一、红土镍矿锻炼特性
红土镍矿分为硅酸盐类（常见的存在方式是硅镁镍矿）和镍褐铁矿。其首要散布在赤道线南北30度以内的热带国家，会集散布在环太平洋的热带-亚热带地区，如古巴奥连特镍矿带、新喀里多尼亚镍矿带、印度尼西亚摩鹿加镍矿带及苏拉威西镍矿带、菲律宾巴拉望地区镍矿带、巴西米纳斯吉拉斯镍矿带及戈亚斯镍矿带、澳大利亚昆士兰镍矿带等。
红土镍矿是由含镍橄榄岩在热带或亚热带地区经长时间风化淋滤蜕变而成的，矿床一般构成几层，顶部是一层崩积层（铁冒），含镍较低，一般弃置堆存；下面是褐铁矿层，含铁多、硅镁少，镍低、钴较高，一般选用湿法工艺回收金属；再下层是混有脉石的残积层矿，含硅镁高、钴较低、镍较高，这类矿一般选用火法工艺处理。
表1 红土镍矿分层与锻炼工艺
二、湿法工艺流程介绍
现在，成熟的湿法工艺流程有：复原焙烧氨浸流程、高压酸浸流程和常压酸浸流程。
（1）复原焙烧—氨浸流程（RRAL）
复原焙烧氨浸流程处理褐铁矿或褐铁矿和残积层矿的混合矿，矿石先枯燥，然后矿石中的镍在700℃时选择性复原成金属镍(钴和一部分铁被一同复原)，复原的金属镍通过氨浸回收。
复原焙烧氨浸流程的缺陷有：矿石处理选用枯燥、复原、焙烧等工序，消耗能量大，消耗多种化学试剂；镍和钴的回收率比火法流程和高压酸浸流程低。
表2 国内外复原焙烧—氨浸法出产首要厂家
（2）高压酸浸流程（HPAL）
高压酸浸流程首要处理褐铁矿和一部分绿脱石或蒙脱石。加压酸浸一般在衬钛的高压釜中进行，浸出温度245℃~260℃，通过液固别离、镍钴别离，出产电镍、氧化镍或镍冠，有些工厂出产中心产品，如：混合硫化镍钴或混合镍钴氢氧化物。
高压酸浸流程处理的红土矿要求MgO/Al2O3低，一般Mg<4%(含Mg越高，耗酸越高)，含Al低的矿石。
表3 国外高压酸浸复原法的首要出产厂家
（3）硫酸常压浸出法（AL）
长处：工艺简略，能耗低，出资费用低，操作简略，环境友好，可以归纳回收镍钴镁。缺陷：浸出矿浆液固别离困难，镍钴浸出率低，浸出液杂质含量高，浸出液处理困难。
现在选用该工艺的锻炼厂有云锡元江镍业有限公司，广西银亿科技矿业有限公司，江西江锂科技有限公司等。
（4）其他湿法工艺
其它湿法工艺还有试浸工艺、硫酸堆浸工艺和氯化浸出工艺，湿法锻炼还包含硫酸化焙烧-浸出工艺（RAL）、盐酸常压浸出工艺（ACPL）、硫酸加压-常压联合工艺（HPAL-AL）等，但这些工艺现在仍存在较多问题或正处研讨阶段，因此运用率较低。
三、火法工艺流程介绍
现有的火法工艺处理红土矿工艺流程有：传统的反转窑－电炉工艺：多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺；日本大江山反转窑直接复原法。
（1）反转窑—矿热炉工艺（RKEF）
反转窑—电炉工艺是现在红土艺首要分为几个工序：枯燥、焙烧—预复原、电炉熔炼、精粹等，工序简述如下：
①枯燥：选用反转枯燥窑，首要脱出矿石中的部分自由水。
②焙烧－预复原：选用反转窑，首要是脱出矿石中剩余的自预热矿石，选择性复原部分镍和铁。
③矿热炉熔炼：复原金属镍和部分铁，将渣和镍铁分隔，出产粗镍铁。
④精粹：一般选用钢包精粹，脱出粗镍铁中的杂质，如：硫、磷等，满意市场要求。如果出产镍锍，需要在焙烧反转窑的出料口喷入硫磺，将镍转变成低铁的镍锍。
如印尼德龙镍业不锈钢项目（一期90万吨镍铁，选用RKEF工艺，一期15条Æ4.5m´45m枯燥窑，12条Æ4.4m´100m反转窑,15座33000KVA矿热炉；二期250万吨镍铁，也是选用RKEF工艺，32条Æ4.5m´45m干转窑，32条Æ4.4m´100m反转窑，32座36000KVA矿热炉）；印尼青山工业园不锈钢项目中印尼苏拉威西出产基地年产180万吨镍铁选用RKEF工艺，印尼纬达贝出产基地年产60万吨镍铁也是选用RKEF工艺。
（2）多米尼加鹰桥竖炉
多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺流程包含：红土矿枯燥脱水、制团、竖炉焙烧出产部分复原焙烧团矿、电炉熔炼出产粗镍铁、粗镍铁在钢包炉中精粹。
（3）日本大江山反转窑直接复原法
日本大江山反转窑直接复原法出产镍铁，该工艺包含：物料预处理、反转窑焙烧和复原、反转窑产出的熟料选用重选与磁选别离出镍铁合金。这是世界上仅有的选用反转窑直接复原熔炼氧化镍的办法。
镍矿→烘干→破碎→配入焦炭、熔剂混合制团→预热→反转窑脱水、复原→固融态渣铁混合物→水淬→磨碎→跳汰、强磁选等多级渣铁别离→细粒镍铁→电炉重熔→精粹脱硫→镍铁。该工艺运用反转窖全程对镍团矿进行脱水、焙烧，NiO、FeO 等氧化物复原，金属物集合，最终生成融态海绵状夹渣镍铁。熔炼过程热能来自煤粉（或重油）焚烧放出的热量，其是火法锻炼镍铁出产中，设备最简略、生成金属流程最短、归纳能耗最低的出产工艺。
表4 国外反转窑—电炉熔炼法首要出产厂家
（4）其它火法工艺流程
①鼓风炉法
镍矿→反转窑烘干→制块→配入焦炭→鼓风炉锻炼→粗镍铁→精粹降Si、C、P、S→镍铁。该工艺在锻炼设备结构方面与高炉法锻炼镍铁有类似之处。锻炼过程中以焦炭焚烧放热作为热源，但反响机理有所不同。高炉直接锻炼出的镍铁，其含Ni 量基本取决于入炉镍矿中的Ni/Fe 比值，而鼓风炉法出产的粗镍，其含Ni 量，不只受限于该比值的巨细。
鼓风炉工艺是最早出现的红土镍矿锻炼镍铁的技能，1875 年，在新喀里多尼亚小高炉就已运用，后法国也有选用，但该法因消耗大量优质焦炭、污染严重而为人诟病。最终该工艺在市场竞争和环保压力下中止，1985年日本矿业公司佐贺关锻炼厂的最终一座镍铁高炉熄火，标志着鼓风炉锻炼镍铁技能在欧美、日本等发达国家与世长辞。
②高炉法
镍矿→脱水、烧结、造块→配入焦炭、熔剂→高炉锻炼→粗镍铁→精粹降Si、C、P、S→镍铁。在国内，近年选用的火法锻炼镍铁较为普遍，首要是借用于现有炼铁小高炉直接转产，具体操作与小高炉出产生铁操作类似，特别适合于运用低Ni、高Fe镍矿出产低Ni 镍铁（含镍生铁）。
该工艺仍以焦炭焚烧放热作为锻炼热能，入炉镍矿中FeO 可被焦炭中的C 充沛复原，故粗镍铁中的Ni含量凹凸基本受限于入炉镍矿Ni/Fe 的比值巨细。
因为国家限制和筛选400m3以下小高炉的运用，而运用矿热电炉，运用低镍高铁镍矿，直接出产低Ni镍铁，其工艺的合理性和易操作性，似乎不及高炉法，因此选用大容量高炉锻炼低Ni镍铁值得关注和研讨。国内广东、广西、山东、江苏等地选用高炉锻炼镍铁。
③电碳热法
镍矿→脱水、造块→配入焦炭、熔剂→电炉锻炼→粗镍铁→降C、Si、P、S 精粹→镍铁。
电碳热法是以C 作复原剂，在电能高温条件下，对镍矿中的NiO、FeO 等氧化物进行复原，锻炼出镍铁，因此，在电炉锻炼过程中，调整适宜的配炭量，限制FeO复原，可出产出Ni含量较高的电炉镍铁。国外火法锻炼镍铁首要选用此工艺，国内厂家出产含Ni 大于10%的产品时亦普遍选用。
首要锻炼设备为矿热电炉，国内个别厂家也有运用与电弧炉结构类似的电炉出产（其设备最大容量为9 MVA），其镍矿预处理方式，锻炼工艺的具体操作，精粹工艺设备配套情况及精粹作用均不尽相同，各项指标比照也存在必定差异。
④电硅热法
镍矿→烘干→破碎→高温脱水煅烧成块→配入熔剂→矿热电炉熔化→NiO 熔体→倒入反响包→向反响包参加45%硅铁→倒包反响→粗镍铁→降P、Si 精粹→镍铁。
电硅热法工艺是以Si 作复原剂，在高温条件下，对NiO、FeO等氧化物进行复原，生成镍铁。
据资料介绍，国外电硅热法工艺是在炉外，通过倒包操作，使参加的Si 对熔体中的NiO进行复原，生成镍铁，与热兑法出产微碳铬铁的反响机理和工艺操作基本相同，因此，可称之为热兑法工艺。
四、开展展望
1．红土镍矿锻炼工艺需归纳考虑矿石镍含量和矿石类型的差异，以及当地燃料、水、电和化学试剂等的供给情况。
2．从世界范围看，反转窑枯燥预复原－矿热炉（RKEF）工艺属世界先进，国内抢先工艺技能，青山钢铁旗下的青拓集团立异选用“RKEF+AOD”双联法锻炼不锈钢，可使镍铁水耗约减少30%、吨钢能耗减少约50%，彻底改变不锈钢出产的传统模式，实现不锈钢接连化一体化出产的历史性突破。RKEF法在红土镍矿锻炼和开发中和300系不锈钢锻炼处主导地位。
3. 日本大江山熔炼法选用反转窑复原-磁选出产镍铁工艺最经济；
4．红土镍矿反转窑直接复原粒状镍铁技能具有工艺流程短、能耗低、污染少、产品质量好、出产成本低等长处，对进步我国镍铁出产水平具有严重变革意义，对推进我国红土镍矿资源运用向高效、节能方向开展具有重要意义。
