镍铁冶炼工艺流程主要分为湿法冶炼工艺流程和火法冶炼工艺流程，但世界范围内比较成熟的利用红土镍矿冶炼镍铁合金的工艺方法仍旧以火法冶炼为主。 火法冶炼镍铁是在高温条件下，以C（或Si）作还原剂，对氧化镍矿中的NiO及其他氧化物（如FeO）进行还原而得。同时采用选择性还原工艺，合理使用还原剂，按还原顺序NiO、FeO、Cr2o3、SiO2进行还原反应。 因不同产地的镍矿成分不同，NiO及各种氧化物之间组成的化合物也有所不同，因而，在镍铁冶炼过程中，其实际反应较复杂。反应生成的Ni和Fe能在不同比例下互溶，生成镍铁。
在铁合金生产中，镍铁属于较难熔的金属之一，镍铁冶炼工艺流程主要有三种：1、高炉法冶炼;2、回转窑直接还原熔炼;3、回转窑-矿热炉法;我国国内采用的最多的即是回转窑-矿热炉法，其熔炼完整的工艺流程是：原矿干燥及大块破碎→配煤及熔剂进回转窑彻底干燥及预还原→矿热炉还原熔炼→镍铁铁水铸锭及熔渣水淬→产出镍铁锭(或水淬成镍铁粒)和水淬渣。
镍铁冶炼工艺流程主要工序组成如下：
(1)干燥：镍矿采用回转干燥筒去除水分;
(2)配料：将红土矿与无烟煤和石灰石按比例配料、混合;
(3)预还原：在回转窑内还原;
(4)冶炼：热料直接入矿热炉冶炼;
(5)精炼：对合金进行脱硫和脱硅、脱碳精炼;
(6)浇注或粒化：粒化、干燥、包装或浇铸机铸锭;
(7)烟气净化：废气进除尘器后排放和电炉煤气回收。
镍铁冶炼工艺流程采用回转窑矿热炉法冶炼镍铁的工艺流程具体如下：
1、红土镍矿由港口运送到料场堆存、混匀。在原料场堆存与预混匀的红土矿先经过干燥窑脱除大部水分后破碎、筛分，石灰石、还原剂在原料场、备料间加以筛分破碎后，与干燥后的红土矿一起配料混匀送入回转窑。
2、在回转窑中，原料经进一步干燥、培烧、预还原，制成约900-1000℃的镍渣(部分还原后的产物)。回转窑烟气经余热锅炉、除尘、脱硫化后排放，粉尘与原料混合后再次入窑。
3、镍渣在封闭隔热状态下(高架送料小车)加入矿热炉料仓(内衬耐火砖)。根据工艺要求，热态还原产物采用电子轻轨衡进行二次配料后，送矿热炉熔炼系统。通过不同位置的下料管分配到矿热炉内。矿热炉为半封闭(或全封闭)式，自焙电极，埋弧冶炼，还原并熔分粗制镍铁和炉渣，同时产生含CO约75%的矿热炉荒煤气，荒煤气经过净化送到回转窑烧嘴，与煤粉一起作为燃料。除尘灰经处理后，返回到原料场。矿热炉炉渣经过水淬后可作为建筑材料，用于道路建设、制砖。
4、液态镍铁合金从矿热炉定期放入钢包内，由钢包车运到浇铸厂房浇铸，合格镍铁锭入库外销。矿热炉的产品是粗制镍铁，出铁前可预先在铁水包加脱硫剂，出铁同时脱硫。
5、粗制镍铁含Si、C、P等杂质，需要继续精炼。扒渣后，兑入转炉，吹氧脱硅，同时加入含镍废料以防铁水温度偏高，脱硅后扒渣(或者挡渣出铁)，兑入碱性转炉，吹氧脱磷、脱碳，同时加入石灰石造碱性渣，碱性转炉精炼后的镍铁水送往浇注车间，铸成合格的商品镍铁块或热态直接送往炼钢厂。
镍铁冶炼工艺流程火法工艺主要处理含镍含镁很高的硅镁镍型红土矿。冶炼工艺主要包括回转窑干燥－电炉熔炼法、鼓风炉硫化熔炼法、高炉还原熔炼法等，产品主要为镍铁合金和镍锍产品，镍铁合金主要供生产不锈钢，镍锍则作为镍进一步冶炼的原料。
火法工艺镍铁冶炼工艺流程还可以分为：镍铁工艺、镍硫工艺以及还原焙烧-磁选法三类。
（1）镍铁冶炼工艺流程-镍铁工艺
镍铁是采用火法工艺处理镍红土矿的产品，其工艺流程为：首先将矿石破碎到50-150mm，在回转窑煅烧，700℃产出焙砂，将其加电炉，再加入10-30mm的挥发性煤，经过1000℃的还原熔炼，产出粗镍铁合金，再经过吹炼产出成品镍铁合金。
（2）镍铁冶炼工艺流程-镍硫工艺
该工艺是在生产镍铁工艺的1500-1600℃熔炼过程中，加入硫磺，产出低镍硫，再经过转炉吹炼生产高镍硫。生产高镍硫的主意工厂有：法国镍公司、印尼的苏拉威西.梭罗阿科冶炼厂。
（3）镍铁冶炼工艺流程-还原焙烧-磁选法
该法是利用粉煤灰作为还原剂，在450℃高温下强烈还原固相氧化镍和氧化钴，使焙砂中的镍和钴100%呈金属状态，然后通过湿式磁选回收镍和钴。
2、湿法工艺
镍铁冶炼工艺流程-湿法冶炼工艺可分为：还原焙烧-氨浸工艺和常压酸浸工艺，此外还有加压酸浸工艺、微波加热-FeCl3氯化法、生物浸出工艺等。
（1）镍铁冶炼工艺流程-还原焙烧-氨浸工艺该法是由Caron教授发明，最早在古巴得到应有。工艺为：将红土700℃温度还原焙烧成镍、钴合金，再经过多级逆流氨浸。镍、钴等金属进入浸出液。浸出液经硫化沉淀，沉淀母液再除铁、蒸氨，产出碱式硫酸内，煅烧后转化成氧化镍，也可经还原生产镍粉。
（2）镍铁冶炼工艺流程-常压酸浸工艺该法是目前红土矿处理工艺研究较为热门的方向。工艺为：对镍红土矿先进行磨矿和分级处理，将磨细后的矿浆与洗涤液和硫酸按一定的比例在加热的条件下反应，将矿石中的镍浸出进入溶液，再采用碳酸钙进行中和处理，过滤进行固液分离，得到浸出液用CaO或Na2S做沉淀剂进行沉镍。
3、火法-湿法结合工艺
镍铁冶炼工艺流程火法-湿法结合工艺的工厂，目前世界上只有日本冶金公司的大江山冶炼厂。主要工艺过程为：原矿磨细与粉煤混合制团，团矿经干燥和高温还原焙烧，焙烧矿团再磨细，矿浆进行选矿分离得到镍铁合金产品。
镍铁冶炼工艺流程利用红土镍矿炼精制镍铁的回转窑－矿热炉（RKEF）工艺技术是近年来新兴的镍铁冶炼技术，2004年，乌克兰帕布什镍铁厂改进回转窑干燥－电炉熔炼法（RKEF）用红土镍矿生产镍铁取得了引人注目的经济效益。RKEF工艺由此声名鹊起，这种生产工艺适合于在运输条件好的地区建设镍铁生产厂。中国近年来大力引进这种技术，沿海地区兴建起一批现代化的镍金企业，如广青金属科技。
镍铁冶炼工艺流程生产流程：矿石、石灰石、还原剂在原料场、备料间加以筛分破碎后，混匀配料送入回转窑。在回转窑中，原料经干燥、焙烧、预还原，制成约1000℃的镍渣，回转窑烟气经余热锅炉、除尘、脱硫化后排放，粉尘与原料混合后再次入窑。原料场→筛分、破碎和混匀配料→回转窑→矿热炉→铁包脱硫→精炼转炉→浇铸。在这个基础上，发展了对原料预干燥、原料制球、回转窑节能和余热发电、矿热炉高效冶炼和低熔点渣系配料、采用底吹或侧吹精炼转炉替代顶吹转炉、镍铁粒化等技术，适用于不同条件的工厂。
镍铁冶炼工艺流程典型工艺装备组成：2台5.0×100m回转窑、2台63MVA的密闭矿热炉、40t的底吹精炼转炉，造粒和铸块设备。年产镍铁10.12万t(镍金属2～2.2万t)。鉴于国产设备的成熟度和运输条件制约，为降低投资，国内的在建工厂采用4座回转窑、2台48MVA矿热炉的方案将可以缩短建设周期，收到好的经济效益。
镍铁冶炼工艺流程用火冶法处理氧化镍制取镍铁和金属镍，硅酸氧化矿可以用火冶法熔炼，经还原、熔化和精炼得到镍。还原时要争取使氧化镍完全变为金属镍。熔化时流言蜚语镍铁将同较轻的渣分开。镍铁的含镍量取决于部分还原过程的选择能力。采用焦炭作还原剂，也可采用硅铁作还原剂。为了除去粗镍铁中的杂质碳、硫、磷和铬，必须进行精炼。
