低冰镍加工工艺的核心在于通过多阶段冶炼提取镍金属。原料通常来自红土镍矿或硫化镍矿经初步熔炼获得的低品位冰镍(Ni含量约20-40%),这种中间产物需要经过转炉吹炼进一步提纯。在1250-1350℃高温下,向转炉内喷射富氧空气,使铁、硫等杂质氧化形成炉渣或二氧化硫气体逸出,最终得到高冰镍(Ni+Cu含量达70-75%)。
需要重点关注吹炼过程的温度控制,特别是当镍锍(熔融态冰镍)进入沉淀分离阶段时,过高温度会导致钴等有价金属损失。现代工艺常采用卡尔多转炉或PS转炉,配合氧气顶吹技术(AOD)实现深度脱硫。在杂质去除方面,硅酸盐系熔剂(如石英砂)和石灰石按特定比例(CaO/SiO₂≈0.8)加入,能有效降低渣中镍含量至0.2%以下。
后续处理包括缓冷破碎、磁选分离等工序。值得注意的是硫化镍阳极电解精炼环节,采用隔膜电解槽(电流密度200-250A/m²)生产电镍的纯度可达99.8%以上。近年出现的加压酸浸技术(HPAL)可直接处理低品位原料,但投资成本较高,更适合钴含量大于0.1%的矿种。整个流程中镍回收率可达到92-96%,这取决于原料特性和过程控制水平。