用加压硫酸浸出法处理含褐铁矿的红土矿石:化学过程和动态特性

摘要

用加压硫酸浸出法处理含褐铁矿的红土矿石的目的是从赤道附近的红土矿石中回收镍和钴,用这种方法取代耗能较高的火冶过程。用这种方法时可得到较高的镍、钴提取率(大于95%),提取过程的选择性较高,因为铁和铝同时发生溶解和沉淀。用分批加压浸出的方法进行了试验研究,在试验中采用了带有酸加入和取样装置的钛质高压釜。试验条件与工业实践的相近,具体是:矿浆浓度30%;酸:矿石为0.2;温度为230℃～270℃,用发射电子显微镜分析法考查了褐铁矿原料及浸出过程中固体产品的性质。研究表明,褐铁矿由针状的、密实的针铁矿集合体组成。镍主要与该矿物相相结合。在浸出中针铁矿连续地溶解并释出镍,而铁以致密的赤铁矿颗粒再沉淀出来。还试验了一些多孔固体的动态模型,最终确定了一种能最好地描述镍溶解动力学的颗粒模型。经研究认为,硫酸向孔隙扩散的阶段是速率控制阶段。