用紅土鎳礦提取鎳金屬有三種主要工藝，即濕法冶煉（電解法），火法冶煉（電爐法），火法冶煉（高爐法）。目前我國新設(shè)工業(yè)項目已實行環(huán)保評估一票否決制度，因此首先從環(huán)保與循環(huán)經(jīng)濟方面進行比較：

濕法冶煉：一般紅土鎳礦含Ni在0.8~3.0%之間，含Co在0.02~0.3%之間，濕法冶煉僅提取其中的Ni和Co，其余近97%部分包含含量較高的Fe（占總量的10~45%%）和少量的Cr全部作為固體廢棄物廢棄，需建專門場地堆集；濕法冶煉采用液態(tài)酸或氨作為Ni、Co的浸出劑，使用后除部分回收利用外，其余均以液態(tài)經(jīng)處理后排放江河或匯入廢液潭；濕法冶煉中還會產(chǎn)生大量的CO2氣體排放。由于生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體、液體、氣體廢棄物不能被循環(huán)利用，從而對環(huán)境造成極大危害，屬三廢全排放，因此，在我國沒有發(fā)展前途。

火法冶煉：無論是電爐還是高爐，生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體爐渣因已經(jīng)高溫煅燒，經(jīng)干燥研磨即成為低強度的水泥，是水泥生產(chǎn)廠家生產(chǎn)標準水泥時最佳的填充劑，也是磚瓦廠生產(chǎn)磚瓦的優(yōu)質(zhì)原料，可100%得到 循環(huán)使用；另外，高爐生產(chǎn)中使用的冷卻水，可建封閉冷卻水池循環(huán)使用；高爐沖渣水也可沉淀后循環(huán)使用。因此火法冶煉產(chǎn)生的固體、液體廢棄物幾乎全部得到循環(huán)回收利用，在三廢中徹底解決了二廢，因此是我國鎳金屬提煉工業(yè)發(fā)展的方向。但無論是電爐還是高爐，對生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2排放尚沒有徹底解決的辦法，國際上也沒有解決此難題的報導(dǎo)。由于紅土鎳礦與一般鐵礦相比硫含量較低，因此生產(chǎn)中SO2排放較一般生鐵冶煉大大減少，但火法冶煉中對煤氣的回收利用，對粉塵的回收利用則是重點。其中電爐占地面積小，較易處理；高爐則相對工程與投資量較大。我們應(yīng)密切結(jié)合我國的實際，加速研究、制定整套火法冶煉鎳鐵的符合環(huán)保生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟需要的設(shè)備、標準和工藝是當務(wù)之急。

另外，電爐冶煉主要以電為主要能源。一般人都認為電能清潔、方便，冶煉時不排放CO2，符合環(huán)保。我們應(yīng)了解，如果所用的電是核電、風電、太陽能電，這觀點當然不錯。但事實是我國電爐冶煉絕大部分使用煤電，發(fā)電過程中產(chǎn)生大量CO2與廢氣，煤燃燒經(jīng)鍋爐將水變成高溫、高壓蒸汽以氣體能帶動氣輪機轉(zhuǎn)動形成機械能，汽輪機的機械能再帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動形成電能。能量的形式每轉(zhuǎn)換一次，效率就降低一次；加之電能遠距離輸送的損耗，因此經(jīng)層層損耗，電能至用戶電爐時每消耗一度電發(fā)出的熱量遠低于將發(fā)這一度電的煤炭直接投入高爐產(chǎn)生的熱量。因為投入高爐的焦炭是直接燃燒不經(jīng)能量轉(zhuǎn)換而效率高。由于用電能和電爐冶煉同高爐相比必須達到同樣的溫度才能出鐵水，因此用電能與電爐冶煉耗電轉(zhuǎn)化為電煤的用量將高于用高爐用焦炭的用量，推而論之，用電能經(jīng)電爐冶煉排放CO2總量將超過高爐冶煉。其次，高爐冶煉時以焦炭為能源，而將煤煉成焦炭過程可從煤中提取幾百種化工原料，公認是最經(jīng)濟合理綜合利用煤資源的有效途徑。最后，電力生產(chǎn)投資大，焦炭生產(chǎn)投入少。因此，高爐生產(chǎn)鎳鐵比電爐生產(chǎn)在能源消耗與環(huán)保上更勝一籌。

從不同工藝的產(chǎn)品質(zhì)量、價格與市場需求比較，濕法冶煉：能分別提煉出含量99.9%的鎳和鈷金屬，這是濕法冶煉最大的優(yōu)勢。其產(chǎn)品純鎳是電鍍、電池、化工催化設(shè)備與特種不銹鋼特鋼的主要原料；純鈷是耐高強、高溫、高耐磨特鋼的主要原料。

濕法冶煉在我國歷史比較長，占我國鎳金屬產(chǎn)量比例較高。但純鎳的年產(chǎn)量已遠超過以上用途的年市場需求量。因此，目前相當大部分被轉(zhuǎn)用于300系列含鎳不銹鋼的冶煉。這真是高射炮打蚊子，有大材小用之嫌。由于濕法冶煉生產(chǎn)工藝投資大，周期長，工藝復(fù)雜，成本較高而售價較高，使不銹鋼與特鋼生產(chǎn)企業(yè)對其是又愛又恨。愛其純度高，使用方便，產(chǎn)品質(zhì)量有保證；恨其價格太高，使產(chǎn)品成本上升盈利降低，減少市場競爭能力，但這種狀態(tài)一時尚難以改變。

火法冶煉的電爐工藝：能提煉出含鎳10~25%，含少量鈷與鉻的鎳鐵，可以代替純鎳成為冶煉300系列不銹鋼的鎳原料。因其以電作為主要熱能（一般需消耗7000~8000度電生產(chǎn)一噸鎳鐵），它不像高爐用焦炭作為熱源同時也把焦炭中的磷帶入產(chǎn)品中，因此電爐產(chǎn)的鎳鐵磷含量應(yīng)比高爐低，對縮短冶煉不銹鋼時間有利，因此廣受市場歡迎。但美中不足的是，我國電力供應(yīng)持續(xù)緊張，我國對高耗電行業(yè)管制很嚴，而且生產(chǎn)企業(yè)所在地區(qū)一旦用電緊張，首當其沖是斷用電大戶電爐的電，使生產(chǎn)不正常。其次，電爐煉鎳鐵產(chǎn)量較低，單臺2.5萬KW的電爐，每年產(chǎn)含鎳14%的鎳鐵為2.5萬噸左右，遠遠不能滿足近幾年我國不銹鋼產(chǎn)業(yè)井噴式發(fā)展對鎳金屬的大量需求；最后要說明，電爐冶煉含鎳15~25%，甚至更高含鎳量的鎳鐵并不是通過提高入爐鎳礦的鎳含量來實現(xiàn)，相反是通過減少鎳礦中鐵的還原來實現(xiàn)，這樣大量的未經(jīng)還原的氧化鐵以爐渣排出（有時爐渣中鐵的含量竟高達20%以上），爐渣又被運到水泥廠做水泥或制磚廠做磚瓦。考慮到目前含鐵量65%的進口鐵礦市場價已達到一千幾百元一噸，大量的含鐵爐渣去做水泥或磚瓦實在是對資源的極大浪費。

電爐工藝生產(chǎn)的鎳鐵銷售價以含鎳量計，在市場純鎳價基礎(chǔ)上打一定折扣，其余鐵、鈷、鉻奉送不計價，冶煉300系列不銹鋼相比用純鎳冶煉，每噸可下降成本3000~4000元。

火法冶煉高爐法：能冶煉出含鎳1.5~10%并含少量鐵與鉻的鎳鐵，可以成為冶煉含鎳不銹鋼的基礎(chǔ)原料。由于礦價與海運費高和鎳鐵銷售僅以含鎳量計價的原因，除非客戶特別要求并給于升價，一般含鎳4%以下的鎳鐵已很少有廠家冶煉，市場上最受歡迎的是含鎳10%，含磷≤0.035%的鎳鐵，不銹鋼廠家只需要加入一定量鉻鐵即可冶煉成300系列的產(chǎn)品（低于鎳含量10%的鎳鐵去冶煉300系列不銹鋼還需加入一定量的純鎳或電爐產(chǎn)高鎳鎳鐵作調(diào)節(jié)）。因技術(shù)、礦的成分等原因，目前能生產(chǎn)以上成分的高爐不多。高爐冶煉鎳鐵的最大特點是產(chǎn)量高。一座208m3高爐年產(chǎn)量可達到4萬噸以上，由于需加入鉻鐵與高鎳鐵，6座這樣的高爐可滿足一家年產(chǎn)30萬噸304不銹鋼廠的基本鎳與鐵需求。

不銹鋼冶煉脫磷最難，高爐鎳鐵控制磷含量達到0.035%以下是關(guān)鍵。目前本公司已基本掌控了高爐內(nèi)脫磷技術(shù)，我們的產(chǎn)品甚至比一些電爐冶煉廠家的產(chǎn)品鎳更高，磷更低。由于產(chǎn)量比較高，鎳含量一般比電爐冶煉低，銷售計價方式同電爐鎳鐵，但折扣系數(shù)更大些，每個鎳略低于電爐鎳價。綜上所述，以高爐鎳鐵為基本原料，以電爐鎳鐵為調(diào)節(jié)原料，是組成300系列不銹鋼原料的成本最低，供應(yīng)量最有保障的最佳組合，是今后發(fā)展的方向。

高爐能煉生鐵，也能煉鎳鐵。鎳鐵和生鐵雖一字之差，卻分屬于鐵合金與普鐵二個行業(yè)，其所用礦成分、配方及冶煉工藝等有相當大的區(qū)別，將冶煉生鐵的一套觀念生搬硬套到鎳鐵冶煉上去是絕對錯誤的。

1、礦的金屬含量有天壤之別：高爐冶煉生鐵如用進口含鐵65%礦，出一噸鐵產(chǎn)幾百公斤的渣；如煉含鎳7%的鎳鐵，一般需要消耗含鎳1.5%、含鐵20%左右的干礦5噸，濕礦為7.7噸左右，礦總金屬含量在21.5%左右，因此出1噸鎳鐵產(chǎn)4噸爐渣，幾乎是生鐵冶煉出渣的近十倍。渣口打開與出渣耗時、出渣次數(shù)明顯增加，工藝等必須作大的調(diào)整。

目前盛行煉生鐵大高爐是先進生產(chǎn)力，符合環(huán)保，小高爐是落后生產(chǎn)力，是污染大戶，必須淘汰，并把這一觀點生搬硬套到冶煉鎳鐵上來，其實這是天大的誤解。由于煉鎳鐵出渣是煉生鐵的很多倍，因此大型高爐不宜轉(zhuǎn)煉鎳鐵，因為出渣量實在太大，出渣口開放時間太長，影響爐溫，影響生產(chǎn)順行。從高爐每立方米爐容每天出鐵噸數(shù)來比較，一般100~200立方米的小高爐出鐵系數(shù)在3.43.4，即每立方米每天產(chǎn)鐵3.4噸，爐型、爐料和技術(shù)如果配合好，還可超過這一系數(shù)

標簽：提煉我國方法