镍铁合金

国内外红土镍矿处理技术及进展
王成彦尹飞陈永强王忠王军
【摘要】：综述了国内外红土镍矿的处理现状。

指出红土镍矿的开发要综合考虑矿石镍、钴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应状况。

现阶段回转窑干燥预还原-电炉还原熔炼工艺在红土镍矿的开发中仍占主导地位,加压酸
浸法随着大型压力釜制造技术的成熟也越来越受到重视和应用。

我国在红土镍矿的工程化方面很欠缺,元江贫红土镍矿的开发必须综合考虑镁的产品结构和经济利用,元石山镍矿的开发必须考虑铁的综合利用。

【作者单位】：北京矿冶研究总院北京矿冶研究总院北京矿冶研究总院北京矿冶研究总院北京矿冶研究总院
【关键词】：红土镍矿加压浸出镍
【基金】：国家重点基础研究发展计划资助项目(2007CB613505)国家高技术发展计划资助项目(2006AA06Z131)国家自然科学基金(50674014)
【分类号】：TF815
【正文快照】：
20世纪80年代以来，中国经济取得了高速的发展，有色金属消费需求旺盛，1993一2003年的10年间，中国精镍的消费量年平均增长率高达12%。

2003年国内矿山生产镍约6万t，
消费量约12.3万t，供需缺口约6.3万t;2004年国内精炼镍产量近8万t，消费量达到14.6万t;2005年中国的镍
回转窑预还原焙烧红土矿工艺模拟研究
李仲恺袁熙志林重春
【摘要】：以红土矿为实验原料,采用还原炉一热天平减重法,研究预还原温度、时间、气氛及石灰加入量对红土矿预还原焙烧过程中镍预还原率的影响。

并用原子吸收光谱法分析得出红土矿中镍的预还原率。

结果表明,在回转窑预还原焙烧工艺中最佳的工艺条件为:预还原温度为950℃、预还原时间为80min、预配焦炭为红土矿量的2.3%、石灰加入量为理论计算所需量的35%～50%。

【作者单位】：四川大学化学工程学院;
【关键词】：红土镍矿预还原焙烧磁选
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红土镍矿用回转窑生产高镍镍铁
鹏飞集团开发利用回转窑煅烧红土镍矿鹏飞集团开发利用回转窑煅烧红土镍矿
目前我国镍冶炼工艺基本上处于以电解镍为主的单一产品的局面。

研究开发利用红土型镍矿生产镍铁的技术是必要的。

红土型镍矿用来生产镍铁在经济上合理，没有必要一定要生产电解镍。

近年来，为了保证国民经济发展对镍的需求，中国一批企业实施“ 走出去”的发展战略，参与海外镍矿资源的开发，对我国镍的稳定供应发挥重要作用。

氧化镍矿广泛分布于赤道地区，运距近，海运费用不高。

随着硫化镍矿资源枯竭，氧化镍矿( 红土镍矿 )的开发利用在世界上已经得到迅猛的发展。

1 氧化镍矿的冶炼工艺综述目前世界上以氧化镍矿为原料生产原生镍的工艺可以分为火法冶金和湿法冶金两种。

火法冶
金生产镍金属的产量依然占据主要地位。

但近年来湿法冶金工艺得到快速发展，新建设了一些采用高压酸浸工艺生产镍和钴的工厂。

湿法冶金工艺分为两种：一种是氨浸法，由于受到原料和成本的限制，近年来没有建设新的工厂。

另外一种工艺是酸浸法，适合于处理低镁含量的氧化镍矿。

新发展起来的火法和湿法结合的工艺显示了其优势：适合任何类型的氧化镍矿，成本较低，但仍存在一些技术问题需要解决，从资源利用和能源节约来讲，高压酸浸工艺具有优势和潜力，已经成为重要的研究课题。

但是从投资、建设周期、技术成熟的角度出发，预计还将新建设一批火法冶炼镍的工厂，产品可以是镍铁，也可以是镍锍。

2 火法冶金工艺综述
火法冶金工艺可以分为两个大类：鼓风炉( BF炉，即高炉)熔炼和回转窑一矿热炉一转炉 ( RKE F)熔炼工艺。

2． 1 高炉冶炼镍铁的工艺鼓风炉熔炼工艺：
1 8 6 3 年发现红土矿后，即开始用B FI艺处理这种难熔的镁质硅酸盐氧化镍矿石。

由于能源消耗，环境保护、投资和生产成本等原因，这种工艺在世界上已经被淘汰。

除了中国以外，目前全世界已经没有采用这种工艺生产镍铁的工厂( 最后停产的是俄罗斯乌拉尔镍公司和乌发利镍厂的镍铁生产高炉)。

高炉冶炼工艺简单，工艺流程是：根据进入工厂
的原料的情况，对原料进行处理 ( 如人工挑选出含镍很低的石块、进行破碎和筛分)，然后利用烧结机的混料和配料设备，向氧化镍矿中加入还原剂和熔剂，并混合均匀 ( 也可以使用造球
设备造球)。

混合后的料通过布料机分布到烧结机的台车上，经过烧结后，得到含镍的烧结矿。

烧结矿再被送到高炉料场，经过筛分后加入高炉。

高炉冶炼后生产出的含镍生铁含较高的有害杂质和较低的镍，直接用于冶炼不锈钢将降低粗制镍铁中镍的价值。

为此需要在高炉的后面建设脱除粗制镍铁中的磷、硅、碳、硫等有害元素的精炼施。

这些精炼设施还可以根据用户的要求，提高镍铁中镍的含量。

鼓风炉熔炼工艺被淘汰的原因：
一. 是这种工艺的环境污染问题没有有效的解决办法，除了传统的高炉污染因素以外，为了提高炉渣的流动性和减少炉身结瘤，要向炉料中加入萤石( C a F ： ) ，为了避免氟化物的污染，这种操作经被禁止。

对于含A1 ： O 比较高的氧化镍矿，由于加入炉内的萤石比例大，这个问题更加严重。

由于用红土镍矿生产的烧结矿的强度低，不适合于大型高炉冶炼，一般用小型炼铁高炉和小型烧结机生产镍铁。

中国生产镍铁的高炉的容积从5 0 m N3 8 0 m 3 ( 据报道还有更小的高炉，主要以l 5 0 m 以下高炉为主) ，烧结机从l 8
m Ns o m 。

有些镍铁生产厂缺少必要的环保设施，碳的氧化物、硫的氧化物、氟化物、粉尘已经对工厂周边的环境造成严重污染。

这种利用黑色冶金淘汰的设备转产有色金属的做法不可取。

二. 是镍的回收率低。

这种生产镍铁的工艺，矿石中镍的回收率普遍低于 9 0％。

有些工厂停留在生产粗制镍铁的初级生产阶段，没有镍铁的精炼车间。

因此，这个回收率与国外文献中看到的镍的回收率有差别。

三. 是能源消耗高，且必需高价的焦炭。

从烧结工序来讲，在小型烧结机固有的浪费能源的特性的基础上，又增加了返矿率高的浪费能源的因素。

从高炉工序来讲，淘汰小高炉的重要原因之一就是能源浪费，现在又增加了大渣量的因素。

有些工厂的高炉煤气和余热没有得到有效地回收利用，宝贵的能源被浪费了，同时也污染了环境。

四. 是产品不经过精炼，杂质含量高，不符合国际镍产品贸易的标准。

我们要求镍铁含有较高的镍含量，含有低碳、硅、硫、磷含量。

我国高炉生产的镍铁基本上全部是高碳、低镍、高硅的产品，磷的含量由原料决定，现在低磷原料供不应求。

这种半成品中的镍元素的价值远低于合格镍铁中镍元素的价值，而且铁元素基本上无价值地送给用户。

五. 是单位镍产量的投资大：建设机械化料场、烧结机、高炉的投资高于建
设RKEF工艺的投资。

当然利用现有的、行业政策要求淘汰的小型设备生产镍铁，投资是节省的。

这种工艺在低价的红土镍矿、极高价位的镍价、环保政策和能源政策执行不利的情况下得到了发展。

相信，红土镍矿的价格还将上涨，镍价将回落到合理的价位，国家环保和节能政策将得到执行，这种工艺将会自动地退出市场竞争。

2 ． 2 火法冶金的RKE F 工艺RKE F工艺发明于上世纪5 0 年代，目的是取代鼓风炉工艺生产镍铁。

这种工艺开创了火法冶炼镍铁的新篇章。

据不完全统计，全世界目前采用这种工艺的镍铁冶炼厂有l 7 家。

基本的工艺流程：矿石处理和还原剂的准备
——回转窑煅烧——热装入矿热炉冶炼——粗制镍铁的炉外脱硫——在转炉中脱除硅、磷、碳、硫、锰等杂质——精制镍铁水铸块，另外需要建设回收和利用转炉炉渣中的铁和镍的车间。

( 1 ) 矿石处理和还原剂的准备
矿石运入原料场后，经破碎、中和混匀、配入还原剂后送入回转窑。

也有的工厂在进入回转窑前对炉料进行预烘干处理，还有的增加炉料的造球工序。

炉料的配比是重要的，这对于防止回转窑结圈 ( 炉料粘结在炉内衬上)、控制炉料的导电性、分离矿热炉内的渣子和金属 ( 镍、铁) 有决定性的作用。

( 2 ) 回转窑煅烧
回转窑的工作区可以分为三段，即干燥段、加热段、焙烧段。

在回转窑中，矿石被焙烧脱水，重量减少3 0％左右。

同时，氧化镍和部分铁被炉料中的还原剂还原。

在回转窑出料端设有密封的出料装置，镍渣以6 00～9 0 0 ℃的温度在隔热的状态下被送入到矿热炉保温的供料料仓，再通过一个密封的管状布料装置，均匀地分配到矿热炉内。

根据炉料的处理方式不同，回转窑有不同的直径和长度的比值。

回转窑的烧嘴结构是重要的，有效地调整火焰的长度和刚度，保证炉内三个工作区的温度在工艺要求的范围内。

另外，要充分考虑利用回转窑的烟气烘干炉料，以节能。

( 3 ) 热装入矿热炉冶炼
回转窑出来的料经过称量以后，在热态被装入到矿热炉中。

矿热炉的加料系统需要适应热装料的需要。

热装很重要，除了回收物理热以外，还要保证在料的转运过程中不被二次氧化。

为了环保、工业卫生、回收粉尘、回收煤气，矿热炉被密封起来。

在矿热炉中通过电弧冶炼，分离出粗制镍铁和电炉炉渣，同时产生含7 5 ％CO的还原性气体，气体经过净化以后，做为回转窑的燃料使用，约占回转窑燃料的3 0 ％。

根据原料不同，1吨原料矿经回转窑焙烧后可得~ 0 6 5 0～ 7 0 0 k g 的镍渣，在矿热炉中冶炼后可得到l 1 0～l 5 0 k g 的粗制镍铁。

粗制镍铁中的镍含量一般为l 0 ％～l 8 ％。

( 4 )粗制镍铁的精炼
·在矿热炉向铁水包出铁的过程中，向包加入苏打灰，加入的比例是每吨镍铁水5 ～l 5 k g，镍铁水中的硫可以降
No ． 0 l 5 ％～0 ． 0 8 ％。

也可以在出铁后向铁水包中喷入颗粒镁，这需要用特殊的蒸发器将颗粒镁喷入包内
1 ． 0 m左右的深处，该工艺可将铁水中的硫降No ． 0 l 5 ％以下。

·清除粗制镍铁水上面的渣子，并兑入到酸性转炉中，通过吹氧硅被氧化。

为了控制熔池温度不过高，向炉内加金属废弃物或者含镍废料。

·脱硅后的镍铁水再被兑入到碱性转炉中，在这里去除镍铁水中的碳、磷和部分铁。

冶炼过程中向转炉内加入石灰石。

有充足的含镍废料时可以用石灰代替石灰石。

碱性转炉中出来的镍铁水已经符合商品镍铁标准的要求，可以作为商品镍铁出售。

另外，粗制镍铁的二步法精炼工艺是将酸性转炉，改为碱性转炉，采用新工艺实现在第一个转
炉内脱硅和脱硫。

从第一个转炉出来的镍铁水再进入第二个碱性转炉内脱磷、脱碳。

冶炼过程中向炉内加入石灰和石灰石，保证合适的冶炼温度。

二步法精炼可得到合格的精制镍铁水。

2 ． 3 粗制镍铁直接冶炼不锈钢的工艺 ( 开发中) 在上述的二步法精炼工艺中，将第二个转炉改为用氩气和氧气的精炼转炉，可以直接生产3 0 0 系列的不锈钢。

这种
工艺可不建设用来熔化废钢的电炉、充分利用硅氧化的热量、节省投资和能源，充分利用了粗制镍铁中的铁元素。

这项技术有诱人的前景，但还在探索。

3 建设镍铁生产厂需要考虑的因素从资源综合利用、有色金属工业长远发展规划的战略目标出发，有必要选择中国合适的区域建设大型镍铁生产基地。

但是，切忌一哄而上。

建设镍铁生产基地应该具备下面的条件：·必须落实矿石的来源：不同的矿石适应不同的冶炼工艺。

火法工艺优先选择以硅镁镍矿做原料，在决策建设镍铁生产厂前必须落实适合干火法冶金的氧化镍矿石的来源。

目前镍矿涨价已成定局，镍矿的来源将出现困难。

回转窑冶炼红土镍矿矿石生产镍生
铁。

1、镍铁的来历、成分和消费市场
我国不锈钢和电池行业的快速发展，国内镍产品供应将面临长期短缺的局面。

2005年以来国际市场镍价非理性的不断上涨对国内钢铁业发展构成了新的挑战。

我国民营企业使用火法冶炼从菲律宾和印度尼西亚进口的红土镍矿矿石，大量生产
镍铁合金作为冶炼不锈钢的配料，成功狙击了国际市场的疯狂炒作，镍价大幅下降，市场将逐步恢复理性。

我国镍金属生产技术已有重大突破，拥有自主知识产权，红土镍矿经高炉冶炼镍铬生铁，生产出大批镍生铁的实际成效。

技术变革及其快速进入生产应用领域，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。

在市场高镍价的情况下，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。

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2007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，l～9月进口矿石1200万吨左右。

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，尚需加入一定量的精炼纯镍。

只有提高技术使镍生铁中的含镍量达到l2％～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。

成功的案例：福建顶新、浙江青山、山东临沂。

镍生铁项
目使用的生产流程为：矿石→矿石+生石灰→脱水→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l8万吨／年。

另外，该集团正在印尼OBI岛筹建镍生铁新项目，图谋在海外的创业和发展。

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，改变了全球不锈钢生产原料镍的供需格局，也改变了世界不锈钢产业发展的格局。

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％以上品位的回转窑工艺，可以进一步扩大红土矿火法镍的市场容量。

2、红土镍矿用回转窑生产镍铁的工艺和技术
大型焙烧还原回转窑是整个红土镍矿冶炼工艺流程中关键设备之一，矿石经干燥后进入回转窑，在回转窑内加热到800℃后去除矿石表面水分及结晶水，并部分还原矿石中的铁、镍和钴氧化物，进入电炉熔炼。

回转窑工艺与高炉法或电炉法等工艺相比有如下优点：
（1）、熔炼的主要能源为煤, 而不是昂贵的焦炭或电能。

（2）、原料的自由选择, 可用东南亚的各种红土镍矿。

（3）、所产高镍镍铁质量高（含Ni20%左右），可直接用作不锈钢的生产原料。

（4）、同时可作为钢水熔炼时的冷却剂。

熔炼方法和工艺如下：
预处理步骤是将原料红土镍矿磨细后, 与含碳物料和熔剂石灰石混合, 然后连续给入回转窑。

在回转窑中, 物料与煤燃烧所产生的热气流逆流运动,经受所有熔炼步骤--干燥, 脱水, 还原和金属成长。

金属是在窑中半熔融条件下生成的。

烧成的物料熔块从回转窑出来就将它水碎,磨细后, 用重选和磁选机将还原成的镍铁合金从排出的熔块中分离出来。

分离出来的镍铁呈直径2~3毫米的沙状颗粒, 并夹带1~2%炉渣, 其化学组成为C0.1%, Ni18~22%, S0.45%, P0.015% 。

此产品不管含硫多高均适用于炼钢过程, 因炼钢时有很好的脱硫能力。

沙状颗粒在炼钢过程中相当有利于连续加料和作为冷却剂物料快速溶解。

回转窑生产工艺镍和铁的回收率都很高，均在90%以上。

3、财务分析
目前镍市场处于低谷，电解镍大约10万元/吨，相当于镍铁为1000元/吨度（1%Ni或称一个Ni，相当于10Kg镍）。

当前进口红土镍矿国内港口价为400元左右/湿吨（低铁
高镍矿，约2%左右Ni，10%左右Fe），相当于200元/吨度Ni。

以上述红土镍矿为例，加工一吨红土镍矿可得20%左右高镍镍铁100Kg左右，生产总费用约250元/吨矿，矿石成本500元（加运费），吨成品约需10吨原矿，总成本约7500元，售价约2万元左右（20%Ni），利润1万元以上，利润率100% 。

有适合镍铁生产的回转窑生产线，无须固定资产投资，投资1000万元流动资金即可租赁生产线生产（租金极其低廉）。

该生产线年加工能力为原矿10万吨，可生产高镍镍铁1万吨，产值2亿元，利润1亿元。

镍铁生产工艺
一、镍、镍铁与镍矿
镍是略带黄色的银白色金属，是一种具有磁性的过渡金属。

镍的应用在于镍的抗腐蚀性，合金中添加镍可增强合金的抗腐蚀性能。

不锈钢与合金生产领域是镍最广泛应用领域。

全球约2／3的镍用于不锈钢生产，因此不锈钢行业对镍消费的影响居第l位。

镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。

在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构，从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性，所以镍被称为奥氏体形成元素。

目前全球有色金属中，镍
的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第5位。

因此，镍被视为重要战略物资，一直为各国所重视。

镍铁主要成分为镍与铁，同时还含有Cr、Si、S、P、C
等杂质元素。

根据国际标准（ISO）镍铁按含镍量分为FeNi20（Ni 15％～25％）、FeNi30（Ni 25％～35％）、FeNi40（Ni 35％～45％）和FeNi50（Ni 45％～60％）。

又再分为高碳（C 1.0％～2.5％）、中碳（C 0.030％～1.0％）和低碳（C <0.03％）；低磷（P <0.02％）与高磷（P <0.030％）镍铁。

目前国内厂家生产的镍铁品位主要集中在1.6～2.0％、4～8％以及10～15％，同时也有小部分厂家能生产含镍量在20％以上的镍铁。

世界上可开采的镍资源有二类，一类是硫化矿床，另一类是氧化矿床。

由于硫化镍矿资源品质好，工艺技术成熟，现约60％~70％的镍产量来源于硫化镍矿。

而世界上镍储量的65％左右贮存在氧化镍矿床中，由于其因含有氧化铁的缘故而呈红色，因此也俗称红土镍矿。

目前发现的红土镍矿多分布在南、北回归线一带，如澳大利亚、巴布亚新几内亚、新喀里多尼亚、印度尼西亚、菲律宾和古巴等地。

二、工艺原理
虽然红土镍矿处理工艺主要分为湿法冶炼工艺和火法冶炼工艺，但目前世界范围内比较成熟的利用红土镍矿冶炼镍铁合金的工艺方法仍旧以火法冶炼为主。

火法冶炼镍铁是在高温条件下，以C（或Si）作还原剂，对氧化镍矿中的NiO及其他氧化物（如FeO）进行还原而得。

同时采用选择性还原工艺，合理使用还原剂，按还原顺序NiO、FeO、Cr2o3、SiO2进行还原反应。

因不同产地的镍矿成分不同，NiO及各种氧化物之间组成的化合物也有所不同，因而，在镍铁冶炼过程中，其实际反应较复杂。

反应生成的Ni和Fe能在不同比例下互溶，生成镍铁。

从上述（1）、（2）反应式中可看出：NiO、FeO还原反应开始温度较低，而且，NiO的开始反应温度比FeO约低200℃；因而，火法冶炼镍铁过程中，尽管所采用的镍矿NiO含量较低，但NiO 90％以上被还原，而且，在Ni／Fe很低的情况下，可通过不同的工艺操作，使产品含Ni量提高到较高水平，与铁合金其他产品（如高碳铬铁、锰硅合金等）相比，电炉粗镍冶炼难度相对较低。

三、红土镍矿预处理
红土镍矿属非结晶型矿种。

不同镍矿类型，成分波动范围为：Ni 0.87％～3.85％，Fe 6％～50％，MgO 1.5％～32％，Si025％～58％，Al2o31％～15％，P 0.000 4％～0.000 2％，
S 0.00l％～0.08％。

红土镍矿另一个特点是水分较高，尤其是目前我国红土镍矿主要进口国菲律宾和印尼两国气候多雨潮湿，镍矿中水分基本在30~35％范围波动。

为确保镍铁冶炼炉况稳定，镍矿在入炉前必须进行脱水，造块处理。

不同的镍铁生产厂家对入炉前镍矿的脱水烧结处理普遍使用如下几种预处理方式：
①回转窑烘干→造块→回转窑高温脱水、预热。

②回转窑烘干→造块→竖炉烧结、预还原。

③回转窑烘干→脱水、烧结（包括预还原）。

不同的镍矿处理工艺的投资费用及工艺操作难度不同，对整个镍铁冶炼工艺综合能耗及产品质量的影响也有所不同，因而，随着我国镍铁生产的规模化，选择何种镍矿预处理方式，值得分析。

四、数种工艺流程
1、回转窑直接还原法
镍矿→烘干→破碎→配入焦炭、熔剂混合制团→预热→回转窑脱水、还原→固融态渣铁混合物→水淬→磨碎→跳汰、强磁选等多级渣铁分离→细粒镍铁→电炉重熔→精炼脱硫→镍铁。

该工艺利用回转窖全程对镍团矿进行脱水、焙烧，NiO、FeO等氧化物还原，金属物聚集，最后生成融态海绵状夹渣镍
铁。

熔炼过程热能来自煤粉（或重油）燃烧放出的热量，其是火法冶炼镍铁生产中，设备最简单、生成金属流程最短、综合能耗最低的生产工艺。

2、鼓风炉法
镍矿→回转窑烘干→制块→配入焦炭→鼓风炉冶炼→粗镍铁→精炼降Si、C、P、S→镍铁。

该工艺在冶炼设备结构方面与高炉法冶炼镍铁有相似之处。

冶炼过程中以焦炭燃烧放热作为热源，但反应机理有所不同。

高炉直接冶炼出的镍铁，其含Ni量基本取决于入炉镍矿中的Ni／Fe比值，而鼓风炉法生产的粗镍，其含Ni量，不只受限于该比值的大小。

鼓风炉工艺是最早出现的红土镍矿冶炼镍铁的技术，1875年，在新喀里多尼亚小高炉就已应用，后法国也有采用，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停止，1985年日本矿业公司佐贺关冶炼厂的最后一座镍铁高炉熄火，标志着鼓风炉冶炼镍铁技术在欧美、日本等发达国家寿终正寝。

3、高炉法
镍矿→脱水、烧结、造块→配入焦炭、熔剂→高炉冶炼→粗镍铁→精炼降Si、C、P、S→镍铁。

在国内，近年采用的火法冶炼镍铁较为普遍，主要是借用
于现有炼铁小高炉直接转产，具体操作与小高炉生产生铁操作相似，特别适合于使用低Ni、高Fe镍矿生产低Ni镍铁（含镍生铁）。

该工艺仍以焦炭燃烧放热作为冶炼热能，入炉镍矿中FeO 可被焦炭中的C充分还原，故粗镍铁中的Ni含量高低基本受限于入炉镍矿Ni／Fe的比值大小。

由于国家限制400 m3以下小高炉的使用，而使用矿热电炉，利用低镍高铁镍矿，直接生产低Ni镍铁，其工艺的合理性和易操作性，似乎不及高炉法，因而采用大容量高炉冶炼低Ni镍铁值得关注和研究。

4、电碳热法
镍矿→脱水、造块→配入焦炭、熔剂→电炉冶炼→粗镍铁→降C、Si、P、S精炼→镍铁。

电碳热法是以C作还原剂，在电能高温条件下，对镍矿中的NiO、FeO等氧化物进行还原，冶炼出镍铁，因而，在电炉冶炼过程中，调整合适的配炭量，限制FeO还原，可生产出Ni含量较高的电炉镍铁。

国外火法冶炼镍铁主要采用此工艺，国内厂家生产含Ni 大于10％的产品时亦普遍采用。

主要冶炼设备为矿热电炉，国内个别厂家也有使用与电弧炉结构相似的电炉生产（其设备最大容量为9 MVA），其镍矿预处理方式，冶炼工艺的具体操。