镍是生产不锈钢的重要原料。近年来,不锈钢在工业和日常生活中的广泛应用,使得镍需求量逐年上升。镍主要从硫化镍矿和红土矿（氧化镍矿）中提取,随着硫化镍矿和高品位红土矿的逐步减少,利用低品位红土矿提取镍的工艺技术备受关注。目前,已有很多研究者对还原-重选或磁选工艺冶炼红土矿进行了大量研究。从当前的研究进展看,该类工艺存在的主要问题是:低温下（≤1250℃）,还原的镍铁弥散分布在渣相中,镍富集效率低;高温下（≥1400℃）,虽然有利于镍的还原和聚集,但存在能耗高、反应器稳定运行难、耐材侵蚀等不足。为解决这些问题,一些研究者在还原过程中加入硫、碱金属盐、氧化钙等助熔剂,不但增加成本,也带来环境污染和加重耐材侵蚀等问题。因此,为提高镍的富集效率,避免回转窑结圈、耐材侵蚀等问题,本文在认真总结前人研究成果的基础上,并在国家自然科学基金重点项目（No.51234010）的支持下,针对红土矿还原机理、利用硅镁质型和褐铁矿型两种不同类型的红土矿,混合后在半熔融态下生产镍铁的可行性及效果在试验室进行了深入研究。本研究得出的主要结论如下:（1）热力学研究表明,硅镁质型和褐铁矿型红土矿混合冶炼时,增加褐铁矿型红土矿的配比可使还原后渣的液相区逐渐向低温区移动,降低冶炼时渣相的熔化温度,有利于镍铁的聚集。并且通过控制配碳量可调节还原后合金成分中Ni的品位,当配碳量为5.6%时,理论上合金中Ni的质量分数可达到10.05%。（2）热分析动力学研究发现硅镁质型红土矿配碳还原分为三个阶段:第一阶段（a=0⁰.45）,该阶段主要是铁氧化物被固体碳逐级还原,活化能随着还原的深入逐渐增大,该阶段受二维扩散控制,机理函数为（？）。第二阶段（α=0.45⁰.65）,随着反应的进行,活化能逐渐降低,该阶段碳由于发生溶解反应,还原产生的CO₂与碳反应生成CO,CO充当还原剂还原金属氧化物,该阶段为三维扩散控制,机理函数（?）。第三阶段（α=0.65¹）,随着反应的进行,活化能逐渐升高,该阶段主要是CO还原FeO和复杂化合物斜方辉石,该阶段受化学反应控制,机理函数为g（α）-（1-α）^-1-1。还原过程物相分析发现硅镁质型红土矿中铁氧化物的还原顺序为:Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO/（Mg_xFe_y）Si₂O₆→Fe。（3）硅镁质型和褐铁矿型红土矿混合冶炼生产镍铁的试验研究表明,提升还原温度可以改善红土矿的还原和镍铁金属颗粒的聚集,提高磁选精矿中Ni、Fe品位及回收率,但是过高的还原温度将导致球团熔化,还原后样品和坩埚分离困难。增加褐铁矿型红土矿的配比将使还原后球团中渣相熔点降低、液相量增多,镍铁金属颗粒的聚集效果增强,但过高的褐铁矿型红土矿配比将稀释合金中镍品位。磁选精矿中Ni、Fe品位及回收率均随着配碳量的下降先升高后降低。当褐铁矿型红土矿配比为5%,配碳量为6.0%（C/O=0.91）时,在1380℃还原30min,磁选后精矿中Ni品位达到8.08%,回收率为89.26%,Fe品位为80.09%,且此条件下,还原样品仍保持球状,和坩埚容易分离。红土矿混合冶炼生产镍铁的研究,对进一步加深红土矿在不同条件下铁、镍的还原状态及对后续分选产生影响的认识,特别是对评价两种不同类型的红土矿进行混合冶炼新工艺的效果,优化原有工艺或开辟红土矿还原-重选或磁选新工艺具有重要意义。