中科镁基（北京）科技有限公司

China scientific magnesium  (Beijing)  technology co.LTD

镍铁渣是冶炼镍铁和红土镍矿生产镍铁时产生的固体废渣，多为镍铁合金冶炼渣，其矿物组成主要有铁镁橄榄石和铁橄榄石，化学成分中SiO₂、Fe₂O₃ 含量较高，因而可替代部分黏土和铁粉作为制备水泥熟料的原材料。结合镍铁渣的自身特性，利用传统技术和工艺很难做到对镍铁渣进行全部回收利用，不能从根本解决冶炼渣堆存引发的环境问题。因此，开发一种高掺杂量、低成本的镍铁渣资源化方法，既可以实现镍铁渣的全部回收利用，减少对环境的危害，能够解决目前冶炼过程的无害化，真正做到“无废料、无尾矿、无公害”。

据统计，我国镍铁渣年排放量约3000万吨，已成为继铁渣、钢渣、赤泥之后的第四大冶炼渣，总资源化利用率仅为8%—15%，绝大部分被填埋或露天堆放。高炉镍铁渣和电炉镍铁渣化学成分中氧化物种相似，高炉镍铁渣化学成分主要以SiO₂、Al₂O₃、CaO为主、此药成分是Cr₂O₃、MgO、Fe₂O₃、SO₃等，属于SiO₂-Al₂O₃-CaO系，CaO含量一般在20%左右，铁化合物含量较低，具有明显的高钙铁低特点；电炉镍铁渣化学成分主要以SiO₂、MgO、Fe₂O₃为主，次要成分以Cr₂O₃、Al₂O₃、CaO、SO₃等，属于SiO₂-MgO-Fe₂O₃系，相比较于高炉镍铁渣，其显著特点是MgO含量高达20%，CaO含量较低（≤10%），铁化合物含量较高，具有明显的镁高铁高钙低特点。

镍铁渣主要成分（%）

3.1传统资源化技术应用

• 水泥生产：高炉镍铁渣具有潜在胶凝活性，磨细成微粉可作为水泥活性混合材使用。

• 制备混凝土：将镍铁渣作为混凝土掺合料和集料，应用于混凝土领域。

• 制备新型墙体材料：利用镍铁渣代替砂石或部分水泥用作骨料或胶凝材料来制备。

• 微晶玻璃有价金属回收无机矿物纤维等。

3.2传统资源化技术存在的问题

• 镍铁渣按生产工艺分为高炉镍铁渣和电炉镍铁渣，以上传统技术主要以高炉镍铁渣为主来实现资源化利用，但是电炉镍铁渣的资源化利用率仍然偏低，技术缺乏较为严重。

• 电炉镍铁渣具有镁高铁高钙低特点，晶体主要为镁（铁）橄榄石，潜在活易性低易磨性较差，因此利用传统技术很难充分实现电炉镍铁渣的资源化利用，导致大多数电炉镍铁渣还是堆存或填埋处理，亟需开发新的技术并实现工业化应用。

中科镁基利用电炉镍铁渣制备的耐火材料，在力学性能方面抗折强度可达10MPa以上，抗压强度可达50MPa以上，耐火度高于1400℃，可在1200℃条件下长期使用，能够应用于高温、腐蚀等极端场合。

镍铁渣耐高温耐酸碱材料28天力学强度指标

镍铁渣耐高温耐酸碱材料技术工艺图

下图为中科镁基利用电炉镍铁渣制备的耐高温耐酸碱材料样品，根据抽样检测结果显示：力学抗压强度在60-84MPa左右，耐高温（1200℃持续煅烧12h，线变化率仅为1.025%），烧失量为7.49%，无膨胀、无裂纹，符合GB/T 4513.1-2015标准。

1. 利用镁基胶凝材料实现镍铁渣的资源化：技术立足于镍铁渣的资源化利用，以镍铁渣为主要原料，通过少量镁基胶凝材料和激发剂，将镍铁渣制备成各种耐高温、耐酸碱等功能性建材。

2. 针对性的优化改性剂和配方，通过调配改性剂和激发原有镍铁渣的活性，极大的提高了材料的强度和耐水性。

3. 在镍铁渣镁基胶凝材料产品研发领域，研发了普通建材、高强混凝土、高端建材产品。

4. 本技术涉及的镍铁渣建筑材料的制备方法，远高于目前固体废弃物资源化产品的掺量，大大降低了镍铁渣资源化的成本和难度。