红土镍矿由含镍硅酸盐超基岩石长期风化形成,广泛的分布于热带及亚热带地区,占据了世界镍资源的70%。随着高品位硫化镍矿的过度消耗,其储量急剧减少,人们将研究和开发重点放在了资源更为丰富的红土镍矿上。本文针对云南某镁质贫镍红土矿为原料,采用煤基还原焙烧-磁选工艺,在对矿物进行物化性质分析的基础上,并结合热力学计算,开展了氯化钙强化煤基还原-磁选富集镍的研究。研究结果为的镁质贫镍红土矿开发利用提供了理论指导。本文对原矿进行了化学成分、X-射线衍射、TG-DSC等分析,结果表明,矿石中主要矿物为蛇纹石和石英石,并伴随一定的铁矿石,镍含量为0.82%,其中81.49%的镍分布于硅酸盐中。在热力学分析的基础上,采用氯化钙强化镁质贫镍红土矿还原-磁选的方法,研究了还原时间、还原温度、还原剂用量及氯化钙用量对富集镍的影响。结果发现,矿石添加8 wt.%无烟煤和12 wt.%CaC12·2H20,在1150℃还原40 min,还原焙砂湿磨12 min后经磁场强度为250 mT的磁选可富集获得镍品位为11.83%,回收率为97.38%的镍铁精矿。相比于未添加氯化钙,镍的富集比由3提高到了 14,极大的提高了镍的富集效果。进一步对氯化钙强化还原-磁选富集镍的作用进行研究,结果发现氯化钙的的促进作用主要表现在:(1)氯化钙与矿石中的二氧化硅在600℃水解生成氯化氢气体,以氯化矿石中的金属氧化物,改变金属氧化物直接还原路径为氯化、还原路径,提高了镍的还原效率;(2)氯化钙使矿石中蛇纹石提前脱水转变为镁橄榄石相,释放出蛇纹石中的氧化镍,氧化镍与矿石中的铁氧化物在高温反应生成尖晶石,促进镍、铁聚合继而被还原成金属镍铁。