镍铁生产工艺简述（大全）
6.1 回转窑一矿热炉工艺(简称RKEF)
RKEF工艺生产镍铁是目前发展较快的红土镍矿处理工艺。其工艺成熟、设备简单易控、生产效率高。不足是需消耗大量冶金焦和电能，能耗大、生产成本高、熔炼过程渣量过多、熔炼温度(1500℃左右)较高、有粉尘污染等。而且，矿石含镍品位的高低对火法工艺的生产成本影响较大，矿石镍品位每降低0.1%，生产成本大约增加3～4%。
RKEF工艺流程为：矿石配料——回转窑干燥——回转窑焙烧——炉熔炼粗镍铁——LF炉精炼(或机械搅拌脱硫)——精制镍铁水淬——产出合格镍铁粒。
巴西淡水河谷公司于2006年8月在帕拉(PARA)州开工建设奥卡普马（OncaPuma）镍铁项目，该项目采用RKEF工艺处理红土镍矿生产镍铁，由德玛克公司设计。项目配置2条Φ4.6×45m干燥窑、2条Φ6×135 m回转窑、2台120000 kVA矩型矿热炉（目前世界最大功率），年产合金22万吨(品位25%)，镍5.2万吨。
国内RKEF工艺处理红土镍矿近几年也向大型化发展。青山集团投资建设的福安鼎信镍铁公司，由中国恩菲工程技术有限公司设计，项目采用2条Φ5×40 m
干燥窑、4条Φ4.8×100 m回转窑、4台33000 KVA圆型矿热炉，年产镍2万吨。两条线于2010年6月投产，到目前为止，生产稳定、指标良好，成本国内最低，是国内最早采用大型矩形矿热电炉生产镍铁的RKEF工艺的典范。该公司又在广东阳江建设2台60000 kVA圆形矿热电炉，已投产。该工艺适合处理镁质硅酸盐型红土
矿A型、中间型红土矿C
1、C
2
型。且Ni品位>1.6%，最好1.8%，这样有利于节约生
产成本。
6.2 回转窑一磁选
回转窑——磁选工艺又名直接还原工艺，目前世界上采用此工艺的只有日本冶金公司大江山冶炼厂。主要工艺过程为原矿磨细与粉煤混合制团，团矿在回转窑中经干燥和高温还原焙烧，焙烧矿再磨细，矿浆进行重选和磁选分离得到镍铁合金产品。此产品不管含硫多高均适用于AOD炼钢过程，因为AOD法有很好的脱硫能力。
该工艺被公认为是目前最为经济的处理红土镍矿的方法，其最大特点是生产成本低，能耗中85%能源由煤提供，吨矿耗煤160～180 kg。而电炉熔炼镍铁工艺
能耗80%以上由电能提供，吨矿电耗560～600 kwh。但是该工艺存在的主要问题是回转窑的结圈及回收率问题，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年产镍1万t左右。该工艺的技术关键是粉煤与矿石混合和还原焙烧过程的温度控制。
该工艺适合处理镁质硅酸盐型红土矿A型，原矿镍品位0.7～1.2%，含铁8～11%。
国内近几年对回转窑直接还原红土镍矿工艺研究较多，典型的如：港禾公司设计的上海其昌不锈钢公司在江苏南通采用此工艺生产镍精矿；昆明理工大学肖军辉发明的《一种硅酸镍矿回转窑直接还原制备镍铁的方法》；山西长治潞城宏祥化冶厂建2.2×45 m回转窑直接还原镍铁，年产4000 t镍铁项目等。这些试生产厂不是生产成本过高就是操作难度大，都无法规模化生产，好多还只是停在理论研究阶段，没有工业化生产。所以回转窑一磁选工艺还需要不断的探索向前推进。
6.3 转底炉+熔分炉
一种新型的以煤制气或天然气为燃料用转底炉冶炼红土镍矿的方法，它是由煤制气或天然气作为燃料，非焦煤为还原剂，以红土镍矿为原料，用转底炉与还原熔分炉联动生产镍铁的冶炼方法。红土镍矿原料中镍的含量为0.8～3.0%，红土镍矿、还原剂和熔剂按照重量比例为100：8～15：8～15配比。此冶炼方法工艺流程短，操作简单，易于控制，原料适应性强，能耗低，燃料热价比高，污染少，设备投资少，生产成本低，镍回收率高，最适合于在电力资源紧缺、煤炭资源丰富的地区投资建厂。
该工艺适合处理镁质硅酸盐型红土矿A型、中问型红土矿C
1、C
2
型。Ni品位
0.8～3.0%，含铁15～20%。
国内目前大多采用转底炉直接还原铁矿或冶金粉尘(泥)生产海绵铁，产品用于高炉或直接用于炼钢转炉原料，在处理红土镍矿生产镍铁方面还没有应用实例。主要原因是转底炉热效率低，必须对原料进行细磨、造球处理，还必须对生球烘干，而球的强度、水分含量对转底炉的运行稳定性至关重要，同时从投资和生产成本来看，和成熟的RKEF工艺相比，并无明显的优势。所以还需进一步的研究转底炉的关键控制点，实现一步法生产珠镍铁工艺，体现转底炉的优势。
6.4 还原硫化熔炼镍锍
硫化熔炼生产镍锍的工艺是最早用来处理红土镍矿的，早在上世纪二三十年代就得到了应用。印度尼西亚索罗阿科、新喀里多尼亚埃赫曼SLN等。另外一些采用湿法和火法结合的工艺生产氧化亚镍或造镍锍（高冰镍），如古巴毛阿、菲律宾珊瑚湾、塔甘廷托、新喀里多尼亚戈罗、巴西韦尔梅柳、马达加斯加安巴托维均采用该工艺；古巴尼加罗和切.格瓦拉则、中国元江镍业和青海平安采用氨浸——还原焙烧生产烧结氧化亚镍或镍盐。三井、住友合资菲律宾珊瑚湾项目是最经济的项目。全世界由氧化镍矿生产镍锍的镍量在l5万t左右。
工艺流程为：红土镍矿——干燥——破碎筛分——硫化熔炼——低镍硫——转炉吹烧——高镍硫，采用硫化熔炼处理红土镍矿生产镍锍的工艺的优点是工艺成熟、易于操作，其产品高镍锍具有很大的灵活性，可以进一步处理生产各种形式的镍产品。既可以生产用于不锈钢工业的通用镍，也可以作为常压羰基法精炼镍的原料生产镍丸和镍粉，缺点是镍回收率低，仅为70%，且能耗高、污染大。
该工艺适合处理镁质硅酸盐型红土矿A型、中间型红土矿C
1、C
2
型。可处理含
镍较低的红土矿。
目前国内朝阳吴天集团采用该工艺生产低镍锍获得的低镍锍产品镍品位为5～8%，镍金属回收率大于90%。
6.5 烧结——高炉还原熔炼
烧结——高炉还原熔炼工艺是国内近几年发展起来的红土矿冶炼工艺。随着国家产业政策的调整，大量500m以下的炼铁高炉被淘汰。但由于国内不锈钢用镍紧张，红土镍矿大量进口，加之当地政府为了解决就业问题和创造税收，这些被淘汰的高炉又被用于红土镍矿的处理，生产含镍3～5%的镍铁。
工艺流程为：红土矿——脱水烧结造球——配入焦炭熔剂——高炉冶炼粗镍铁——精炼——镍铁。
目前小高炉镍铁冶炼面临政策性淘汰，大高炉冶炼6～8%的镍铁又效率低下；焦炭价格影响高炉镍铁成本，造成高炉冶炼镍铁技术进展缓慢，利润的削薄难以避免地会打击到国内高炉镍铁生产商的积极性。从技术层面讲，烧结——高炉还原熔炼工艺存在着高炉体积利用率低、焦炭消耗量大、烧结污染严重、镍生铁含磷高、镍回收率低等缺点。
该工艺适合处理褐铁矿B 型红土矿，Fe>30～40%。
6.6 电硅热法
美国汉纳(Hanna)矿业公司所属利得(Riddle)冶炼厂生产镍铁的工艺流程见图4，该厂由于硅铁价格高、电耗高，20世界90年代后停产。将从其附近矿山运来的氧化镍矿烘干、筛分，去掉含镍低(Ni约0.65％)的硬橄榄石矿。实际使用矿
石含Nn1.6～1.7%，Fe10～15%，SiO
245～58%，MgO
2
4～32%，Cr0.8～1.2%，A1
2
O
3
l～
3%，烧损6～8%，矿石在直径3m，长80m的回转窑内，用热煤气加热至650～700℃。窑内停留时间约1.5h，可去除全部附着水和60％～70％的结合水。每台回转窑每小时处理矿石45～50t。热矿石在14000kVA电炉内熔化成矿熔体，以后操作程序为：(1)从电炉内放出约11t矿熔体于反应包内；(2)将反应包放在渣包混合器的一侧，另一侧放有一个装有9～14t熔融粗镍铁的包；(3)将装有熔融粗镍铁的包升起，把粗镍铁迅速倒入装有矿熔体的包内，同时加入硅铁(45％Si)；(4)空包下落，提取装有反应物的包，迅速倒入空包内。从一个包倒入另一个包反复5次；
(5)装有反应物的包镇静3小时，使金属粒下降。然后将包提起，将炉渣放入旁边的渣包中。每个反应周期为15～16min，产镍铁约400kg。包中镍铁重量超过12．7～13.6t时，便倒出一部分粗镍铁送2500kVA三相电炉内精炼。精炼电炉分两次装料共装3.6～4.1t粗镍铁。精炼过程加铁矿石和石灰脱磷，扒渣后再加石灰、萤石造渣。达到出炉温度后，加硅铁脱氧。出炉温度约1482℃。用浇铸机铸成重约15kg 的锭。精炼后镍铁成分为：Ni48.5%，Co0.5%，S0.005%，P0.01%，C0.02%，Cr0.02%，Si0.9%；镍的回收率为90%；电耗62.7kw?h/kg。
6.7克虏伯一伦恩法
这是将生产粒铁的方法应用于镍铁生产。工艺流程见图5。用硅镁镍矿(含Ni+Co2.7～3.5%，Fe2O316～20%，SiO238～45%，MgO20～25%，A12O30.5～2.1%，水分约10%)作原料，还原剂用无烟煤(固定碳约80%，S0.24～0.51%，P约0.02%)，石灰与沙作熔剂。将氧化镍矿加入适当的熔剂和煤，经粉碎、混合、装入回转窑中，进行熔融态还原焙烧。使大部分镍及一定量的铁被还原成海绵状金属。放入水槽中使渣变脆。经球磨机粉碎，使渣和金属分离；再经磁选选出金属，得到粒状镍铁。成分为：Ni+Co22%，S0.25%，P0.08%，C0.5%，Si0.1%。然后在电炉内熔化，除去杂质，得精炼镍铁成分为：Ni+Co26%，S0.03%，P0.03%，C0.15%，Cr0.1%，Si0.01%和Cu0.1%；镍回收率约90%。
6.8鼓风炉法
把氧化镍矿在回转窑内预热、干燥后，制成团块，与焦炭块一起加进鼓风炉内冶炼。生产出粗镍铁。再用苏打脱硫，制出高碳镍铁。其成分为：Ni+Co20%，S0.05%，P0.03%，C3%，Cr和Si2%。如需要生产低碳镍铁，可再用转炉精炼。
6.9 高炉法
高炉生产镍铁的流程主要是：矿石干燥筛分（大块破碎）——配料——烧结——烧结矿加焦炭块及熔剂（英石）入高炉熔炼——镍铁水铸锭和熔渣水淬——产出镍铁锭和水淬渣。国内用高炉生产低镍铁较多，所用原料为含铁50%左右和含镍1%左右的红土镍矿，生产含镍2%左右的低镍生铁。通常生铁的焦比为0.5左右（500Kg焦炭/吨生铁），以上镍铁的焦比在0.8左右（800Kg焦炭/吨镍铁）。相对于电炉来讲，高炉污染严重（氟化物），能耗高，小高炉（300M3以下）近年来逐步被淘汰。
1、?镍铁冶炼工艺介绍?、镍冶炼工艺流程研究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 而成的矿床一般形成几层顶部是一层崩积层铁帽含镍较低 一般弃置堆存下面是褐铁矿层含铁多、硅镁少镍低、钴较 高一般采用湿法工艺回收金属再下层是混有脉石的残积 层矿含硅镁高铁较低、钴较低、镍较高这类矿一般采用火 法工艺处理。具体情况见表12—1 表11-1 矿石范围与冶炼工艺矿石分矿石分层冶炼常矿石品位冶炼方法冶炼工 艺层名称规产品顶层崩积层含镍低弃置堆存含镍低、铁高、硅镁低、1.还原焙烧氨浸工艺钴较高。2.高压酸浸工艺 3.强化高压酸浸工艺电解镍中间层褐铁矿层湿法 冶炼Fe35-50 4.常压酸浸工艺氧化镍 5.硫酸堆浸工艺 6. 氯化浸出工艺。含镍较高、铁较低、硅 1.回转窑电炉工艺镁高、钴较低。 2.多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺下层残积 层火法冶炼镍铁Fe10-25 3.日本大江山回转窑MgO15-35 直接还原法。、湿法工艺流程介绍目前成熟的湿法工艺流程有还原焙烧氨浸流程、高压酸浸流程和常压酸浸流程。、还原焙烧氨浸流程还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干燥然后矿石中的镍 在700℃时选择性还原成金属镍钴和一部分铁被一起还原 还原的金属镍经过氨浸回收。还原焙烧氨浸流程的缺点有矿石处理采用干燥、还原、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。、高压酸浸流程高压酸浸流程主要处理褐铁矿和一 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℃通过液固分离、镍钴分离生产电镍、氧化镍或镍冠有些工厂生产中间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含 MgO/Al O 低通常含Mglt4含Mg 越高耗酸越高含Al 低的矿石。、其他湿法工艺流程有些湿法工艺流程正在进行试验和进一步评估如强化高压酸浸工艺、常压酸浸工艺、硫酸堆浸工艺和氯化浸出工艺。、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回转窑—电炉工艺 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。、回转窑—电炉工艺回转窑—电炉工艺是目前红土矿冶炼厂普遍采用的一种火法冶炼工艺流程该工艺主要分为 几个工序干燥、焙烧—预还原、电炉熔炼、精炼等工序简述如下1干燥采用回转干燥窑主要脱出矿石中的部分自由水。2焙烧——预还原采用回转窑主要是脱出矿石中剩余的自由 水和结晶水预热矿石选择性还原部分镍和铁。3电炉熔炼还原金属镍和部分铁将渣和镍铁分开生产粗镍铁。4精炼一般采用钢包精炼脱出粗镍铁中的杂质如硫、磷等满足市场要求。如果生产镍锍需要在焙烧回转窑的出料口喷入硫磺将镍转 变成低铁的镍锍。、多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺多米尼
有关镍铁冶炼的工艺： 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。 NiO+C→Ni+CO↑ T=420℃（1） FeO+C→Fe+CO↑ T=650℃（2） Cr2O3+C→Cr+ CO↑ SiO2+C→Si+CO↑ 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。 目前我国镍铁冶炼主要采用高炉法和电炉法两种： 1、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 立方米以下小高炉的使用，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。 2、电炉法 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。 电炉法是以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，冶炼工艺的具体操作，精炼工艺设备配套情况及精炼效果均不尽相同，各项指标对比也存在一定差异。 电炉镍铁冶炼技术措施 https://www.doczj.com/doc/c99849599.html, 2009年02月11日08:42 生意社 生意社02月11日讯
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
浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺 摘要：本文介绍了从红土镍矿提炼镍铁几种不同的冶炼工艺，并着重分析了矿热炉冶炼镍铁工艺RKEF法，此工艺成为当前我国红土镍矿处理的主要方法。采用高效、流程短、低耗能、环保等镍铁冶炼新工艺已经成为发展的趋势。 关键词：镍铁；矿热炉；RKEF法 1 前言 金属镍具有良好的机械强度、延展性和化学稳定性，耐腐蚀，能磁化等一系列特性，广泛用于不锈钢、高温合金、电镀和化工等行业，在国民经济的发展中具有极其重要的地位。全球约2/3的镍用于生产不锈钢，镍原料的成本占奥氏体不锈钢生产成本的70%左右。 2 镍铁冶炼工艺分类 镍铁冶炼工艺主要有火法理、湿法两种。对于含镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。对于氧化矿主要是含镍红土矿，其品位低，适于湿法处理；主要方法有氨浸法和硫酸法两种。氧化矿的火法处理是镍铁法。 2.1 高炉法 高炉生产生铁历史悠久，但普遍使用高炉生产镍铁还是中国人发明（刘光火）和研究的结果。 高炉生产镍铁的流程主要是：矿石干燥筛分（大块破碎）——配料——烧结——烧结矿加焦炭块及熔剂入高炉熔炼——镍铁水铸锭和熔渣水淬——产出镍铁锭和水淬渣。 2.2 电炉（矿热炉）法 这里的电炉指被称作矿热炉的电弧炉的一种，矿热炉冶炼镍铁工艺流程是：原矿干燥及大块破碎——配煤及熔剂进回转窑彻底干燥及预还原——矿热炉还原熔炼——镍铁铁水铸锭及熔渣水淬——产出镍铁锭（或水淬成镍铁粒）和水淬渣。 该工艺通常是指回转窑加矿热炉工艺，在国外已有几十年的生产历史，有一套较成熟的技术和理论，国内也有少数厂家有几年的生产历史，但都是小设备生产，技术问题很多，效益也不好，近期有数家企业陆续投产和正在建设上规模的生产线。
中国镍铁冶炼技术发展之路
中国镍铁冶炼技术发展之路
中国恩菲
卢笠渔 2014.11
中国镍铁冶炼技术发展之路
主要内容
1
一、中国镍铁冶炼技术现状 二、中国镍铁冶炼的开拓创新 三、中国镍铁冶炼存在的问题 四、中国镍铁冶炼的发展前景 五、小结
2
3
4
5
中国镍铁冶炼技术发展之路
中国镍铁冶炼技术现状
一、中国镍铁冶炼技术现状
? 中国缺乏红土矿资源，镍铁冶炼行业起步晚，国际上火法冶炼 镍铁从鼓风炉开始始于130多年前，而我国的镍铁冶炼至今不足10 年时间。我国镍铁从无到有，快速发展，成为镍铁生产大国是举 世瞩目的，是绝无仅有的。
不锈钢 镍
Source: antaike
中国镍铁冶炼技术发展之路
中国镍铁冶炼技术现状
一、中国镍铁冶炼技术现状
? 10年中，我国镍铁发展的道路十分曲折，有春天也有严冬，从2005年到 2010年受镍价高位和不锈钢快速发展的影响，我国镍铁含镍短短几年就达到了 20万吨，但在世界范围内工艺最落后而产能最大。 ? 2010年之后，中国恩菲经几年的研究，在中国实现了RKEF工艺，2010年到 2013年的3年间生产镍铁含镍由20万吨达到了47.8万吨。其中RKEF法的产量近 50%，这是技术进步的体现。 ? RKEF的出现使中国镍铁生产在镍价低位的时候仍能持续生产并发展下去， 而且节约了大量的能源。22万吨镍铁由RKEF生，每年节电初估50亿度电以上， 相当于一个600MW的电厂。
Source: antaike
镍镍铁和镍矿介绍 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） Si2n H2O,以及针铁矿Fe2O3.H2O、赤铁矿Fe2O3和磁铁矿2 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. 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
2×36MWA镍铁项目概述 一、原料分布及供应情况 红土矿曾是早期镍的主要资源，从1950年以来镍的产量和需求不断增加，到2012年来自于红土矿的镍产量份额将增加到51%，镍的供应量随着世界经济周期和其他世界事件而变化。但总体来说，镍的产量以每年4%的速度增长。高于世界GDP平均增长率。 从项目的观点看，镍红土矿储量敏感于镍边界品位或在腐植土可富集时敏感于回收率。大多数情况下矿层中的褐铁矿不易提高品位，相反当边界品位取值降低时，红土矿资源量成指数般的增加，世界上对红土矿资源的评估是多样的，例如，澳大利亚的一些资源定义的边界品位为0.5%的镍。在中期价格不稳定的时期，为吸引新的投资者进入，全球的镍资源会被重新估计和修改。由于从勘探到开发一般滞后8到10年，在定义探明资源和储量上有风险。 二、目前国际、国内的生产和市场情况 不锈钢消费量的快速增长将拉动镍消费量的提高：随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，不锈钢生产消费快速增长。铬镍系不锈钢是消费的主要品种，由于其优异的综合性能，得到广泛的应用，占不锈钢总产量的60～75%。近年镍价高启，不锈钢企业开发铁素体不锈钢和节镍不锈钢已去得一定进展，但业内普遍认为，300系不锈钢仍将占据不锈钢总产量的50%以上。预计2010年我国不锈
钢消耗量达到1100万吨，其中Cr-Ni系不锈钢占600万吨以上。 镍金属供应继续依靠进口：我国不锈钢社会存量少，而且不锈钢生产周期长，国内不锈废钢资源难于快速增加，不锈废钢进口也不可能大量增加，今后不锈钢紧缺的局面将继续存在。据海关统计，我国每年净进口镍金属量15万吨，国内镍金属产量13万吨，镍铁200万吨，不锈废钢182万吨，三者折合镍金属供应量26万吨，总的供应量约41万吨。 目前我国现代化镍铁厂极少，不锈钢厂年消耗约8万吨低品位镍生铁，主要产自高污染的小高炉和低效率、高耗能的小型矿热炉，产品质量不符合ISO6501标准，随着环保政策的落实和市场竞争的加剧，这种工艺将在今年逐步淘汰。 国家政策积极支持“开发低品位红土矿高效利用关键技术”，2008年发改办高技【2008】301号《国家发革委办公厅关于组织实施2008年度重大产业技术开发专项的通知》第三条明确指出：“资源综合利用关键技术方面：开发复杂多金属共伴生矿高效开发利用技术，冶炼过程中稀有希散元素提取技术、低品位红土矿高效利用关键技术、金矿二次资源中有价元素高效铺收技术”。将高效利用低品位红土矿关键技术列入国家重大产业技术开发专项内容之一。 三、镍铁矿热炉投资情况估算 详见工程概算表 四、生产消耗、成本、效益概况 1、物料平衡计算 基本原始数据：镍烧结矿成分，燃料成分（见表一、表二） 表二燃料成分% 2
2020年全球镍材料行业市场现状及发展前景分析未来长时 间不锈钢将成为主要应用 镍主要应用于不锈钢产业 2019年我国的镍资源在全球占比不足4%，镍主要应用于不锈钢产业，且需求较为稳定，未来随着三元电池材料的高度含镍趋势，镍需求有望进一步增长。 1、中国镍资源短缺全球镍企业极度分散 镍的资源较为丰富，在地壳中的含量约为0.018%。根据USGS(美国地质调查局)数据，2019年全球镍的储量为8900万吨，按目前开采量，可开采年限约37年。全球镍的储量区域分布较为集中，前三大国家印度尼西亚、澳大利亚、巴西占比均超10%，合计约占全球镍储量的60%，中国镍的储量较少，仅占全球储量的3%。 从企业主体看，全球镍矿企业市场极度分散，仅俄罗斯镍业和淡水河谷的份额超过5%。其中俄罗斯镍业市占率为8.5%;淡水河谷的市占率为7.7%。
2、全球镍主要应用于不锈钢行业需求较为稳定 从下游领域看，不锈钢是镍的最大下游，在全球及中国镍的消费占比分别达到68%和80%;合金及铸造是全球第二大镍的下游，消费占比为18%，但在我国仅4%。目前电池日益受到关注，包括镍氢、镍镉电池、动力锂离子电池在内，电池在中国及全球镍的消费占比分别为8%和7%。 3、未来镍需求受新能源汽车驱动 目前动力电池主要包括磷酸铁锂、三元、锰酸锂等，其中三元动力电池尽管
安全性相对较差，但能量密度高，是未来动力电池发展的主要方向之一。随着三元动力电池技术进步导致的成本下降和市场认可度的提高，2019年三元正极材料在中国正极材料销量的占比已达到47.6%，成为市场份额最高的正极材料。与此同时，三元材料随着镍含量提高，能量密度提升，因此，三元材料正极又向高镍化方向发展。 但随着全球新能源汽车普及，预计到2040年全球镍资源31%将用于动力锂电池。尽管如此，在相当长一段时间内不锈钢仍将是镍资源第一大下游应用。 更多数据及分析请参考于前瞻产业研究院《中国镍铁行业市场前瞻与投资战
镍铁冶炼的RKEF工艺 在世界范围，以廉价的红土镍矿为原料，采用RKEF火法冶炼镍铁的工艺技术具有很强的适用性和经济性。 (三)RKEF工艺介绍 1、对原料的要求 对于“回转窑(RK)-矿热炉(EF)”流程，矿石成分很重要，有3个指标是采用RKEF工艺应该关心的: (1) Ni品位，希望在1.5以上，最好 2.0以上。 (2) Fe,Ni，希望在6,10，最好接近6，中Ni品位高;如果Fe,Ni>10，则很难冶炼出含20,的镍铁，因为原料中Fe过高，很难在回转窑中控制氧化铁的还原度。 (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的炉渣结构。 以上3个条件只是合适的条件，而不是必须的条件，在矿石条件不符合上述要求时，可以生产品位较低的镍铁，技术经济指标将受到影响。 还原剂(烟煤或无烟煤均可)和石灰石也是RKEF工艺所必需的，这两种原料在我国资源丰富，容易得到。 2、典型工艺流程、主体设备结构 (1) 生产流程 原料场?筛分、破碎和混匀配料?回转窑?矿热炉?铁包脱硫?精炼转炉?浇铸。在这个基础上，发展了对原料预干燥、原料制球、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、采用底吹或侧吹精炼转炉替代顶吹转炉、镍铁粒化等技术，适用于不同条件的工厂。
(2) 典型工艺装备组成 2台5.0×100m回转窑、2台63MVA的密闭矿热炉、40t的底吹精炼转炉，造粒和铸块设备。年产镍铁10.12万t(镍金属2,2.2万t)。鉴于国产设备的成熟度和运输条件制约，为降低投资，国内的在建工厂采用4座回转窑、2台48MVA矿热炉的方案将可以缩短建设周期，收到好的经济效益。 (3) 工艺概述 矿石、石灰石、还原剂在原料场、备料间加以筛分破碎后，混匀配料送入回转窑。 在回转窑中，原料经干燥、焙烧、预还原，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，粉尘与原料混合后再次入窑。
国内红土镍矿冶炼镍铁主流工艺技术 RKEF火法冶炼镍铁介绍 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. 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。具体情况见表2?。 2镍的冶炼工艺 现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。根据世界上主要两类含镍矿物（含镍的硫化物和氧化物）的不同，冶炼方法各异。 镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解的金属镍。氧化矿主要是含镍红土矿，其褐铁矿层，含铁多、硅镁少，镍低、钴较高，一般采用湿法工艺处理，主要方法有氨浸法和硫酸法两种。下层是混有脉石的腐植土层（包括硅镁性镍矿），含硅镁高、低铁、镍较高、钴较低，这类矿一般采用火法工艺处理。 2.1湿法工艺流程介绍 ? 目前成熟的湿法工艺流程有还原焙烧氨浸流程、高压酸浸流程和常压酸浸流程。 2.1.1还原焙烧氨浸流程 ? 还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干
还原镍矿 生产及工艺介绍 **********有限公司 二零一二年四月
目录 一、总论...................................... - 1 - 1、项目名称 (1) 2、主办单位 (1) 3、项目实施的必要性 (1) 二、本项目工艺的优点............................ - 3 - 三、产品市场 .................................. - 3 - 四、建设条件 .................................. - 3 - 1、区域条件 (3) 2、建设用地 (4) 3、实现环保要求 (4) 4、项目规模 (4) 5、电力、水资源条件 (4) 五、主要经济技术指标............................ - 4 - 六、生产工艺 .................................. - 5 - 1、生产工艺简述 (5) 2、主要技术指标 (6) 3、生产规模 (6) 4、产品主要原材料和技术条件 (7) 5、主要原材料和动力的年需求量 (8)
6、产量计算 (8) 7、工艺流程图 (8) 七、**********有限公司年产30万吨烧结矿投产情况..... - 9 -
一、总论 1、项目名称 **********有限公司年产30万吨还原镍矿工程 2、主办单位 **********有限公司 3、项目实施的必要性 镍铁是生产不锈钢的重要原料，在过去的30年间，全球不锈钢产量一直以平均超过5%的增长率增长。最近几年，世界不同地区的不锈钢产量有所差异，而亚洲地区不锈钢产量有惊人的增加。虽然不锈钢的开发不到100年，但不锈钢己经显示出是一种产量增长最快的金属原料，而最近几年其产量增长率甚至超过了塑料产量的增长率。不锈钢产量有如此高的增长率的驱动力在于它所具有的点特点：耐腐蚀性和耐氧化性，具有较高的强度重量比，优良的轧制成形性、可焊接性能、低温韧性等。 镍铁的生产主要原材料是镍矿，而中国是镍矿资源极少，国内需求主要是从印度尼西亚和菲律宾等国进口，连云港是中国进口镍矿量最大港口之一。 连云港地区方圆500公里内钢厂林立，较大型的有锡钢、沙钢、兴澄钢铁、南钢、淮钢、莱芜钢厂、新泰钢厂、济钢、青岛钢厂等，根据这些钢厂的钢产量计算，每年这些钢厂仅铬、镍、锰系列合金就需要几十万吨。而这些钢厂周边3—500公里范围内，没有生产还原镍矿的厂家。这就给我们的生产还原镍矿并进行本土化销售创造了极
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。 对RKEF法工艺的流程，矿石内部的成分尤为重要，其中有至少3个指标，在生产时需要关注: (1)Ni品位，控制在1.5以上，最好2.0以上。 (2)Fe/Ni，在6~10之间，最好接近6，因而矿中Ni品位高;如果Fe/Ni>10，则很难冶炼出含Ni=20%的镍铁，因为原料中Fe过高，很难在回转窑中控制氧化铁的还原度。 (3)MgO/SiO，在0.55~0.65较合适，少量加入熔剂就可以得到低熔点的炉渣结构。 2
回转窑工艺生产镍铁简介： 回转窑直接还原熔炼工艺几乎称得上是一项古老的工艺，日本采用该工艺生产镍铁（粒状镍铁，直接用于冶炼不锈钢）已有60余年的历史，被公认是能耗和成本最低的生产方法。朝鲜由于缺少焦炭，几十年来也一直在用回转窑和普通煤炼铁（粒铁，粒状生铁，直接用于炼钢）。 回转窑两步法生产镍铁工艺 一、原料 原料为红土镍。镍品位在1.0-2.0%。 三、主要辅助材料 分别红土矿混合粉，返还料，煤末，石灰，汽油等。煤末和石灰在印尼有丰富的资源，辅助材料成本低于国内成本。 第三节工艺流程 回转窑两步生产含镍生铁的方法。步骤如下： 1、预处理步骤： A、加干燥剂：在红土镍湿矿中按原矿的重量根据含水量不同加入3-6%干燥剂；干燥、脱水：混合干燥、脱水；磨细、过筛：脱水后的混全料磨细到5mm 左右，过筛得到5mm以下的矿粉。干燥剂主要成本是石灰石及碱性调节剂，对红土镍矿起到干燥及调整混合料的PH 值，使混全料的PH 值控制在0.8 左右。 B、加碳物质：在矿粉中按混合料的含铁量不同加入45-50%的碳物质。碳物质主要是煤粉及镍铁还原催化剂，起到镍铁在一次回转窑中快速还原及防止粘窑的作用。 2、一次回转窑还原熔炼步骤： A、预还原：将添加了碳物质的原料直接送入一次回转窑中预还原。温度在控制在900-1100℃，还原时间为4-5 小时，在窑中，原料与煤燃烧所产生的热气流逆流运动，原料在中窑中半熔融条件下生成金属，金属生长为50-60%的Fe、Ni； B、还原：温度控制在1200-1250℃，还原时间3 小时，还原熔炼完成，金属生长为90%以上，烧成的物料熔块金属为液态Fe、Ni 混合物； C、一次回转窑内的置换还原出来的CO 做为燃气发电机的燃料，及经送风机给
镍铁与金属镍的生产工艺简介 [我的钢铁] 2008-07-02 15:20:44 镍的主要物理化学性质为： 相对原子质量58.71 密度/(g/cm3） 8.91 熔点/℃1455 沸点/℃2910 摩尔热容（25℃时）/(J/(mol.C)) 25.51 电阻率（0℃时）/(Ω?cm) 6.14×10-6 纯镍呈银白色，镍能与一些元素形成化合物。 镍与碳可以形成Ni3C，在380℃以上时分解成镍和碳。但是看来液体中的Ni3C，直到2000℃以上是稳定的。 镍与硅可形成一系列硅化物，如Ni3Si、Ni5Si2、Ni2Si、Ni3Si2、NiSi和NiSi2。 镍和氧能形成NiO，NiO系菱面体晶，加热至200℃以上时则变成立方晶。氧在固态镍中的熔解度，随温度的升高而下降。 镍与硫可以形成Ni3S2、Ni6S5、Ni7S6、NiS、Ni3S4和NiS2等硫化镍。在
工业镍铳中，找不到存在于自然界中的硫化镍NiS和NiS2，因为这两种硫化镍在熔点以下就早已分解了。 镍和铁在γ区内形成连续固溶体。液相线在1436℃下，含镍65%－72%时，出现一个不很明显的最低点。镍可以扩大γ区，在固态时，分成数个相，回火时从这数个相中，都可形成FeNi3。在图29－1中可以看出镍铁合金中的居里点的变化，α－镍在360℃以下为面心立方晶，β－镍在1130℃以下为六方晶，γ－镍在熔点之前为立方晶。 冶炼方法： 现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。根据世界上主要两类含镍矿物（含镍的硫化矿和氧化矿）的不同，冶炼处理方法各异。 含镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。氧化矿主要是含镍红土矿，其品位低，适于湿法处理；主要方法有氨浸法和硫酸法两种。氧化矿的火法处理是镍铁法。 工艺操作： 硫化镍精矿的火法冶炼 硫化镍精矿的火法冶炼流程如图29－2所示。其主要工艺特点如下： （1）熔炼。镍精矿经干燥脱硫后即送电炉（或鼓风炉）熔炼，目的是使铜镍的氧化物转变为硫化物，产出低冰镍（铜镍锍），同时脉石造渣。所得到的低冰镍中，镍和铜的总含量为8%－25%（一般为13%－17%），含硫量为25%。 （2）低冰镍的吹炼。吹炼的目的是为了除去铁和一部分硫，得到含铜和镍
镍的冶炼工艺 现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。根据世界上主要两类含镍矿物（含镍的硫化物和氧化物）的不同，冶炼方法各异。 镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解的金属镍。氧化矿主要是含镍红土矿，其褐铁矿层，含铁多、硅镁少，镍低、钴较高，一般采用湿法工艺处理，主要方法有氨浸法和硫酸法两种。下层是混有脉石的腐植土层（包括硅镁性镍矿），含硅镁高、低铁、镍较高、钴较低，这类矿一般采用火法工艺处理。 2.1湿法工艺流程介绍 目前成熟的湿法工艺流程有还原焙烧氨浸流程、高压酸浸流程和常压酸浸流程。 2.1.1还原焙烧氨浸流程 还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干燥然后矿石中的镍在700℃时选择性还原成金属镍钴和一部分铁被一起还原还原的金属镍经过氨浸回收。还原焙烧氨浸流程的缺点有矿石处理采用干燥、还原、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。 2.1.2高压酸浸流程
高压酸浸流程主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℃，通过液固分离、镍钴分离，生产电解镍、氧化镍或镍冠，有些工厂生产中间产品，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含MgO/Al2O3低，通常含MgO＜4%（含MgO越高,耗酸越高）,含Al 低的矿石。 2.1.3其他湿法工艺流程有些湿法工艺流程正在进行试验和进一步评估如强化高压酸浸工艺、常压酸浸工艺、硫酸堆浸工艺和氯化浸出工艺。 2.2火法工艺流程 现有的火法工艺处理红土矿工艺流程有传统的回转窑—电炉工艺；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。 多米尼加鹰桥竖炉——电炉工艺流程是红土矿经过干燥脱水、制团、采用竖炉煅烧生产部分还原煅烧团矿、电炉熔炼生产粗镍铁，粗镍铁在钢包炉中精炼。 日本大江山回转窑直接还原法生产镍铁，该流程分为三个步骤：（1）物料预处理：磨矿、混合与制团，以提高回转窑操作效果；（2）冶炼工艺：回转窑煅烧、金属氧化物还原与还原金属的聚集；（3）分离处理：回转窑产出的熟料采用重选与磁选分离出镍铁合金。这是世界上唯一采用回转窑直
世上无难事，只要肯攀登 镍铁圈里说的RKEF 到底是啥 暂且不管市场了，我们来点轻松的，聊聊技术吧。 大家想必都知道目前生产镍铁的主流技术是RKEF，但也许有些人还不是很 清楚到底什么是RKEF，今天专注君就和大家聊聊RKEF。专注君是技术出身，姑且算是复习了。 RKEF 是Rotary Klin Electric Furnace 的首字母缩写，意思是回转窑电炉，是目前冶炼镍铁的主流工艺。RKEF 的主要工艺流程为：堆式配料干燥窑干燥回转窑焙烧预还原电炉熔炼铸锭。主要设备一般为：回转干燥窑(常见为直径4.8m，长42m)，预还原回转窑(常见为直径4.8m，长92m)，矿热电炉(常见为33MVA)。冶炼工艺流程图如下： 原辅料堆场一般会储存10 天左右的物料，采用装载机取料，经过板式给料机、胶带输送机将红土矿运往干燥主厂房。 原矿一般含水30~40%，干燥后含水20~22%左右。干燥后矿石经过破碎筛分后运到配料及烟尘制粒厂房或原辅料堆场。干燥窑一般利用回转窑烟气为热源，不足部分由煤粉燃烧补充。干燥窑烟气经电收尘收集后，由排烟风机和烟囱排入大气，烟尘用气力输送到烟尘制粒系统。 干燥矿石、还原煤、烟尘粒等一起混合加入回转窑，混合物料在回转窑内脱水、预热、焙烧及部分还原产出高温焙砂，焙砂经热料输送系统输送到电炉熔炼系统。回转窑产生的烟气通入干燥窑用于干燥湿矿，以充分利用烟气预热。矿热电炉一般采用交流电进行冶炼，产出镍铁和炉渣。镍铁从电炉内排出放 到中间包，经中间包流入铸锭机进行铸锭。电炉渣经水淬后运往渣场堆存。电炉煤气经冷却、净化后直接送回转窑煤气燃烧器作燃料。 此外，RKEF 工艺系统中还包括烟尘制粒、烟气处理、煤粉制备、氧气站、
镍铁冶炼 根据红土镍矿成分的不同，镍生产厂可以选择不同的冶炼工艺。中国目前还没有一座大型镍铁生产工厂，为了少走弯路可以引进国外成熟的先进技术，在中国国内制造全部设备，以较少的投资，在最短的时间内，选择适宜的沿海地区建设一座大型镍铁生产厂。为此，比较详细的介绍了乌克兰帕布什镍厂的火法冶炼镍铁的工艺流程和生产指标。文章还介绍了在镍铁精炼车间，直接冶炼300系列不锈钢工艺的开发。 1. 开发利用海外镍资源满足中国日益增长的镍需求： 尽管中国镍资源的开发与利用近年来得到了快速的发展，但是，发展的速度远远跟不上冶金等行业对镍需求增长的速度。近几年，中国精炼镍产量在8万吨左右，受到资源的限制，短时间内不大可能快速增长。合资在国外开发镍矿、建设镍生产厂的几个项目虽然已经签约，但是项目产能有限、实施还需要时间。目前中国镍的年消费量已经快速的增加到14.6万吨，中国已经成为仅次于日本的世界第二大镍消费国，是近年来全球镍消费增长最快的国家。随着国民经济的快速发展，人民生活水平的提高，不锈钢的消费量将上升，这将导致镍的需求量增长的速度大大超过目前可以预期的镍的产出量的增长速度。有色金属工业协会预计到2010年，中国镍消费量将达到24万吨。 近年来，为了保证国民经济发展对镍的需求，中冶、五矿、太钢、宝钢等大企业实施“走出去”的发展战略，参与海外镍矿资源的开发，这将对中国镍的稳定供应发挥重要作用。中国的一些民营企业，也积极进行开发利用海外镍资源的探索，取得进展。利用红土镍矿生产的低镍含量的生铁已经广泛的用于200系列不锈钢的冶炼。 目前中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。这项技术的开发有利于中国企业参与海外镍矿资源开发，占有更多优势矿产资源。 2. 建设火法冶炼镍铁的工厂的条件分析： 目前中国还没有大型的镍铁生产厂。中国金川镍厂以中国产的硫化镍矿为原料，适合于湿法冶金工艺。吉恩镍业和元江镍业镍虽然以红土镍矿为原料，但是都采用了高压酸浸工艺生产镍。中国目前有小的炼铁厂，采用传统的烧结技术处理进口红土镍矿，生产镍渣，再加入高炉生产含镍量为1%-3%的低镍生铁，用于冶炼200系列的不锈钢。 建设镍的冶炼工厂投资大，限制了中国镍业发展。有报道，国外采用湿法冶金生产镍，每一公斤镍的投资在20-24美元。如果引进设备，在中国建设火法冶炼镍铁的工厂，投资也相似。所以本文主要想探讨利用国际先进的技术和设计，在中国制造设备，建设镍的生产工厂的可行性。这样可以规避风险，收到高利润、低风险的效果。通过与乌克兰的专家近一年的讨论，利用原苏联的技术和设计，采用国产设备建设一座年产镍1.0万吨(镍铁5万吨) 的工厂，每一公斤镍的技资大约为6美元。 生产镍铁，能源消耗大。生产一吨含镍20%的镍铁，大约需要80Nm3氧气和4000-6000kwh（矿石含镍为1.2%-2.0% 时）电力。所以厂区周边的电力供应状况很重要。在建设工厂以前必须落实矿石的来源。理论上讲，所有的红土镍矿石都可以用火法冶金生产镍铁，但是由于矿石的性质不同，为了降低生产成本，火法工艺优先选择以硅镁镍矿做原料。而碱性镍矿可以选择还原焙烧一氨浸法处理；褐镁矿型红土矿可以选择加压（或常压）酸浸处理工艺。有报道：约有40亿吨红土镍矿适于高温冶炼，平均纯度为1.55%, 含量约为6200万吨, 约占红土镍矿总数的38%：约有86亿吨的红土镍矿适于湿法冶金，平均纯度为1.15%, 含量约为9900万吨，占红土镍矿总数的62%。但是，乌克兰国家冶金学院的专家怀疑这组数据, 根据
2008年镍市场发展现状 [我的钢铁] 2008-11-17 14:36:38 进入2008年以来，LME镍价就在30000美元/吨以下波动，3月初受到停产消息刺激，镍价短暂回升到30000美元/吨以上，此后在关键点位连连失守，二季度末主要不锈钢企业开始减产压库，又给镍价回升蒙上了阴影，此后人们一直希望寄于下半年不锈钢市场能够恢复恢复上，后来眼见不锈钢市场的复苏无望，又将希望寄托在镍生产企业的减产上，就在镍企业刚刚拉开减产的序幕时，美国次级贷危机的全面爆发，拖垮了整个商品期货价格，尽管各种类别的大宗商品有不同的供求体系，但信贷市场的整体紧缩和实体经济运行的不确定性带来的悲观消费预期，导致投资者纷纷撤出商品市场。 “十一”长假期间，国际商品市场发生了惊天大逆转，LME三个月期货镍价从9月底的16000美元/吨一线一路下降至10300美元/吨一线，创下了2003年以来的最低。到截稿时为止，金川公司镍出厂价已经回落到91000元/吨，是2003年9月的水平。国内外实体经济需求的放缓和金属期货投资性需求的削弱直接带动了商品价格的整体下滑。商品价格中“流动性溢价”的减少有可能使得大宗商品价格更容易向现货市场的基本供求回归，而且有时矫枉过正。镍价在一个月内跌幅达到50％，在历史上实属罕见。 迄今为止，由于工厂检修或原料供应方面的问题导致的产量减少比2008年初时预计的年产量月减少6.81万吨，由于价格过低引发的减产量为3.2万吨，总计预期产量减少为10万吨，这样预计2008年全球精炼镍的产量为138.9万吨，比2007年下降3.4%。镍的消费量为138.48万吨，同比微增0.8%,全年市场供大于求1.32万吨，供应过剩量较2007年大为缩小。预计2008年第四季度镍价在10000美元/吨的水平上波动，全年均价20860美元，2009年的镍价仍在10000－15000美元/吨，2010年底至2011年镍市场才会有实质性的恢复！ 2008年中国镍精矿含镍量产量为7万吨，保持平稳，原生镍产量有所下降21万吨，下降的主要原因是含镍生铁产量减少。原生镍产量和镍精矿含镍量之间的缺口需要进口原料来弥补。2007年我国进口的镍矿高达1528万吨，镍精矿达21万吨，高冰镍达4万吨：但是2008年进口镍矿将会下降到1200万吨左右，由于进口渠道的增加，镍精矿的进口量将达到65万吨！高冰镍的进口则有所滑落到3万吨。进入2008年以后，中国含镍生铁的生产面临着严峻的考验，到2008年10月底，估计95％的含镍生铁企业处于停产状态。少数几个在生产的要么有钢厂背景，中国镍资源、四川西南不锈，主要是生产低镍高铁的镍铁，主要是卖铁，镍在其中作为有用的合金元素。但是随着生铁价格的回落，这种经营模式也难以为继。含镍生铁的魅力就在于价格优势，我们以山东地区4－6％含镍生铁为例，列出了2007年9月份以来其价格和长江现货市场镍价的对比（按照100％镍折算），可以看出，NPI的价格折扣不断在缩小，直至2008年5月中旬，NPI镍价不但没有折扣，反而出现了升水，原因就是2007－2008年期间，随着焦炭价格的上涨和电价的上调，能耗在含镍生铁成本中所占的比例越来越大，企业盈利空间下降，另外国内市场生铁价格不断上涨，买镍送铁的时代暂时结束。NPI价格较镍价出现升水意味着钢厂愿意为NPI生产企业支付部分铁的价格，但是这个美好的故事刚开头就被迫中断了，到目前为止，11－13％的报价仍为1400元/吨度，成交价为800元/点，保本价为1000元/点但是电解镍的价格为800元/吨度！生铁只有28元/吨度！孰优孰劣，一目了然。价格劣势，需求疲软。 中国电解镍产量金川占据绝大多数份额，但是近年来随着吉恩镍业/新疆新鑫矿业的扩产和一些民营、外资企业的投产，中国电解镍的供应结构亦呈现多元化，其中以云锡元江镍业、广西玉林伟镍和尼科国润江西锂业最受关注。这三家企业均利用进口红土镍矿，采用湿法冶炼技术生产电积镍，2007年以来，由于硫酸价格波动，这几家企业的生产面临了极大的考