紅土鎳礦冶煉工藝
目前，世界上投產(chǎn)的紅土鎳礦處理方法如下：
1. 紅土鎳礦的火法處理工藝
還原熔煉生產(chǎn)鎳鐵
世界上用得更多的火法處理工藝是還原熔煉生產(chǎn)鎳鐵。由于原礦含有大量附著水和結(jié)晶水，所以熔煉前的爐料準(zhǔn)備主要是脫水和干燥。一般是在干燥窯內(nèi)脫除附著水，在較長(zhǎng)的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)于較高的溫度下焙燒，進(jìn)一步把結(jié)晶水排除，同時(shí)爐料得到預(yù)熱以節(jié)約電爐能耗。出窯爐料溫度為980℃～1000℃，直接送入電爐上面的料倉中，經(jīng)還原熔煉制取高碳鎳鐵，其可以做冶煉不銹鋼的原料，但大部分用于精煉。
就還原熔煉的設(shè)備而言，較大生產(chǎn)規(guī)模的工廠大都采用電爐熔煉，少數(shù)幾個(gè)小廠采用鼓風(fēng)爐熔煉。鼓風(fēng)爐熔煉生產(chǎn)鎳鐵的優(yōu)點(diǎn)是投資小、能耗較低，適合規(guī)模小、電力供應(yīng)困難以及含鎳較低的紅土礦區(qū)；它的缺點(diǎn)是對(duì)礦石適應(yīng)性差，對(duì)鎂含量有較嚴(yán)格的要求，另外也不能處理粉礦，對(duì)入爐爐料也有嚴(yán)格的要求。電爐熔煉的工藝適合處理各種類型的氧化鎳礦。生產(chǎn)規(guī)�？梢罁�(jù)原料的供應(yīng)情況決定，可大可小，對(duì)入爐爐料業(yè)沒有嚴(yán)格要求，粉料或大塊料都可以處理，但缺點(diǎn)是能耗太大。
鎳鐵生產(chǎn)除了熔煉法以外，還有回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)粒鐵法[40]。方法是將紅土鎳礦經(jīng)干燥、破碎、篩分處理后，與熔劑、還原劑按比例混合，加入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行還原焙燒。礦石在回轉(zhuǎn)窯中被還原，生成海綿狀的鎳鐵合金。合金與渣的混合物經(jīng)水淬冷卻、破碎、篩分、磁選或重選等處理，得到粗鎳鐵粒。該法是二十世紀(jì)三十年代發(fā)明的，由于生產(chǎn)效率低、鎳的回收率低、對(duì)原料要求苛刻等缺點(diǎn)，沒有得到推廣。另外，美國漢納礦業(yè)公司采用的是回轉(zhuǎn)窯－電爐熔煉、爐外還原冶煉鎳鐵的工藝，主要是在回轉(zhuǎn)窯中預(yù)熱煅燒，電爐中主要是熔化，只加部分還原劑，選擇性地還原出一部分鐵與鎳，熔融體在爐外加硅鐵還原得粗鎳鐵，精煉后得產(chǎn)品鎳鐵。
2.紅土鎳礦的濕法處理工藝
褐鐵礦類型的鎳紅土礦和含MgO比較低的硅鎂鎳礦通常采用濕法冶金工藝處理。濕法冶金主要是2種工藝，一種是還原焙燒－氨浸工藝（簡(jiǎn)稱為RRAL） ，另一種是硫酸加壓酸浸工藝（簡(jiǎn)稱為HPAL）。
（1）還原焙燒－氨浸工藝
濕法工藝處理氧化鎳礦的工業(yè)始于上世紀(jì)40年代，起源采用的就是氨浸工藝，這個(gè)流程是由Caron教授發(fā)明的，所以又稱為Caron流程。古巴的尼加羅廠是世界上最早采用該法的工廠，基本流程是還原焙燒－氨浸。還原焙燒的目的是使硅酸鎳和氧化鎳最大限度地被還原成金屬，同時(shí)控制還原的條件，使大部分Fe還原成Fe3O4，只有少部分Fe被還原成金屬，焙燒礦再用NH3及CO2將金屬鎳和鈷轉(zhuǎn)為鎳氨及鈷氨絡(luò)合物進(jìn)入溶液，金屬鐵先生成鐵氨絡(luò)合物進(jìn)入溶液，然后再氧化成Fe3+，水解生成氫氧化鐵沉淀，氫氧化鐵沉淀時(shí)會(huì)造成較大的鈷損失。因此這個(gè)流程的最大缺點(diǎn)就是鈷的回收率比較低（通常不到40%）。老的工藝是將氨浸液通過蒸氨得到堿式碳酸鎳，然后煅燒得到NiO。NiO可以作為產(chǎn)品出售，也可以通過氫還原得到金屬Ni，全流程鎳的回收率為75%～80%。
氨浸法處理工藝不適合處理含銅和含鈷高的氧化鎳礦以及硅鎂鎳型（新喀里多尼亞）的氧化鎳礦，只適合于處理表層的紅土礦，這就極大地限制了氨浸工藝的發(fā)展。另外，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值上也不如火法和加壓酸浸工藝。因而到目前為止世界上只有四家工廠采用氨浸法處理氧化鎳礦，而且都是在上世紀(jì)70年代以前建設(shè)的，三十多年來沒有一家新建工廠采用氨浸工藝。
