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金川镍冶炼系统每年产生约160万吨含铁镍渣,这些弃渣含有铁、镍、铜等有价金属,是一种具有巨大潜力的可利用二次资源。但是,金川公司在镍废渣综合利用中发现,渣中铁主要以铁镁及铁橄榄石形式存在,选分富集困难,还原性差;从铁橄榄石中熔融还原FeO时,存在能耗高、渣量大、经济性不好等难题。为此,课题组提出对现有造锍熔炼渣进行成分调控,从源头调整熔炼渣型,以利于后续还原提铁的设想。这将对实现镍渣的综合利用有重要的实际应用价值。本文以金川镍精矿闪速造锍熔炼渣型为研究对象,构建了不同氧分压条件下―NiO‖-FeO-CaO-SiO2-MgO系渣液相区和等温线图,探讨了渣组分含量变化、造锍熔炼工艺参数对炉渣熔点、黏度、渣物相微结构演化影响机制。获得的主要研究结果如下:（1）根据对金川镍闪速熔炼系统调研的结果,初步选定改型后镍渣成分,并利用FactSage软件构建不同氧分压下―NiO‖-FeO-CaO-SiO2-MgO五元系相图。结果表明:当氧分压从10-5atm降到10-9atm时,相图中的橄榄石区域增加而尖晶石区域减小;当CaO含量从5%增加到17%时,1250℃和1300℃的液相区域逐渐增大,含量超过17%后,液相区域反而减小;当MgO含量从5%增至13%时,1300℃的液相区域逐渐减小,直至消失。确定改型后镍渣成分范围:CaO（wt%）:517%,MgO（wt%）:511%,Fe/SiO2:1.01.6。（2）在选定渣的成分内,配制镍渣,进行1000-1200℃下渣物相分析。XRD分析结果表明:在1150℃时当PO2从10-6atm降到10-8atm时,渣中析出Fe3O4减少,（Fe,Mg）SiO4和Fe2SiO4增加;当CaO含量从5%增至17%时,物相中（Fe,Mg）SiO4和Fe2SiO4减少,Fe3O4增多,当CaO含量超过13%后出现Ca2MgSi2O7。（3）使用CQKJ-II型矿渣熔化性温度测定仪测定了镍渣熔点。结果表明:当Fe/SiO2=1.2,MgO（wt%）=9,CaO含量介于517%之间时,渣的熔点先减小而后增加,在CaO为1315%时达到最低值—1181℃;当CaO（wt%）=15,MgO（wt%）=9,Fe/SiO2控制在1.01.6时,熔点从1206℃降至1179℃;当CaO（wt%）=15,Fe/SiO2=1.2,控制MgO含量从5%升至11%时,渣熔点从1204℃增至1248℃,高MgO含量对造锍熔炼不利。（4）使用RTW-10型熔体物理化学性能综合分析仪,充N2条件下测定了选定成分镍渣的黏度。研究结果表明:镍渣的黏度随温度变化呈现典型弱碱性渣η-T曲线特征;在1300℃下当Fe/SiO2=1.2,MgO（wt%）=9,CaO含量从5%增加到17%时,黏度先减小后增大,在氧化钙为13%达最小值0.11Pa·S;在1300℃下CaO（wt%）=15,MgO（wt%）=9,Fe/SiO2=1.2时黏度最小;1400℃的所有测试渣的黏度都低于0.063 Pa·S;（5）对选定成分的镍渣进行的电导率和表面张力研究表明:在1400℃条件下,在Fe/SiO2=1.2,MgO（wt%）=9,CaO含量从5%增至17%时,电导率由1.42Ω-1·cm-1增加到1.73Ω-1·cm-1,表面张力由471N·m增加到485N·m;Fe/SiO2由1.0增至1.6时,在1400℃时电导率由1.51Ω-1·cm-1增至1.74Ω-1·cm-1;在温度<1350℃,渣中MgO含量从5%增加到11%时,镍渣电导率减小。综合上述不同氧分压下镍渣相图、物相组成及性能分析结果,得出在精矿带入炉渣高达MgO（wt%）=9条件下,适于镍造锍熔炼冶炼要求的高钙低硅渣的成分范围为:CaO（wt%）=1315%,Fe/SiO2=1.01.4。在该成分范围内,炉渣的熔化温度均低于1200℃,测试样品1300℃下黏度都低于0.5 Pa·S,1400℃的黏度都低于0.063Pa·S,能满足现有造锍熔炼工艺对渣性能的基本要求。该渣型对渣—锍分离以及渣中有价金属的熔解损失的影响还有待进一步研究。