孙开，王维，张子阳，朱光

高铁赤泥碳热还原制备镍铁合金

孙开1, 2，王维1, 2，张子阳1, 2，朱光3

(1. 河南科技大学 材料科学与工程学院，洛阳 471023；2. 有色金属共性技术河南省协同创新中心，洛阳 471023；3. 伊川电力集团总公司，洛阳 471312)

以高铁赤泥和红土镍矿为原料，焦粉为还原剂，通过高温直接还原方法制备镍铁合金，通过对不同温度、还原剂比例、添加剂比例制备的合金及残渣进行分析测试，研究不同还原条件对赤泥和红土镍矿还原过程的影响。结果表明，随还原剂焦粉比例增大，镍铁合金的收得率提高；焦粉质量分数为30%、还原温度为1 550 ℃时，镍铁合金收得率高达89.6%。随添加剂CaO和Na2CO3的加入，金属与残渣的分离效果显著提升。当Na2CO3的质量分数增加到6%时，红土镍矿中的镍全部还原进入合金，残余奥氏体变少并转变为马氏体，合金硬度提升，洛氏硬度(HRC)为52.5。

高铁赤泥；红土镍矿；铁合金；碳热还原；镍铁合金

赤泥是氧化铝生产过程中产生的主要固体废物，由于其富含氧化铁而呈现红色，因此被人们称之为赤泥[1−2]。赤泥每年的产量巨大，平均每生产1 t的氧化铝成品就会伴随有1.5～2 t的赤泥产生，目前全球每年会新增将近1.2亿吨的赤泥[3]。由于赤泥粒度细小，碱度高[4]，因此会对环境造成极大的影响。目前赤泥的利用率仅10%，主要的处理方法为筑坝堆积，此方法不仅会占用大量的土地，且随着污染物的迁移，易造成地下水污染及土地盐碱化[5−6]。赤泥尤其是高铁赤泥中的含铁量较高，同时含有一些可回收的铟、钪等稀有金属，具有潜在的利用价值[7]。……