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镍是一种重要的战略金属，主要用于不锈钢、高温合金、电镀和化工等行业，在国民经济的发展中具有极其重要的地位。镍主要消费于不锈钢生产，不锈钢用镍约占全球镍消费总量的66％。近年来，中国不锈钢业的快速发展导致了世界镍的供不应求，而硫化镍矿的逐渐枯竭促使红土镍矿的开发利用变得迫在眉睫。目前我国企业处理红土镍矿主要是高炉和矿热炉处理工艺。前者依赖焦煤资源，二者电耗巨大，无法满足可持续发展的需要。本研究通过分析还原过程中存在的问题，探究直接还原法处理低品位红土镍矿的新方法。 本研究以印尼三层红土镍矿为原料，运用X射线荧光光谱分析(XRF)、化学分析(ICP)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-差热扫描量热分析(TG-DSC)等检测手段对红土镍矿的工艺矿物学特性进行了研究。结果表明:该红土镍矿中镍不以独立矿物存在，主要与镁、铁以类质同象的形式存在于蛇纹石等硅酸盐矿物晶格中，其余的少部分镍以硫化镍和吸附镍的形式存在，属于典型的硅镁镍矿，难以用传统选矿方法富集。红土镍矿矿物成分复杂，加热过程的变化有脱水(OH)和相转变等热效应特征。通过对三层红土镍矿比较，最终选定B矿为试验用矿。 本研究通过配煤直接还原红土镍矿，采用直接还原富集-磁选分离技术，将矿石中的镍和铁直接还原制成金属镍和铁，并通过磁选分离使其得到富集。试验考察:在红土镍矿配煤直接还原条件下，还原温度、还原剂量、熔剂配比对镍、铁还原率的影响，以及镍铁颗粒聚集、长大的规律。 研究结果表明: (1)镍、铁能被还原并能聚集成镍铁颗粒，与期望相符合。 (2)确定了最佳工艺条件为:焙烧时间30min，还原剂量C/O=1.3，还原温度1300℃，熔剂(CaO)加入量为7.5％，磁场强度为1320Oe，可获得镍回收率91.17％，铁回收率89.64％的精矿。 应用XRD、SEM、EDS等分析手段对直接还原后物料的矿物组成、微观形貌等工艺矿物学特性进行了系统的研究。结果表明:还原温度影响直接还原发生的可能性，渣相碱度影响炉料中渣的组成以及镍铁元素从基体中溢出富集形成镍铁颗粒的速度，上述因素是影响直接还原过程的主要因素。 本文探索了采用直接还原工艺处理红土镍矿的新方法，为红土镍矿资源利用开辟了新的途径。