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近年来，中国不锈钢业的快速发展导致了世界镍的供不应求，而硫化镍矿的逐渐枯竭促使红土镍矿的开发利用变得迫在眉睫。镍铁合金是生产不锈钢的重要原料，目前国内不锈钢厂所用镍铁合金大部分从国外进口。由于国内红镍土矿资源储量少、品位低，因而对熔炼镍铁合金的研究较少。本研究以两种进口红土镍矿（JCH-2矿含镍1.83％、铁26.08％，JCH-4矿含镍1.42％、铁49.09％）为原料制取低镍铁合金。用该工艺生产的镍铁能用于制造不锈钢、合金钢与合金铸铁，尤其适合需求量逐年增大的200型不锈钢的要求。本研究采用预还原—湿式磁选—还原熔炼的新工艺从红土镍矿制取镍铁合金。研究的主要内容包括预还原富集工艺参数的优化、还原熔炼工艺参数的优化、还原熔炼工艺参数及渣型对脱硫的影响、预还原团块矿相分析、预还原镍铁精矿特性分析、还原熔炼渣的熔化温度检测等。通过对两种红土镍矿中镍的赋存状态分析，得出原矿中的镍和铁是以类质同象或微细包裹的形式存在，不能用物理方法使二者分离；通过对预还原团块的矿相分析，得出两种预还原矿中镍和铁形成共晶，不能磁选分离。试验得出最佳的预还原富集工艺条件为：内配煤2％、预还原温度1100℃、预还原时间80min、磨矿细度为-0.043mm粒级为91.8％、JCH-2磁场强度为0.8KGs、JCH-4磁场强度为1.7KGs时，在此条件下，JCH-2和JCH-4预还原精矿镍的回收率分别为96.11％和94.28％。预富集工艺不仅还原了大部分的镍和铁，而且脱除了20％左右的杂质，能起到减轻电炉负荷、降低燃耗的作用。通过对两种预还原精矿进行X射线衍射分析可以得出，两种精矿的主要成分是金属铁、金属镍及镁橄榄石等。由于大部分有价金属得到了还原，即与杂质元素没有呈化合态，这将会大大加快还原熔融分离的速度与程度。试验研究表明，还原熔炼工艺参数对预还原镍铁精矿的熔分效果影响较大，当JCH-2和JCH-4镍铁精矿还原熔炼温度分别为1510℃和1550℃、还原熔炼时间为10min时能取得很好的熔分效果，获得高质量的低镍铁合金。熔渣的碱度R（CaO／SiO2）对渣特性影响很大，熔炼时增加熔渣中的CaO含量能通过破坏硅氧阴离子(SixOyz-)的结构状态而降低熔渣粘度，但CaO过多则会提高熔渣的熔点，导致渣粘度急剧上升。适宜的碱度为JCH-2熔渣R=1.1、JCH-4熔渣R=1.0。在本研究渣型中，熔渣的最佳组成在黄长石（2CaO·MgO·2SiO2）的初晶区范围内，而熔渣中MgO的含量直接影响该晶形的组成。由试验结果可得，当JCH-2矿熔渣中MgO含量为10％、JCH-4熔渣中MgO含量为18％时，能取得较好的熔分效果。在本研究的渣型成分范围内，当Al2O3含量趋近于7％～15％时，炉渣粘度处于较低的区域，炉渣稳定性好。对不同渣型熔化温度的测定表明，在相同条件下低熔化温度的渣型熔分效果较优。经全流程试验得出，熔炼JCH-2和JCH-4镍铁合金镍的总回收率分别为94.98％和93.38％、铁总回收率分别为82.57％和89.57％；两种矿石镍的回收率均高于常规熔炼镍铁时镍90％的回收率。将两种精矿混合熔炼的试验结果表明，在不同配比的条件下，能熔炼得到不同镍品位的镍铁合金。在兼顾产品需求、经济效益、有价金属的利用率等各方面，可以选择不同的精矿配比进行熔炼。试验研究表明，熔炼温度是影响脱硫反应的重要因素。提高渣温能加快反应速度，促进渣中含硫量的提高，从而降低合金中硫的分配系数。熔炼时提高还原剂配比能带入较多的S，导致硫分配系数的降低；但同时提高还原剂配比加速脱硫反应、提高反应温度，从而提高脱硫效率。由试验结果可得，两种镍铁精矿配加焦粉为7.5％～10.0％熔炼时合金含硫量最低。熔渣渣型成分对脱硫影响也较大，碱度在碱性渣范围内升高，有利于炉渣脱硫，但是碱度过大会因渣粘度变大而对脱硫产生不利影响。研究表明，碱度R在1.0～1.1之间脱硫效果最好；炉渣中MgO对脱硫有促进作用，但含量不宜过高，否则会因提高渣温而使炉渣脱硫能力降低，试验表明，当JCH-2熔渣中MgO含量为10％，JCH-4熔渣中MgO含量为18％时对脱硫有利；熔渣中较高的Al2O3含量不利于炉渣脱硫的进行。