镍铁冶炼用各项原材料及辅料级别等级要求
原料质量和供应状况直接关系到镍铁冶炼的技术经济指标，是保证按计划品种顺利生产、实现优质、高产、低耗、高效的前提。要大力改进冶炼原料供应管理，积极实现冶金原料“精细化”，确保冶炼原料化学成分和物理性能满足技术条件，保持连续供应原料成分和物理性能稳定。
镍铁冶炼所需的基本原料分为主料即氧化镍矿、含镍、铁的返料，辅助材料即还原剂、熔剂、成球粘结剂等。
氧化镍矿及回料
氧化镍矿的一般成分如表1所示。对于硅酸盐氧化镍矿的火法冶炼，外购的矿石首先要经过进一步的筛选或手选，排除那些大块、风化差、镍含量低的矿石，然后再进行均质处理，才能获得镍含量高且稳定的矿石。
表1 氧化镍矿类型及成分
氧化镍矿一般含有30%左右的自由水和结晶水，干燥后仍含有20%左右的结晶水，必须经过720℃以上煅烧、充分排水、预还原后才能入炉冶炼。
红土矿是一种由铁、镍氧化物组成的次生共生矿石，其特点是硬度低、含水量高（ω（H2O）=20%-40%）、易泥化，品位在1%左右。据统计，红土型镍矿占世界镍储量的75%以上，是十分宝贵的镍资源。红土矿各组分含量见下表2。
表2 红土组分的质量分数(%)
含镍不锈钢及合金冶炼产生的除尘灰，含镍物料加工产生的磨屑、酸洗泥、镀镍泥等含镍、铁的回料，按炉料成分要求经过烘干、脱水后，可与新矿一起用于制球，具有良好的技术效果和经济价值。
冶金辅助材料
1. 煤作为还原剂
煤炭是含碳量为46%～97%的固体燃料和化工材料，呈棕褐色至黑色，有暗淡至金属光泽，相对密度为1.1～1.8。在世界已探明的矿产能源地质储量中，煤炭资源最为丰富，约10万亿吨。中国已探明直接可利用煤炭储量1886亿吨，剩余可采储量900亿吨。我国煤炭一般分为无烟煤、烟煤和褐煤三大类。其中烟煤包括瘦煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤等。
1.1 煤的性质
煤的性质通常指煤的物理性质、化学性质和工艺性质。煤的性质与成煤植物的堆积环境、煤化程度等有关。煤的物理性质包括煤的光泽、颜色、密度、表面性质（润湿性、比表面积和孔隙率等）、光学性质（折射率、反射率）以及煤的热性质、力学性质、电性质和磁性质等。煤的热性质包括煤的比热容、煤的热导率、热稳定性等。煤的力学性质包括硬度、强度、可磨性等。煤的化学性质是指煤与各种化学试剂在一定条件下发生不同化学反应的性质，包括氧化、氢化、卤化、水解和烷基化等，以及煤与CO2的反应性，还包括用不同溶剂的萃取性。 煤的工艺性质是指煤在一定的加工条件下或在转变过程中所表现出的特性，如煤的可塑性、选择性、粘附性、结焦性、发热量、灰熔性和结渣性等。煤的性质决定了它的用途。
1.2 煤炭的主要用途
无烟煤的主要用途：
（1）煤化程度较高的无烟煤可作为还原剂（代替焦炭）精炼电石、碳化硅、赤磷、黄磷、镁钙磷肥、石灰、白云石及其他冶金产品（如烧结矿等），可作为石墨电极、合成氨等的原料，也可作为其他工业窑炉的燃料和还原剂。
（2）中等煤化度无烟煤中，低硫、低灰分煤可供高炉喷吹，块煤可供气化炉气化，块煤可代替焦炭在小高炉中作还原剂使用。
（3）煤化程度较低的无烟煤，用作合成氨、气化炉、高炉喷粉、矿石烧结以及火电、水泥、石灰等生产的原料。
不粘煤（烟煤）主要包括长焰煤、不粘煤、弱粘煤和瘦煤。其主要用途有：
（1）长焰煤主要用作机车、发电、工业锅炉、窑炉的燃料，经低温干馏制成各种液体燃料，制取合成原料气等，供发电机组制取煤气，经高压加氢制成各种液体燃料。
（2）不粘煤主要用作机车燃料、发电、各种工业锅炉、窑炉以及生产发电煤气等。
（3）弱粘煤主要用作机车、发电及各种工业锅炉、窑炉的燃料，用于发电机组制造煤气，为冶金、水泥、玻璃等工业提供能源，灰分和磷含量低的煤可作为炼焦煤。
（4）瘦煤用于发电、工业窑炉和制造合成原料或发生炉煤气，以及作为工业燃料。
褐煤的主要用途如下：
（1）将煤制成块状或压制成型，经气化、炼焦（加粘结剂）或低温干馏制成半焦、焦油等再加工产品。
（2）用作工业原料，制取活性炭、磺化煤、合成塑料，提取褐煤蜡、腐植酸钠等。
（3）农业肥料制造等。
1.3 煤质指标分类
国内外对煤炭质量的评定尚无统一的标准，根据相关资料，主要煤质指标等级如表3、表4所示。
表3 煤质指标等级（I）
表4 煤质指标等级（Ⅱ）
3.2.1.4 煤炭质量要求应用示例
过去氧化镍矿焙烧多采用低硫、低灰、高热值焦粉，为节省焦炭、提高工艺效果，现多采用无烟煤粉替代或部分替代。煤质要求为：灰分小于15%，硫分小于1.5%，磷分小于0.04%。气化炉用煤质见表5。
表5 气化炉用煤的质量要求
3.2.2 熔剂用石灰石
石灰石作为镍铁冶金的熔剂，其质量应符合下列要求：
（1）碱性氧化物（CaO）含量要高，酸性氧化物（SiO2+Al2O3）含量要低。石灰石中CaO的理论含量为56%，自然界中的石灰石总含有一定的杂质，所以实际含量要低于理论含量。冶炼要求石灰石中SiO2和Al2O3含量不超过3.5%，以提高石灰石的有效熔剂，也就是提高有效CaO活度。
（2）有害杂质S、P含量越低越好。石灰石一般含S为0.01%～0.08%，含P为0.001%～0.03%。
(3)石灰石应具有一定的强度和均匀的尺寸。
石灰石的化学成分及粒度要求见表6、表7。
表6 石灰石化学成分要求
表7 石灰石粒度要求
3.2.3 粘结剂用膨润土
膨润土又称皂土，分钙质、钠质两种，是以蒙脱石为主的层状粘土矿物，作为成球粘结剂，加入量为成品的1%-2%，其质量要求如下：
（1）最适宜含水量为7%-8%（干燥温度不超过149℃）。
（2）小于0.043毫米的颗粒含量大于70%，小于0.074毫米的颗粒含量大于90%，小于0.15毫米的颗粒含量不小于97%。
（3）膨润土应具有以下形貌：3g膨润土与0.15g化学纯氧化镁和100ml蒸馏水混合，静置24h，不得产生沉淀。胶体量不得少于90ml，上层溶液不得超过10%。膨润土质量参考指标见表8。
表8 膨润土质量参考指标
实践证明，在氧化镍矿制粒过程中使用粉碎石灰粉（消石灰）代替膨润土作粘结剂是合理的，值得推广。