根據(jù)紅土鎳礦成分的不同，鎳生產(chǎn)廠可以選擇不同的冶煉工藝。中國目前還沒有一座大型鎳鐵生產(chǎn)工廠，為了少走彎路可以引進(jìn)國外成熟的先進(jìn)技術(shù)，在中國國內(nèi)制造全部設(shè)備，以較少的投資，在最短的時(shí)間內(nèi)，選擇適宜的沿海地區(qū)建設(shè)一座大型鎳鐵生產(chǎn)廠。為此，比較詳細(xì)的介紹了烏克蘭帕布什鎳廠的火法冶煉鎳鐵的工藝流程和生產(chǎn)指標(biāo)。文章還介紹了在鎳鐵精煉車間，直接冶煉300系列不銹鋼工藝的開發(fā)。
1. 開發(fā)利用海外鎳資源滿足中國日益增長的鎳需求：
盡管中國鎳資源的開發(fā)與利用近年來得到了快速的發(fā)展，但是，發(fā)展的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上冶金等行業(yè)對鎳需求增長的速度。近幾年，中國精煉鎳產(chǎn)量在8萬噸左右，受到資源的限制，短時(shí)間內(nèi)不大可能快速增長。合資在國外開發(fā)鎳礦、建設(shè)鎳生產(chǎn)廠的幾個(gè)項(xiàng)目雖然已經(jīng)簽約，但是項(xiàng)目產(chǎn)能有限、實(shí)施還需要時(shí)間。 目前中國鎳的年消費(fèi)量已經(jīng)快速的增加到14.6萬噸，中國已經(jīng)成為僅次于日本的世界第二大鎳消費(fèi)國，是近年來全球鎳消費(fèi)增長最快的國家。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的提高，不銹鋼的消費(fèi)量將上升，這將導(dǎo)致鎳的需求量增長的速度大大超過目前可以預(yù)期的鎳的產(chǎn)出量的增長速度。有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)到2010年，中國鎳消費(fèi)量將達(dá)到24萬噸。
近年來，為了保證國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對鎳的需求，中冶、五礦、太鋼、寶鋼等大企業(yè)實(shí)施“走出去”的發(fā)展戰(zhàn)略，參與海外鎳礦資源的開發(fā)，這將對中國鎳的穩(wěn)定供應(yīng)發(fā)揮重要作用。中國的一些民營企業(yè)，也積極進(jìn)行開發(fā)利用海外鎳資源的探索，取得進(jìn)展。利用紅土鎳礦生產(chǎn)的低鎳含量的生鐵已經(jīng)廣泛的用于200系列不銹鋼的冶煉。
目前中國鎳冶煉工藝基本上處于以電解鎳為主的單一產(chǎn)品的局面。研究開發(fā)利用紅土型鎳礦，生產(chǎn)鎳鐵的技術(shù)是必要的。紅土型鎳礦用來生產(chǎn)鎳鐵在經(jīng)濟(jì)上合理，沒有必要一定要生產(chǎn)電解鎳。這項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)有利于中國企業(yè)參與海外鎳礦資源開發(fā)，占有更多優(yōu)勢礦產(chǎn)資源。
2. 建設(shè)火法冶煉鎳鐵的工廠的條件分析：
目前中國還沒有大型的鎳鐵生產(chǎn)廠。中國金川鎳廠以中國產(chǎn)的硫化鎳礦為原料，適合于濕法冶金工藝。吉恩鎳業(yè)和元江鎳業(yè)鎳雖然以紅土鎳礦為原料，但是都采用了高壓酸浸工藝生產(chǎn)鎳。中國目前有小的煉鐵廠，采用傳統(tǒng)的燒結(jié)技術(shù)處理進(jìn)口紅土鎳礦，生產(chǎn)鎳渣，再加入高爐生產(chǎn)含鎳量為1%-3%的低鎳生鐵，用于冶煉200系列的不銹鋼。
建設(shè)鎳的冶煉工廠投資大，限制了中國鎳業(yè)發(fā)展。有報(bào)道，國外采用濕法冶金生產(chǎn)鎳，每一公斤鎳的投資在20-24美元。如果引進(jìn)設(shè)備，在中國建設(shè)火法冶煉鎳鐵的工廠，投資也相似。所以本文主要想探討利用國際先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)計(jì)，在中國制造設(shè)備，建設(shè)鎳的生產(chǎn)工廠的可行性。這樣可以規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，收到高利潤、低風(fēng)險(xiǎn)的效果。通過與烏克蘭的專家近一年的討論，利用原蘇聯(lián)的技術(shù)和設(shè)計(jì)，采用國產(chǎn)設(shè)備建設(shè)一座年產(chǎn)鎳1.0萬噸 (鎳鐵5萬噸) 的工廠，每一公斤鎳的技資大約為6美元。
生產(chǎn)鎳鐵，能源消耗大。生產(chǎn)一噸含鎳20%的鎳鐵，大約需要80Nm3氧氣和 4000-6000kwh（礦石含鎳為1.2%-2.0% 時(shí)）電力。所以廠區(qū)周邊的電力供應(yīng)狀況很重要。
在建設(shè)工廠以前必須落實(shí)礦石的來源。理論上講，所有的紅土鎳礦石都可以用火法冶金生產(chǎn)鎳鐵，但是由于礦石的性質(zhì)不同，為了降低生產(chǎn)成本，火法工藝優(yōu)先選擇以硅鎂鎳礦做原料。而堿性鎳礦可以選擇還原焙燒一氨浸法處理；褐鎂礦型紅土礦可以選擇加壓（或常壓）酸浸處理工藝。有報(bào)道：約有40億噸紅土鎳礦適于高溫冶煉，平均純度為1.55%, 含量約為6200萬噸 , 約占紅土鎳礦總數(shù)的38%：約有86億噸的紅土鎳礦適于濕法冶金，平均純度為1.15%, 含量約為9900萬噸，占紅土鎳礦總數(shù)的62%。但是，烏克蘭國家冶金學(xué)院的專家懷疑這組數(shù)據(jù) , 根據(jù)他們在帕布什鎳廠工作的經(jīng)驗(yàn) ,適合于火法冶金的礦石很容易購買，而且價(jià)格便宜。目前全球鎳礦供求基本處于動(dòng)態(tài)平衡。2004年全球鎳礦產(chǎn)總產(chǎn)量為128萬噸，約有60%的鎳礦產(chǎn)量來源于硫化鎳礦石，約25%源自高溫冶煉的紅土鎳礦石，約15%為水冶紅土鎳礦石。 渣子數(shù)量大，要考慮爐渣的處理和利用。在生產(chǎn)鎳鐵時(shí)，主要是回收了礦石中的鎳和鐵。同時(shí)結(jié)晶水蒸發(fā)掉了。理論上渣子可以用來作為建筑材料，但是由于數(shù)量巨大，建筑材料的市場容量要研究。如果堆存將占用土地。由于這種爐渣不會(huì)對環(huán)境造成化學(xué)污染，可以用來填海造地。 由于原料量大，運(yùn)輸是重要的問題。烏克蘭帕布什鎳鐵廠雖然不臨海，但是通過第聶伯爾河，原料可以方便的運(yùn)輸?shù)焦S的料場。
3. 這是一個(gè)符合中國產(chǎn)業(yè)政策的好項(xiàng)目： 中國《有色金屬工業(yè)長期發(fā)展規(guī)劃 (2006-2020年)》指出：“ 世界己查明鎳資源量1.3億噸，其中硫化鎳礦占40%，紅土鎳礦占60%。由于硫化鎳礦資源緊缺，開發(fā)鎳紅土礦具有重要意義。針對不同類型鎳紅土礦，研究火法工藝處理硅鎂鎳礦；還原焙燒——氨浸法處理堿性鎳礦：加壓或常壓酸浸處理褐鎂礦型紅土礦。”
另外，鎳是各國重要的戰(zhàn)略物質(zhì)，開發(fā)紅土鎳礦冶煉技術(shù)，將強(qiáng)化中國企業(yè)參與海外鎳礦資源開發(fā)的能力，占有更多的礦產(chǎn)資源。
4. 烏克蘭帕布什鎮(zhèn)鐵廠生產(chǎn)工藝流程介紹 ： 4.1 概況：
烏克蘭帕布什鎳廠建設(shè)于蘇聯(lián)時(shí)代，于1972年投產(chǎn)。工廠位于烏克蘭著名的冶金和航空航天城的第聶伯爾市的西南部。工廠不臨海，但是可以通過第聶伯爾河將進(jìn)口紅土鎳礦運(yùn)到工廠料場。這項(xiàng)工程由蘇聯(lián)的國立鎮(zhèn)工業(yè)設(shè)計(jì)院承擔(dān)總體設(shè)計(jì)，烏克蘭國家冶金學(xué)院等大學(xué)和研究院為這項(xiàng)工程提供了技術(shù)支持。
這個(gè)工廠投產(chǎn)以后的十幾年間，利用蘇聯(lián)境內(nèi)的紅土鎳礦為原料生產(chǎn)含鎳14%~20% 的鎳鐵。紅土鎳礦石含鎳量在1.0%左右，礦石含較高的氧化鎂和氧化硅。為了提高鎳鐵的產(chǎn)量和提高經(jīng)濟(jì)效益，近年來從南太平洋的新克林頓島購入鎳含量比較高的紅土鎳礦石，進(jìn)口的紅土鎳礦石含鎳量波動(dòng)在1.5%~2.0% 。 這個(gè)工廠設(shè)計(jì)年產(chǎn)純鎳2.0萬噸。2004年這個(gè)工廠生產(chǎn)了8.5萬噸鎳鐵 ( 含鎳 20%) , 折合純鎳1.7 萬噸，在世界上鎳價(jià)大約為1.2 萬美元/ 噸時(shí)，工廠生產(chǎn)的鎳的銷售額達(dá)到2.04億美元/年。有烏克蘭的冶金專家稱這個(gè)企業(yè)2004年利潤率達(dá)到200% 以上，是烏克蘭效益最好的企業(yè)。 2005年因?yàn)樵O(shè)備檢修和技術(shù)改造，鎳鐵產(chǎn)量降低到6.8萬噸。
這個(gè)工廠在1972年投產(chǎn)后進(jìn)行了多次的技術(shù)改造，保持了鎳鐵冶煉工藝的最佳配置，工藝上的創(chuàng)新使這個(gè)工廠保持了青春。
為了擴(kuò)大工廠的生產(chǎn)能力，這個(gè)工廠正在籌劃進(jìn)行擴(kuò)大生產(chǎn)能力的技術(shù)改造。規(guī)劃在原有設(shè)施的基礎(chǔ)上再建設(shè)一條相似的鎳鐵冶煉生產(chǎn)線，使年產(chǎn)鎳鐵的能力提高一倍。
帕布什鎳廠建設(shè)之初立足于使用含氧化硅和氧化鎂高的紅土鎳礦。獨(dú)立開發(fā)了多項(xiàng)專有技術(shù)。烏克蘭冶金專家指出；從整體的工藝流程上看，這個(gè)工廠似乎少有特殊之處，
但是一些具體的工藝技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)訣竅，保證了這個(gè)工廠的生產(chǎn)工藝能更好的適應(yīng)目前多變的原料條件，保證技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在同行業(yè)中處于領(lǐng)先水平，這樣才取得了現(xiàn)在這樣好的經(jīng)濟(jì)效益。
4.2粗制鎳鐵的生產(chǎn)工藝：
從船上卸下的礦石，運(yùn)入工廠的原料場。在原料場紅土鎳礦被清潔、破碎、篩分、中和混勻。然后按工藝要求進(jìn)行配料，通過膠帶輸送機(jī)送入下一工序。 紅土鎳礦石一般含有30%左右的水分 ( 結(jié)晶水) , 需要在還原焙燒階段將其去除。這個(gè)任務(wù)是在回轉(zhuǎn)窯中完成的。礦石在料場破碎、中和混勻以后，向其中加入炭素還原劑 ( 焦粉或煤粉)和熔劑，將其充分混勻后加入到回轉(zhuǎn)窯中，在回轉(zhuǎn)窯中，礦石被焙燒脫水，重量減少 30%左右。在回轉(zhuǎn)窯中 , 氧化鎳被加入的炭素還原劑還原?；剞D(zhuǎn)窯內(nèi)形成溫度為600~700 ℃鎳渣，這些鎳渣在隔熱的狀態(tài)下，被送入到礦熱爐的供料料倉 ( 內(nèi)襯耐火保溫層)，根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，鎳渣通過一個(gè)密封的管狀布料裝置，均勻的分配到礦熱爐內(nèi)。
在這種工藝流程中，礦熱爐是投資最大的設(shè)備。為了環(huán)保、工業(yè)衛(wèi)生和回收粉塵的需要，爐子被密封起來。在礦熱爐中通過電弧冶煉，分離出粗制鎳鐵和電爐爐渣，同時(shí)產(chǎn)生含C075%的還原性氣體，這種氣體經(jīng)過凈化以后返回到回轉(zhuǎn)窯中作為燃料進(jìn)行燃燒，提供回轉(zhuǎn)窯所需要的熱能，除塵灰返到礦熱爐繼續(xù)參與冶煉。電爐爐渣是一種很好的建筑材料 , 但是目前僅利用于道路的建設(shè)。從礦熱爐中得到的鎳鐵含高的硫、硅、炭、磷等雜質(zhì) ,
不適合冶煉高級不銹鋼，還需要進(jìn)行精煉以后才能作為成品出廠。
在目前的原料條件下，將1噸的原料礦加入回轉(zhuǎn)窯，大約可以得到650~700公斤的鎳渣，這些鎳渣加入到礦熱爐中，大約可以得到120~150公斤的粗制鎳鐵。粗制鎳鐵中的鎳含量一般為14%，最高時(shí)可以達(dá)到18%。
鎳的主要物理化學(xué)性質(zhì)為：
相對原子質(zhì)量 58.71
密度/(g/cm3） 8.91
熔點(diǎn)/℃ 1455
沸點(diǎn)/℃ 2910
摩爾熱容（25℃時(shí)）/(J/(mol.C)) 25.51
電阻率（0℃時(shí)）/(Ω?cm) 6.14×10-6
純鎳呈銀白色，鎳能與一些元素形成化合物。
鎳與碳可以形成Ni3C，在380℃以上時(shí)分解成鎳和碳。但是看來液體中的Ni3C，直到2000℃以上是穩(wěn)定的。
鎳與硅可形成一系列硅化物，如Ni3Si、Ni5Si2、Ni2Si、Ni3Si2、NiSi和NiSi2。
鎳和氧能形成NiO，NiO系菱面體晶，加熱至200℃以上時(shí)則變成立方晶。氧在固態(tài)鎳中的熔解度，隨溫度的升高而下降。
鎳與硫可以形成Ni3S2、Ni6S5、Ni7S6、NiS、Ni3S4和NiS2等硫化鎳。在工業(yè)鎳銃中，找不到存在于自然界中的硫化鎳NiS和NiS2，因?yàn)檫@兩種硫化鎳在熔點(diǎn)以下就早已分解了。
鎳和鐵在γ區(qū)內(nèi)形成連續(xù)固溶體。液相線在1436℃下，含鎳65%－72%時(shí)，出現(xiàn)一個(gè)不很明顯的最低點(diǎn)。鎳可以擴(kuò)大γ區(qū)，在固態(tài)時(shí)，分成數(shù)個(gè)相，回火時(shí)從這數(shù)個(gè)相中，都可形成FeNi3。在圖29－1中可以看出鎳鐵合金中的居里點(diǎn)的變化，α－鎳在360℃以下為面心立方晶，β－鎳在1130℃以下為六方晶，γ－鎳在熔點(diǎn)之前為立方晶。
冶煉方法：
現(xiàn)代生產(chǎn)鎳的方法主要有火法和濕法兩種。根據(jù)世界上主要兩類含鎳礦物（含鎳的硫化礦和氧化礦）的不同，冶煉處理方法各異。
含鎳硫化礦目前主要采用火法處理，通過精礦焙燒反射爐（電爐或鼓風(fēng)爐）冶煉銅鎳硫吹煉鎳精礦電解得金屬鎳。氧化礦主要是含鎳紅土礦，其品位低，適于濕法處理；主要方法有氨浸法和硫酸法兩種。氧化礦的火法處理是鎳鐵法。
工藝操作：
硫化鎳精礦的火法冶煉
硫化鎳精礦的火法冶煉流程。其主要工藝特點(diǎn)如下：
?。?/span>1）熔煉。鎳精礦經(jīng)干燥脫硫后即送電爐（或鼓風(fēng)爐）熔煉，目的是使銅鎳的氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧铮a(chǎn)出低冰鎳（銅鎳锍），同時(shí)脈石造渣。所得到的低冰鎳中，鎳和銅的總含量為8%－25%（一般為13%－17%），含硫量為25%。
?。?/span>2）低冰鎳的吹煉。吹煉的目的是為了除去鐵和一部分硫，得到含銅和鎳70%－75%的高冰鎳（鎳高硫），而不是金屬鎳。轉(zhuǎn)爐熔煉溫度高于1230℃，由于低冰鎳品位低，一般吹煉時(shí)間較長。
?。?/span>3）磨浮。高冰鎳細(xì)磨、破碎后，用浮選和磁選分離，得到含鎳67%－68%的鎳精礦，同時(shí)選出銅精礦和銅鎳合金分別回收銅和鉑族金屬。鎳精礦經(jīng)反射爐熔化得到硫化鎳，再送電解精煉或經(jīng)電爐（或反射爐）還原熔煉得粗鎳再電解精煉。
?。?/span>4）電解精煉。粗鎳中除含銅、鉆外，還含有金、銀和鉑族元素，需電解精煉回收。與銅電解不同的是這里采用隔膜電解槽。用粗鎳做陽極，陰極為鎳始極片，電解液用硫酸鹽溶液硫酸鹽和氯化鹽混合溶液。通電后，陰極析出鎳，鉑族元素進(jìn)入陽極泥中，另行回收。產(chǎn)品電鎳純度為99.85%－99.99%。
用火冶法處理氧化鎳制取鎳鐵和金屬鎳
硅酸氧化礦可以用火冶法熔煉，經(jīng)還原、熔化和精煉得到鎳。還原時(shí)要爭取使氧化鎳完全變?yōu)榻饘冁?。熔化時(shí)流言蜚語鎳鐵將同較輕的渣分開。鎳鐵的含鎳量取決于部分還原過程的選擇能力。采用焦炭作還原劑，也可采用硅鐵作還原劑。為了除去粗鎳鐵中的雜質(zhì)碳、硫、磷和鉻，必須進(jìn)行精煉。
在電爐中用碳直接部分還原煉制鎳鐵
在礦熱爐中采用碳熱法將礦石還原成鎳鐵，隨后進(jìn)行精煉。
所用礦石的成分為：Ni2.8%,CoO0.06%,Fe13%,Cr2O32%,MgO24%,SiO239%,化合水12%。這種礦石經(jīng)干燥后，放在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)預(yù)熱到750℃左右。重油的消耗量為每噸干礦石65-85L。在經(jīng)預(yù)熱的熱礦石中，加入約4%的焦粉，然后即將這種混合料，放在還原電爐中冶煉。在礦熱爐的容量為12500kV.A，電極直徑1250mm，爐膛內(nèi)徑11m。冶煉時(shí)每噸礦石的耗電量為600kW.h。每天可冶煉450t礦石，鎳鐵出爐溫度為1500℃，出渣溫度為1600℃。 爐料中90%以上的鎳回收到成分為Ni+Co24%，Si3%，C2%，Cr1.6%，P0.03%的粗鎳鐵中。
在鑄桶中用蘇打處理兩次而將硫除掉，在酸性轉(zhuǎn)爐中把鉻、硅、碳和磷吹掉。精煉好的鎳鐵大約1650℃時(shí)出爐， 鑄成約20kg重的錠塊。最終產(chǎn)品含Ni+Co29%，C0.02%，Cr0.02%，余量為鐵。
用冶煉鎳锍的方法制取鎳丸
采用的方法是，先將礦石作成球團(tuán)，經(jīng)燒結(jié)后同焦炭和石膏一起加到低爐身電爐中進(jìn)行還原冶煉。硫酸鈣被還原后，與鎳和鐵反應(yīng)生成硫化物。約含Ni27%，Fe60%，S10%的鐵鎳锍，同附加料一起裝在轉(zhuǎn)爐中用空氣吹煉，使鐵渣化，成為約含有Ni78%，S22%的貧鐵鎳锍。然后采用流化床法在回轉(zhuǎn)窯中將硫焙燒到0.005%以下。這種氧化鎳經(jīng)磨細(xì)加糊加粘合劑混合后壓成3cm×2cm的圓柱形料塊。
為種料塊經(jīng)干燥后混加大量木炭，放在加熱的立式碳化硅馬弗爐中，于約1300下用一氧化碳還原，這種爐子與鋅豎罐法用的爐子相似。生產(chǎn)出鎳粒約含Ni99%，Cu0.07%，Co0.5%，Fe0.1%，C0.04%，S0.004%。
用硅鐵部分還原的方法冶煉鎳鐵
礦石經(jīng)在回轉(zhuǎn)窯中干燥后，進(jìn)行分級，并除掉低品位的粗塊，這時(shí)的成分大致為：Ni1.65%，Co0.02%，Fe12%，SiO250%，MgO25%，Cr2O31.5%，Al2O31.3%，化合水7%。
干燥的礦石經(jīng)破碎后，篩出小于0.08mm的篩下料，并放在多層焙燒爐中進(jìn)行預(yù)焙燒。篩上料則放在用煤氣加熱的回轉(zhuǎn)窯中，加熱到700℃左右，以除去水分和預(yù)熱礦石。加熱好的熱料即送到爐前料倉內(nèi)，接著再從料倉將料裝入14000kV.A開口式電爐中，電爐自焙電極直徑約1000mm，并配有水冷爐壁。冶煉每噸礦石的耗電量約為760kW.h，電極消耗量為5kg。
往熔化的氧化礦和金屬的混合液中添加一種強(qiáng)還原劑，并將礦石、還原劑和液態(tài)金屬充分混合。還原劑采用含硅50%的硅鐵。熔池的攪動(dòng)是通過在兩個(gè)鑄桶間的快速倒來倒去的方法實(shí)現(xiàn)的。其還原順序如下：
（2Fe2O3）+[FeSi]=4(FeO)+(SiO2)+[Fe]
（2NiO）＋[FeSi] =2[Ni]+[Fe]+( SiO2)
(2FeO)+[FeSi]=3[Fe]+(SiO2)
硅鐵中的鐵直接進(jìn)入金屬相。來自前步工序的1650℃的液態(tài)礦石、硅鐵（1.5L/kg液態(tài)礦石中的鎳）和鎳鐵，采用在兩個(gè)鑄桶（叫做“跳轉(zhuǎn)混合器”）間倒來倒去的方法進(jìn)行混合。同硅鐵的反應(yīng)是放熱的，所以可防止溫度在混合時(shí)下降得過多。每操作一次可生產(chǎn)出400kg鎳鐵，因而在2500kV.A的電爐中要定期裝入4000kg精礦用的爐料。
粗鎳鐵含磷達(dá)0.4%，這些磷可在電弧爐中，采用氧化鈣含量很高的渣，用鐵礦石氧化成P2O5后除掉。液態(tài)鎳鐵用硅鐵脫氧后鑄成13kg重的錠，其大致成分如下，Ni48%,S0.005%,P0.01%,C0.02%,Cr0.02%，Si0.9%,Co0.5%，Cu0.1%，其余為鐵。
鎳鐵生產(chǎn)技術(shù)成本三種工藝對比-高爐、電爐、回轉(zhuǎn)窯
一、高爐
高爐生產(chǎn)生鐵歷史悠久，但普遍使用高爐生產(chǎn)鎳鐵還是近些年中國人發(fā)明（劉光火）和研究的結(jié)果（許多高爐廠技術(shù)人員的生產(chǎn)實(shí)踐和技術(shù)進(jìn)步）。
高爐生產(chǎn)鎳鐵的流程主要是：礦石干燥篩分（大塊破碎）——配料——燒結(jié)——燒結(jié)礦加焦炭塊及熔劑入高爐熔煉——鎳鐵水鑄錠和熔渣水淬——產(chǎn)出鎳鐵錠和水淬渣。
高爐生產(chǎn)鎳鐵與生產(chǎn)生鐵在技術(shù)上大同小異，但生產(chǎn)成本卻差異巨大。生鐵生產(chǎn)有一個(gè)說法是：原料含鐵量每降低一個(gè)百分點(diǎn)，焦比將上升兩個(gè)百分點(diǎn)，產(chǎn)量將下降三個(gè)百分點(diǎn)。生鐵原料含鐵一般都在60%以上，而紅土鎳礦最高含鐵在50%左右，還有含鐵不足20%的低鐵鎳礦，這將造成生產(chǎn)成本的巨大差別。
目前國內(nèi)用高爐生產(chǎn)低鎳鐵較多，所用原料為含鐵50%左右和含鎳1%左右的紅土鎳礦，生產(chǎn)含鎳2%左右的低鎳生鐵。通常生鐵的焦比為0.5左右（500Kg焦炭/噸生鐵），以上鎳鐵的焦比在0.8左右（800Kg焦炭/噸鎳鐵），當(dāng)前該種產(chǎn)品噸鎳鐵的總成本3000余元，售價(jià)3400元左右，有300元左右的純利潤。
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正在出鐵的128方高爐（生產(chǎn)1.8%鎳鐵）
有一家鎳鐵廠用100立方以下的小高爐生產(chǎn)含鎳8%左右的鎳鐵，焦比在2.0以上（2000Kg焦炭/噸鎳鐵），噸鎳鐵總成本7000余元，售價(jià)10000余元（按一個(gè)鎳點(diǎn)1300余元計(jì)價(jià)）。但生產(chǎn)該種中鎳鐵使用含鐵20%左右的鎳礦，鎳鐵產(chǎn)量低，約5噸干礦出1噸鎳鐵。
從生產(chǎn)實(shí)例可以推算，高爐生產(chǎn)鎳鐵在當(dāng)前焦炭價(jià)格、電價(jià)及人工成本下的加工成本約1100元/噸干礦（指無論含鎳和鐵多少的鎳礦除購買礦石及運(yùn)輸以外的總成本）。
小高爐生產(chǎn)的中鎳鐵鐵錠（含鎳7.8%）
較大高爐（200立方以上）用高鐵鎳礦生產(chǎn)低鎳生鐵沒有太大問題，但生產(chǎn)中高鎳鐵時(shí)渣量巨大，原來用來生產(chǎn)生鐵的高爐其排渣口和排渣量都滿足不了要求，同時(shí)爐料性質(zhì)與生鐵不同，還有其它一系列技術(shù)問題需要?jiǎng)?chuàng)新和解決。目前100立方以下的小高爐生產(chǎn)中鎳鐵還算順利。
二、電爐（礦熱爐）
這里的電爐指被稱作礦熱爐的電弧爐的一種，完整的工藝流程是：原礦干燥及大塊破碎——配煤及熔劑進(jìn)回轉(zhuǎn)窯徹底干燥及預(yù)還原——礦熱爐還原熔煉——鎳鐵鐵水鑄錠及熔渣水淬——產(chǎn)出鎳鐵錠（或水淬成鎳鐵粒）和水淬渣。
該工藝通常是指回轉(zhuǎn)窯加礦熱爐工藝，在國外已有幾十年的生產(chǎn)歷史，有一套較成熟的技術(shù)和理論，國內(nèi)也有少數(shù)廠家有幾年的生產(chǎn)歷史，但都是小設(shè)備生產(chǎn)，技術(shù)問題很多，效益也不好，近期有數(shù)家企業(yè)陸續(xù)投產(chǎn)和正在建設(shè)上規(guī)模的生產(chǎn)線（單條生產(chǎn)線日加工干礦1000噸以上）。
某廠已投產(chǎn)（兩條）和在建（三條）的生產(chǎn)線
該工藝可以用任何鐵鎳品位的礦石生產(chǎn)任何含鎳量的鎳鐵，技術(shù)上是在回轉(zhuǎn)窯階段控制鐵的還原率來實(shí)現(xiàn)的（鎳全部還原成金屬、鐵部分還原成金屬和低價(jià)氧化物），這是該種工藝的最大特點(diǎn)，也是其具有生命力的原因，但由于礦熱爐耗電巨大致使其生產(chǎn)成本較高，另外缺電地區(qū)也無法建廠。
該工藝在國外最高水平的礦熱爐電耗是500度/噸干礦，國內(nèi)也有高達(dá)1000度/噸干礦的電耗，平均水平一般在700度左右/噸料，礦熱爐電耗成本約500元/噸料，加上干燥、回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原及人工等成本約300元，噸干礦綜合加工成本約800元（當(dāng)前物價(jià)條件下除原礦購買和運(yùn)輸以外的總成本）。
三、回轉(zhuǎn)窯直接還原熔煉
回轉(zhuǎn)窯直接還原熔煉工藝幾乎稱得上是一項(xiàng)古老的工藝，日本采用該工藝生產(chǎn)鎳鐵（粒狀鎳鐵，直接用于冶煉不銹鋼）已有60余年的歷史，被公認(rèn)是能耗和成本最低的生產(chǎn)方法。朝鮮由于缺少焦炭，幾十年來也一直在用回轉(zhuǎn)窯和普通煤煉鐵（粒鐵，粒狀生鐵，直接用于煉鋼）。不斷的技術(shù)進(jìn)步和不斷變化的市場行情將使該工藝煥發(fā)新的生機(jī)。
國內(nèi)某廠試生產(chǎn)回轉(zhuǎn)窯（2.2×50m）
該工藝基本流程是：原礦干燥（大塊破碎和磨礦）——配加還原煤和熔劑——入回轉(zhuǎn)窯還原和熔煉——熔塊水淬——水淬渣和鎳鐵粒破碎、磨礦、磁選——產(chǎn)出鎳粒鐵和細(xì)熔渣。
磁鐵作用下的產(chǎn)品（粒狀生鐵，未分級）
該工藝不用焦炭、不用大量耗電，流程短環(huán)節(jié)少也省人工，噸干礦綜合加工成本400元左右（視含鐵量多少配加更多或更少的還原劑煤造成成本略有增加或減少），大約相當(dāng)于電爐的1/2和高爐的1/3。在成本為王的時(shí)代，該工藝具有極強(qiáng)的競爭力和生命力。
目前該工藝在國內(nèi)還沒有規(guī)模化生產(chǎn)的先例，投資者顧慮重重，其實(shí)該工藝并沒有技術(shù)難點(diǎn)，本人經(jīng)過多年研究和實(shí)驗(yàn)，對配料、耐火材料、結(jié)圈等問題已有很好的解決方案，相信會(huì)超過朝鮮和日本的生產(chǎn)指標(biāo)。