红土镍矿的三种商业加工方法

在地壳中，镍以硫化物或氧化物的形式存在。镍金属主要用于高镍合金和高温合金。镍用于不锈钢、有色合金和电镀应用。由于全球硫化镍供应量下降，人们对含镍红土矿床的经济开发越来越感兴趣，该矿床约占已知镍资源的 59.5%。

红土镍矿主要产于澳大利亚、菲律宾和印度尼西亚。这些矿床靠近地球表面，因此采用地表采矿方法开采。由于氧化镍固溶在母岩中，因此采用浮选法生产高品位精矿是不可行的。此外，据报道，从这些氧化物矿床中提取镍所造成的环境损害比硫化物矿床中的环境损害更大。

镍红土矿床有两种主要类型：褐铁矿和腐泥土。它们被一层蒙皂石粘土隔开。这些层中的镍浓度对于褐铁矿大约为 1% 至 1.6%，对于腐泥土为 2% 至 5%，对于蒙脱石为 1% 至 1.5%。矿床上部褐铁矿层主要由针铁矿 ((Fe,Ni)O·OH) 以及一些赤铁矿 (Fe 2 O 3 ) 和一些硅酸镁组成。这些矿石含有大量的水，镍传统上是通过湿法冶金工艺提取的。处理这些矿石以成功回收镍和潜在的钴的另一种方法是通过低温固态还原选择性地还原所有镍和钴的氧化物以及一些氧化铁，以生产中间产物，称为镍铁。这种还原产物可以在下游进一步升级，通过去除未还原的氧化物，从而产生精矿，磁分离可以被认为是一种合适的浓缩方法。这种方法中的一个问题，特别是对于褐铁矿矿石，是磁铁矿的形成，这将污染镍铁精矿，从而稀释镍品位。

目前，红土镍矿有三种商业加工方法

a）褐铁矿矿石通常采用湿法冶金浸出方法加工，以避免与大量相对低品位矿石脱水、加热和熔炼相关的高成本。在某些情况下，褐铁矿矿石可以在高炉中熔炼以生产镍生铁。

b）处理褐铁矿最常用的方法是高压酸浸，尽管也采用了其他浸出方法。含镍矿石在高压釜中用硫酸浸出，然后通过电解沉积或氢还原从溶液中回收镍金属。通过这种方法可以生产高纯度的镍金属，镍的回收率通常在 90% 至 92%。

c）卡隆工艺采用火法/湿法冶金相结合的方法，利用褐铁矿/腐泥土混合原料生产高品位镍铁。由于回收率低且运行成本高，卡隆工艺通常被认为是不经济的。