺归纳起来大致有三种，即火法工艺、湿法工艺和火湿法结合工艺。火法工艺还能够按其产出的产品不同分为复原熔炼出产镍铁的工艺和复原硫化熔炼出产镍锍的工艺;湿法工艺能够按其浸出溶液的不同分为浸工艺和酸浸工艺;火湿法结合工艺是指氧化镍矿经复原焙烧后选用选矿办法选出有用产品的工艺。 1.火法工艺 (1)复原熔炼出产镍铁 火法处理工艺中世界上用得最多的是复原熔炼出产镍铁。现在，至少有14家工厂运用复原熔炼法处理氧化镍矿出产镍铁。镍铁年产值(含镍计)在25万吨左右，大都选用电炉熔炼，选用鼓风炉熔炼的只要几个规划较小的工厂。 电炉熔炼出产镍铁的工艺则合适处理各种类型的氧化镍矿，出产规划则可根据质料的直销状况、矿石的贮量等决议，可大可小，对入炉炉料的粒度也没有严厉的要求，粉料以及较大块料都可直接处理。电炉熔炼出产镍铁的仅有缺陷就是能耗大。 鼓风炉熔炼出产镍铁其长处是出资小、能耗较低，合适出产规划小、电力直销困难以及氧化镍矿含镍低的区域。它的缺陷是对矿石适应性差、对镁含量有较严厉的要求，别的也不能处理粉矿、对入炉炉料也有严厉要求。 (2)复原硫化熔炼出产镍锍 复原硫化熔炼处理氧化镍矿出产镍锍的工艺最早用来处理氧化镍矿，早在上世纪二三十年代就得到了使用，其时选用的都是鼓风炉熔炼。该工艺与鼓风炉复原熔炼出产镍铁的工艺存在相同的缺陷。上世纪70年代往后建造的大型工厂均选用了电炉熔炼的技能处理氧化镍矿出产镍锍。现在，几个最大的、年产镍量大于4万吨的工厂分别在印度尼西亚和新喀里多尼亚。全世界由氧化镍矿出产镍锍的镍量在12万吨左右。 复原硫化熔炼的硫化剂可供挑选的有黄铁矿、石膏、和含硫的镍质料。选用作硫化剂的长处是简单易行，并且对熔炼进程不发生负面影响(即不影响渣成分、不影响处理才能、不添加电耗)，但它报价较贵，硫的有用利用率不高，并且要有一套熔化和运送喷洒的设备。世界镍公司(INCO)所属的印度尼西亚、新喀里多尼亚的工厂均选用作硫化剂。将熔化后有操控地喷洒在回转窑焙烧出来的尚处于必定温度下的焙砂上，使铁、镍转化为硫化物，然后送入电炉熔炼出产低镍锍。听说其的来历是火山口的天然，其报价较低。 选用复原硫化熔炼处理氧化镍矿出产镍锍的工艺，其产品高镍锍具有很大的灵活性:经焙烧脱硫后的氧化镍可直接复原熔炼出产用于不锈钢工业的通用镍;也能够作为常压羰基法精粹镍的质料出产镍丸和镍粉;因为高镍锍中不含铜，还能够直接铸成阳极板送硫化镍电解精粹的工厂出产阴极镍。总归，能够进一步处理，出产各种形式的镍产品，并能够收回其间的钴。 2.湿法工艺 (1)浸法(Caron法) 湿法工艺处理氧化镍矿的工业始于上世纪40年代。最早选用的是浸工艺，即氧化镍矿经枯燥和复原焙烧后进行多段常压浸出，其代表性的工厂是美国建造的古巴尼加罗镍厂。浸法处理氧化镍矿，其产品能够是镍盐、浸法处理工艺不合适处理含铜和含钴高的氧化镍矿以及硅镁镍烧结镍、镍粉、镍块等。型(新喀里多尼亚)的氧化镍矿，只合适于处理表层的红土矿，这就极大地约束了浸工艺的开展。此外，浸工艺镍钴收回率偏低，全流程镍收回率仅为75～80%，钴约为40～50%。到现在为止，世界上只要四家工厂选用浸法处理氧化镍矿，并且都是在上世纪70年代曾经建造的，三十多年来没有一家新建工厂选用浸工艺。 (2)酸浸法 在250～270℃，4～5MPa的高温高压条件下，用稀硫酸将镍、钴等有价金属和铁、铝矿藏一同溶解，在随后的反响中，操控必定的pH值等条件，使铁、铝和硅等杂质元素水解进入渣中，镍、钴挑选性进入溶液，从溶液中选用溶剂萃取、硫化沉积等技能收回。 酸浸法工艺处理氧化镍矿的工业出产始于上世纪的50年代。其时代表性的工厂是古巴毛阿镍冶炼厂，它也是由美国规划建造的。酸浸工艺合适于处理低镁含量的氧化镍矿，矿石中镁含量过高会添加酸的耗费，进步操作本钱，对工艺进程也会带来影响。假如矿石中的钴含量高，更合适选用酸浸工艺，不只钴的浸出率比浸工艺高，并且因为钻的价值比镍高，使酸浸工艺的单位出产本钱大幅度下降。尽管高压酸浸镍浸出率可达90%以上，但因为酸浸工艺也遭到矿石条件的限制，现在世界上选用酸浸法处理氧化镍矿的工厂只要三家，且因为高温高压的处理条件对设备要求严苛，工作均不非常正常。整体而言，酸浸工艺开展尚不老练。 3.火湿法结合工艺 火法-湿法相结合的工艺处理氧化镍的工厂，现在世界上只要日本冶金(Nippon Yakim)公司的大江山冶炼厂(OyamaSmelter)。首要工艺进程为:原矿磨细与粉煤混合制团，团矿经枯燥和高温复原焙烧，焙烧矿团再磨细，矿浆进行选矿(重选和磁选)别离得到镍铁合金产品。该工艺的最大特点是出产本钱低，能耗中的85%能源由煤供给，吨矿耗煤160-180kg。而火法工艺电炉熔炼的能耗80%以上由电能供给，吨矿电耗560-600kWh，两者能耗本钱差价很大，依照现在国内市场的价值核算，两者报价相差3-4倍。可是该工艺存在的问题还比较多，大江山冶炼厂虽经屡次改善，工艺技能仍不行安稳，通过几十年其出产规划仍停留在年产镍1万t左右。该工艺的技能关键是复原焙烧进程的温度控粉煤与矿石混合和制等。从节能、低本钱和综合利用(处理低档次氧化镍矿)镍资源的视点动身，这一工艺是值得进一步研讨和推行的。俄罗斯的研讨人员对乌拉尔氧化镍矿选用离析焙烧进行浮选或磁选等方面进行了实验研讨后以为，它是现在仅有能下降本钱，节约能源和添加镍产值的办法，合适于处理任何类型的氧化镍矿。 火法工艺处理氧化镍矿出产镍铁合金具有流程短、功率高级长处，但能耗较高，其操作本钱中的最大构成项是能源耗费，如选用电炉熔炼，仅电耗就约占操作本钱的50%，再加上氧化镍矿熔炼前的枯燥、焙烧预处理工艺的燃料耗费，操作本钱中的能耗本钱可能要占65%以上，用火法工艺处理中低档次的镍红土矿因为冶炼矿石量大能耗高，冶炼本钱较高，所以现在火法工艺首要处理高档次的镍红土矿。现在处理中低档次镍红土矿的首要办法是湿法工艺，尽管本钱上比火法低，但湿法处理氧化镍矿工艺杂乱、流程长、工艺条件对设备要求高。综上所述，处理火法工艺能耗高的难题以及开发新的湿法工艺处理中低档次镍红土矿将是往后镍冶炼的开展方向。

一、还原焙烧－磁选工艺 火法－湿法相结合的工艺处理氧化镍的工厂，目前世界上工业化生产的只有日本冶金（Nippon Yakim）公司的大江山冶炼厂，原矿磨细后与粉煤混合制团，团矿经干燥和高温还原焙烧，焙砂球磨后得到的矿浆进行选矿重选和磁选分离得到镍铁合金产品。 火法－湿法结合工艺的最大特点是生产成本低，能耗中能源由煤提供，吨矿耗煤160～180Kg。而火法工艺电炉熔炼的能耗80%以上由电能提供，吨矿电耗560～600kWh，两者能耗成本差价很大，按照目前国内市场的价值计算，两者价格相差3～4倍。但是该工艺存在的问题仍较多，大江山冶炼厂虽经多次改进，工艺技术仍不够稳定，经过几十年其生产规模仍停留在1万t Ni/a左右。 有关专利公开了一种从红土镍矿中回收镍的技术，红土镍矿经破磨后按一定比例加入碳质还原剂、复合添加剂与红土镍矿混磨，用球蛋成型机制成球团中φ15～20mm，在200～400℃下干燥4～6h，采用回转窑还原焙烧,温度控制在950～1300℃。还原焙烧后，焙砂进行粗破后湿式球磨，然后采用摇床进行重选，获得的镍精矿采用3000～5000高斯的磁选机再进行磁选选别，得到高品位的镍铁混合精矿，含镍可达到7%～15%。 专利披露了红土镍矿熔融还原制取镍铁合金工艺，将红土镍矿中的氧化镍和赤铁矿预还原转化为金属镍和金属铁或四氧化三铁，然后利用湿式磁选，使镍铁大幅度富集的同时，脉石及硫、磷等有害元素被脱除，最后将预还原得到的镍铁精矿进行熔融还原制备含镍6%～10%、铁85%～90%的镍铁合金，镍收率大于85%，硫磷含量均低于0.03%。 还原焙烧－磁选工艺流程简单，原料适应性强，镍回收率较高，但得到的镍铁品位不是很理想（最高均不超过15%）。 二、还原焙烧－浮选工艺 关于金属镍的浮选方法尚未有类似自然铜浮选的研究报告。自然铜用黄药进行浮选，可以获得较好的结果；但镍的可浮性不佳，因此，为有效地浮选回收金属镍颗粒，必须进行活化处理。浮选过程是基于以下原理：加入水玻璃，抑制石英类脉石矿物的可浮性；加入硫酸铜，从而使镍颗粒上覆盖有自然铜。利用自然铜的可浮性，在捕收剂磺原酸醋等作用下进入泡沫产品，从而达到Ni分离与富集目的： Ni＋Cu2＋→Ni2＋＋Cu 将红土镍矿（含镍在1%左右）磨至－0.074 mm占95%的矿石，加5%氯化钙和2%还原剂混合制粒，在1 000℃的条件下焙烧1h，焙烧后将焙砂破碎至2 mm以下，然后进行细磨再浮选，镍的回收率可达到88.8%，精矿中镍品位达到14.1%。通过对矿石焙烧前后含镍品位的分析，焙烧过程中镍由于挥发所引起的损失不超过2%。 火法－湿法结合工艺的技术关键是粉煤与矿石混合及还原焙烧过程的温度控制等。从节能、降低成本和综合利用（处理低品位氧化镍矿）镍资源的角度出发，这一工艺是值得进一步研究和推广的。俄罗斯的研究人员对乌拉尔氧化镍矿采用离析焙烧进行浮选或磁选等方面进行了试验研究后认为，它是目前唯一能降低成本、节约能源和增加镍产量的方法，适合于处理任何类型的氧化镍矿。    火法工艺处理氧化镍矿生产镍铁合金，具有流程短、效率高等优点，但能耗较高，其操作成本中最大构成项是能源消耗，如采用电炉熔炼，仅电耗约占操作成本的50%，再加上氧化镍矿熔炼前的干燥、焙烧预处理，使能耗成本超过65 %。

2006-04-26　23:15:07 目前，全球已探明的镍储量约为1.6亿吨,其中硫化矿约占30%,红土镍矿约占70%。硫化镍与红土型镍同产于一个超基性岩带，但并不是在同一矿床内垂向上共生，即并不象铜矿床那样，次生富集带的铜矿下方通常均有原生硫化铜矿。由于硫化镍矿资源品质好, 工艺技术成熟,现约60%的镍产量来源于硫化镍矿，因硫化镍矿的长期开采，而近20年来硫化镍矿新资源勘探上没有重大突破，保有储量急剧下降。如以年产镍量120万吨计算，则相当于2年采完一个加拿大伏伊希湾镍矿床（近二十年唯一发现的大型矿床，世界第五大硫化镍矿）、5年采完金川镍矿（世界第三大硫化镍矿）。因此，目前，全球硫化镍矿资源已出现资源危机，且传统的几个硫化镍矿矿山（加拿大的萨德伯里、俄罗斯的诺列尔斯克、澳大利亚的坎博尔达、中国金川、南非里腾斯堡等）的开采深度日益加深，矿山开采难度加大。为此，全球镍行业将资源开发的重点瞄准储量丰富的红土镍矿资源。 红土镍矿资源为硫化镍矿岩体风化―淋滤―沉积形成的地表风化壳性矿床，世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家，集中分布在环太平洋的热带― 亚热带地区，主要有：美洲的古巴、巴西；东南亚的印度尼西亚、菲律宾；大洋洲的澳大利亚、新喀里多尼亚、巴布亚新几内亚等。 我国镍矿资源储量中70％集中在甘肃，其次分布在新疆、云南、吉林、四川、陕西和青海和湖北７个省，合计保有储量占全国镍资源总储量的27％。我国镍矿类型主要为硫化铜镍矿和红土镍矿。我国的红土镍矿主要从菲律宾进口。由于自1970年起日本与菲律宾开始进行合作，成立合资矿业公司开采含镍2％以上的高品位镍矿，运送回新日铁和住友商社进行冶炼，导致菲律宾的高品位镍矿砂被日本企业垄断，而我国只能进口镍含量在0.9％～1.1％的低品位镍矿砂。　 　我国周边国家有镍矿储量1125万吨，只分布在少数国家，包括俄罗斯(660万吨)、印度尼西亚(320万吨)、菲律宾（41万吨）、缅甸(92万吨)和越南(12万吨)，但占世界总储量比例较大，约占23%。其中红土镍矿主要分布在印度尼西亚、菲律宾以及缅甸。印度尼西亚镍资源主要为基性、超基性岩体风化壳中的红土镍矿，分布在群岛的东部，矿带可以从中苏拉威西追踪到哈尔马赫拉、奥比、瓦伊格奥群岛，以及伊利安查亚的鸟头半岛的塔纳梅拉地区，由于印度尼西亚超基性岩带风化壳广泛分布，因此其红土型镍钴矿有良好的找矿前景。菲律宾也以红土镍为主，主要分布在诺诺克岛。缅甸也有红土型硅酸镍矿，受印缅山脉超基性岩带控制，分布在中部盆地西缘。俄罗斯的镍资源分布在西伯利亚地台西北缘诺里尔斯克硫化铜镍矿区。越南镍矿为铜镍硫化物型，分布在西北部，已知有山萝省的班福矿床，赋存在黑水河裂谷塔布蛇绿岩带内，有探明储量 12万吨。 世界红土型镍矿开发进展的原因 随着世界90年代经济发展，占镍用途65％的不锈钢需求增长坚挺，镍需求前5年平约每年增长4％以上，预测今后5～10年，增长率3.5％一4％，其中亚州的镍需求增长率将是7％。然而，世界可供近期开发的硫化镍资源，除了加拿大的Voisey bay镍矿以外，几乎廖廖无几。全球至今约探获7000万吨镍金属量的资源。其中，硫化镍约3000万吨，占42％。其余均为红土型镍。开发利用红土型镍的长处在于：第一，红土型镍资源丰富，全球均有4100万吨镍金属量，勘查成本低。第二，采矿成本极低。第三，选冶工艺已经成熟。红土型镍矿的火法冶炼铁镍技术业已成熟，压力酸浸技术亦趋成熟。该技术始于50年代，首次用于古巴Moa Bay矿，称AMAX? PAL技术。此后，70年代澳洲QNI公司建成Yabula镍厂，酸浸处理新喀里东尼亚、印尼及澳州昆士兰州的红土型镍矿。加拿大Sherritt公司湿法处理红土型镍矿的技术已获公认。第四，红土型镍矿可以生产出氧化镍、硫镍、铁镍等中间产品，其中硫镍，氧化镍可供镍精炼厂使用，以解决硫化镍原料不足的问题。至于铁镍更是便于用于制造不锈钢，降低生产成本。如印尼 Antam公司利用本土的红土型镍矿，生产铁镍的成本去年已降至1.4美元／磅镍（1磅＝0.453kg--编者注）年产量近1万吨含镍量。第五，世界红土型资源主要分布于近赤道地区，大部分靠近海岸，便于外运。 因此，红土型镍建厂的投资虽然较大，一般每磅镍年生产能力需9～11美元，但由于上述长处，如果工艺合理，管理有素，其每磅镍的生产成本可低于硫化镍。以澳大利亚最大的镍业公司西部矿业公司（WMC）为例，每磅镍的总成本（包括投资摊销）自1996年3.0美元降至2.0美元（2000年）。工艺成熟、管理先进的红土型镍矿也可以达到这个水平。特别是近几年红土型镍矿压力酸浸技术项目的详细可行性研究报告，将钴的价值计算在内，每磅镍的生产成本均在1.4 美元以下。因此，红土型镍矿开发利用的技术中心已由火法转为湿法的酸浸金属。 随着近几年澳大利亚西部三个红土型镍厂的投资兴建，人们对于红土型镍矿资源的利用性能及其类型又有新的认识，现可分为两类：一类称为“湿型”，主要分布于近赤道地区，如新喀里东尼亚、印尼、菲律宾、巴布亚新几内亚和加勒比海地区；另一类称为“干型”，主要分布于距赤道较远的南半球大陆，以西澳为代表。除西澳外，红土型镍矿资源在东澳亦有分布，产于东澳昆士兰州北部及新南威尔士州中西部，已探获有300万吨镍金属量，全澳合计达1500万吨镍金属量。自 1999年初起，西澳相继有三个高压酸浸的镍厂开始生产，这三个厂为考斯（Cawse）、布隆（Bulong）和莫林莫林（Murrin Murrin），一期工程均基建完毕，这三个厂采用的基本工艺流程均为高压酸浸HPAL （High PressureAcid Leach），但后半部流程有所不同。考斯镍厂生产氢氧化镍中间产品，然后再电解生产出金属阴极镍和硫化钴。布隆厂的流程则不经过氢氧化镍中间产品的过程，直接电解生产镍和钴金属。莫林莫林则与古巴Moy Bay镍厂现场流程相近，并沿用加拿大Sherritt技术，先生产混合的硫化镍／钴中间产品，而后电解精炼生产出金属镍和钻。 世界上又有一批新的红土型镍矿PAL镍厂的兴建和扩建项目开始着手进行 发展趋势十分明显，可以归纳为： （1）由于硫化镍可供开发资源的明显减少，世界未来十年镍产量的增加将主要来源于红土型镍矿资源的开发，而红土型镍矿资源开发中，PAL技术发展趋势大于铁镍技术； （2）PAL湿法技术与红土型镍矿的火法冶炼厂的投资成本大体相当，即年生产能力每磅镍8～12美元。但是，PAL技术的镍厂在下一轮兴建或扩建项目中，其基建投资将会明显下降； （3）PAL流程的生产成本在一般情况下低于铁镍流程，加上PAL方法耗能明显低于铁镍流程。因此，在经济上，PAL技术方法将显示出其优越性； （4）由于“湿型”红土矿资源具有品位较高、粘土少，易于处理的优点，与“干型”红土矿资源相比，“湿型”资源的开发项目更具有开发利用的优势。 （5）红土型镍矿的PAL技术可在现场生产出中间产品：氢氧化镍或硫镍，由此可以提供现有镍精炼厂的扩产或解决供料不足的问题，这是目前西方许多镍公司所采取的经营方向。这个经营思路值得我国借鉴。

2月22日消息： 由于炼钢技术的进步，原来采用纯镍类原料冶炼合金钢和不锈钢的钢厂，从经济角度考虑已改用非纯镍类，因此，火法冶炼发展很快。处理红土镍矿的火法冶炼有两种冶炼方法，一种方法是用鼓风炉生产，另一种方法是电炉还原熔炼得到镍铁。由于鼓风炉冶炼是最早的炼镍方法之一，随着生产规模扩大、冶炼技术进步、炼钢厂对镍类原料要求的提高，以及环境保护要求的提高，这一方法已逐步被淘汰。采用电炉熔炼：(1)熔池温度易于控制，可以达到较高的温度，可处理含难熔物较多的原料，炉渣易于过热，有利于四氧化三铁的还原，渣含有价金属较少；(2)炉气量较少，含尘量较低；(3)生产容易控制，便于操作，易于实现机械化和自动化。因此，电炉熔炼是发展趋势。 由于红土镍矿熔点在1600～1700K之间，组成红土镍矿的矿物氧化物稳定性依次为：CaO>SiO2>Fe203>NiO，氧化物稳定性大小决定该元素的还原性大小，因此，红土镍矿中各氧化物在还原性气氛中还原顺序为：NiO>Fe203>SiO2>CaO。为了提高镍铁产品质量，电炉镍铁冶炼采用选择性还原原理，即缺碳操作：在电炉还原熔炼的过程中几乎所有的镍氧化物都被还原成金属，而铁则不必全部还原成金属铁，铁的还原程度通过还原剂焦炭的加入量加以调整，镍的比重较大，在生产中容易造成炉墙和炉底被侵蚀或烧穿(生产周期短的不到1个月)，电极事故频繁，产品含镍低。因此，电炉镍铁冶炼关键技术是：(1)延长炉龄，(2)减少电极事故，(3)提高产品含镍量和镍的回收率。 电炉镍铁冶炼技术措施 1)采用镁质材料筑炉，在筑炉过程中要配好粘合剂并控制用量；捣打时，每一层铺料厚度为40—60mm，并用风镐捣打紧密，捣打完扒毛后，方可铺料捣打下一层；在烘炉过程中要把水分烘干。 2)采用炭砖筑炉，改炭砖平放为竖放，并在炭砖中部打眼用小石墨电极连接成整体，砖缝用炭质材料填充，同时用风镐捣打紧密。 3)在筑炉时，两个出铁口要有一定高差，生产前期使用高位出铁口，当炉底侵蚀到一定程度时使用低位出铁口。 4)控制配碳量和提高二次人炉电压，控制电极下插深度，防止炉底侵蚀。 5)控制好渣型，尤其是渣中的FeO含量，其既影响渣的导电性，又影响渣的熔点，最终影响镍的回收率。 6)镍矿在人炉前需要预先经过干燥脱水，在干燥和预热时控制好配碳量和水分，有利于减少翻渣事故发生，同时也有利于因翻渣引起的电极事故。 7)电极压放时，要勤放、少放；有条件的也可改用炭素电极或石墨电极。 8)加强冶炼操作，勤观查，勤调节。  (miki)

现在世界上氧化镍矿的处理工艺归纳起来大致有三种，即火法工艺、湿法工艺和火湿法结合工艺。火法工艺还能够按其产出的产品不同分为复原熔炼出产镍铁的工艺和复原硫化熔炼出产镍锍的工艺；湿法工艺能够按其浸出溶液的不同分为浸工艺和酸浸工艺；火湿法结合工艺是指氧化镍矿经复原焙烧后选用选矿办法选出有用产品的工艺。 一、火法工艺 （一）复原熔炼出产镍铁 火法处理工艺中世界上用得最多的是复原熔炼出产镍铁。现在，至少有14家工厂运用复原熔炼法处理氧化镍矿出产镍铁。镍铁年产值(含镍计)在25万吨左右，大都选用电炉熔炼，选用鼓风炉熔炼的只要几个规划较小的工厂。 电炉熔炼出产镍铁的工艺则合适处理各种类型的氧化镍矿，出产规划则可根据质料的直销状况、矿石的贮量等决议，可大可小，对入炉炉料的粒度也没有严厉的要求，粉料以及较大块料都可直接处理。电炉熔炼出产镍铁的仅有缺陷就是能耗大。 鼓风炉熔炼出产镍铁其长处是出资小、能耗较低，合适出产规划小、电力直销困难以及氧化镍矿含镍低的区域。它的缺陷是对矿石适应性差、对镁含量有较严厉的要求，别的也不能处理粉矿、对入炉炉料也有严厉要求。 （二）复原硫化熔炼出产镍锍 复原硫化熔炼处理氧化镍矿出产镍锍的工艺最早用来处理氧化镍矿，早在上世纪二三十年代就得到了使用，其时选用的都是鼓风炉熔炼。该工艺与鼓风炉复原熔炼出产镍铁的工艺存在相同的缺陷。上世纪70年代往后建造的大型工厂均选用了电炉熔炼的技能处理氧化镍矿出产镍锍。现在，几个最大的、年产镍量大于4万吨的工厂分别在印度尼西亚和新喀里多尼亚。全世界由氧化镍矿出产镍锍的镍量在12万吨左右。 复原硫化熔炼的硫化剂可供挑选的有黄铁矿、石膏、和含硫的镍质料。选用作硫化剂的长处是简单易行，并且对熔炼进程不发生负面影响(即不影响渣成分、不影响处理才能、不添加电耗)，但它报价较贵，硫的有用利用率不高，并且要有一套熔化和运送喷洒的设备。世界镍公司(INCO)所属的印度尼西亚、新喀里多尼亚的工厂均选用作硫化剂。将熔化后有操控地喷洒在回转窑焙烧出来的尚处于必定温度下的焙砂上，使铁、镍转化为硫化物，然后送入电炉熔炼出产低镍锍。听说其的来历是火山口的天然，其报价较低。 选用复原硫化熔炼处理氧化镍矿出产镍锍的工艺，其产品高镍锍具有很大的灵活性:经焙烧脱硫后的氧化镍可直接复原熔炼出产用于不锈钢工业的通用镍;也能够作为常压羰基法精粹镍的质料出产镍丸和镍粉;因为高镍锍中不含铜，还能够直接铸成阳极板送硫化镍电解精粹的工厂出产阴极镍。总归，能够进一步处理，出产各种形式的镍产品，并能够收回其间的钴。     二、湿法工艺 （一）浸法（Caron法） 湿法工艺处理氧化镍矿的工业始于上世纪40年代。最早选用的是浸工艺，即氧化镍矿经枯燥和复原焙烧后进行多段常压浸出，其代表性的工厂是美国建造的古巴尼加罗镍厂。浸法处理氧化镍矿，其产品能够是镍盐、浸法处理工艺不合适处理含铜和含钴高的氧化镍矿以及硅镁镍烧结镍、镍粉、镍块等。型(新喀里多尼亚)的氧化镍矿，只合适于处理表层的红土矿，这就极大地约束了浸工艺的开展。此外，浸工艺镍钴收回率偏低，全流程镍收回率仅为75～80％，钴约为40～50%。到现在为止，世界上只要四家工厂选用浸法处理氧化镍矿，并且都是在上世纪70年代曾经建造的，三十多年来没有一家新建工厂选用浸工艺。 （二）酸浸法 在250～270℃，4～5 MPa的高温高压条件下，用稀硫酸将镍、钴等有价金属和铁、铝矿藏一同溶解，在随后的反响中，操控必定的pH值等条件，使铁、铝和硅等杂质元素水解进入渣中，镍、钴挑选性进入溶液，从溶液中选用溶剂萃取、硫化沉积等技能收回。 酸浸法工艺处理氧化镍矿的工业出产始于上世纪的50年代。其时代表性的工厂是古巴毛阿镍冶炼厂，它也是由美国规划建造的。酸浸工艺合适于处理低镁含量的氧化镍矿，矿石中镁含量过高会添加酸的耗费，进步操作本钱，对工艺进程也会带来影响。假如矿石中的钴含量高，更合适选用酸浸工艺，不只钴的浸出率比浸工艺高，并且因为钻的价值比镍高，使酸浸工艺的单位出产本钱大幅度下降。尽管高压酸浸镍浸出率可达90%以上，但因为酸浸工艺也遭到矿石条件的限制，现在世界上选用酸浸法处理氧化镍矿的工厂只要三家，且因为高温高压的处理条件对设备要求严苛，工作均不非常正常。整体而言，酸浸工艺开展尚不老练。 三、火湿法结合工艺 火法－湿法相结合的工艺处理氧化镍的工厂，现在世界上只要日本冶金(Nippon Yakim)公司的大江山冶炼厂(Oyama Smelter)。首要工艺进程为:原矿磨细与粉煤混合制团，团矿经枯燥和高温复原焙烧，焙烧矿团再磨细，矿浆进行选矿(重选和磁选)别离得到镍铁合金产品。该工艺的最大特点是出产本钱低，能耗中的85%能源由煤供给，吨矿耗煤160-180kg。而火法工艺电炉熔炼的能耗80%以上由电能供给，吨矿电耗560-600 kWh，两者能耗本钱差价很大，依照现在国内市场的价值核算，两者报价相差3-4倍。可是该工艺存在的问题还比较多，大江山冶炼厂虽经屡次改善，工艺技能仍不行安稳，通过几十年其出产规划仍停留在年产镍1万t左右。该工艺的技能关键是复原焙烧进程的温度控粉煤与矿石混合和制等。从节能、低本钱和综合利用(处理低档次氧化镍矿)镍资源的视点动身，这一工艺是值得进一步研讨和推行的。俄罗斯的研讨人员对乌拉尔氧化镍矿选用离析焙烧进行浮选或磁选等方面进行了实验研讨后以为，它是现在仅有能下降本钱，节约能源和添加镍产值的办法，合适于处理任何类型的氧化镍矿。 火法工艺处理氧化镍矿出产镍铁合金具有流程短、功率高级长处，但能耗较高，其操作本钱中的最大构成项是能源耗费，如选用电炉熔炼，仅电耗就约占操作本钱的50%，再加上氧化镍矿熔炼前的枯燥、焙烧预处理工艺的燃料耗费，操作本钱中的能耗本钱可能要占65%以上，用火法工艺处理中低档次的镍红土矿因为冶炼矿石量大能耗高，冶炼本钱较高，所以现在火法工艺首要处理高档次的镍红土矿。现在处理中低档次镍红土矿的首要办法是湿法工艺，尽管本钱上比火法低，但湿法处理氧化镍矿工艺杂乱、流程长、工艺条件对设备要求高。综上所述，处理火法工艺能耗高的难题以及开发新的湿法工艺处理中低档次镍红土矿将是往后镍冶炼的开展方向。

镍是重要的战略金属，广泛用于不锈钢、高温合金、燃料电池等要害材料和高新技术领域。     现在，硫化镍矿资源日趋干涸，而占镍储量70％的氧化镍矿（红土镍矿）资源丰富，其勘探和采矿本钱低，可出产氧化镍、镍锍、镍铁等多种中间产品。红土镍矿资源的使用份额已占国际镍产值的40％以上，且呈不断上升的趋势。     以氧化镍矿为质料出产金属镍的工艺，分为火法和湿法两种。湿法工艺存在着工艺杂乱，流程长，收回率低，对设备要求高级问题，较适合于处理低镍低镁含量的红土矿。火法工艺有鼓风炉冶炼法和回转窑－电炉复原熔炼法(RKEF)。跟着炼钢厂对镍类质料要求的进步以及环境保护的需求，鼓风炉冶炼已逐渐被筛选。电炉熔炼虽存在能耗高的缺陷，但可处理含难熔物较多的质料，金属收回率高，炉气量少且含尘量较低，出产简单操控，能够一起收回镍和铁。镍铁合金能够直接替代电解镍，作为炼钢镍元素添加剂用于不锈钢出产，具有较强的本钱和报价竞争优势。因而，电炉复原熔炼出产镍铁是现在处理高硅高镁红土镍矿最有用的办法。     本研讨选用电炉直接复原熔炼工艺处理红土镍矿出产镍铁，探讨了相关影响要素及其效果机理，并对熔炼工艺参数进行了优化。     一、试验     （一）试验质料     试验用红土镍矿MgO、SiO2、Ni含量高，铁、钴较低，归于典型的硅镁镍矿，镍档次1.99％，Ni/Fe＝0.14，SiO2／Mg0＝2.58，该类矿一般选用火法工艺处理，产品首要是出产不锈钢的镍铁。红土镍矿的矿藏组成首要是铁顽辉石(Ca0.02 Fe0.35  Mg1.63 Si2O6)，鳞石英(SiO2）和透辉石(CaMgSi2O6）（图1)。复原剂为焦粉，焦粉的固定碳成分为80.49％。熔剂为含CaO 50.65％的石灰石。图1  原矿X射线衍射图     （二）试验办法     将红土镍矿枯燥、破碎、磨细后与复原剂、熔剂、粘结剂、水混匀后造粒、枯燥，操控造粒球团直径为lcm左右，枯燥温度为200℃。再将枯燥处理后的球团装入氧化镁坩埚，在电炉内升温熔炼，升温至熔炼温度后，保温必定时刻，随炉天然冷却至室温，即可得到上下别离的渣和镍铁合金。     （三）分析测验     质料矿藏组成选用XRD(Siemens D5000)进行分析。镍铁合金中镍、铁档次及S、P含量别离选用丁二肟分量法（GB/T223.25－1994）、三氯化钦－重滴定法(GB/T8638.6－1988)、焚烧红外吸收光谱法(GB/T8647.8－2006)、磷钼蓝吸光光度法（GB/T 8647.4－2006）进行分析。     二、成果与评论    （一）焦粉配比对熔炼的影响及其效果机理     在红土镍矿熔点(1600～1700K）范围内，矿藏中氧化物的稳定性依次为CaO＞SiO2＞Fe2O3＞CoO＞NiO，稳定性越小越易复原，因而，红土镍矿中各氧化物的复原才能：NiO＞CoO＞Fe2O3＞SiO2＞CaO。为了进步镍铁产品质量，电炉冶炼镍铁选用挑选性复原原理：经过操控复原条件，尽可能使镍氧化物被复原成金属，而高价态的Fe2O3部分复原为金属，其他复原为FeO或Fe3O4进行造渣，然后到达出产高镍铁合金的意图。     铁的复原量是经过复原剂焦粉的参加量进行操控。固定熔剂配比为10％，在1550℃下熔炼50min的条件不变，改变焦粉用量，调查焦粉配比对镍铁档次和金属收回率的影响，成果别离如图2和图3所示。由图2和图3可见，当焦粉配比在5％以上，跟着焦粉配比的添加，镍的档次逐渐下降，镍、钻、铁的收回率逐渐添加。图2  焦粉配比对镍档次的影响图3  焦粉配比对金属收回率的影响     如前面分析，红土镍矿中各氧化物在复原性气氛中复原才能NiO＞FenO，焦粉用量较少时，Ni比铁优先复原，因而合金中镍的档次很高。随焦粉配比的添加，更多的镍、钻、铁的氧化物被复原，金属收回率添加。当焦粉比＞11时，镍的收回率简直不变，可是很多的铁、钻被复原出来，构成合金中镍档次下降，影响镍铁合金产品质量。因而，本试验选取最佳焦粉配比为11％。     进一步分析焦粉配比对S、P在渣和合金中的分配比(Ls和Lp)的影响，成果别离如图4所示。图4  焦粉配比对S、P分配比的影响     由图4可见，焦粉配比在5％至10％的范围内添加时，S的分配比添加；焦粉配比超越10％后，S的分配比不再有显着的改变。 按分子结构理论，脱硫反响可视为：反响的平衡常数：    式中：W(S)、ω［S］别离为熔渣和金属熔体内硫的质量分数，fs、γs别离为金属熔体和熔渣中硫的活度系数，a为物质的活度。     在不另加FeO造渣的情况下，渣中FeO含量首要受焦粉用量的影响，跟着焦粉配比添加，渣中FeO的含量削减。渣中的（FeO）与合金中的［FeO］存在一个平衡，跟着焦粉配比添加，（FeO）削减导致［FeO］削减，有利于脱硫反响的进行IS的分配比添加。另一方面，（FeO）能促进石灰熔化，当（FeO）削减到必定程度后脱硫反响物（CaO）活度下降，对脱硫晦气，这两方面效果彼此抵消，导致S的分配比根本坚持不变。这点也可从试验成果上得到验证，在焦粉配比为10％～17.5％的范围内，S的分配比稳定在0.025左右。     由图4可见，P的分配比随焦粉配比在5％～17.5%的范围内添加而下降。 分子理论的脱磷反响为：    同于渣中4CaO·P2O5的浓度很低，可代之以X（P2O5），得到磷的分酯比    因而，随焦粉配比添加，炉渣中FeO含量削减，下降了炉渣的脱磷才能。     （二）石灰石对熔炼的影响及机理     石灰石的参加不只调整了碱度，下降了炉渣的熔点和黏度，也影响着金属的收回率和合金中镍的档次。固定焦粉配比为11％，在1550℃下熔炼50min的条件不变，调查熔剂配比对对镍铁档次和金属收回率的影响，成果别离如图5和图6所示。图5  溶剂配比对镍档次的影响图6  熔剂配比对对金属收回率的影响     由图5和图6可见，跟着熔剂配比在6％～11％的范围内添加，镍、钻、铁的收回率添加，镍在合金中的档次下降。持续添加熔剂配比，金属收回率下降。     参加必定熔剂能改进渣的功能，使金属在渣中的传质充沛，别离系数进步，搀杂丢失削减，因而金属收回率上升。随石灰石参加量添加，渣量增大，金属收回率下降。这是由于渣量的增大构成金属在渣中因机械搀杂丢失的部分增大；别的，石灰石分化发生的CO2耗费了部分焦粉，下降了炉内的复原气氛，影响了复原进程。这与低焦粉配比时镍铁档次高而金属收回率低的规则共同。故挑选最佳熔剂配比为11％。     S、P在渣和合金中的分配比随熔剂配比的改变别离如图7所示。由图7可见，熔剂配比在6％至40％的范围内添加时，S、P的分配比添加。图7  熔剂配比对S、P分配比的影响     依据脱硫反响式（1)和脱磷反响式（4)可知，石灰作为反响物能促进在金属－渣界面上进行的脱硫、脱磷反响。别的石灰还供给Ca2＋，因S2－的半径比O2－的半径大，所以Ca2＋首要会集在S2－的周围，构成弱离子对，下降渣中S的活度，然后进步促进合金中的S向渣中传递。由公式(3)，公式(5)可知，随石灰石配比添加，S、P分配比增大。     三、定论     （一）跟着焦粉参加量的添加，镍铁合金中镍的档次下降，金属收回率逐渐添加，一起，焦粉参加量的添加晦气于脱磷，对脱硫影响有限；     （二）适量石灰石的参加，可改进渣的性质，进步金属收回率，有利于脱硫、脱磷进程，但过多的石灰石，使得渣量增大，金属丢失增大；     （三）选用电炉直接复原熔炼的工艺从红土镍矿中提取镍铁合金的最佳工艺条件：1550℃，焦粉配比11％，石灰石配比11％。在最佳熔炼条件下，得到镍档次为22.82％的镍铁合金，镍的收回率为97.6％，S、P分配比Ls、Lp别离为0.024、0.145。

红土镍矿按其分布及利用性能可分为两种类型，即“干型”和“湿型”。一般来说，“干型”红土镍矿比“湿型”红土镍矿风化程度弱，含粘土成分相对较多，针铁矿成分较少。而“湿型”红土镍矿含粘土少，蛇纹石化强烈。两种类型的红土镍矿利用性能有所差别。 高压酸浸（PHAL）工艺处理红土矿产商业化应用始于20世纪50年代末，但直到20世纪90年代末才开始有新厂投入，原因是高压釜技术及溶液处理技术的限制。近年来，新厂的建设也多采用高压酸浸工艺。但由于红土镍矿类型及利用性能的不同，以及各地情况也不一样，特别是干旱地区缺乏淡水，工艺水一般就用地下水。而地下水含有大量的Na+、Mg+、SO2-4、CL-等离子，对浸出化学反应有很大的影响。所以国外研究者对水的盐度及矿类型的影响进行了系列的研究。Whittington及Johnson等认为，当用海水代替淡水浸出红土镍矿时，当游离酸浓度较高时，镍浸出率提高。但钠离子浓度超过15g/L时，镍浸出率下降，浸出时间增加。Whittington对不同红土镍矿类型进行高压酸浸研究，考察了矿物类型对渣相组成，铁，镁，铝镍浸出的影响。但以上高压酸浸出取红土镍矿的研究，浸出温度均在250～280℃，在此温度下，压力较高，结高压釜要求较高，存在安全隐患，这也是高压酸浸工艺不能广泛用的原因，所以我们针对澳洲“干型”红土镍矿，提出氧压酸浸工艺，即在反应初始充入一定量氧气。使得红土矿能在较低的温度下浸出，而又不降低镍、钴的浸出率。 一、实验部分 （一）矿石特性及物相组成 实验所用石来源于澳大利亚，矿石物质组成（%）：石英和长石26.99、蒙脱石和滑石19.24、赤铁矿17.32、腐殖土状褐矿11.69、致密状褐铁矿5.20和磁赤铁矿磁铁矿5.69、粘土4.82、方解石和白云石3.33、铬铁矿0.25、磁黄铁矿微量、锰土矿0.8、铁染粘土2.3、云母和伊利石0.27、绿泥石2.1，矿石主要成本(%)：Ni l.07、CoO.1、Fe20.43、Mg2.48、Ca0.35、Si 20.57、Al 0.11、Mn0.4。可以看出，石中的矿物主要是以脉石矿物如英石、蒙脱石、滑石为主，其次为褐铁矿（有相当一部分为表层腐殖土状褐铁矿），这说明矿石系“干型”红土镍矿。 （二）试验方案 浸出实验是在2L钛高压釜内进行，温度采用PID自动控制，温控范围在±2℃，采用电加热，内置水冷系统，磁力搅拌。用分析纯硫酸作浸出剂，每次实验取矿样100g（－0.074 mm），液固比8∶1，搅拌速度300r/min。主要研究硫酸用量、浸出时间、浸出温度、氧分压对镍、钴、铁浸出率及游离酸含量的影响。 二、结果与讨论 （一）硫酸用量的影响 硫酸反应温度为200℃，反应初始时充入压力为1MPa的氧气，反应时间为2h，结果见图1。可以看出，当硫酸用量小于30mL时，镍、钴浸出率变化不大，均低于90%。当硫酸用量大于30mL时，镍、钴浸出率增加明显，硫酸用量为40mL时，镍、钴浸出率分别为97.06%和90.26%。而随着硫酸用量的增加，铁的浸出率增加，体系中游离酸含量也随之增加。 图1  硫酸用量的影响 Fig.1    Effect of sulfuric acid dosage on  leaching rate（二）反应温度的影响 固定硫酸用量25mL，反应初始时充入0.5MPa氧气（250℃下，没有充人氧气），反应时间2h，结果见图2。由图2可见镍、钴浸出率随着温度的升高而增加。而铁的而铁的浸出率变化不大，体系中游离酸含量随着反应温度的升高而降低。220℃， 5MPa氧气时的镍、钴浸出率分别为99.83%、90.44%，而铁浸出率仅为2%，基本上进入渣中，溶液中含量仅有0.3 g／L，与250℃，不充入氧气时的镍、钴浸出率大致相当。这说明反应初始充入一定量的氧气能够加快反应进程，对提高镍、钴的浸出率十分有利。 图2  浸出温度的影响 Fig.2  Effect of temperature on leaching rate（三）反应时间的影响 固定反应温度为200℃，反应初始时充入0.5MPa氧气，硫酸用量为40mL，结果见图3。可以看出镍、钴浸出率随着反应时间的延长而增加，延长反应时间有利于降低溶液中铁、游离酸的含量，便于后续处理。所以适宜的反应时间为2h，此时镍、钴浸出率分别为97.06%、90.26%。 图3  浸出时间的影响 Fig.3  Effect of time on leaching rate（四）初始氧气分压的影响 固定反应温度为200℃，反应时间为2h，硫酸用量为30mL，结果见图4。图4可看出，在反应初始充入氧气对提高镍、钴浸出率十分有效，但当初始氧气压大于0.5 MPa时，效果就不明显了。所以适宜的氧气初始分压为0.5MPa。 图4  初始氧气分压的影响 fig. 4   Effect of initial partial pressure ofoxygen on leaching rate（五）反应机理探索 研究发现，当反应初始通入一定量氧气时，能够提高镍、钴的浸出率，并且还可观察到反应过程中有明显的耗氧现象，这说明矿石中有耗氧物质存在。这说明矿石中含有11.69%的腐殖土状褐铁矿，而腐殖土中的铁有相当一部分是以二价铁形式存在。所以高压酸浸红土矿时，首先是二价铁的溶解，接着镁的溶解，然后二价铁氧化成三价铁。三价铁水解释放酸，生成两种沉淀即：羟基硫酸铁沉淀（FeOHSO4）和赤铁矿沉淀, 羟基硫酸铁沉淀容易形成但不稳定，很快就转化成赤铁矿沉淀。而褐铁矿中的铁主要以针铁矿形式存在(α－FeOOH)，在高压酸过程中，三价铁溶解之后才水解。而镍的溶解是按氧化镍溶解的穷式进行。所以反应初始通人一定量氧气利于二价铁的氧化，加快反应进行，使得反应体系热力学推动力变大，从而使在较低温度下，镍钴浸出率也较高。整个反应过程如式（1）～（6）所示： （1～6）公式三、结论 采用氧压酸浸工艺浸出澳大利亚“干型”红土镍矿。当反应初始通入一定量氧气时，能够加快反应进程，提高镍、钴的浸出率。相同条件下，当反应初始充入0.5MPa氧气时的镍、钴浸出率分别为99.83%、90.44%，而铁浸出率仅为2%，基本上进入渣中，与250℃不充入氧气时的镍、钴浸出率大致相当。

从红土镍矿中回收镍的工艺研究进展

在自然界中，镍首要以硫化镍矿和氧化镍矿状况存在。因为元素亲氧及亲硫性的差异，在熔融岩浆中，当有硫元素存在时，镍能优先构成硫化矿藏，并富集构成硫化物矿床。硫化镍矿如镍黄铁矿、紫硫镍铁矿中的镍以游离硫化镍形状存在，有适当一部分以类质同象赋存于磁黄铁矿中。部分氧化镍矿是由硫化镍矿岩体风化浸淋蚀变富集而成，镍首要以镍褐铁矿（很少结晶或不结晶的氧化铁）方式存在。红土镍矿是含镁铁硅酸盐矿藏的超基性岩经长时间风化发生的矿石，在风化进程中镍自上层浸出然后在基层沉积，NiO替代了相应硅酸盐和氧化铁矿晶格中的MgO和FeO。 因为镍具有抗腐蚀、抗氧化、耐高温、强度高、延展性好等特色，因而其用处很广泛，尤其是在不锈钢和耐热钢中的运用份额最大。其时在镍的消费中，钢铁和有色金属冶炼业约占总消费量的65%～70%；其次是轻工职业，包含自行车、医疗器皿、生活用品的电镀，约占总消费量的12%～15%；再次是机械制作、化工、石油和电力职业，这些职业需用镍制作各种机器和容器，用量约占总消费量的10%～12%。高新技能领域运用的充电电池、泡沫镍、镀镍钢带、活性氢氧化镍等产品，对镍的需求也很旺盛。 自20世纪80年代中期以来，镍的运用范围广泛，不锈钢一直是镍耗费的首要推动力。镍的需求持续被不锈钢产值的添加所带动，特别是在西欧、日本和东南亚国家更是如此。近年来，镍在钢铁工业、磁性材料工业、军事、有色金属、贵金属、特殊合金、贮氢材料、特种镍粉、新式涂镍复合材料、电池、医疗卫生和硫酸镍等方面的运用与开发非常引进注视。镍作为一种重要的战略金属，具有杰出的机械强度、延展性和化学安稳性，是工业和开展人类现代文明不可或缺的金属，在国民经济开展中具有极其重要的位置。 一、国际镍资源概略及运用现状 镍是一种较为丰厚的金属元素，在地球中的含量仅次于硅、氧、铁、镁，居第5位，地核含镍最高，是天然的镍铁合金。因为镍的地球化学特征，镍首要存在于铁镁硅铝酸岩浆所构成的铁镁橄榄石中，不同的岩石中含镍的一般规则是氧化镁及氧化铁等碱性脉石中含镍高，二氧化硅及三氧化二铝等酸性脉石中含镍低。镍在各种岩石中的均匀含量见表1。 表1  镍在各种岩石中的均匀含量  %现在可供人类开发运用的镍资源只限于陆地的硫化镍矿和氧化镍矿2种，其间约30%为硫化矿，70%为红土镍矿。 据美国地质调查局报道，到2004年，已探明的国际镍总储量为6 200万t，储量根底为14 000万t。国际陆地查明含镍档次在1%左右的资源量为1.3亿t，其间60%归于红土型镍矿床，共、伴生矿产首要是铁和钴，首要散布在赤道邻近的古巴、新喀里多尼亚、印度尼西亚、菲律宾、巴西、哥伦比亚和多米尼加等国；40%归于岩浆型铜镍硫化物矿床，共伴生矿产首要有铜、钴、金、银及铂族元素，首要散布在加拿大、俄罗斯、澳大利亚、我国、南非、津巴布韦和博茨瓦纳等国。别的大洋深海底的锰结核和锰结壳中还含有很多的镍资源，共伴生矿产为铜、钴和锰，数量巨大。 硫化镍矿一般含镍1%左右，选矿后的精矿档次可达6%～12%，加上伴生的有价金属（铜、钴）可达6%～15%；此外，还常含有必定量的贵金属。精矿中还有以硫化铁形状存在的燃料成分，热值在2 091～4 182 MJ/t，熔炼能耗低。因而，硫化镍矿的经济价值比较高。红土矿含镍1%～3%，不能通过选矿富集，仅能用挑选扔掉风化较浅、档次低的块矿。红土矿中仅伴生有少数钴，无硫，无热值，但矿石储量大，并且赋存于地表，易采，可露天作业。具有开发的优胜条件和工业价值的镍矿藏及其化学式见表2，国际镍储量及储量根底见表3。 表2  具有工业价值的镍矿藏及其化学式表3  国际镍储量及储量根底因为硫化镍矿资源质量好，工艺技能老练，现在约60%的镍产值来历于硫化镍矿，但硫化镍矿因长时间挖掘，且近20年来在新资源勘探上没有重大突破，保有储量急剧下降。如以年产镍量120万t核算，则适当于2年采完一个加拿大伏伊希湾镍矿床（近20年仅有发现的大型矿床，国际第5大硫化镍矿），5年采完金川镍矿（国际第3大硫化镍矿）。因而，全球硫化镍矿已呈现资源危机，且传统的几个硫化镍矿矿山（加拿大的萨德伯里、俄罗斯的诺列尔斯克、澳大利亚的坎博尔达、我国金川、南非里腾斯堡等）的挖掘深度日益加深，矿山挖掘难度加大，选、冶难度也添加。为此，全球镍职业将资源开发的重心瞄准储量丰厚的红土镍矿。红土镍矿资源的采冶运用份额已占国际镍产值的40%以上，且呈不断上升的趋势。可以预期，国际未来镍产值的添加将首要来历于红土型镍矿资源的开发。 因为我国硫化镍资源急剧削减，氧化镍矿储量少且档次较低、难提取，与国外氧化镍矿储量大、档次高的一些国家比较，缺少竞争力，我国各有色金属厂商活跃在全球范围内开发红土镍矿资源。宝钢集团同金川集团联手，出资10亿美元用于菲律宾诺诺克岛镍矿资源的开发；我国五矿集团与古巴协作在Moa建造年产22 500 t镍的出产工厂；我国冶金建造集团同吉林镍业公司协作在开发坐落巴布亚新几内亚的瑞木镍矿（该矿的镍均匀档次约1%，估计总出资为6.7亿美元）；我国金宝矿业公司则与缅甸矿业部所属公司签署了缅甸莫苇塘镍矿的协作勘探及可行性研讨协议；我国有色集团缅甸达贡山红土镍矿年处理干矿132万t，冶炼厂年产含镍26%的镍铁8.5万t，矿山地质储量4 300万t，其间经济储量2 239.6万t，均匀含镍1.96%。 关于含镍低，铁多、硅镁少的褐铁矿型红土镍矿，从节能减耗的视点动身，宜选用湿法浸出工艺；而关于含镍较高，铁低、硅镁高的硅镁型红土镍矿，最有用的处理办法仍是选用复原熔炼工艺出产镍铁工艺。以镍铁作为冶炼不锈钢、合金钢与合金铸铁的镍合金质料，可以削减金属镍的耗费，添加镍元素的来历，且本钱低于电解镍，使出产单位和用户两边均取得杰出的经济效益，具有较强的报价竞争优势。假如选用湿法工艺将红土矿中的镍与铁等元素别离，然后再在炼钢的进程中交融，显着形成动力和资源的糟蹋，从长远来看是不足取的。怎么更直接、合理地运用红土镍矿显得尤为重要。 二、红土镍矿资源开发运用的优势和远景 现在，国际镍工业出产的镍，首要来自硫化镍矿资源，约占总产值的60%。其他来自红土镍矿。可是跟着优质（含镍档次高）易挖掘的硫化镍矿资源的削减、对环境要求的前进、红土镍矿提取技能的前进以及镍报价要素等的影响，从红土镍矿出产的镍量会不断添加。曩昔50年资源开发的特色印证了这一开展趋势，产值改变如表4所示。 表4  不同年份镍的产值核算    万t红土型镍开发运用的首要优势在于： （一）红土型镍矿资源丰厚，全球约有4 100万t镍金属量，勘查本钱低。 （二）可露天挖掘，采矿本钱极低。 （三）选冶工艺已逐渐老练。 （四）不锈钢出产的开展，对烧结氧化镍、镍铁或通用镍的需求添加，而这些镍产品首要是由氧化镍矿出产的。 （五）国际红土型镍资源首要散布于近赤道区域，大部分靠近海岸，便于外运。 从红土镍矿的资源特色来看，国际镍工业的开展资源开发重心将逐渐从硫化镍矿转移到红土镍矿的运用。因为红土镍矿一般都伴生有钴，铁、铬等多种有价金属，其归纳运用的必要性清楚明了。关于我国而言，尽管我国的红土镍矿资源份额偏小，但跟着硫化镍资源的逐渐干涸，镍市场需要的不断添加，参加海外红土镍矿的开发势在必行。近年来，我国从缅甸、古巴、印尼进口的很多红土镍矿以及与菲律宾、巴布亚新几内亚的镍钴出产联合项意图施行，进一步标明红土镍矿的开发已经成为我国镍资源运用的重要内容。国际范围内红土镍矿的开发运用远景非常宽广。 三、国内外红土镍矿处理技能及开展 氧化镍矿床是含镍橄榄岩在热带或亚热带区域通过大规模的长时间的风化淋滤蜕变而成的，是由铁、铝、硅等含水氧化物组成的疏松的粘土状矿石。因为铁的氧化，矿石呈赤色，所以被称为红土矿(laterite)。红土镍矿的可采部分一般由3层组成：褐铁矿层、过渡层和腐殖土层，其处理工艺如表5所示。 表5  红土镍矿的散布、组成与提取技能    % （一）火法工艺 火法处理红土镍矿的工艺按其产出产品的不同分为复原熔炼出产镍铁工艺和复原硫化熔炼出产镍锍工艺。 1、复原熔炼出产镍铁 国际上用得最多的红土镍矿火法处理工艺是复原熔炼出产镍铁，用于出产不锈钢。氧化镍易被C，CO，Si复原，在较高温度下操控必定的复原条件，就可以使氧化镍彻底复原成金属，铁部分复原，与镍熔组成镍铁合金，而未被复原的硅、镁氧化物与另一部分氧化铁一同造渣。复原熔炼出产镍铁的办法有以下几种： (1)反转窑－电炉复原熔炼工艺。反转窑－电炉复原熔炼工艺(RKEF)是现在红土镍矿冶炼厂遍及选用的一种火法冶炼工艺流程，技能牢靠、老练。该工艺首要工序包含枯燥、焙烧－预复原、电炉熔炼和精粹。因为原矿含有很多附着水和结晶水，所以熔炼前的炉料预备首要是脱水和枯燥，一般是在枯燥窑内脱除附着水，在较长的反转窑内于较高的温度下焙烧预复原，进一步脱除结晶水，部分镍、铁氧化物预复原，一同炉料得到预热，为下一步电炉熔炼节省动力，出窑炉料温度为650～900℃，直接送人电炉上面的料仓中，参加交（直）流电弧炉复原熔炼制取镍铁，精粹后用做冶炼不锈钢的质料。该工艺合适于低铁高镍型红土镍矿，得到的镍铁产品镍档次一般为10%～15%，铁档次为60%～80%，镍的收回率大于90%。 反转窑－电炉熔炼工艺合适处理各种类型的氧化镍矿，熔池可到达较高的温度且温度易于操控，合适于处理难熔的硅镁镍矿，对入炉炉料也没有严厉要求；渣含有价金属较少；出产简略操控，便于操作，易于完成机械化和自动化。所以近几年来反转窑－电炉熔炼镍铁工艺开展较快，现在至少有14家工厂运用这一办法处理氧化镍矿，镍铁年产值（含镍计）在25万t左右。 (2)竖炉－电炉工艺。鹰桥公司在新喀里多尼亚的Koniambo冶炼厂选用的是多米尼加鹰桥竖炉－电炉工艺。该工艺流程学习水泥窑外分化的技能，将物料磨细后进行闪速枯燥、闪速煅烧、在流态化炉中进行预复原，然后在直流电弧炉内熔炼煅烧料，LF炉内精粹，具有固定出资少，操作本钱省，物料逗留时间短，产质量量高，烟尘率低，动力耗费低的长处。 (3)鼓风炉冶炼工艺。豉风炉冶炼是将氧化镍矿在反转窑内预热、枯燥后制成团块，与焦炭块一同参加鼓风炉内冶炼，出产出粗镍铁，再进行精粹，制出镍铁。鼓风炉冶炼是最早的炼镍办法之一，对环境不友好，矿石适应性差，对镁含量有较严厉的要求，别的不能处理粉矿，对入炉炉料也有严厉的约束。跟着出产规模扩展、冶炼技能前进、炼钢厂对镍类质料要求的前进以及环境保护要求的前进，这一办法已逐渐被筛选。 (4)可移动平炉出产镍铁工艺。除了以上几种得到运用的办法，日本神户钢铁有限公司还新开发了一种用可移动平炉出产镍铁的处理工艺。该工艺包含：①混料进程。将含有氧化镍和氧化铁的矿石配人碳质复原剂制备成混料。②复原进程。在移动的平炉内加热复原混料，制备复原混料。③熔炼进程。在熔炉内将已复原的混合物熔化制备镍铁。该工艺可以以较低的本钱高功率地制备出高镍含量的镍铁产品，且尘埃数量少，避免了炉壁尘埃的堆积发生粘结物，因而给料时渣的含量可不用调整。 2、复原熔炼出产镍锍 复原锍化熔炼处理氧化镍矿出产镍锍的工艺早在20世纪二三十年代就得到了运用，其时选用的都是鼓风炉熔炼。该工艺与鼓风炉复原熔炼出产镍铁的工艺存在相同的缺陷，因而新建的大型工厂都选用电炉熔炼红土镍矿出产镍锍。全国际由氧化镍矿出产镍锍的镍量在12万t左右。镍锍出产工艺是在出产镍铁工艺的熔炼进程中，参加硫化剂，产出低镍锍，再通过转炉吹炼出产高镍锍。镍锍的成分可以通过复原剂（焦粉）和硫化剂的参加量加以调整。可供挑选的硫化剂有黄铁矿( FeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)、和含硫的镍质料。现在国内向阳昊天集团选用该工艺出产低镍锍，取得的低镍锍产品镍档次为5%～8%，镍金属收回率大于90%。 选用复原锍化熔炼处理氧化镍矿出产镍锍的工艺，其产品高镍锍具有很大的灵活性：经焙烧脱硫后的氧化镍可直接复原熔炼出产用于不锈钢工业的通用镍；也可以作为常压拨基法精粹镍的质料出产镍丸和镍粉；因为高镍锍中不含铜，还可以直接铸成阳极板送锍化镍电解精粹的工厂出产阴极镍。总归，可以进一步处理，出产各种方式的镍产品，并可以收回其间的钴。 （二）湿法工艺 关于含镍较高而含铜和钴低的红土镍矿，较多选用电炉复原熔炼的办法出产镍铁，但在处理含铜、钴比较高的红土镍矿时，宜选用湿法流程处理，以利于归纳收回各种有价金属和下降能耗。浸出是常用的湿法处理办法，依据矿石中氧化镁含量的凹凸，选用常压浸工艺和高压酸浸工艺两种办法。含氧化镁高的矿石需选用浸，因为酸浸时需耗费很多的酸中和矿石中的碱性脉石，操作本钱高，在经济上不可行。而含氧化镁低的矿石可选用硫酸浸出，为加快整个溶解进程，浸出作业通常在高温高压下进行。一般常用的湿法处理工艺有以下几种。 1、复原焙烧－浸工艺 复原焙烧－浸工艺(RRAL)是由Caron教授创造的，因而又称Caron流程。浸是将焙烧矿用NH3及CO2将金属镍和钴转化为镍及钴络合物进入溶液。浸法是最早的湿法处理工艺，首要通过复原焙烧，使镍、钴和部分铁复原成合金，然后再通过多级逆流浸，浸出液经硫化沉积，沉积母液再除铁、蒸，产出碱式硫酸镍，碱式硫酸镍再经煅烧转化成氧化镍，也可以经复原出产镍粉。选用该工艺出产的镍块中镍质量分数可达90%，全流程镍的收回率达75%～80%。与火法冶炼流程比较，钴可以部分收回，收回率40%～50%。但浸法只合适处理红土镍矿床上层的红土矿，不合适处理基层硅镁含量高的矿层，这就极大地约束了浸法的开展，从20世纪70年代今后就没有新建工厂选用该工艺。 2、高压酸浸工艺 高压酸浸法(PAL)是用硫酸挑选性浸出氧化镍矿中的镍和钴，包含矿浆制备、浸出和镍钴收回3道工序。常温下，用硫酸浸出氧化镍矿石，很多的铁会随镍和钴一同被浸出；跟着温度升高，镍、钴浸出率稍有下降，但铁浸出率则大幅度下降。在温度232～268 K时，镍和钴的浸出率在95%以上，而铁的浸出率很低。 PAL工艺最大的长处是钴的浸出率高，可达90%以上，大大高于其他工艺流程。但这种工艺合适处理以针铁矿为主的矿石，不太合适处理泥质较多的矿石。 3、常压酸浸工艺 常压酸浸工艺是现在红土镍矿处理工艺研讨较为抢手的方向。常压酸浸法处理红土镍矿的一般工艺：对红土镍矿先进行磨矿和分级处理，将磨细后的矿浆与洗涤液和硫酸按必定的份额在加热的条件下反响，镍浸出进入溶液，再选用碳酸钙进行中和处理，过滤，得到的浸出液用CaO或Na2S做沉积剂进行沉镍。 常压浸出办法具有工艺简略、能耗低、不运用高压釜、出资费用少、操作条件易于操控等长处，可是浸出液别离困难，浸渣中镍含量仍较高。 （三）火法湿法结合工艺 用火法湿法相结合的工艺处理氧化镍的工厂，现在国际上只要日本冶金公司的大江山冶炼厂。首要工艺进程：原矿磨细与粉煤混合制团，团矿经枯燥和高温复原焙烧，焙烧后的矿团再磨细，将矿浆进行选矿别离得到镍铁合金产品，镍铁合金中镍档次为12%～15%，镍的收回率为91%～95%。 该工艺的最大特色是出产本钱低，能耗中的85%动力由煤供给，每吨矿耗煤160～180kg。而火法工艺电炉熔炼的能耗80%以上由电能供给，每吨矿电耗560～600kW·h，两者能耗本钱差价很大，依照现在国内市场的价值核算，两者报价相差3～4倍。可是该工艺存在的问题还比较多，大江山冶炼厂虽经屡次改善，工艺技能仍不行安稳，通过几十年其出产规模仍逗留在年产镍l万t左右。该工艺的技能关键是粉煤与矿石混合和复原焙烧进程的温度操控。 从节能、低本钱和归纳运用镍资源的视点动身，这一工艺是值得进一步研讨和推行的。俄罗斯的研讨人员对乌拉尔氧化镍矿选用离析焙烧进行浮选或磁选等方面的实验研讨后以为，它是现在仅有能下降本钱、节约动力和添加镍产值的办法，合适于处理任何类型的氧化镍矿。 （四）其它处理工艺 国内外对低档次红土镍矿的其他处理工艺进行了广泛的研讨，首要研讨有氯化离析－磁选、复原硫化焙烧－磁选以及生物浸出等办法。 氯化离析是指在矿石中参加必定量的碳质复原剂（煤或焦炭）和氯化剂（氯化钠或氯化钙），在中性或弱复原性的气氛中加热，使有价金属从矿石中氯化蒸发，并一同在炭粒表面复原成为金属颗粒的进程。其意图在于使矿石中呈难选矿藏形状存在的有价金属转变为金属颗粒，随后用选矿的办法富集，产出档次较高的金属精矿。但关于大部分的贫红土镍矿，因为镍矿中的镍大部分和硅、铁结合而成杂乱的硅酸镍和铁酸镍，不宜选用氯化离析－湿式磁选法。 日本和英国有人研讨用参加复原剂及硫化剂，对红土镍矿进行复原硫化焙烧，之后选用磁选别离的办法得到高收回率的镍精矿。尽管实验成果能得到含镍9%左右、收回率到达90%的镍精矿，但因为精矿硫含量较高，在复原时及后续工艺的处理中有必要考虑严峻的环境污染问题，因而至今未得到出产运用。 印度研讨了红土矿的超声生物浸出。已知微生物的生物活性能使金属从低档次矿石中有用溶解出来，而有机体的生物浸出功率与其成长速率有关。他们还研讨了超声预处理对用黑曲霉素天然菌株浸出镍的影响，发现超声波可以使黑曲霉素的成长增强，浸出20 d可使镍的浸出率到达92%。 尽管这些研讨都在实验室取得了必定的作用，但因为工业设备及出产规模等要素的影响，现在还都没可以进行工业化实验。

一、前语受经济危机影响，镍价在2008年急速下滑，国内成交价一度降到8万元／t，红土镍矿报价也随之狂跌，1.8％档次红土镍矿的港口价跌至每1千吨180～500元。现在水泥、钢材和机电设备的报价处于低位，这正是建造现代化镍铁厂的好时机。镍的表观消费量中，不锈钢消费约占总消费量的50～65％，电镀职业约占20％，在研讨镍的消费量时首先要分析不锈钢的出产、消费所发生的影响。二、我国原生镍商场巨大（一）不锈钢消费量的快速添加将拉动镍消费量的进步跟着我国经济的展开和人民生活水步，不锈钢出产消费快速添加。铬镍系不锈钢是消费镍的首要不锈钢种类，因为其优异的归纳功能，得到广泛运用，占不锈钢总产值的60～75％。近年镍价和铬价高启，不锈钢厂商着力开发铁素体不锈钢和节镍不锈钢，已取得必定效果。但业界普遍以为，300系不锈钢仍将占有不锈钢总产值50％以上。估计2010年我国不锈钢粗钢消费量将达1100万t，其间Cr－Ni系不锈钢占600万t以上。不锈钢产值的添加将拉动镍金属消费量添加。不锈钢出产所需镍金属首要来历于金属镍、镍铁和不锈钢废钢。跟着不锈钢产值添加，我国镍金属依托进口的局势短期内不会改动。据海关计算，2007年我国净进口镍金属量15万t(包含精粹镍、镍铁、不锈废钢中含镍等)，加上国内镍金属产值13万t，镍铁200万t，不锈废钢182万t，三者算计折合镍金属直销量约26万t，总的镍直销量约41万t。（二）估计2010年，镍金属直销将持续依托进口1、20l0年将比2007年增产150万t铬镍系锈钢，镍需求量将添加10～15万t。2、我国不锈钢社会积存量低，并且不锈钢出产周期长，国内不锈废钢资源难以快速添加，不锈废钢进口也不行能很多添加，不锈钢废钢紧缺的局势将持续存在。3、现在国内多家厂商在海内外筹建镍(铁)厂，将会添加镍的直销。但总体上看，因为遭到基础设备、技能、资金、人文环境等方面的约束，展开较慢，规划偏小。我国还没有现代化镍铁厂，不锈钢厂年耗费约8万t低档次含镍生铁，首要产自高污染的小高炉和低功率、高能耗的小型矿热炉，产品质量不契合ISO6501标准。跟着环保方针执行和商场竞赛加重，这种工艺将在近年内筛选。 三、国家方针积极支撑“开发低档次红土镍矿高效运用关键技能”长时刻以来，我国镍的出产以金川公司为主，其质料是当地产硫化镍矿，是不行再生资源，资源量渐少、挖掘难度增大，从国家战略储藏考虑，应对金川镍矿这一名贵资源进行保护性开发，而从国际商场购买硫化镍矿处理国内缺少的可能性很小，因而应学际上老练的镍铁冶炼技能，开发适宜国内质料和动力条件的技能，运用国际上简单购得的氧化镍矿出产镍铁，满意经济展开要求。2008年发改办高技【2008】301号《国家发革委办公厅关于安排施行2008年度严峻工业技能开发专项的告诉》第三条中清晰指出：“资源归纳运用关键技能方面：开发杂乱多金属共伴生矿高效开发运用技能、冶炼进程中稀有稀散元素提取技能、低档次红土镍矿高效运用关键技能、金属矿山二次资源中有价元素高效捕收技能”。将高效运用低档次红土镍矿关键技能列为国家严峻工业技能开发专项内容之一。国家《有色金属工业长时刻展开规划(2006～2020年)》中也指出：“因为硫化镍矿资源紧缺，开发镍土矿具有重要意义”。可见，运用国外氧化镍矿资源，学际上老练先进、节能环保的火法冶炼镍铁技能，开发适宜国情的红土镍矿高效运用技能，建造现代化镍铁厂，是受国家方针支撑、商场潜力大的好项目，也是我国镍工业展开的必然趋势。四、学际上老练的RKEF工艺，开发低档次红土镍矿高效运用技能湿法冶炼工艺适宜高镍、高钴，低镁的红土镍矿，以液态酸(或)作浸出剂，提取Ni和Co，其他很多的铁和少数的铬悉数成为固体废弃物。浸出剂仅部分收回运用，其他经处理后以液态方式排入江河或废液池，湿法冶炼中还发生很多Co。这些废固、废液、废气无法循环运用，环境危害大，现在咱们还没有把握相关的无害化处理技能。以低档次红土镍矿为质料，选用高压酸浸工艺出产镍硫，进而出产电解镍的工艺在国际上现已老练，可是受出资、技能引进、环境保护措施的约束，在国内建造这种工艺的镍厂还需进行技能开发和研讨，建厂条件还不老练。实际的做法是消化国外先进老练的火法冶炼镍铁的技能，按我国的动力条件对这种工艺技能进行改善。建造适宜我国国情的现代化镍铁厂。（一）国内以红土镍矿为质料的镍(铁)冶炼工艺现状我国的现代化镍铁冶炼还处于空白状况，现在出产低镍生铁的小高炉和小矿热炉工艺因为高能耗、高污染，在剧烈的商场竞赛下正逐步退出历史舞台。1、鼓风炉(小高炉)工艺鼓风炉工艺是最早呈现的红土镍矿冶炼镍铁的技能，1875年，在新喀里多尼亚小高炉就已运用，后法国也有选用，但该法因耗费很多优质焦炭、污染严峻而为人诟病。终究该工艺在商场竞赛和环保压力下中止，1985年日本矿业公司佐贺关冶炼厂的最终一座镍铁高炉熄火，标志着鼓风炉冶炼镍铁技能在欧美、日本等发达国家与世长辞。前几年我国快速展开的不锈钢出产拉动了镍铁需求，在高镍价、贱价焦炭、低环保门槛的条件下，部分出资者运用钢铁工业方针筛选的炼铁高炉冶炼镍铁，取得暴利。但跟着焦炭价位回归合理、镍价跌落和环保方针执行，现在高炉镍铁厂大部分已停产。高炉冶炼镍铁技能必将被筛选的首要原因是：(1) 质料适应性差、高炉无法大型化红适用“高铁低镁(低镍)”红土镍矿，当红土矿含镍1.5％、含铁35％时可得到含镍约  4％的低镍生铁。假如用低铁高镁(高镍)矿，高炉渣量大、粘度大炉况顺行难以确保。因为炉料强度低，只能选用小型高炉(矮高炉)出产镍铁。(2) 产品质量难以契合炼钢要求高炉含镍生铁档次低，一般在2～8％，大多在5％以下，冶炼不锈钢时需求协作参加较多的镍板，这进步了单位质料镍的本钱。该工艺焦炭、熔剂的用量大，P、S大部分进入产品，镍铁档次低、ω   (S)、ω(P)含量高，添加了不锈冶炼的担负。(3) 出产工艺不安稳镍铁的成分动摇大，不易操控，难以大批量安稳供货。(4) 焦比高出产含镍2％的镍铁，每吨镍铁的焦炭耗费大于1.0t；出产含镍5％的镍铁，每吨镍铁的焦炭耗费量约2.0t。(5) 污染严峻除掉传统高炉污染，氟化物的污染更严峻。为坚持高炉顺行，有必要参加萤石以进步炉渣流动性，萤石参加量占炉料总量的8～15％，国内镍铁小高炉没有脱氟设备，悉数放散，对人和环境损伤巨大。2、冷料入炉“烧结机－矿热炉”镍铁工艺因为焦炭提价和用户要求高含镍量的镍铁，国内建造了一些用烧结机出产红土镍矿烧结矿，冷却后入矿热炉冶炼镍铁的工厂。其间很多是改造旧的铁合金电炉来出产镍铁，变压器容量多为6.3MVA、9MVA和12.5MVA，最大的为25MVA。该工艺不必焦炭，质料适应性比小高炉好，产品镍含量更高，但仍存在能耗高、功率低的缺点。某厂用2％档次的镍矿，出产含镍11～14％的粗镍铁，每吨粗镍铁冶炼电耗(1～1．2)×104kWh/t，折合吨金属镍电耗8.8万kWh，是RKEF工艺的2倍多。原因在于：“烧结机－矿热炉”工艺无法为矿热炉供应预复原的高温料。 25MVA矿热炉4h出一次铁，每次出铁量约15t，折合lMW功率年产镍金属量仅140t。高电耗和低功率与冷料入炉相关，很多时刻和电力用于炉料升温。笔者所见的“烧结机(有的还选用土法烧结工艺和烧结锅工艺预备矿热炉用质料)－矿热炉”工艺的产镍铁厂都没有完善的环保设备，特别是矿热炉为敞开式或许半密闭的小烟罩式，不能收回煤气，不光污染环境，还形成煤气糟蹋。烧结机也悉数没有设备余热收回运用设备，这类工厂不具备现代化、大规划的镍铁出产条件。有的工厂运用电弧炉处理烧结矿，出产镍铁，效益更差，基本上已停产。3、复原造锍工艺 开始在鼓风炉内进行出产，因为能耗高遭到筛选。现在有些厂商在电炉内进行造锍熔炼，得到低钢冰镍。该工艺与传统硫化镍处理工艺相同。因为红土矿档次低，低冰镍产品含镍少，渣量巨大，并且能耗高，使得该工艺无法与硫化镍矿传统处理流程进行竞赛。选用该工艺的厂商不多。（二）RKEF工艺技能老练，在镍铁冶炼范畴占主导方位RKEF工艺技能(“回转窑－矿热炉”法)始于20世纪50年代，由Elkem公司在新喀里多尼亚的多尼安博厂开发成功，因为产品质量好、出产功率高、并且节能环保，RKEF工艺很快代替了鼓风炉工艺。跟着冶金科学技能的展开，RKEF工艺也吸纳了包含自动化、清洁出产在内的很多最新技能效果，在规划制作、设备调试和出产操作上日臻老练，已成为国际上出产镍铁的干流工艺技能，占有操控方位。现在全球选用RKEF工艺出产镍铁的公司有十几家，出产厂广泛欧美、日本、东南亚等地，其间最大年产能达7～8万t金属镍，在长时刻的运营中，虽然国际镍职业风云变幻、镍价大起大落，但这些镍铁厂大都坚持着杰出的成绩。2005年美国金属学会查询了国际红土镍矿冶炼厂及年产值，见表1。 表1   2005年美国金属学会查询的国际红土镍矿冶炼厂及年产值这13家镍冶炼厂的年产值总计约36.5 万t，约占国际原生镍总产值的30％，占红土矿火法冶炼镍铁产值的8l％(2007年国际总产镍量142万t，氧化镍矿的奉献为42％，以镍铁方式出产金属镍量约45万t)。可见，在国际规模，以廉价的红土镍矿为质料，选用RKEF火法冶炼镍铁的工艺技能具有很强的适用性和经济性。（三）RKEF工艺介绍1、对质料的要求关于“回转窑(RK)－矿热炉(EF)”流程，矿石成分很重要，有3个目标是选用RKEF工艺应该关怀的：(1) Ni档次，期望在1.5以上，最好 2.0以上。(2) Fe／Ni，期望在6～10，最好挨近6，中Ni档次高；假如Fe／Ni>10，则很难冶炼出含20％的镍铁，因为质猜中Fe过高，很难在回转窑中操控氧化铁的复原度。(3) MgO/SiO2，在0.55～0．65较适宜，少数参加熔剂就能够得到低熔点的炉渣结构。以上3个条件仅仅适宜的条件，而不是有必要的条件，在矿石条件不契合上述要求时，能够出产档次较低的镍铁，技能经济目标将遭到影响。复原剂（烟煤或无烟煤均可)和石灰石也是RKEF工艺所必需的，这两种质料在我国资源丰富，简单得到。2、典型工艺流程、主体设备结构(1) 出产流程质料场→筛分、破碎和混匀配料→回转窑→矿热炉→铁包脱硫→精粹转炉→浇铸。在这个基础上，展开了对质料预枯燥、质料制球、回转窑节能和余热发电、矿热炉高效冶炼和低熔点渣系配料、选用底吹或侧吹精粹转炉代替顶吹转炉、镍铁粒化等技能，适用于不同条件的工厂。(2) 典型工艺配备组成2台5.0×100m回转窑、2台63MVA的密闭矿热炉、40t的底吹精粹转炉，造粒和铸块设备。年产镍铁10.12万t(镍金属2～2.2万t)。鉴于国产设备的老练度和运送条件限制，为下降出资，国内的在建工厂选用4座回转窑、2台48MVA矿热炉的计划将能够缩短建造周期，收到好的经济效益。(3) 工艺概述矿石、石灰石、复原剂在质料场、备料间加以筛分破碎后，混匀配料送入回转窑。在回转窑中，质料经枯燥、焙烧、预复原，制成约1000℃的镍渣，回转窑烟气经余热锅炉、除尘、脱硫化后排放，粉尘与质料混合后再次入窑。镍渣在关闭隔热状况下(高架送料小车)参加矿热炉料仓(内衬耐火砖)，依据工艺要求经过不同方位的下料管分配到矿热炉内。矿热炉为全关闭式，自焙电极，埋弧冶炼，复原并熔分粗制镍铁和炉渣，一同发生含Co约75％的矿热炉荒煤气，荒煤气经过净化送到回转窑烧嘴，与煤粉一同作为燃料，除尘灰经处理后，回来到质料场。矿热炉炉渣经过水淬后可作为建筑材料，用于路途建造、制砖。矿热炉的产品是粗制镍铁，出铁前预先在铁水包加脱硫剂，出铁一同脱硫，粗制镍铁含Si、C、P等杂质，需求持续精粹，扒渣后，兑入酸性转炉，吹氧脱硅，一同参加含镍废料以防铁水温度偏高，脱硅后扒渣(或许挡渣出铁)，兑入碱性转炉，吹氧脱磷、脱碳，一同参加石灰石造碱性渣，碱性转炉精粹后的镍铁水送往浇注车间，铸成合格的产品镍铁块或许制成粒状镍铁。(4) 工艺特色①质料适应性强。可适用镁质硅酸盐矿和含铁不高于30％的褐铁矿型氧化镍矿，以及中间型矿。最适宜运用湿法工艺难以处理的高镁低铁氧化镍矿石。②镍铁档次高，有害元素少。相同的矿石，RKEF工艺出产的镍铁档次高于高炉法和“烧结矿－矿热炉”工艺。该工艺的脱硫和转炉精粹工序能够将镍铁的有害元素下降到ISO6501标准所要求的规模内，为炼钢用户所欢迎。③节能环保，循环运用。质料水分较多，料场和筛分破碎运送的进程中不发生粉尘，回转窑烟气余热可收回蒸汽用于发电，经过烟气脱硫满意环保要求后排入大气，回转窑和矿热炉烟尘回来料场；矿热炉煤气经除尘后送回转窑作燃料，炉渣水淬后成为建筑工业原材料。转炉烟气余热收回蒸汽，煤气收回运用，炉渣磁选回炉，尾渣可铺路或制作水泥。从含水炉料进入回转窑直到矿热炉出铁出渣的整个进程产中，炉料处于全关闭，环保节能。④镍渣热料入矿热炉。回转窑产的镍渣在900℃以上的高温下入炉，相关于“烧结矿－矿热炉”的冷料入炉，节省了很多的物理热和化学热，明显下降了电能和复原剂的耗费，进步了出产功率。我国是不锈钢出产和消费的大国，镍铁需求巨大，十分有必要把握运用RKEF技能，以低本钱高功率地出产镍铁，满意国民社会展开需求的一同发明杰出的经济效益。该工艺的大多数设备为冶金工业常用设备，以我国冶金设备制作才能，均可国产化，大大下降出资。RKEF氧化镍矿火法冶金技能由日本、加拿大和前苏联所具有。2005年以来经过与前苏联专家触摸，讨论协作的可能性，并调查了由前苏联建造、地处乌克兰的帕布什镍铁厂。现在已有中钢沿海公司、福建德胜镍业、天津荣程钢铁公司购买了该技能，这些项目都在进行中，估计l～2年内将建成投产。五、对RKEF技能进行改善和立异 虽然RKEF是老练技能，但因为各国各地的外部条件不同，比方电和动力结构，将影响出产本钱。国内选用该技能有必要进行改善。首先要研讨配料模型。国内氧化镍矿资源贫乏，要依托进口，进口矿来历杂乱，缺少安稳的质料基地，使得配料模型的开发更为重要。配料模型断定后，还要进行小型工业试验，以取得炉渣熔点、渣铁熔分特性和适宜的烧结温度等数据，以辅导出产。其次，展开对回转窑的余热运用和烟气脱硫的研讨。因为天然气资源紧缺，国内建造项目的回转窑多用煤粉为燃料，为保护环境，有必要清晰回转窑烟气特性，脱除烟尘和硫分，一同研讨回转窑低温余热运用问题。再次，矿热炉是镍铁冶炼出资最大的工序，关于炉型、耐火材料、电极直径、极心圆直径、电极电流密度及电压调整等需求进行研讨，断定最适宜的参数，完成节电和延伸炉衬寿数。最终，转炉的问题。在国内看到的几座镍铁精粹转炉沿用了炼钢用顶吹转炉的规划，喷溅严峻，原因是镍铁精粹转炉的渣量大，约是炼钢转炉渣量的10倍。别的，粗制镍铁是高硅镍铁水，普通炼钢转炉处理起来很困难。国内建造中的镍铁厂选用氧气底吹转炉将很好地处理以上问题。转炉炉渣收回运用和镍铁粒化工艺也是重要的研讨内容。六、典型RKEF流程工厂的出资和首要技能经济目标 1、出资预算项目的设定：建造一个年产10万t镍铁(镍含量20％、镍金属量2万t)，产品契合ISO650l标准的镍铁厂。出资预算内容：(1) 质料场。包含装卸料的抓斗机、胶带运送机，给料机、除铁器等，贮存量由质料直销条件决议，能够满意1个月正常出产的用料。(2) 筛分破碎工段。包含胶带运送机、板式给料机、锤式破碎机、格筛、吊钩桥式起重机等。(3) 备料工段。圆盘给料机、计量皮带、悬挂式起重机等。(4) 回转窑工段。回转窑，自行卸料小车等。(5) 矿热炉工段。密闭式矿热电炉。(6) 精粹工段。喷吹脱硫设备，精粹转炉。(7) 浇铸工段。铸铁机或环形浇注机。(8) 公辅设备、厂区路途：总降、制氧、动力中心、安全供电设备、烟气净化、余热(煤气)收回设备、渣处理、喷吹煤预备、水处理、机修、制品库等。出资预算费用见表2。                    表2  出资预算表（单位：万元）上述预算是大略的，项目所在地不同会有必定改变。2、首要技能经济目标和本钱计算 镍矿转运到工厂料场后的含水量25～30％(物理水)，经堆存配料天然枯燥后，入回转窑时的含水量为22～25％。表3中的1.7％是指干基的镍矿含镍量。表3  首要技能经济目标   在上述条件下，RKEF工艺本钱计算见表4。 表4  镍铁本钱预算   3、本钱和盈余才能分析由表4可见，在国内选用RKEF工艺出产镍铁的本钱低，赢利空间大。RKEF工艺的本钱对红土镍矿和电的报价改变最灵敏，其次是复原剂、燃料(煤)报价。矿价、电费和煤价对出产本钱的影响见图一。图一  国内条件下RKEF工艺的出产本钱取红土镍矿报价动摇规模为200～1600元/t干矿。电价考虑了0.4元／kWh、0.6元/kWh，0.8元/kWh三种状况，煤价考虑了700元/t、1000元/t、1300元/t三种状况，做出该质料条件下典型RKEF工厂的出产本钱曲线。电价和煤价动摇20～30％的状况下，镍的出产本钱上下起浮约1000美元；质料、动力较贵时，RKEF工艺的出产本钱约11000美元/t金属镍，质料、动力廉价时，RKEF工艺的出产本钱不到10美元／t金属镍。经过计算2001～2007年的国内镍价和 1.8～1.9％之间的红土镍矿报价进行对数趋势分析，得到图一中的弧线，可见，当镍价低于10000美元／t时，RKEF法出产镍铁是不经济的，当镍价在10000～11000美元时，RKEF法出产镍铁处于微利，当镍价高于11000美元时，RKEF法出产镍铁是盈余的。七、结语  经过上述分析，以为短期内国内镍的供应仍将小于需求。国家方针支撑低档次红土镍矿高效运用技能的开发，为我国镍铁业的展开发明了机会。 国内小高炉镍铁工艺和“烧结机－矿热炉”镍铁工艺都存在高能耗、高污染、质量差的问题，正在被逐步筛选。 RKEF工艺广泛用于镍铁冶炼，技能老练、节能环保，是国际上镍铁出产的最首要办法。研讨我国特定的质料条件和动力结构，打破配料模型，回转窑以煤粉为燃料的焙烧和复原，底吹氧气转炉冶炼等关键技能，开发适宜我国国情的RKEF工艺将为我国镍铁职业的展开做出奉献。  虽然镍价处于历史上的低位，可是本钱分析标明，选用先进的镍铁冶炼工艺，充分运用设备和建筑材料贱价时期的优势，建造现代化的镍铁厂，仍有很好的经济效益。

火法-湿法相结合的工艺处理氧化镍的工厂，目前世界上工业化生产的只有日本冶金(NipponYakim)公司的大江山冶炼厂，原矿磨细后与粉煤混合制团，团矿经干燥和高温还原焙烧，焙砂球磨后得到的矿浆进行选矿重选和磁选分离得到镍铁合金产品。 火法-湿法结合工艺的最大特点是生产成本低，能耗中能源由煤提供，吨矿耗煤160～180Kg。而火法工艺电炉熔炼的能耗80%以上由电能提供，吨矿电耗560～600kWh，两者能耗成本差价很大，按照目前国内市场的价值计算，两者价格相差3～4倍。但是该工艺存在的问题仍较多，大江山冶炼厂虽经多次改进，工艺技术仍不够稳定，经过几十年其生产规模仍停留在1万tNi/a左右。 有关专利公开了一种从红土镍矿中回收镍的技术，红土镍矿经破磨后按一定比例加入碳质还原剂、复合添加剂与红土镍矿混磨，用球蛋成型机制成球团中φ15～20mm，在200～400℃下干燥4～6h，采用回转窑还原焙烧,温度控制在950～1300℃。还原焙烧后，焙砂进行粗破后湿式球磨，然后采用摇床进行重选，获得的镍精矿采用3000～5000高斯的磁选机再进行磁选选别，得到高品位的镍铁混合精矿，含镍可达到7%～15%。 专利披露了红土镍矿熔融还原制取镍铁合金工艺，将红土镍矿中的氧化镍和赤铁矿预还原转化为金属镍和金属铁或四氧化三铁，然后利用湿式磁选，使镍铁大幅度富集的同时，脉石及硫、磷等有害元素被脱除，最后将预还原得到的镍铁精矿进行熔融还原制备含镍6%～10%、铁85%～90%的镍铁合金，镍收率大于85%，硫磷含量均低于0.03%。 还原焙烧-磁选工艺流程简单，原料适应性强，镍回收率较高，但得到的镍铁品位不是很理想(最高均不超过15%)。

据报道，TDNewcrest投资公司的格雷格-巴恩斯金属分析师上周日在加拿大勘探和开发人员讨论协会发表演说，随着未来3年诸多新的镍项目开发，HPAL（高压酸浸）治练流程将对未来红土镍矿开采是至关重要的。新镍矿的发展，取决于经营者成功实施第三代高压酸浸（HPAL）的能力。     巴恩斯解释说，预计2010-2013年3年内将新增14个镍项目，其中5个将使用HPAL。他具有讽刺意味的指出，如果HPAL“像宣传的那样好，”将有更多的镍项目在未来3年内被开发。     他预测今年不锈钢产量将增长11％，这个强劲复苏对于镍来说是一个强有力的支撑。然而，巴恩斯预测，明年镍市场可能有4.6万吨的盈余。     据报道，TDNewcrest投资公司的格雷格-巴恩斯金属分析师上周日在加拿大勘探和开发人员讨论协会发表演说，随着未来3年诸多新的镍项目开发，HPAL（高压酸浸）治练流程将对未来红土镍矿开采是至关重要的。新镍矿的发展，取决于经营者成功实施第三代高压酸浸（HPAL）的能力。     巴恩斯解释说，预计2010-2013年3年内将新增14个镍项目，其中5个将使用HPAL。他具有讽刺意味的指出，如果HPAL“像宣传的那样好，”将有更多的镍项目在未来3年内被开发。     他预测今年不锈钢产量将增长11％，这个强劲复苏对于镍来说是一个强有力的支撑。然而，巴恩斯预测，明年镍市场可能有4.6万吨的盈余。

我国钢铁年产值已接连多年居国际榜首，成为当之无愧的国际钢铁大国。作为衡量国际钢铁强国标志之一的高性能、高附加值的我国不锈钢年产值2007年已到达720万吨左右，已接连3年居国际首位，其间含高镍的300系列不锈钢产值约占58%左右     我国是一个镍资源相对匮乏的国家，适当大部分依靠进口。传统的从硫化镍矿中提取镍金属已有近百年前史，工艺老练，但经百年挖掘，地球上硫化镍矿资源日渐干涸，因而用氧化镍矿（俗称：红土镍矿）提取镍金属正逐渐成为国际提取镍金属的干流。     我国作为国际镍矿与镍金属进口的榜首大国，针对从镍矿中提取镍金属不同工艺的特色，研讨并探究一条合适我国国情的镍金属出产开展路途，主张政府有关部门拟定相应的战略与战略，对确保我国不锈钢与特钢工业继续健康开展有必要的镍资源直销具有严重现实意义。     用红土镍矿提取镍金属有三种首要工艺，即湿法冶炼（电解法），火法冶炼（电炉法），火法冶炼（高炉法）。现在我国新设工业项目已实施环保评价一票否决准则，因而首先从环保与循环经济方面进行比较：     湿法冶炼：一般红土镍矿含Ni在0.8~3.0%之间，含Co在0.02~0.3%之间，湿法冶炼仅提取其间的Ni和Co，其他近97%部分包括含量较高的Fe（占总量的10~45%%）和少数的Cr悉数作为固体抛弃物抛弃，需建专门场所堆集；湿法冶炼选用液态酸或作为Ni、Co的浸出剂，运用后除部分收回运用外，其他均以液态经处理后排放江河或汇入废液潭；湿法冶炼中还会发生很多的CO2气体排放。由于出产中发生的固体、液体、气体抛弃物不能被循环运用，从而对环境构成极大损害，属三废全排放，因而，在我国没有开展前途。     火法冶炼：无论是电炉仍是高炉，出产中发生的固体炉渣因现已高温煅烧，经枯燥研磨即成为低强度的水泥，是水泥出产供应商出产标准水泥时最佳的填充剂，也是砖瓦厂出产砖瓦的优质质料，可100%得到循环运用；别的，高炉出产中运用的冷却水，可建关闭冷却水池循环运用；高炉冲渣水也可沉积后循环运用。因而火法冶炼发生的固体、液体抛弃物简直悉数得到循环收回运用，在三废中彻底处理了二废，因而是我国镍金属提炼工业开展的方向。但无论是电炉仍是高炉，对出产中发生的CO2排放尚没有彻底处理的方法，国际上也没有处理此难题的报道。由于红土镍矿与一般铁矿比较硫含量较低，因而出产中SO2排放较一般生铁冶炼大大削减，但火法冶炼中对煤气的收回运用，对粉尘的收回运用则是要点。其间电炉占地面积小，较易处理；高炉则相对工程与出资量较大。咱们应亲近结合我国的实践，加快研讨、拟定整套火法冶炼镍铁的契合环保出产和循环经济需求的设备、标准和工艺是燃眉之急。     别的，电炉冶炼首要以电为首要动力。一般人都以为电能清洁、便利，冶炼时不排放CO2，契合环保。咱们应了解，假如所用的电是核电、风电、太阳能电，这观念当然不错。但事实是我国电炉冶炼绝大部分运用煤电，发电进程中发生很多CO2与废气，煤焚烧经锅炉将水变成高温、高压蒸汽以气体能带动气轮机滚动构成机械能，汽轮机的机械能再带动发电机滚动构成电能。能量的方法每转化一次，功率就下降一次；加之电能远距离运送的损耗，因而经层层损耗，电能至用户电炉时每耗费一度电宣布的热量远低于将发这一度电的煤炭直接投入高炉发生的热量。由于投入高炉的焦炭是直接焚烧不经能量转化而功率高。由于用电能和电炉冶炼同高炉比较有必要到达相同的温度才干出铁水，因而用电能与电炉冶炼耗电转化为电煤的用量将高于用高炉用焦炭的用量，推而论之，用电能经电炉冶炼排放CO2总量将超越高炉冶炼。其次，高炉冶炼时以焦炭为动力，而将煤炼成焦炭进程可从煤中提取几百种化工质料，公认是最经济合理综合运用煤资源的有效途径。最终，电力出产出资大，焦炭出产投入少。因而，高炉出产镍铁比电炉出产在动力耗费与环保上更胜一筹。     从不同工艺的产品质量、报价与商场需求比较，湿法冶炼：能别离提炼出含量99.9%的镍和钴金属，这是湿法冶炼最大的优势。其产品纯镍是电镀、电池、化工催化设备与特种不锈钢特钢的首要质料；纯钴是耐高强、高温、高耐磨特钢的首要质料。     湿法冶炼在我国前史比较长，占我国镍金属产值份额较高。但纯镍的年产值已远超越以上用处的年商场需求量。因而，现在适当大部分被转用于300系列含镍不锈钢的冶炼。这真是高射炮打蚊子，有大材小用之嫌。由于湿法冶炼出产工艺出资大，周期长，工艺杂乱，本钱较高而价格较高，使不锈钢与特钢出产厂商对其是又爱又恨。爱其纯度高，运用便利，产品质量有确保；恨其报价太高，使产品本钱上升盈余下降，削减商场竞争能力，但这种状况一时髦难以改动。     火法冶炼的电炉工艺：能提炼出含镍10~25%，含少数钴与铬的镍铁，能够替代纯镍成为冶炼300系列不锈钢的镍质料。因其以电作为首要热能（一般需耗费7000~8000度电出产一吨镍铁），它不像高炉用焦炭作为热源一起也把焦炭中的磷带入产品中，因而电炉产的镍铁磷含量应比高炉低，对缩短冶炼不锈钢时刻有利，因而广受商场欢迎。但美中不足的是，我国电力直销继续严重，我国对高耗电职业操控很严，并且出产厂商所在区域一旦用电严重，首战之地是断用电大户电炉的电，使出产不正常。其次，电炉炼镍铁产值较低，单台2.5万KW的电炉，每年产含镍14%的镍铁为2.5万吨左右，远远不能满意近几年我国不锈钢工业井喷式开展对镍金属的很多需求；最终要阐明，电炉冶炼含镍15~25%，乃至更高含镍量的镍铁并不是经过进步入炉镍矿的镍含量来完成，相反是经过削减镍矿中铁的还本来完成，这样很多的未经复原的氧化铁以炉渣排出（有时炉渣中铁的含量竟高达20%以上），炉渣又被运到水泥厂做水泥或制砖厂做砖瓦。考虑到现在含铁量65%的进口铁矿商场价已到达一千几百元一吨，很多的含铁炉渣去做水泥或砖瓦真实是对资源的极大糟蹋。     电炉工艺出产的镍铁供应价以含镍量计，在商场纯镍价根底上打必定扣头，其他铁、钴、铬赠给不计价，冶炼300系列不锈钢比较用纯镍冶炼，每吨可下降本钱3000~4000元。     火法冶炼高炉法：能冶炼出含镍1.5~10%并含少数铁与铬的镍铁，能够成为冶炼含镍不锈钢的根底质料。由于矿价与海运费高和镍铁供应仅以含镍量计价的原因，除非客户特别要求并给于升价，一般含镍4%以下的镍铁已很少有供应商冶炼，商场上最受欢迎的是含镍10%，含磷≤0.035%的镍铁，不锈钢供应商只需求参加必定量铬铁即可冶炼成300系列的产品（低于镍含量10%的镍铁去冶炼300系列不锈钢还需参加必定量的纯镍或电炉产高镍镍铁作调理）。因技能、矿的成分等原因，现在能出产以上成分的高炉不多。高炉冶炼镍铁的最大特色是产值高。一座208m3高炉年产值可到达4万吨以上，由于需参加铬铁与高镍铁，6座这样的高炉可满意一家年产30万吨304不锈钢厂的根本镍与铁需求。     不锈钢冶炼脱磷最难，高炉镍铁操控磷含量到达0.035%以下是要害。现在本公司已根本掌控了高炉内脱磷技能，咱们的产品乃至比一些电炉冶炼供应商的产品镍更高，磷更低。由于产值比较高，镍含量一般比电炉冶炼低，供应计价方法同电炉镍铁，但扣头系数更大些，每个镍略低于电炉镍价。综上所述，以高炉镍铁为根本质料，以电炉镍铁为调理质料，是组成300系列不锈钢质料的本钱最低，直销量最有保证的最佳组合，是往后开展的方向。     高炉能炼生铁，也能炼镍铁。镍铁和生铁虽一字之差，却分归于铁合金与普铁二个职业，其所用矿成分、配方及冶炼工艺等有适当大的差异，将冶炼生铁的一套观念生搬硬套到镍铁冶炼上去是肯定过错的。     1、矿的金属含量有大相径庭：高炉冶炼生铁如用进口含铁65%矿，出一吨铁产几百公斤的渣；如炼含镍7%的镍铁，一般需求耗费含镍1.5%、含铁20%左右的干矿5吨，湿矿为7.7吨左右，矿总金属含量在21.5%左右，因而出1吨镍铁产4吨炉渣，简直是生铁冶炼出渣的近十倍。渣口翻开与出渣耗时、出渣次数明显增加，工艺等有必要作大的调整。     现在盛行炼生铁大高炉是先进出产力，契合环保，小高炉是落后出产力，是污染大户，有必要筛选，并把这一观念生搬硬套到冶炼镍铁上来，其实这是天大的误解。由于炼镍铁出渣是炼生铁的很多倍，因而大型高炉不宜转炼镍铁，由于出渣量真实太大，出渣口开放时刻太长，影响炉温，影响出产顺行。从高炉每立方米炉容每天出铁吨数来比较，一般100~200立方米的小高炉出铁系数在3.43.4，即每立方米每天产铁3.4吨，炉型、炉料和技能假如配合好，还可超越这一系数。相反，近年国内外很多投产的几千立方米高炉，其出铁系数仅在2左右徜徉，原因安在？

该项目针对褐铁型红土镍矿含镍低、含铁高，并富含铬、铝的详细特色，以及高值、综合利用难题，在国际上初次研宣布碱、酸双循环清洁出产新工艺，完成了褐铁型红土镍矿中镍、铁、铬、钴等的综合利用，并从出产源头削减了废弃物的产出和排放，完成了进程的清洁出产。 首要技能特色和立异点如下：（1）初次开宣布红土镍矿碱法焙烧——溶液高效复原提铬新工艺；（2）初次开宣布褐铁型红土镍矿和碱浸提铬渣的高效提取镍钴新工艺，并完成了浸出机理研讨；（3）初次开宣布氢氧化镍钴的均相沉积和浸出剂再生耦合出产硫酸钙晶须新工艺。 实验取得了镍总回收率大于93%，铁精矿含铁大于62%、铁总回收率大于97%，铬总回收率大于94%，钴总回收率大于90%，碱酸再生循环利用率大于90%的成果。具有质料习惯规模广，资源综合利用好，试剂耗费少，设备老练、牢靠等长处。 由院士和闻名教授组成的专家组对该工艺给予了高度评价，共同以为：褐铁型红土镍矿高效综合利用清洁出产新工艺属严重原始立异，碱、酸双循环清洁出产工艺流程构思新颖，镍、铁、铬、钴首要技能指标到达国际领先水平。

依照地质成因来区分，镍矿床首要有两类：岩浆型硫化镍矿和风化型红土镍矿，其间红土镍矿资源储量占全球镍资源的72％。近年来，因为不锈钢职业的带动，全国际镍需求量在不断上升，2008年我国不锈钢产能到达1000万t，而实践产值仅为535万t，镍直销缺乏是重要原因之一。 现在约有60％的镍从硫化矿中提取，而硫化矿资源急剧削减，档次下降，挖掘深度添加，挖掘难度加大，本钱升高。红土镍矿资源具有勘查、采矿本钱低，能够直接出产氧化镍、镍锍、镍铁等产品的长处，因此，高效开发红土镍矿资源非常火急。在20世纪50年代，从红土镍矿中提取镍金属仅占国际镍量的10％；而到2008年，该份额则到达45％，约5l万t估计到2012年，该份额将增长到5l％。 红土镍矿出产镍工艺能够简略地分为火法和湿法。火法工艺因为冶炼进程中能耗高、本钱高级原因，所以现在首要用于处理高档次的红土镍矿。湿法工艺尽管存在着工艺杂乱、流程长、对设备要求高级问题，但它与火法比较，具有能耗低、金属收回率高级优势。特别是湿法工艺开展的几十年来，加压浸出技能的前进和新的湿法流程的呈现，使红土镍矿开发使用重心由火法转为湿法。 一、国际红土镍矿资源分类和特色氧化镍矿床的上部为褐铁型红土矿，合适于湿法工艺处理；下部为镁质硅酸镍矿(蛇纹岩为主)，合适用火法工艺处理。中间过渡段一起适于两种办法。据估计，合适用湿法处理的红土镍矿储量(褐铁矿、绿脱石、蒙脱石)是合适火法(硅镁镍矿、腐植矿）的两倍多。 跟着红土镍矿资源的不断开发使用，人们对其使用功能和类型又有了新的知道：一类称为“湿型”，首要散布于近赤道区域，如新喀里多尼亚、印尼、菲律宾、巴布亚新几内亚和加勒比海区域，其档次较高，粘土少，易于处理；一类称为“干型”，首要散布于距赤道较远的南半球大陆，其成分杂乱，粘土含量高，不易处理。 尽管红土镍矿有不同类型之分，但从总体上来看，它们都具有以下特色： （一）含镍1.0～3％，档次较低且组成比硫化镍矿杂乱得多，很难经过选矿取得较高(6％以上)的镍精矿，一起含镍太低也难以直接用简略的冶金工艺富集。 （二）成分含量动摇大，不只镍等有价元素的含量改变大，并且脉石成分如SiO2、MgO、Fe2O3、Al2O3和水分动摇也很大，即使是在同一矿床，红土矿成分(Ni，Co，Fe和MgO等)也跟着不同的矿层的深度而不断改变。 （三）矿石中仅伴生有少数的钴，无硫，无热值。 （四）矿石储量大，并且赋存于地表，易采，可露天操作，具有开发的优胜条件。 二、国际红土镍矿的开发现状 以新喀里多尼亚红土矿开发为标志，从红土矿中出产金属镍迄今现已有100多年的前史了。近年来，因为不锈钢职业对镍的巨大需求，许多产镍大国都活跃加大对红土矿的开发使用。较有影响的有菲律宾住友／三井公司2005年开端的Coral Bay项目；2007年Inco在新喀照多尼亚正式发动的Goro镍项目，估计年产镍5.4万t；此外，在澳大利亚、印度尼西亚、巴西等国的一些镍矿资源的开发也在施行和研讨中，概况列于表l。 表1   国外在建的首要红土镍矿项目因为我国红土镍矿资源较少，国内的一些大型厂商看准机遇，加大对国外红土镍矿项意图出资。现在现已或正在进行的国外红土镍矿项目有：(1)宝钢集团同金川集团联手，出资l0亿美元用于菲律宾诺克岛镍矿资源的开发，菲方的协作伙伴是该矿的业主Philnico公司；(2)我国五矿集团与古巴协作在Moa建造年产2.25万t镍的出产工厂，其间我国公司持股  49％；(3)我国有色矿业集团开发缅甸达贡山镍矿，该矿的镍均匀档次为2％，约含镍金属量70万t；(4)我国冶金建造集团同吉恩镍业公司协作在开发坐落巴布亚新几内亚的瑞木镍矿，该矿的镍均匀档次约l％；(5)我国金宝矿业公司与缅甸矿业部所属公司签署了缅甸莫苇塘镍矿的协作勘探及可行性研讨协议等等。在未来的红土矿项目中，湿法项目会占有很大的份额，估计到2012年，以湿法出产镍的量占总镍产值的份额将由现在的62％增长到80％。 三、红土镍矿的湿法冶金技能的现状 （一）复原焙烧－浸工艺（RRAL) 复原焙烧－浸工艺是Caron教授创造的，所以又叫做Caron流程。古巴尼加罗镍厂用复原焙烧-浸法处理高氧化镁红土镍矿已达半个多世纪，合适选用这种碱浸出方  法处理的矿典型成分为1.4％Ni，8％MgO，14％SiO2。根本流程为粒度小于74μm的矿石放在多膛炉内进行复原焙烧。红土矿中的镍和钴根本上呈铁酸盐方式存在，经复原焙烧后，镍、钴转变为金属或合金。焙砂用-碳酸铵混合溶液浸出，经稠密机处理，溢流为富液，净化、蒸后产出碳酸镍浆料，经回转窑枯燥和煅烧后，得到氧化镍产品，并用磁选法从浸出渣中选出铁精矿。为此，复原焙烧时既要使与铁结合的镍和钴充沛复原，又要避免铁过火复原。我国在20世纪70年代帮助阿尔巴尼亚爱尔巴桑钢铁联合厂商项目中，首先在国际上完结从红土矿复原焙烧-浸提取镍钴-浸出渣磁选-铁精矿炼钢铁的研讨，并成功地使用于工业出产。 为了进步镍钻浸出率，美国矿藏局开展了复原焙烧-浸法处理红土矿的新流程，简称USBM法。该法的关键在于复原焙烧前参加了黄铁矿(FeS2)进行制粒，复原时用的是纯。浸出液用LIX64－N作为萃取剂完成钴镍的别离，整个体系为闭路循环，有用地使用了资源。据报导，用该法处理含镍1％、钴0.2％的红土矿时，镍、钴的收回率别离为90％和85％。若处理含镍0.53％和钴0.06％的低档次红土矿时，钴的收回率亦能到达76％。与本来的浸工艺比较较，大大进步了镍钴的收回率，下降进程的能耗。 奥托昆普-鲁奇公司(Outokumpu-Lurgi）正在开发处理工艺为：焙烧和流化床预复原褐铁矿或腐殖土矿，复原后矿石别离用于后一步的Caron法处理。 在产品工艺方面，复原焙烧-浸法可产出烧结氧化镍(99％)、电镍、镍粉或镍块。典型出产供应商的工艺流程和产品列于表2。 表2   复原焙烧一浸法出产工艺典型供应商和产品（二）硫酸加压酸浸工艺(HPAL) 硫酸加压酸浸工艺合适处理含氧化镁低的褐铁矿型红土矿，加压酸浸准则流程如图一所示，此流程最大的优势在于金属的收回率都能到达90％以上，加压酸浸法的准则工艺流程如图一所示。该技能始于20世纪50年代，初次用于古巴Moa Bay矿，称A-MAX-PAL技能。尔后，70年代澳洲QNI公司建成Yabula镍厂，酸浸处理新喀里多尼亚、印尼及澳州昆士兰州的红土型镍矿。1998年下半年澳大利亚的莫林莫林(Murrin Murrin)、科斯(Cawse)和布隆（Bulong)三个公司选用加压酸浸新工艺的红土矿开发项目连续投入出产运营，引起很大的注重。这三个工艺中的酸性加压浸出技能与古巴莫奥公司出产中使用的工艺附近，只不过用卧式高压釜替代了莫奥公司的立式高压釜罢了。可是，收回过程却有以下差异：图一   加压酸浸准则流程图 1、在Cawse工艺中，混合氢氧化物是从高压浸出液中沉积出来的，然后用浸出它们，接着再进行溶剂萃取和电积。 2、在Bulong工艺中，用H2S从高压浸出液中沉积出混合硫化物，然后在有氧条件下浸出硫化物，接着再进行溶剂萃取、氢复原、压片等作业。 3、在Murrin工艺中，直接对高压浸出液进行溶剂萃取和电积。 这三个红土型镍厂的资源、年产值、达产率以及规划产能列于表3。从表3能够看出，澳大利亚这三个红土矿HPAL项意图进程并不非常令人满意，仅Cawse到达规划产能的   74％，出产本钱从4.1美元／磅镍降至1.54美元／磅镍；Murrin Murrin为规划的1/3，并且是在原计划一推再推的情况下到达的，Bulong厂就因为技能和资金问题而被迫在2004年进入破产清算。 表3   西澳的三家HPAL镍厂的简况这三个项目在技能、机械规划以及本钱计算上存在着不少的问题，如设备选材不妥、配套脱节等等。尽管这三个项目没有到达所希望的方针，但它们的建立为往后的加压酸浸技能的开展供给了名贵的经历。 因为约70％的红土矿资源是褐铁矿型的，高压酸浸技能受到了最大的注重，在技能上得到了许多的改善。从1998年以来，几家大公司，包含BHPB、巴西国有矿业公司(CVRD)、加拿大的鹰桥公司(Falcon bridge)等都进行了技能开发项目。BHPB公司和CVRD公司都倾向于用新流程出产混合硫化物或氢氧化物。Inco公司选用了两步溶剂萃取法，镍从硫酸介质转入介质，然后将溶液高温水解，得到氧化镍产品和，可循环使用。 SGS Lakefileld公司研讨出一种高压酸浸计划，其特色为：在高压釜内参加元素硫和氧，就地发生硫酸。这可使矿浆进入高压釜前的预热变得没有必要，然后明显节省设备本钱。 （三）其他的湿法流程 常压浸出(AL)：合适处理那些铁含量低和镁含量高的红土型镍矿石。现在Skye资源公司正在研讨用于开发危地马拉红土矿矿床的常压浸出法，该法把褐铁矿浸出后的剩下酸和以针铁矿方式沉积后开释的酸用于浸出许多的腐殖土组份。 堆浸：首要合适于腐植土矿。许多的研讨成果表明，选用堆浸技能，3个月内镍的浸出率能够到达75％以上，钴的浸出率可到达60％以上。欧洲镍公司(European Nickel)现在正在土耳其进行大规模浸试验，有望建成国际上第一座选用堆浸技能提取镍和钴的工厂。 微波烧结-加压浸出法：将红土矿进行微波烧结以损坏矿藏晶格，再在低温下加压浸出，使铁离子以赤铁矿的方式分出沉积，到达强化浸出，下降高压酸浸温度和压力的意图。 氯化离析-浸：在矿石中参加必定量的碳质复原剂和氯化剂(氯化钠或氯化钙)，在中性或弱复原性的气氛下加热，使有价金属从矿石中氯化蒸发，并一起在碳粒表面复原成金属颗粒。随后焙砂直接浸。王成彦选用此法处理元江贫氧化镍矿，试验成果为：镍浸出率大于80％，钴浸出率大于50％。 生物浸出：经过微生物催化的氧化-复原作用能使金属从低档次矿石中有用溶解出来。Castro等研讨了异养微生物从硅镁镍矿中浸出镍。矿样取自巴西Acesita矿业公司，化学成份为43.2％SiO2、0.09％Ni。磨至粒度为147μm以下，浸矿用了5种异养微生物。浸出条件为：矿样重5g(事先在12l℃下灭菌)，含微生物的培养基1000mL，温度30℃，摇瓶速率200r/min，Ni浸出率大于80％。 四、红土镍矿湿法冶金技能的展望 传统的加压酸浸工艺越来越受注重，在未来几年新建的红土镍矿项目中，此法占了很大的份额。这是因为与火法和浸法比较较，加压酸浸在技能和经济上都占有优势。可是该技能也存在许多的问题，如一次性设备投入大；只合适处理含镁低的褐铁型矿石，且对矿石的档次有要求；同液废料多，污染环境等等，这些难题一向约束着该工艺的开展。人们在完善加压酸浸技能的一起也在不断地开发新的红土镍矿湿法流程，如常压浸出、生物浸出等技能。近年来这些新流程备受注重，与加压酸浸工艺比较较，它们具有以下长处： （一）常压浸出、生物浸出技能能处理含镁比较高的红土镍矿，都合适处理低档次的矿石。 （二）常压浸出、生物浸出能够在常温常压的条件下进行，对设备要求低、工艺简略、操作便利，因此出资少，出产本钱低。 （三）加压酸浸法固液废料多，污染环境。而新的流程如生物浸出不会发生SO2气体，发生的固液废弃物也能为环境所承受，非常环保。 可是这些新流程还不老练，还存在一些技能难题，如常压浸出中浸出液别离困难，生物浸出也存在有机酸不能循环的问题，且从现在的报导可知，常压和生物浸出技能处理红土镍矿时镍、钴的浸出率一般都低于加压酸浸。尽管存在的难题多，但信任经过技能不断的改善，终将会被处理，常压浸出和生物浸出必定会有很好的开展前景。

一、引言 世界镍矿资源极其有限。含镍矿物主要有氧化镍矿和硫化镍矿。在世界镍储量中氧化镍占60%～70%，硫化镍占30%～40%。我国镍矿储量硫化镍占87%，氧化镍占13%，其中甘肃金川最多，占全国镍矿总储量的68.5%，是世界上罕见的高品级硫化镍矿床。近年来，随着工业的飞速发展，世界镍需求急剧上升，镍价大幅上涨，镍资源日趋枯竭，人们把关注的焦点放在研究开发低品位、成分复杂的红土镍矿上。红土镍矿的湿法冶金具有悠久的历史，从浸出渣中回收铁矿物可以减少浸出物对环境的污染，有效的利用矿产资源，对浸出物的研究有着十分重要的现实意义。本文所研究的某红土镍矿酸浸渣中回收铁矿物有着及其广泛的代表性，采用焙烧磁选的方法对处理细粒级含赤、褐铁矿的浸出渣指明了研究方向。试验矿样全部破碎至2mm以下，混均准备试验。 二、原矿性质 （一）多元素化学分析(见表1) 表1  酸浸渣多元素化学分析（%）TFeFeOSiO2Al2O3CaOMgOMnOBaOSPK2ONa2OIg42.170.7211.875.050.222.270.651.9612.960.010.0230.04714.91 从表1多元素分析结果可见，酸浸渣中可回收利用的主要成分是铁，含量为42.17%，但需要进一步选矿富集；主要杂质为二氧化硅，含量为11.87%，有害元素P含量低，S含量较高，高达2.96%，需经选矿剔除。烧损高达14.91%。 （二）矿相分析 1、物相分析 表2列出了酸浸渣物相分析结果。分析表明，矿石中不易回收的硅酸铁矿物含量为0.65%，因含量少对选别影响较小，而赤、褐铁矿在铁矿物中的分布率高达97.57%，为主要回收对象，其它铁矿物含量较少。 表2  酸浸渣铁物相分析结果（%）铁相名称磁铁矿之铁赤、褐铁矿之铁菱铁矿之铁硅酸铁之铁黄铁矿之铁合计铁含量 分布率0.14 0.3341.42 97.570.18 0.430.65 1.530.06 0.1442.45 100 2、主要矿物的赋存状态 酸浸渣中主要矿物由铁矿物、金属硫化物和非金属矿物组成，其中铁矿物主要有赤铁矿、针铁矿、磁铁矿、铬铁矿、含铬氧化铁、铁、钛铁矿、水铝石；金属硫化物主要有黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿；非金属矿物主要有石英、蛇纹石。 铁矿物是酸浸渣中的主要矿物，其含量约在90%左右，铁矿物粒度不均，大颗粒粒度有0.5mm，而大部分颗粒粒度均在2um左右及小于1um，与细小的脉石和金属硫化物混杂在一起，交织成胶状物将浸出渣胶结为块状。 金属硫化物颗粒细小，全部为单矿物颗粒，分散于铁氧化物中。颗粒粒度较均匀，黄铜矿、镍黄铁矿大多为2～4um的颗粒，黄铁矿细小颗粒粒径为3um左右，较大颗粒粒度在1mm左右。 石英主要为半自形－自形晶，单颗粒分散；蛇纹石半自形－不规则条带状，单颗粒分散状态。石英是主要的非金属矿物，含量相对较高，蛇纹石含量则较少。 （三）粒度测定 表3是酸浸渣原矿粒度水析测定结果。水析结果表明，酸浸渣原矿颗粒粒度很细，小于11.3um占整个酸浸矿的77.11%，铁矿物分布率为87.9%，主要铁矿物分布在这一粒级内；二氧化硅在该级别含量为46.97%，酸浸渣基本上是泥化的细小颗粒。基于以上的原矿性质分析，本次试验用的红土镍矿酸浸渣粒度极细，11.3um以下含量达到77.11%，铁矿物与金属硫化矿及脉石以很细的粒度混杂在一起，交织成胶状物将浸出渣胶结为块状，且铁矿物以赤、褐铁矿为主，原矿含硫较高，选别如此细的非磁性铁矿物，经强磁选、浮选探索试验很难实现，最终确定焙烧磁选方法为研究方向。 三、焙烧磁选 焙烧磁选试验所用焙烧设备是SK22212型管式电炉，选别设备是XCGS－73磁选管。因矿石中菱铁矿含量甚微，铁矿物以赤褐铁矿为主，所以焙烧方法采用还原焙烧法，所用还原剂是动力煤，其化学分析结果见表4。酸浸渣焙烧试验的所有焙烧条件见表5。焙烧磁选试验采用单因素试验法，所有磁选管试验的磁场强度按1200Oe设定，所有焙烧矿全部磨至75um以下进行选别。（一）条件试验 1、温度试验 温度条件试验是在固定焙烧时间40min，配煤比为3%，磁选磁场强度1200Oe的条件下进行的。表6为焙烧磁选结果；图1为不同温度下焙烧磁选的精矿与回收率指标。由表6试验结果及图1的对应关系可以看出，焙烧温度在800℃时精矿品位和回收率比较理想，温度再升高后，精矿品位急剧下降。因此选择800℃的焙烧温度较好。 2、焙烧时间条件试验 时间条件试验是在固定配煤比为3%，磁选磁场强度1200Oe，选定焙烧温度800℃的条件下进行的。表7为焙烧磁选结果；图2是焙烧时间与磁选精矿、回收率的关系图。表7试验结果及图2的对应关系可以看出，焙烧时间在45min时精矿品位和回收率比较理想，焙烧时间再升高后，精矿品位急剧下降。因此焙烧时间45min时精矿品位和回收率较好。 3、还原剂用量条件试验 还原剂用量条件试验时固定温度800℃，磁选磁场强度1200Oe，选定焙烧时间45min。表8为焙烧磁选结果；图3为还原剂用量与磁选精矿、回收率的关系图。由表8试验结果及图3的对应关系可以看出，还原剂用量在2%时精矿品位和回收率比较理想，用量再增加，回收率开始下降。因此还原剂用量为2%的条件较好。 4、磁场强度条件试验 场强试验时固定焙烧温度800℃、焙烧时间45min、配煤比2%，选择不同的场强试验，试验结果见表9。由表9的试验结果可见，磁场强度为1200Oe时结果较好。（二）焙烧磁选稳定试验 稳定试验中固定焙烧温度800℃、焙烧时间45min、配煤比2%、磁场强度1200Oe，进行多批次重复试验，平均结果见表10。在原矿品位40.96%时，得到焙烧矿品位50.26%的指标，按磁选作业计算的精矿品位为57.09%、回收率89.36%。四、产品分析 表11列出了磁选精矿的多元素分析结果。对照表11结果及酸浸渣原矿多元素分析结果可见：Ig由14.91%降到0.72%，S由2.96%降为0.280%，降低幅度较大，说明焙烧效果明显，大部分硫化矿通过焙烧磁选得以剔除；SiO2由11.87%降到8.40%剔除效果不明显，原因是原矿中－11.3um级别SiO2含量较高，达到46.97%，与铁矿很难单体解离，这不仅影响精矿铁品位的提高，而且使尾矿品位居高不下。Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O等变化不大，BaO由1.96%变到0.05%。为了寻求进一步提高精矿品位，对磁选精矿进行反浮选探索试验，效果很差，在现有粒度下根本达不到硅铁分离的目的。 五、结语 （一）本试验用红土镍矿酸浸渣原矿粒度较细，11.3um以下级别含量高达77.11%，该级别的铁分布率占87.9%，硅分布率占46.97%，泥化现象严重。 （二）酸浸渣中有用铁矿物以赤、褐铁矿为主，占铁矿物总量的97.57%。铁矿物是酸浸渣中的主要矿物，含量约在90%左右，铁矿物粒度不均，大颗粒粒度有0.5mm，而大部分颗粒粒度均在2um左右及小于1um，与细小的脉石和金属硫化物混杂在一起，交织成胶状物将浸出渣胶结为块状。 （三）酸浸渣原矿含硫较高，高达2.96%，为主要有害元素，较高杂质SiO2达到11.87%，烧损14.91%。酸浸渣经焙烧磁选试验，在原矿品位40.96%时，磁选管精矿品位达到57.09%，按原矿计的回收率为81.48%，精矿中S降为0.3%以下。 （四）工业焙烧一般处理矿状物料，而酸浸渣为粉状、细粒物料，焙烧中透气性不好，颗粒容易粘附在炉壁上，从而导致给矿、排矿困难。从酸浸渣中提取有用矿物，能解决酸浸渣对环境的污染，充分利用有限的资源，若能在工业中应用，选铁前景较大。