1、引言
　 　 鎳渣是鎳冶煉過程產生的固體廢渣，化學組成因鎳礦來源和冶煉工藝的不同而存在較大的差異，但所含主體元素為SiO2、Fe2O3、MgO和Al2O3等。水淬渣具有一定的化學活性，其他則化學活性較低。我國煉鎳工業每年產出冶煉廢渣160萬噸左右，歷史積累量已達數千萬噸。以金川公司為例，到2012年底已累計堆存約3300萬噸。目前，我國鎳渣主要處理方法是進行堆積存放，不僅占用了大量的場地，而且還給環境造成了影響。鎳渣中含有SiO2、Fe、MgO、CaO、Al2O3及Ni、Cu、Co等有價元素，具有可觀的綜合利用價值。對鎳渣進行資源化綜合利用，不僅可以使環境負擔轉化為經濟優勢，而且可以消除由鎳渣積存對環境造成的影響，具有顯著的經濟與環境效益。
　 　 2、綜合利用研究現狀
　 　 目前，我國煉鎳廢渣的利用途徑主要有以下幾個方面：
　 　 2.1 　用作井下充填膠結料
　 　 鎳渣用作井下充填膠結料主要是為了解決以熔融態鎳渣提鐵后產生的大量水淬二次渣的處理問題而進行的研究，且研究和利用已經較為成熟解決鎳渣活性低的方法是以脫硫石膏和電石渣為主激發劑，硫酸鈉及水泥為輔激發劑來發揮鎳渣的活性。
高術杰等研究了鎳渣在激發劑激發下的水化機理。結果表明： 膠凝物質的產生一是反應生成大量鈣礬石，二是由于鈣、鎂離子因[SiO4]4-和[AlO4]5-晶格的破壞而能直接參與反應，并水化成含有鈣、鎂離子的水化硅鋁酸鹽凝膠。
　 　 以王佳佳、楊志強、李克慶為代表的三組研究人員研究了在滿足靜載強度條件下鎳渣、激發劑的最佳摻量，最佳細度及膠砂配比。綜合三組的研究成果可以得出結論：機械活化以磨細到比表面積分別為620 m2/kg的鎳渣尾礦、200 m2/kg的脫硫石膏、200 m2/kg的電石渣、300 m2/kg的水泥熟料，并以磨細后鎳渣、脫硫石膏、電石渣、硫酸鈉、水泥熟料按85%、5%、5%、3%、2%的配比作為膠凝材料，另外添加0.156%的高效減水劑以增強性能，再與棒磨砂以1:4的比例配制成質量分數為79%的膠結料，所表現出的抗壓和抗折強度總體狀態，能可以滿足井下充填膠結體的強度要求。
　 　 張福利等通過試驗驗證了上述摻量及配比生產出的充填膠結料在靜載和動載下的強度，結果表明，以1:4的膠砂配比制作的充填體在動態加載條件下的28 d抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度分別比靜態加載條件下高57%、72%、127%。
　 　 2.2 　在建筑材料方面的運用
　 　 2.2.1 用作水泥混凝土集料
　 　 單昌峰等研究發現鎳渣摻量為50%條件下，制成的混凝土試塊強度最高。摻加減水劑有利于增加鎳渣混凝土后期的強度，說明鎳渣的摻入對減水劑與混凝土的相適應性沒有影響。
　 　 樊佳磊采用濕粉煤灰、鎳渣、石灰石的配料方案，在預分解窯水泥熟料生產線上生產出了高標號水泥熟料，工業廢渣的摻配比例為25%。
朱長慶在水泥熟料生產中將粘土-鐵礦石替換為濕粉煤灰-鎳渣，替換配料后，在原材料粉磨階段通過控制入磨粒度和粉磨細度等解決了入磨硅石難磨，物料粒徑大，粉煤灰水分高的問題，產生了較好的經濟效益。
　 　 2.2.2用于生產水泥
　 　 費文斌等以少量熟料作為激發劑，綜合利用銅鎳渣、礦渣、電石渣、煤矸石等工業廢渣作為主要的膠凝材料，進行少熟料水泥的研究,結果表明是完全可行的。試驗中銅鎳渣摻量達到30%。
　 　 劉玉峰等以濕粉煤灰-鎳渣配料替代粘土-鐵礦石配料,并用其它工業廢渣作為礦物摻合料，利用現代的窯外分解窯及大型中卸烘干磨生產P?C32.5R復合硅酸鹽水泥，P?O32.5R普通硅酸鹽水泥及P?O42.5以上標號水泥,取得了成功。
　 　 一些鎳渣因含氧化鎂過高而使在水泥行業的應用受到限制。肖景波等對鎳渣降鎂工藝進行了研究，在優化工藝條件下鎂去除率在90%以上，可以將富鎂鎳渣中的氧化鎂有效控制在4%以下，使符合水泥行業技術要求。同時，利用脫鎂溶液制得了堿式碳酸鎂及氫氧化鎂產品，不僅解決了鎳渣在水泥行業的大宗量利用問題，還實現了對其中鎂資源的綜合利用。
　 　 2.2.3用于生產建筑砌塊
　 　 鎳渣具有潛在活性，在激發劑的作用下可以作為膠凝材料，同時破碎分級后的鎳渣又可以作為粗、細集料，利用鎳渣這兩方面的特點可以提高生產建筑砌塊中高鎳渣的利用率。徐彬等制作的建筑砌塊中膠凝材料由5%的堿性激發劑、18%的校正劑以及77%的磨細鎳礦渣組成。該建筑砌塊中鎳礦渣摻量達94%，抗壓強度達28.9MPa。
　 　 2.2.4用于生產微晶玻璃
　 　 王忠杰等利用金川公司閃速爐溶煉后的水淬渣，按鎳渣：高爐礦渣：石英粉為25：75：10的配比混磨并以一定工藝研制出了鎳渣-高爐礦渣微晶玻璃。試驗表明，以鎳渣、高爐礦渣為主要原料的微晶玻璃具有優良的力學性能，同時具備耐酸、耐堿性能。
　 　 2.3分離提取金屬和非金屬元素
　 　 鎳渣中含有較高的Si、Fe、Mg、Al、Ni、Cu、Co等有價元素，目前主要通過采用酸堿聯合浸出法進行浸出分離并制備相關化工產品。
　 　 肖景波等研究了以硫酸分解鎳渣，用氫氧化鈉處理酸浸殘渣制取高分散性白炭黑，由酸浸出液分離制備高純氧化鐵、氧化鐵工業顏料和鎳鈷精礦，并進一步由分離鐵、鎳、鈷后酸浸出液制備氫氧化鎂工藝，實驗確定了最佳工藝條件和工藝流程。研究結果證明，在優化工藝條件下，鎳渣中鎂、鐵浸出率分別達到93.5%和83.1%，鎳、鈷浸出率分別達到97.3%和99.8%，二氧化硅堿浸出率達到95.2%。所制得的高純氧化鐵純度達到99.82%，氧化鐵紅工業顏料符合GB/T1863-2008標準。所得鎳鈷精礦含鎳22.7%，含鈷7%。所得白炭黑外觀呈微珠狀，具有良好的分散性，各項性能指標符合綠色輪胎行業技術要求。為鎳渣的全元素、無害化綜合利用找到了一條切實可行的途徑。 　 　 　
　 　 王寧等研究出從鎳渣中回收硫酸鎳、硫酸銅、硫酸鈷的工藝。工藝用酸浸的方法將鎳渣中的鎳、銅、鈷元素以離子形式溶于酸液中，再進行分離和提純，最終得到結晶脫水后的硫酸鎳、硫酸銅、硫酸鈷。
　 　 2.4其它利用途徑
　 　 提取Fe：
　 　 鎳渣中含有40%~55%的鐵,鎳渣提鐵被認為是一種能直接產生經濟效益的利用途徑?采用熔融還原提鐵工藝,以鎳渣和石墨粉為主要原料,在最佳工藝條件下,金屬化率和鐵回收率分別達到97.01%和96.58%,所得產品可直接用于電爐煉鋼?利用鎳渣生產微合金鐵工藝,對1300℃以上高溫鎳渣熔液進行預處理,利用鎳渣的高溫能量,在出渣過程中向熔渣噴吹生石灰粉?煤粉等造渣材料,使鎳渣堿度達到1.0以上,在高溫條件下,形成部分CaO·SiO2渣液和鐵液,經蔽渣器進行渣鐵分離,同時對渣中的含鐵料再進行磁選富集,然后作為煉鐵原料使用,可同時實現鎳渣中鐵與有價金屬元素(Ni?Co?Cr?Cu)的回收以及高溫熔融鎳渣的熱能利用?
　 　 制備鐵合金及耐蝕鋼:
以鎳渣為原料,生石灰為添加劑,焦炭和木炭為還原劑,利用工業水玻璃進行造粒,采用混合加料法在小型直流電弧爐中進行冶煉,調整還原劑與添加劑的比例,可制得合格硅鈣合金與硅鐵合金?
　 　 在高硅錳硅合金生產中,配入適量的具有較高MgO的鎳渣調整渣型,爐況穩定?爐渣粘度降低?出鐵口排渣順暢?渣中跑錳降低,可減少高CaO渣型對生產的不利影響,日產量提高7%?電耗降低8%?采用復合還原劑,當爐渣堿度為1.1~37?冶煉電流為2500A?冶煉時間為25min時,鎳渣中鐵的還原率可達95%以上,銅?鈷?鎳的還原率大于90%,可制得耐蝕鋼?
　 　 3、結語
　 　 綜上所述,火法煉鎳行業有大量的冶煉廢渣產生,其積存量的增加対環境造成了一定影響?但鎳渣中含有多種有價元素,對其進行資源化利用,不僅能夠消除對環境的污染,而且還將創造可觀的經濟效益?多年來,我國有關鎳渣綜合利用技術的研究取得了一些進展,為后續研究奠定基礎,積累了經驗?但客觀地講,目前我國鎳渣綜合利用產業化水平不高,因此,以現有研究成果為基礎進一步展開深化研究,尤其是全元素,無害化綜合利用新技術研究和應用研究,對我國煉鎳工業的可持續發展具有十分重要的意義?