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来源：锂电正极材料工艺
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，目我们将红土的炼工艺分为三类，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
红土镍矿的火法治炼工艺还可以分为：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1500-1600C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。(2）镍铁工艺
镍铁是采用火法工艺处理镍红土矿的产品◇其工艺流程为：首先将矿石破碎到50-150mm在回转窑煅烧，700C产出焙砂，将其加电炉，再加入10-30mm的挥发性煤，经过1000C的还原熔炼，产出粗镍铁合金，再经过吹炼产出成品镍铁合金。
(3）还原焙烧﹣磁选法
该法是利用粉煤灰作为还原剂，在450C高温下强烈还原固相氧化镍和氧化钻，使焙砂中的镍和钻100％呈金属状态，然后通过湿式磁选回收镍和钻。
2、湿法工艺
红土镍矿的湿法治炼工艺可分为：还原焙烧﹣氨浸工艺和常压酸浸工艺，此外还有加压酸浸工艺、微波加热﹣FeCI3氯化法、生物浸出工艺等。
(1）还原焙烧﹣氨浸工艺
该法是由 Caron 教授发明，最早在古巴得到应有。工艺为：将红土700C温度还原焙烧成镍、钻合金，再经过多级逆流氨浸。镍、钻、等金属进入浸出液。浸出液经硫化沉淀，沉淀母液再除铁、蒸氨出碱式硫酸内，煅烧后转化成氧化镍，也可经还原生产镍粉。(2）常压酸浸工艺
该法是目前红土矿处理工艺研究较为热门的方向。工艺为：对镍红土矿先进行磨矿和分级处理，将磨细后的矿浆与洗涤液和硫酸按一定的比例在加热的条件下反应，将矿石中的镍浸出进入溶液，再采用碳酸钙进行中和处理，过滤进行固液分离，得到浸出液用 CaO 或Na2S做沉淀剂进行沉镍。
3、火法﹣湿法结合工艺
火法﹣湿法结合工艺的工厂，目前世界上只有日本冶金公司的大江山冶炼厂。主要工艺过程为：原矿磨细与粉煤混合制团，团矿经干燥和高温还原焙烧，焙烧矿团再磨细，矿浆进行选矿分离得到镍铁合金产品。
全球陆基镍储量约为12000万吨，其中40％为硫化矿，60％为氧化矿（红土矿），硫化矿主要分布在俄罗斯、加拿大和中国，总量约5000万吨，目前镍产量的60％来自硫化矿。
硫化矿资源经过多年开采，资源已逐渐枯竭，最近十多年未见有发现大型硫化镍矿的报道，为满足世界经济发展对镍的需求，普遍已将目光转向开发红土矿型镍资源。红土矿资源的特点：1）资源丰富，埋藏浅，易勘探，均为露天开采，采矿成本低。2）伴生钴含量高，钴可以分摊部分镍成本。3）红土矿产于热带、亚热带、大多濒临海洋，交通运输方便。
发达国家依靠雄厚资金，先进技术和国际经营经验，在国际矿业全球化的竞争中已先走一步。目前国外的许多知名镍生产企业都已涉足红土矿开发，部分已取得了实质性进展。例如鹰桥公司与 BHP 公司合作开发的印度尼西亚含镍红土矿项目，Inco公司在印尼以及新喀里多尼亚开发的红土矿项目等。
由于硫化镍可供开发资源的明显减少，世界未来十年镍产量的增加将主要来源于红土型镍矿资源的开发，而红土型镍矿资源开发中，湿法技术发展趋势大于铁镍火法冶炼技术；虽然湿法技术与红土型镍矿的火法冶炼厂的投资成本大体相当，即年生产能力每磅镍8~12美元。但是随着湿法技术的日趋成熟、设备制造技术的进步和规模的扩大，湿法镍厂在下一轮兴建或扩建项目中，其基建投资将会明显下降；湿法工艺的生产成本在一般情况下低于铁镍流程，加上湿法耗能明显低于铁镍流程。因此，在经济上，湿法技术将显示出其优越性；国内目前处理红土镍矿大部分都是采用火法生产镍铁或镍铬合金，但最近已有三个常压酸浸的项目投产，其中广西银亿科技矿冶有限公司（年产5000吨电积镍，300吨碳酸钻）运营状况较好，正在扩建二期5000吨／年项目，并且配套建设从废水中提取镁盐产品的生产线。
二、建设规模及厂址选择
国内外红土镍矿湿法冶炼单项目的镍产量规模大多在3万吨以下，国际上比较著名的如古巴毛阿湾的规模3万吨／年；尼加罗切格瓦那2.3万吨／年；澳大利亚的雅布鲁3万吨／年；澳大利亚布隆0.9万吨／年；考斯0.9万吨／年；澳大利亚的莫林莫林的设计规模4.5万吨／年（实际产能3.5万吨／年），国内广西银亿和江西江锂的设计产能5000吨／年，云南元江设计能力为3000吨／年。目前广西银亿正在进行技术改造将现有产能扩大到10000吨。江西江锂也有计划新建1.5万吨／年的项目。结合江铜的实际情况，并考虑红土镍矿资源的供应现状，建设规模定为2x1.5万吨／年金属镍，同时配套建设2x30万吨／年硫铁矿循环经济项目，可以为湿法冶炼提供硫酸、蒸汽及电力。红土镍矿湿法冶炼生产耗水耗酸量大、用地多及物流量大，必需依赖大容量物流通道，为降低企业成本、打造核心竞争力，选址需要考虑的主要因素有：主要原材料（硫酸、石灰和红土镍矿）的物流成本、物流吞吐量、可就近选址建设尾矿库堆存酸浸废渣、工业基础设施完备等。根据国内目前的红土镍矿冶炼技术进展和环保要求，拟采用常压酸浸工艺，处理进口硅镁型红土镍矿，主要产品为1＃镍，碳酸钴，并根据市场的需求生产氧化镁、硫酸镁和氢氧化镁等镁盐产品。主要原料为进口硅镁型红土镍矿（含镍1.6%）和硫酸，每吨镍消耗红土镍矿105吨（湿基含水30~35%)，消耗硫酸55吨。1.5万吨／年红土镍矿项目年消耗红土镍矿157.5万吨，硫酸82.5万吨。红土镍矿资源系硫化镍矿岩体风化﹣淋滤﹣沉积形成的地表风化壳性矿床，世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家，集中分布在环太平洋的热带一亚热带地区，主要有：美洲的古巴、巴西，东南亚的印度尼西亚、菲律宾，大洋洲的澳大利亚、新喀里多尼亚、巴布亚新几内亚等。居前三位的是古巴、新喀里多尼亚和澳大利亚，拥有镍金属储量分别为2300万吨、1500万吨、1100万吨。亚洲的印度尼西亚和菲律宾的储量为130万吨和150万吨。2009年全年中国累计进口红土镍矿1642万吨，同比增加33.3%，创历史新高。其中从印尼进口717万吨，菲律宾进口869万吨，大多数是港口现货交易。国内红土镍矿进口的主要港口包括：山东的日照港、岚山港，天津港和江苏连云港。进口的红土镍矿目前只有不到10％用于湿法冶炼，大多数均用于火法治炼生产镍铁。由于火法工艺在能耗、环保和成本方面都处于劣势，按照目前的市场行情，经营状况不佳。根据红土镍矿的成因和成分的不同，可以简单地把红土矿分为褐铁矿和硅镁镍矿两种。褐铁矿型矿石含硅镁低、含铁高，适合氨浸和加压酸浸。硅镁镍矿适合火法熔炼还原或常压酸浸。火法是传统的处理方法，而湿法技术是从20世纪70年代开始发展起来的，无论是常压还是加压酸浸，目前技术都比较成熟，国内外均有多条成熟的生产线。采用的工艺为常压酸浸，主要工艺流程：原料经球磨制浆→加热常压酸浸→一步除铁→二步除铁→除杂→浓密机逆流洗涤→洗涤后的废渣中和→浓缩送尾矿库→上清滤液加碱产生氢氧化镍浆液→浓缩→洗涤→板框压滤→压滤后的氢氧化镍加硫酸溶解→萃取→电积镍矿石经过格筛进入中间矿仓，非常少量的块度大于300mm矿石采用人工处理后进入中间仓，中间仓下部出口接振动筛，筛上矿送颚式破碎机，将矿石破碎到30mm以下，破碎后矿石和筛下矿一起通过运输皮带送球磨工序。球磨后矿浆直接送入浸出槽中加入硫酸浸出，控制一定的温度和酸度使得92％以上的镍、钻进入溶液，大部分镁和部分铁也进入溶液中。矿浆直接进行中和除铁，终点 pH 值控制在4.0左右，中和除杂后矿浆进入下一段 CCD 洗涤工序。根据工艺要求和矿浆特点，采用浓密逆流洗涤来进行中和后矿浆的洗涤和液固分离，洗涤水最后一级浓密机加入，溢流液进入上一级浓密洗涤，底流进入尾渣中和工序，第一级浓密机底流进入第二级浓密洗涤，以此类推。溢流液部分进入下一个中和除杂工序。经过中和除杂和浓密洗涤后得到溶液含镍～1.7g/1，采用氢氧化钠溶液做为中和剂，反应时间2~3h，得到镍钴氢氧化物沉淀，镍、钴沉淀率＞99%。沉淀后矿浆进入浓密机液固分离，底流压滤获得镍钴氢氧化物沉淀混合物滤饼。浓密机溢流液和压滤液返回主工序作为 CCD 洗涤前液循环使用。滤饼用硫酸溶解，制得浓度比较高的硫酸镍、钻的溶液。
制得的溶液进入萃取车间，进行镍钴分离，进一步除杂，除杂后的硫酸镍溶液送电积车间生产电积镍。分离后的硫酸钴溶液生产碳酸钻。
六、三废治理与环境保护
废气：生产过程中不产出有毒烟气，少量浸出除铁过程中的蒸汽经过冷凝吸收后返回工艺系统中循环使用。
废水：生产中每天需要新水量2788m3，外排水主要是浸出渣和中和渣带走的水量， pH 在11左右，性质稳定，重金属离子如铜、镍、铅等含量均小于0.1mg/ L ，工艺过程中需要大量水进行洗涤除镁，产生大量的含镁废水，通常的做法是采用加石灰乳将镁沉淀，除镁后的废水可回用至工艺流程中。
废渣：主要是酸浸尾渣和石膏。每生产一吨镍产生的酸性废渣约100吨（含水20%)，采用加石灰中和处理后送尾矿库堆存。废水除镁的过程中产生的石膏和镁盐经浓缩后可直接送尾矿库堆存。
七、投资估算
经过调研，目前在国内采用此工艺的工厂投资强度为10万元／吨镍。1.5万吨规模的投资额约为15亿元人民币左右。关注公众号，点击公众号主页右上角“ · · · ”，设置星标，实时关注原材料最新资讯
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