伴随着硫化镍矿的日益枯竭,工业发展对镍的需求日益增加,如何经济高效的开发红土镍矿,对国民经济发展具有重大的意义。当下处理红土镍矿的主流工艺回转窑干燥预还原-电炉熔炼法和高炉法,虽然经过多年的发展,但是依然存在着不可忽视的问题(能耗高)。采用回转窑还原焙烧-磁选工艺处理红土镍矿,相较而言更加节能环保。本文针对印尼出产的红土镍矿进行了理论和实验研究,对焙烧及磁选工艺的影响因素进行了分析,研究结果可为实际生产提供参考。本文首先通过设计正交试验,对红土镍矿还原焙烧进行了实验研究,探讨了配碳量、焙烧温度、焙烧时间等因素对实验还原效果的影响。在此基础上推荐了较好的工艺参数:内配碳C/O=0.9;焙烧温度在1250℃;焙烧时间在90 min。结果表明:对有磁物中Ni品位影响程度的主次顺序为:焙烧温度~焙烧时间>配碳量;对有磁物中Ni回收率影响程度的主次顺序为:焙烧温度>配碳量>焙烧时间;对有磁物产率影响程度的主次顺序为:焙烧温度>>配碳量~焙烧时间。通过磁选实验研究了磁选方式、磨矿时间、磁场强度等对磁选效果的影响。结果表明:较好的磁选方式为慢速进料,并且磁选二次,每次磁选时的磁场强度为940高斯;磨矿时间对磁选效果有影响,建议的磨矿时间为90 min;在研究的磁场强度范围内,磁场强度对磁选效果影响较小。在建议的焙烧工艺参数及磁选条件下,对实验原料(Ni含量1.5%左右),经还原焙烧-磁选后所得有磁物的参数为:Ni的回收率大于85%;有磁物中Ni品位为4.5%左右;有磁物的产率为32%左右。在实验的基础上,通过焙烧回转窑的窑内物料平衡及热量平衡计算,得到回转窑焙烧的天然气单耗及烟气量、成分等参数,为回转窑的设计提供了所需参数。结合回转窑焙烧的物料平衡及热平衡,进行了焙烧回转窑的选型计算,确定了回转窑的有效内径、转速等参数,求得物料在所选回转窑内停留时间约为146 min,高温焙烧区域停留时间约为90 min,可满足焙烧工艺所推荐工况的焙烧要求。