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镍具有抗氧化、抗腐蚀、耐高温、强度高、延展性好等特点,其用途十分广泛,尤其在钢铁和有色金属合金材料生产过程中消费比重最大,其次应用在轻工行业、机械制造、化工、石油和电力等行业,而高新技术领域对镍的需求也很旺盛。世界陆基镍的储量约为1.6亿吨,30%以硫化矿的形式存在,而世界上约60%的镍是从硫化矿中提取,赋存在氧化矿床中的镍占镍储量的70%。随着可经济利用的硫化镍矿和高品位红土镍矿资源的日益枯竭,大量存在的低品位红土镍矿的经济开发成了当今镍冶金的研究热点。本文介绍了煤基深度还原--磁选工艺从红土矿中提取镍铁的工艺参数试验研究结果。多元素分析结果表明,干燥处理后的红土矿中镍质量分数为2.06%、铁质量分数为8.49%。XRD(X-ray diffraction)测试结果表明,试验所用红土矿主要含镍矿物为镍滑石(Ni,Mg)3Si4O10(OH)2、镍绿泥石Ni3Si2O5(OH)4,含铁主要矿物为利蛇纹石(Fe,Mg)3Si2O5(OH)2、铁叶腊石Fe3Si4O10(OH)2。光学显微分析结果表明,矿石中的镍滑石矿物粒度为200μm～300μm,而石英多为20μm左右的小颗粒状。试验最佳配方组成为红土矿:添加剂:还原剂=40:8:3(质量比)。最优工艺参数为1200℃保温5h,焙烧样冷却后研磨至200目95%,磁场强度为222.88 kA/m。在最优工艺参数下镍、铁回收率分别为90%、93%,精矿镍、铁品位分别为14%、59%。煤种试验结果表明无烟煤为最佳煤基还原剂,红土矿:添加剂:无烟煤=80:16:12(质量比)情况下,镍回收率为83.07%,铁回收率为71.66%。XRD测试结果表明红土矿被加热到600℃时,镍绿泥石分解成Ni3Si2O7(非晶态)和H2O,随着温度升高最终分解成镍橄榄石。热力学计算结果表明,红土矿直接还原过程中,镍、铁的还原主要以固体碳还原方式为主。SEM分析结果表明,直接还原产出的金属镍和铁以镍铁合金形式存在。