兰州理工大学申莹莹教授、张婷同学《冶金研究技术》：

镍渣还原硫化冶炼回收镍、钴、铜新工艺

【研究背景】

在全球积极推动碳中和的背景下，资源的高效利用与循环再生已成为可持续发展的关键方向。作为冶金工业的副产物，镍渣中含有Ni、Co、Cu等多种有价金属，具有较高的资源回收潜力。从镍渣中高效回收有价金属，不仅有助于缓解资源供给压力，也契合当前绿色、低碳发展的战略目标。然而，经高温冶炼工艺产生的镍渣矿物组成复杂，其中Ni和Co主要以硅酸盐或氧化物相形式存在，使其直接回收与再利用难度较大。尽管Cu主要以硫化物相存在，但仍有部分被包裹于渣相中，这是镍渣处理过程中铜损失的主要原因。

【研究亮点】

提出了一种基于定向硫化的镍渣中Co、Ni、Cu高效分离与回收新方法。为实现高效回收，通过引入石灰石对渣相结构进行重构；以镍干精矿作为硫化剂，在不引入新杂质的情况下完成相转化；同时采用粉煤作为还原剂，促进硫化反应并辅助净化烟气。

【制备流程】

将四种原料粉末均经过破碎过筛（粒度小于0.74 μm）。按配比称量后混合均匀并压片，置于刚玉坩埚中。使用气氛烧结炉进行熔炼，未通入任何气氛。以5 ℃/min速率升温至1500 ℃，经过90 min保温过程后再以2 ℃/min速率降至室温。样品取出后去除坩埚，即可用于表征测试。

流程示意图

【结论】

在C提供的还原性气氛下，干精矿中的有效成分FeS₂可以有效硫化渣中的Ni和Cu。熔炼完成后在高温下进行清洁渣与锍的物理分离。与镍渣相比，净化后的渣料中钴、镍、铜含量分别显著降低50%以上、60%以上和25%以上。本研究建立了一种可推广、更清洁的还原-硫化工艺路线，该路线实现了从镍渣中可持续回收钴镍铜的目标。

【论文链接】

https://doi.org/10.1051/metal/2025114