浅析红土镍矿火法_RKEF法_冶炼_王新凤
红土镍矿火法冶炼工艺现状
红土镍矿火法冶炼工艺现状红土镍矿是一种重要的镍资源，其火法冶炼工艺在我国得到了广泛应用。
本文将从红土镍矿的特点、冶炼工艺流程、优缺点等方面进行探讨。
一、红土镍矿的特点红土镍矿主要分布在中国云南、广西等地，具有矿物组成简单、镍矿物主要为蒙脱石和针铁矿等特点。
此外，红土镍矿中的硅、镁等元素含量较高，难以直接进行磁选和浮选选矿，因此需要采用火法冶炼工艺进行提取。
二、红土镍矿火法冶炼工艺流程红土镍矿火法冶炼工艺主要分为熔炼和精炼两个阶段。
具体流程如下：1. 熔炼阶段(1) 矿石预处理：将红土镍矿先进行破碎、磨细，然后在高温下进行干燥。
(2) 熔炼过程：将经过预处理的矿石与焙烧产物和燃料一起放入炉中，通过高温反应使镍矿物还原为镍金属。
熔炼反应的主要化学方程式为：NiO+CO=Ni+CO2(3) 炉渣处理：熔炼产生的炉渣中含有一定量的铁、硅、镁等杂质，需要通过浸出、氧化等方法进行处理。
2. 精炼阶段(1) 精炼过程：将熔炼后的镍合金放入铸造坩埚中，加入一定量的铝、铜等金属，通过化学反应使杂质逐渐被还原掉，从而提高镍的纯度。
(2) 精炼产品加工：将精炼后的镍合金进行锻造、轧制等加工工艺，制成各种形状的金属制品。
三、红土镍矿火法冶炼工艺的优缺点红土镍矿火法冶炼工艺具有以下优点：1. 可以处理含硅、镁等难选元素较高的红土镍矿。
2. 熔炼反应速度快，冶炼周期短，生产效率高。
3. 通过添加金属等元素，可以进行精炼，提高镍的纯度。
但是，红土镍矿火法冶炼工艺也存在一些缺点：1. 需要大量的燃料，炉温高，能耗较大。
2. 熔炼过程中产生大量的炉渣，处理难度较大。
3. 精炼过程中需要添加大量的金属，成本较高。
四、结语红土镍矿火法冶炼工艺是一种比较成熟的提取红土镍矿中镍的方法。
随着科技的不断发展，人们对其进行了不断的改进和优化，使其在生产实践中得到了广泛应用。
未来，随着资源的日益稀缺和环境保护意识的不断增强，红土镍矿火法冶炼工艺将会得到更为广泛的应用和发展。
rkef冶炼工艺概述
rkef冶炼工艺概述RKEF法冶炼工艺概述前言目前，国内外红土镍矿的处理方法主要有火法和湿法两种冶炼工艺，湿法工艺是使用硫酸、盐酸或者氨水溶液作为浸出剂，浸出红土镍矿中的镍和钴金属离子，常见的湿法处理工艺有高压酸浸工艺(HPAL)、常压酸浸工艺(PAL)和氨浸工艺(Caron)。
火法工艺是在高温条件下，以C作还原剂，对氧化镍矿中的NiO及其他氧化物进行还原而得。
火法冶炼因具有流程短、三废排放量少、工艺成熟等特点，已成为红土镍矿冶炼的主要工艺。
目前国内外主要有4种火法工艺:烧结—高炉流程(BF法);回转窑—电炉熔炼流程(RKEF法);多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺;日本大江山回转窑直接还原法。
其中，RKEF法是当今世界上火法处理红土镍矿的先进及成熟工艺，广泛地应用于各国冶炼厂家。
RKEF(Rotary Kiln-Electric Furnace)法始于上世纪50年代，由Elkem公司在新喀里多尼亚的多尼安博厂开发成功，具有产品质量好、生产效率高、节能环保等优点。
在不锈钢产量大幅增幅的驱动下，RKEF法镍铁的生产能力急剧增加。
我国冶炼镍铁电炉炉容在不断地扩大。
额定容量25 MVA的炉型已经逐步退出主体炉型，进而33 MVA、36 MVA、48 MVA、51 MVA成为主体炉型。
与此同时，我国矿热炉生产镍铁的工艺流程更加合理，矿热电炉的总体装备水平大幅度提高，冶炼工艺技术更加成熟。
下面将概括介绍和讨论矿热电炉利用红土镍矿采用RKEF法冶炼镍铁的工艺技术。
1 工艺流程概述利用红土镍矿生产镍铁的RKEF冶炼工艺流程如图1.1:图1.1 RKEF工艺流程图工艺流程主要包含以下几个阶段:(1)在露天料场进行红土矿的晾晒;大块红土矿的破碎、筛分、混匀。
(2)应用干燥窑对红土矿进行干燥;应用回转窑进行红土矿的焙烧预还原。
以此获得焙砂。
(3)矿热电炉熔炼焙砂生产含镍生铁。
(4)回转窑与电炉余热的利用。
(5)粉尘的收集与再利用。
红土矿资源特点和火法冶金工艺分析
红土矿资源特点和火法冶金工艺分析作者：张友平， 周渝生， 李肇毅， 李维国， Zhang Youping， zhou Yusheng， Li zhaoyi，Li Weiguo作者单位：宝钢研究院炼铁新技术研究所,上海,中国,201900刊名：铁合金英文刊名：FERRO-ALLOYS年，卷(期)：2007，38(6)被引用次数：11次参考文献(10条)1.张守卫.谢曙斌镍的资源、生产及消费状况[期刊论文]-有色金属 2003(11)2.李建华.程威.肖志海红土矿处理工艺综述[期刊论文]-湿法冶金 2004(04)3.徐庆新红土矿的过去和未来[期刊论文]-中国有色金属 2005(06)4.宗树森对贫氧化镍矿冶金的几点意见 1962(02)5.肖振民世界红土型镍矿开发和高压酸浸技术应用[期刊论文]-中国矿业 2002(01)6.莫叔迟.刘占芬低氧化镍矿选择性还原生产炉料级镍铁研究 1994(01)7.邱竹贤有色金属冶金学 19958.蔡博.张士敏红土矿液态还原 19849.任鸿九.王立川有色金属提取冶金手册 200010.重有色金属冶炼设计手册 1995引证文献(11条)1.龙艳红土镍矿湿法处理现状及研究[期刊论文]-湖南有色金属 2009(6)2.赵昌明.翟玉春从红土镍矿中回收镍的工艺研究进展[期刊论文]-材料导报 2009(11)3.赵昌明.翟玉春.刘岩.段华美红土镍矿在NaOH亚熔盐体系中的预脱硅[期刊论文]-中国有色金属学报 2009(5)4.郭学益.吴展.李栋镍红土矿处理工艺的现状和展望[期刊论文]-金属材料与冶金工程 2009(2)5.刘晓民.姜晓东.鹿宁.李志芳开发中国特色红土镍矿冶炼工艺建设现代化镍铁厂[期刊论文]-铁合金 2009(2)6.李志茂.朱彤.吴家正镍资源的利用及镍铁产业的发展[期刊论文]-中国有色冶金 2009(1)7.牟文宁.翟玉春.刘娇红土镍矿高浓度碱浸提硅的研究[期刊论文]-材料导报 2009(4)8.胡顺峰.姜涛.李海印.周润峰红土镍矿品质特点及检验方法探讨[期刊论文]-中国矿业 2008(10)9.刘岩.张霞.申晓毅.翟玉春.徐冬红土镍矿有价元素高附加值利用的绿色冶金工艺(Ⅰ)熔融碱法提硅制备白炭黑[期刊论文]-化工学报 2008(10)10.程明明中国镍铁的发展现状、市场分析与展望[期刊论文]-矿业快报 2008(8)11.周晓文.张建春.罗仙平从红土镍矿中提取镍的技术研究现状及展望[期刊论文]-四川有色金属 2008(1)本文链接：/Periodical_thj200706005.aspx授权使用：西安建筑科技大学(xajzdx)，授权号：ee1c9e7a-b0f9-4a66-af80-9ea600e9f7bc下载时间：2011年3月14日。
红土镍矿的冶炼工艺
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
红土镍矿的冶炼工艺我国的镍矿类型主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，过去不受重视，但随着可开采的硫化镍矿资源的日益枯竭和镍需求的价格抬高，企业开始把注意力转向红土镍矿，国内甚至有些钢铁企业打算大量进口印尼红土镍矿，以加工降低生产成本。
随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受到人们的关注。
一般来说，目前我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。
下面中国矿产商业网专家就为您具体讲解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可以分为：镍铁工艺、镍硫工艺以及还原焙烧-磁选法三类。
（1）镍硫工艺该工艺是在生产镍铁工艺的1500-1600℃熔炼过程中，加入硫磺，产出低镍硫，再经过转炉吹炼生产高镍硫。
生产高镍硫的主意工厂有：法国镍公司、印尼的苏拉威西.梭罗阿科冶炼厂。
1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！”2.老人们都笑了，自巨石上起身。
而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
不同红土镍矿的处理工艺简述
不同红土镍矿的处理工艺简述氧化镍矿是含镍橄榄石经长期风化淋滤变质而形成的矿物，由于矿床风化后铁的氧化，矿石呈红色，因而通称为红土矿（Laterite）。
根据矿石中铁和镁含量的不同，含镍红土矿可以简单地分为褐铁矿类型和残积矿类型。
一般残积矿类型氧化镍矿含镁较高，而褐铁矿类型镍红土矿含铁较高而含镁较低。
一、现有红土镍矿处理技术概况在红土镍矿的处理方面，比较成熟的冶炼方法包括：①回转窑干燥预还原－电炉熔炼法（RKEF）、②烧结－鼓风炉硫化熔炼法、③烧结－高炉还原熔炼法、④回转窑（或隧道窑、或转底炉）半熔融还原焙烧－磁选法、⑤还原焙烧（回转窑或沸腾炉）－氨浸法、⑥高压酸浸法、⑦常压酸浸法以及⑧硫酸堆浸法等。
上述处理方法均有各自的适应性，需要根据矿石镍、钴、铁含量和矿石类型的差异，以及当地燃料、水、电和化学试剂的供应状况等的不同，选用适宜的冶炼工艺。
从总体上说，红土镍矿的处理主要分为火法冶金和湿法冶金二大类。
1.1 火法冶金火法冶金主要处理含镍 1.5～3%、Fe10～40%、MgO5～35%、Cr2O31～2%的含镍品位较高的变质橄榄岩。
冶炼工艺主要包括回转窑干燥预还原－电炉熔炼法（RKEF）和鼓风炉硫化熔炼及烧结－高炉还原熔炼法，产品主要为镍铁合金和镍锍产品，镍铁合金主要供生产不锈钢，镍锍则须经转炉进一步吹炼生产高冰镍产品。
日本大江山冶炼厂则采用回转窑高温半熔融还原焙烧（～1350℃）产出粒铁，经破碎、跳汰富集产出含镍大于20%的镍铁合金供生产不锈钢，并被公认为是目前最为经济的处理镍红土矿的方法。
回转窑干燥预还原－还原熔炼工艺生产镍铁，镍的回收率可以达到90%以上，但生产镍铁时由于进入镍铁中的钴不计价，因此对钴含量较高的氧化镍矿并不适用。
由于红土镍矿含水高，加之投资大，从经济角度考虑，电炉还原熔炼工艺适宜于处理镍含量大于 1.8%、钴含量小于0.05%的矿石，且要求当地要有充沛的电力供应。
鼓风炉硫化熔炼也是经典工艺，红土镍矿在配入适量的CaO和SiO2后，在约1100℃下烧结成块，再配入20%左右的黄铁矿和约15～25%的焦炭，在鼓风炉内约1350℃的温度下熔炼，产出含镍8～15%的低冰镍产品。
红土镍矿冶炼过程中有价金属综合回收
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红土镍矿冶炼尾渣综合利用
火法渣-做水泥添加剂 MgO在熟料中以什么状态存在和在各相 中的分布情况取决于MgO的数量，熟料的组 成以及熟料的冷却速度。当生料中MgO过高 时，将导致熟料中结晶MgO含量增加，这种 方镁石晶体水化速度非常慢，甚至1～2年时 间内还不能完全水化，水化后体积膨胀从而 引起水泥石（混凝土构件）产生裂纹甚至破 坏，故国家标准对熟料中MgO含量作了限制。 镍铁渣在水淬后，部分氧化镁呈玻璃体 存在，变得相对稳定一些，故水淬渣可少量 掺入到水泥中做配料。（高炉渣更畅销）
添加超细无机纤维进行造纸试验，添 加 35% 无机纤维制得的瓦楞芯纸和添加 45%无机纤维制得的箱板纸检测结果符合 国家纸品标准要求。
耐 破 指 数 GB/T1539-2007 Kpa.m2/g
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序 号 检测
红土镍矿冶炼尾渣综合利用
火法渣-制造玻璃纤维-造保温板
红土镍矿纤维保温板检验报告
检 验 结 果 汇 总 单项 标准值 项目 平均值与标称值 kg/m 3 1 密度 单个值与平均值 kg/m 3 2 3 4 5 （粒径>0.25mm） ，% 以下空白 导热系数，W/（m0K） 0.044 有机物含量，% 热荷重收缩度，℃ 渣球含量 ≥10.0 5.8 合格 ≤4.0 ≥600 1.5 622 合格 合格
1
红土镍矿资源情况
• 俄罗斯、印度尼西亚、菲律宾、缅甸和越南，占世界总储量约 23%。 目前我国红土镍矿资源主要来自菲律宾和印尼 • 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。（铁含量适中，镍品位较高） • 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。 （铁含量较高，镍品位相对较低）
浅析红土镍矿火法(RKEF法)冶炼
浅析红土镍矿火法（RKEF法）冶炼本文中简要的介绍了一下我国红土镍矿的处理方法，将小高炉熔炼法“烧结机-矿热炉“，同RKEF（回转窑-矿热炉熔炼法）进行简单的对比，以突出RKEF 工艺在红土镍矿处理中的优点，主要是从环保、节能、综合利用、产品质量等这几个方面分析。
标签：红土镍矿；火法冶炼；RKEF工艺1 小高炉熔炼法小高炉熔炼法是我国处理红土镍矿自主研发的一种冶炼方法。
小高炉熔炼的流程是：红土镍矿--破碎筛分--干燥--配料--烧结--高炉熔炼--含镍生铁和炉渣。
1.1 工艺流程当中的高炉熔炼有很大的缺点：（1）要用优质的焦炭作为熔炼的燃料，焦炭的耗能量很大，能耗高；（2）产品镍含量通常在2～8%，大多在5%以下，镍品位低，杂质含量高，一般用于200系的不锈钢生产。
（3）在冶炼的过程中有害气体的排放量大，比如为了增加炉渣的流动性而添加萤石，萤石加入量占炉料总量的8～15%，然而在国内，镍铁小高炉没有设置脱氟设备，全部放散，从而导致排放的高炉烟气中含有大量有害的含氟气体。
（4）红土镍矿可分为“高铁低镁（低镍）“、低铁高镁（高镍）红土镍矿，两种不同类型原料。
而当红土矿含镍1.5%、含铁35%时比较适合小高炉熔炼，可产出含镍约4%的低镍生铁。
但如果是低铁高镁（高镍）矿用小高炉熔炼，那么就会导致高炉的产渣量大、粘度大情况，从而难以保证炉况顺行。
（5）由于炉料强度低，所以只能采用小型高炉（矮高炉）生产镍铁，而无法进行大规模的生产。
（6）小型高炉生产镍铁的成本较高，目前，只能在市场镍价15万元以上才能维持盈利。
鉴于以上原因，无论是从技术还是经济的角度来看，小高炉法对原料的适应性差、无法大型化生产，随着焦炭价位回归合理、镍价下跌和环保政策落实，目前我国的高炉镍铁厂大部分已停产。
2.冷料入炉“烧结机-矿热炉“镍铁工艺根据焦炭涨价和用户要求高含镍量的镍铁的实际情况，国内建设了一些用烧结机生产红土镍矿烧结矿，冷却后入矿热炉冶炼镍铁的工厂。
不同红土镍矿的处理工艺简述
不同红土镍矿的处理工艺简述氧化镍矿是含镍橄榄石经长期风化淋滤变质而形成的矿物，由于矿床风化后铁的氧化，矿石呈红色，因而通称为红土矿（Laterite）。
根据矿石中铁和镁含量的不同，含镍红土矿可以简单地分为褐铁矿类型和残积矿类型。
一般残积矿类型氧化镍矿含镁较高，而褐铁矿类型镍红土矿含铁较高而含镁较低。
一、现有红土镍矿处理技术概况在红土镍矿的处理方面，比较成熟的冶炼方法包括：①回转窑干燥预还原－电炉熔炼法（RKEF）、②烧结－鼓风炉硫化熔炼法、③烧结－高炉还原熔炼法、④回转窑（或隧道窑、或转底炉）半熔融还原焙烧－磁选法、⑤还原焙烧（回转窑或沸腾炉）－氨浸法、⑥高压酸浸法、⑦常压酸浸法以及⑧硫酸堆浸法等。
上述处理方法均有各自的适应性，需要根据矿石镍、钴、铁含量和矿石类型的差异，以及当地燃料、水、电和化学试剂的供应状况等的不同，选用适宜的冶炼工艺。
从总体上说，红土镍矿的处理主要分为火法冶金和湿法冶金二大类。
1.1 火法冶金火法冶金主要处理含镍 1.5～3%、Fe10～40%、MgO5～35%、Cr2O31～2%的含镍品位较高的变质橄榄岩。
冶炼工艺主要包括回转窑干燥预还原－电炉熔炼法（RKEF）和鼓风炉硫化熔炼及烧结－高炉还原熔炼法，产品主要为镍铁合金和镍锍产品，镍铁合金主要供生产不锈钢，镍锍则须经转炉进一步吹炼生产高冰镍产品。
日本大江山冶炼厂则采用回转窑高温半熔融还原焙烧（～1350℃）产出粒铁，经破碎、跳汰富集产出含镍大于20%的镍铁合金供生产不锈钢，并被公认为是目前最为经济的处理镍红土矿的方法。
回转窑干燥预还原－还原熔炼工艺生产镍铁，镍的回收率可以达到90%以上，但生产镍铁时由于进入镍铁中的钴不计价，因此对钴含量较高的氧化镍矿并不适用。
由于红土镍矿含水高，加之投资大，从经济角度考虑，电炉还原熔炼工艺适宜于处理镍含量大于 1.8%、钴含量小于0.05%的矿石，且要求当地要有充沛的电力供应。
鼓风炉硫化熔炼也是经典工艺，红土镍矿在配入适量的CaO和SiO2后，在约1100℃下烧结成块，再配入20%左右的黄铁矿和约15～25%的焦炭，在鼓风炉内约1350℃的温度下熔炼，产出含镍8～15%的低冰镍产品。
洛阳建材建筑设计研究院RKEF法冶炼镍铁工艺介绍---王群红 - 副本.
洛阳建材建筑设计研究院RKEF红土镍矿镍铁冶炼技术介绍一、红土镍矿镍铁冶炼1 镍、镍铁和镍矿1.1镍镍是略带黄色银白色金属，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。
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一位。
捏镍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，镍的消费仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。
因此，镍被称为战略物资，一直被各国所重视。
1.2镍铁镍铁主要成分为镍与铁，同时还含有Gr、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(Ni15~25%)、FeNi30(Ni25~35%)、FeNi40(Ni35~45%)、FeNi50(Ni45~60%),又再分为高碳（1.0~2.5%）、中碳（0.030~1.0%）和低碳（1＜0.030%）；低磷（P＜0.02%）与高磷（P＜0.02%）镍铁。
目前国内生产厂家生产的镍铁品位10~15%，也有部分厂家生产20%或25%以上的镍铁。
1.3 镍矿世界上可开采的镍资源主要有两类，一类是流化矿床，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%的镍来源于硫化镍矿。
而世界上镍的储量80%为氧化镍矿，矿物组成主要是含水镍镁硅酸盐（xNi.yMgO）2Si2n H2O,以及针铁矿Fe2O3.H2O、赤铁矿Fe2O3和磁铁矿Fe3O4，由于铁的氧化，矿石呈红色，所以通称红土镍矿。
世界上的红土镍矿分布在赤道线南北纬30°以内的热带国家，其可开采部分一般由三层组成：褐铁矿层、过渡层和腐殖土层。
其化学成分组成见表1.图1 红土型镍矿剖面图模式褐铁矿层，含铁多、硅镁少、镍低、钴较高，一般采用湿法工艺回收金属；再下层是混有脉石的残积层（过渡层和腐殖土层）矿，含硅镁高、铁较低、钴较低、镍较高，这类矿一般采用火法工艺处理。
红土矿镍铁冶炼技术进展分析
红土矿镍铁冶炼技术进展分析摘要：近年来我国综合国力的不断增强，工业的迅猛发展，涌现出大量的工业企业。
镍铁是生产结构钢、不锈钢和耐热铸钢的重要原料，可改善钢的抗拉强度、冲击韧性、屈服点和变形能力，被广泛应用于机械、医疗、国防、轻工业等领域。
目前，镍的提取有火法和湿法两种工艺，本文主要是对红土镍矿的火法和湿法处理工艺进行对比、分析，明确每种工艺的优缺点，为以后工业化处理红土镍矿生产镍铁提供有用的参考价值，同时预测了未来红土镍矿的工艺发展方向。
本文就红土矿镍铁冶炼技术进展展开探讨。
关键词：镍铁；冶炼技术；进展引言镍是一种白色金属，主要用于生产不锈钢。
镍的资源类型通常分为硫化镍矿和氧化镍矿二类。
从世界范围看，约有70％的镍是从硫化镍矿中提取的，但赋存在氧化矿床中的镍却占镍储量的65％～70％。
随着硫化镍矿资源的日益枯竭，大量存在的红土镍矿成为开发的重点。
含镍红土矿是由含镍橄榄岩在热带或亚热带地区经长期风化淋滤变质而成的。
1红土镍矿资源分类和特点红土镍矿的可开采部分一般包括三部分，位于矿床上部的是褐铁矿层(铁质矿)，特点是高铁(质量分数40%～50%)、低镍(质量分数0.8%～1.5%)，硅、镁较低(质量分数分别为10%～30%和0.5%～5%)，但钴含量相对较高(质量分数0.1%～0.2%);位于矿床下部的是腐殖土层(镁质矿)，特点为硅、镁含量较高(质量分数分别为30%～50%和15%～35%)，铁、钴含量较低(质量分数分别为10%～25%和0.02%～0.1%)，镍含量较高(质量分数达 1.8%～3%);而处于中间的为过渡层，其中镍、钴、铁、镁的含量分别为质量分数 1.5%～1.8%、0.02%～0.1%、25%～40%和5%～15%。
红土镍矿的断面不同所含的矿物类型就不同，因此按所含矿物的类型来划分，红土镍矿可分为两大类:褐铁矿型和硅镁镍矿型，适用于不同的提取工艺。
总体上来说，含镍量相对较低的红土镍矿运用湿法冶金技术进行处理冶炼镍铁是合适的，得到的炉渣可返回钢的生产系统加以回收;而采用火法冶金工艺处理含镍量相对较高的红土镍矿，进而制备镍铁则较为合适，炉渣可以用于建筑，也可以用于生产化肥;其他类型的红土镍矿，可根据具体情况从火法和湿法冶金两种工艺中做出选择。
红土镍矿中MgSiO3在NaOH亚熔盐体系中的浸出反应机理
红土镍矿中MgSiO3在NaOH亚熔盐体系中的浸出反应机理赵昌明;翟玉春;王国承;艾新港【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2015(000)001【摘要】根据硅镁型红土镍矿中镁硅酸盐存在形式，采用化学沉淀法合成MgSiO3，通过正交实验考察反应温度、反应时间、液固比和NaOH浓度对MgSiO3在NaOH亚熔盐体系中的浸出过程的影响，得出优化实验条件为：反应温度为210℃，反应时间为180min，液固比为6：1，NaOH浓度为80%。
在优化实验的基础上，采用Raman光谱对反应过程进行在线检测，利用XRD和IR光谱分析反应后的水浸渣结构变化，解析MgSiO3在NaOH亚熔盐体系中的反应机理。
结果表明：在反应过程中，SiO4中的Si—O被破坏，NaOH介入硅酸盐晶格中，其中间产物为Mg2SiO4和Na2MgSiO4，Mg2+经过碱浸过程可以脱离SiO4阵列，以Mg(OH)2形式从其硅酸盐中得以释放。
【总页数】6页(P197-202)【作者】赵昌明;翟玉春;王国承;艾新港【作者单位】辽宁科技大学材料与冶金学院，鞍山 114051; 东北大学材料与冶金学院，沈阳 110004;东北大学材料与冶金学院，沈阳 110004;辽宁科技大学材料与冶金学院，鞍山 114051;辽宁科技大学材料与冶金学院，鞍山 114051【正文语种】中文【中图分类】TF815;TQ170.1【相关文献】1.不同絮凝剂在亚熔盐体系中的沉降性能研究 [J], 公彦兵;马淑花;郑诗礼;李林;董振新;刘佳2.KOH亚熔盐体系中用CuO催化氧化浸出铬铁矿 [J], 刘龙杰;杜浩;张洋;郑诗礼;张懿3.红土镍矿在NaOH亚熔盐体系中的预脱硅 [J], 赵昌明;翟玉春;刘岩;段华美4.高浓度NaOH浸出红土镍矿中SiO2的研究 [J], 牟文宁;翟玉春;刘岩;刘娇5.KOH亚熔盐体系中用CuO催化氧化浸出铬铁矿 [J], 刘龙杰;杜浩;张洋;郑诗礼;张懿;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
我国红土镍矿火法冶炼进展
我国红土镍矿火法冶炼进展张邦胜;蒋开喜;王海北;冯亚平【摘要】介绍了我国红土镍矿火法冶炼的几种工艺:小高炉法、鼓风炉法、回转窑-电炉法,通过对技术成熟度、环保、节能、综合利用、产品质量等方面的分析,指出了各种工艺流程的优缺点和适用范围,提出了未来红土镍矿开发火法工艺的发展方向和重点.【期刊名称】《有色冶金设计与研究》【年(卷),期】2012(033)005【总页数】4页(P16-19)【关键词】红土镍矿;火法冶金;RKEF【作者】张邦胜;蒋开喜;王海北;冯亚平【作者单位】北京矿冶研究总院,北京市100070;北京矿冶研究总院,北京市100070;北京矿冶研究总院,北京市100070;北京矿冶研究总院,北京市100070【正文语种】中文【中图分类】TF803.1镍是一种重要的战略金属，具有抗腐蚀、耐高温、抗氧化、延展性好、强度高等优良性能，广泛地应用于不锈钢、合金钢、镍合金、电镀、电子和电池等领域。
镍资源主要为硫化镍矿和红土镍矿，随着硫化镍矿资源日益枯竭，开发利用红土镍矿成为必然。
世界红土镍矿资源总量约为1亿吨金属量，占世界镍资源的70%,主要分布在赤道附近的古巴、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。
镍红土矿是含镍橄榄岩在热带或亚热带地区经过长期风化淋滤变质而成，由铁、铝、硅等含水氧化物组成的疏松的粘土状矿石。
红土矿床通常由三层组成：含铁高的上层,镍与褐铁矿共生，称为褐铁矿型红土矿;硅酸盐矿物富集的下层，镍与硅酸盐矿物共生在一起,形成硅镁镍矿，称为硅镁镍矿型红土矿；处于褐铁矿和硅镁镍矿之间称为过渡型红土镍矿。
三种红土矿大致成分见表1。
镍红土矿属于氧化镍矿,含镍1%~3%,因镍与主要矿石矿物共生，通过选矿的方法难以富集，通常由矿石直接冶炼生产金属镍、镍铁或镍锍。
目前，国内外红土镍矿的处理方法主要有火法[1-5]和湿法[6-7]两种冶炼工艺，火法冶炼因具有流程短、三废排放量少、工艺成熟等特点,已成为红土镍矿冶炼的主要工艺。
红土镍矿火法RKEF及湿法HPAL工艺对比
冶炼工艺：根据矿物成分不同，红土镍矿冶炼分别适用湿法和火法工艺☐红土镍矿根据其矿物的成分不同而有不同的处理工艺，位于矿床上部的褐铁矿型适用湿法工艺，位于下部的残积型适用火法工艺。
☐当前从红土镍矿中提取电池镍产品的主流冶炼技术为湿法HPAL （高压酸浸）技术和火法RKEF （回转窑-电炉）技术：•火法RKEF 技术：适合处理硅、镁含量较高，且镍品位>1.6%的残积型红土镍矿；产出镍中间品为镍铁合金或高冰镍（镍、铜的硫化物）。
对比镍铁，高冰镍的镍含量更高、铁含量更低，因而用高冰镍制硫酸镍所需酸耗更低、成本更低。
•湿法HPAL 技术：适合处理铁含量较高、镁含量较低的低品位红土镍矿，一般为褐铁矿层和过渡层（镍品位0.8%-1.6%）；产出镍中间品为MSP （混合硫化镍钴）或MHP （氢氧化镍钴）。
MSP 进一步精炼可得到纯镍，不锈钢厂的冶炼项目倾向于生产MSP ；而MHP 制电池用硫酸镍更容易，前驱体厂布局镍冶炼集中于生产MHP 。
图：镍原矿冶炼电池用硫酸镍工艺流程红土镍矿镍铁/NPI高冰镍（镍含量55%-65%）硅镁层硫酸镍、硫酸钴MSP （混合硫化镍钴）MHP （氢氧化镍钴）褐铁矿层硫酸镍湿法（HPAL 工艺）火法（RKEF 工艺）图：红土镍矿矿层剖面图适用适用火法火法VS湿法：核心区别在于技术难度、投建周期、前期资本投入、生产成本☐火法RKEF技术：单位投资少、工艺简单、投产周期短，但需要更高品位的镍矿，且生产成本高于湿法。
优点是工艺较简单和成熟，回收率较高，投建周期只需1-2年，前期单吨投资额约需1万美元/吨，尾矿处理较简单；缺点是能耗较大致生产成本较高，约需1.3万美元/吨。
☐湿法HPAL技术：生产成本低，但单位投资高、技术难度大、投建周期长。
优点是不需高温反应因而能耗较低，单吨生产成本约需1万美元/吨，同时适用的褐铁矿型红土镍矿位于表层，开采更为容易；缺点是工艺较复杂，对技术、设备要求高，投建周期需要3年左右，前期单吨投资额约需2万美元/吨，且尾矿处理较复杂，需要额外建设尾矿坝。
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要一部分电能转换成热量。
矿热炉生产的是粗制镍铁，在出铁前，预先把脱硫剂加到铁水包，
“烧结机-矿热炉“冶炼法能耗高、效率低、污染大主要原因在于以 以求在出铁时同时达到脱硫的目的。粗镍铁如果用于冶炼不锈钢，经脱
下原因：
硫后的粗镍铁水直接供给不锈钢冶炼车间，是生产不锈钢的主要原料。
（1）冷料入炉，这就导致需要花费大量的时间和电力对炉料升温；
的炉渣结构。
[3]张邦胜 冯亚平 王海北 邹小平（北京矿冶研究总院，北京 100070）.
以上 3 个条件只是合适的条件，而不是必须的条件，在矿石条件不 我国红土镍矿火法处理技术进展.[J].2012.11.16
符合上述要求时，亦可以生产品位较低的镍铁。
3.1.2 工艺流程
3.1.2.1 生产流程
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4 结语
分尤为重要，其中有至少 3 个指标，是在运用 RKEF 工艺生产时要关注
RKEF 工艺成为当前我国红土镍矿处理的主要方法。研究开发高
的：
效、流程短、低耗能、环保，新工艺已经成为红土镍矿未来开发的趋势。
(1)Ni 品位，希望在 1.5 以上，最好 2.0 以上。
参考文献
(2)Fe/Ni，希望在 6～10，最好接近 6，矿中 Ni 品位高；如果 Fe/Ni>10， [1]刘晓民 姜晓东 鹿宁 李志芳 (冶金工业规划研究院).红土镍矿冶炼
入含镍废料，脱硅后再次扒渣，兑入碱性转炉，采用吹氧脱磷和脱碳，然
RKEF 工艺在国际上是比较成熟与先进的工艺，我国引进较晚，引 后加入石灰石造出碱性渣，最后把经过碱性转炉精炼过的镍铁水，送往
进后根据我国的实际情况，不断研究与改进，目前基本形成了适应我国 浇铸车间，在车间里铸成铁块或者制成粒状的合格的商品镍铁。
则很难冶炼出含 20％的镍铁，因为原料中 Fe 过高，很难在回转窑中控 公益建设现代化镍铁厂.[J].2011.6.9
制氧化铁的还原度。
[2]栾心汉 唐琳 李小明 侯苏波（冶金工业出版社，北京 ISBN 978-7-
(3)MgO/SiO2，在 0.55～0.65 较合适，少量加入熔剂就可以得到低熔点 5024-5249-0）《. 镍铁冶金技术及装备》.2010.5
虽然该工艺的生产过程中不用焦炭，原料适应性比小高炉好，产品 经过仓下设置的皮带转运给入配料室各自的矿仓。经仓下计量后，给入
镍含量较高，生产的粗镍铁含镍量约 8～14％，但仍存在能耗高、效率低 配料皮带运输至回转窑内进行还原焙烧。
的缺陷，例如：用 1.8～2％品位的红土镍矿，生产含镍～12%的粗镍铁，每
工业技术
2013 年第 1 期 科技创新与应用
浅析红土镍矿火法（RKEF 法）冶炼
王新凤 （中钢集团石家庄设计院，河北 石家庄 050021）
摘 要：本文中简要的介绍了一下我国红土镍矿的处理方法，将小高炉熔炼法“烧结机-矿热炉“，同 RKEF(回转窑-矿热炉熔炼 法)进行简单的对比，以突出 RKEF 工艺在红土镍矿处理中的优点，主要是从环保、节能、综合利用、产品质量等这几个方面分析。 关键词：红土镍矿；火法冶炼；RKEF 工艺
元以上才能维持盈利。
根据实际经验，第二种配置较为合理，建设周期较短，收到不错的
鉴于以上原因，无论是从技术还是经济的角度来看，小高炉法对原 经济效益。
料的适应性差、无法大型化生产，随着焦炭价位回归合理、镍价下跌和
3.1.2.2 工艺的概述
环保政策落实，目前我国的高炉镍铁厂大部分已停产。
红土镍矿和辅料通过汽车运输至厂区，堆存在厂区设有的堆存场
经脱硫后的粗镍铁中仍然含大量杂质，如外卖镍铁或供给对镍铁
（2）目前国内“烧结机-矿热炉“工艺的产镍铁厂都没有完善的环保设 原料有更高要求的用户，矿热炉生产出来的镍铁还要继续进行精炼，粗
备，即污染环境，又造成能源浪费。
镍铁扒渣后，兑入酸性转炉，采用吹氧脱硅，同时以防铁水温度过高，加
3 RKEF（回转窑干燥预还原-矿热炉熔炼）
2.冷料入炉“烧结机-矿热炉“镍铁工艺根据焦炭涨价和用户要求高 地备用。红土镍矿经受矿槽通过机运输至烘干机干燥室，脱出部分水分
含镍量的镍铁的实际情况，国内建设了一些用烧结机生产红土镍矿烧 进行干燥，干燥后经过破碎，将合格粒度的红土矿通过输送机输送至配
结矿，冷却后入矿热炉冶炼镍铁还原剂用铲车给入各自的受矿仓，
般用于 200 系的不锈钢生产。（3） 在冶炼的过程中有害气体的排放量
大，比如为了增加炉渣的流动性而添加萤石，萤石加入量占炉料总量的
3.1.2.2 工艺装备
8～15％，然而在国内，镍铁小高炉没有设置脱氟设备，全部放散，从而导
生产的工艺装备是：回转窑、密闭矿热炉、精炼转炉，还有造粒和铸
致排放的高炉烟气中含有大量有害的含氟气体。（4） 红土镍矿可分为 块设备。为了降低投资，根据国内的实际条件，国内在建工厂的工艺装
1 小高炉熔炼法
RKEF 的工艺流程为：
小高炉熔炼法是我国处理红土镍矿自主研发的一种冶炼方法。小
高炉熔炼的流程是：红土镍矿--破碎筛分--干燥--配料--烧结--高炉
熔炼--含镍生铁和炉渣。
1.1 工艺流程当中的高炉熔炼有很大的缺点：
（1）要用优质的焦炭作为熔炼的燃料，焦炭的耗能量很大，能耗高；
（2）产品镍含量通常在 2～8％，大多在 5％以下，镍品位低，杂质含量高，一
镍铁生产的 RKEF 工艺流程，但在环保和节能方面仍需进一步改进。
与原来中国所用工艺：红土矿（湿矿）-干燥-配料-烧结-矿热炉-浇
3.1 RKEF 工艺介绍
铸 相比较，RKEF 工艺具有：原料适应性强；镍铁的品位高，有害元素的
3.1.1 原料要求
含量少；节能环保，循环利用的优点。
对 RKEF 工艺（回转窑干燥预还原-矿热炉）的流程，矿石内部的成
“高铁低镁(低镍“) 、低铁高镁(高镍)红土镍矿，两种不同类型原料。而当 备有两种配置：
红土矿含镍 1.5％、含铁 35％时比较适合小高炉熔炼，可产出含镍约
(1)每座矿热炉配套设置两座回转窑，回转窑均为高架式，不再配置
4％的低镍生铁。但如果是低铁高镁(高镍)矿用小高炉熔炼，那么就会导 独立的干燥窑，回转窑一段主要为干燥段，此种配置主要适用于较大的
下面介绍一下回转窑产出的焙砂排入保温料罐送至矿热炉工段。
吨粗镍铁冶炼电耗～1.0×104kWh，甚至有的厂可达 1.2×104kWh 以上，这
将焙砂在封闭隔热的状态下加入矿热炉料仓，根据工艺的要求通
是因为矿热炉预还原需要高温料，但是“烧结机-矿热炉“无法提供，从 过不同位置的下料管道分配到矿热炉。在全封闭式的矿热炉中，通过自
致高炉的产渣量大、粘度大情况，从而难以保证炉况顺行。（5）由于炉料 矿热炉；(2)每座矿热炉配套设置一座回转窑，回转窑可为高架式也可为
强度低，所以只能采用小型高炉(矮高炉)生产镍铁，而无法进行大规模 低架式，每台回转窑配置一台干燥窑或干燥系统不与回转窑一一对应，
的生产。（6）小型高炉生产镍铁的成本较高，目前，只能在市场镍价 15 万 此种配置一般用于中型或较小型矿热炉。
而导致粗镍铁冶炼的电耗相当高。
焙电极，埋弧冶炼方式，将粗制镍铁和炉渣进行还原熔分，同时，将产生
冶炼的电耗高的另一原因是烧结矿是氧化性矿，而电炉除了提高 大约含有 75%的 CO 的矿热炉煤气，经过净化过后，再送回到回转窑的
炉料温度外还要进行物料的还原反应，而还原反应是吸热的，因此也需 烧嘴中，将其与煤粉共同作为生产的燃料。