镍资源在不锈钢生产领域应用较多,其次应用于电池、合金等领域,是国民经济发展的重要战略物资。镍元素主要赋存于红土镍矿中,红土镍矿约占世界已知镍矿储量70%,硫化镍矿仅占30%。硫化镍矿资源的快速减少与我国镍消费需求逐年增长出现严重的供给不平衡情况,低品位红土镍矿的进一步资源化利用势在必行。而甲烷气体主要作为燃料或工业原料,作为还原剂与传统碳还原剂相比能减少50%碳排放,将其作为还原剂的研究较少。甲烷与红土镍矿相互作用过程中还原、裂解、裂解产物还原、还原产物催化甲烷裂解等复杂化学反应过程仍需要进一步研究。本研究以甲烷为还原剂开展红土镍矿还原特性研究。针对甲烷还原红土镍矿过程中复杂的化学反应问题,本文对红土镍矿催化甲烷裂解以及红土镍矿还原熔分进行研究,并分析了红土镍矿作用下甲烷裂解过程产出气体组成成分及变化规律。研究结果如下:（1）红土镍矿中镍元素在矿相中主要以类质同象的形式代替镁以（Mg,Ni）3Si2O5（OH）4形式存在于蛇纹石复杂的晶相结构中,在矿石中分布较散,导致金属镍在红土镍矿中难以聚集,难以高效收集金属镍。（2）红土镍矿还原产生的金属Ni、Fe具有催化甲烷裂解的作用。还原温度和红土镍矿用量成为甲烷裂解过程的主要影响因素。甲烷裂解产生积碳,积碳主要以碳纳米管形式存在,控制积碳的产生是影响红土镍矿与甲烷相互协同作用的关键。（3）红土镍矿中镍金属化率主要影响因素为还原温度、甲烷浓度和红土镍矿粒度条件。通过研究得到最佳还原温度为700℃,甲烷浓度为30%,红土镍矿粒度为40～60目。在最佳实验条件下,甲烷还原红土镍矿时镍最大金属化率为91.5%。（4）焙烧矿经过熔分后,高温下红土镍矿中Mg2SiO4、Mg2SiO3物相密度大于镍、铁。Ni、Fe密度相近,在熔体中迁移过程中,因各自性质相似而相互聚集,最终完成Ni、Fe颗粒的迁移、聚集过程。