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钻和镍都是重要的战略资源,它们被广泛应用于航空、航天、机械制造、电气仪表及化工等工业部门。我国钻镍资源缺乏,且钴镍产品大多是通过火法冶炼矿物获得,而适合火法冶炼的钻镍矿物资源已逐渐枯竭。因此,对钴镍二次资源的湿法回收利用具有重要的现实意义。本文利用锰矿浸出液净化过程中产生的硫化渣,分别以硝酸和硝酸钠作氧化剂,研究了在硫酸介质中浸出渣中钻镍的工艺,并对渣中钴的浸出动力学进行了研究。主要包括以下几方而的内容：在使用硝酸-硫酸混酸体系氧化浸出硫化渣中钻镍的工艺研究中,采用单因素实验方法,考察了硝酸浓度,浸出温度,硫酸浓度和浸出时间等因素对钻镍浸出率的影响,获得了较佳的工艺条件：硝酸浓度1.16mol·L-1,硫酸浓度1.47mol·L-1,浸出温度45℃,浸出时间30min,钴镍的浸出率分别达到98.0%和95.0%以上；在浸出过程中,镍的浸出速率快于钻。以单因素实验为基础,以钻的浸出率为响应值,设计硝酸-硫酸混酸体系的中心组合设计的响应而实验,拟合了二次多项式模型,其中硝酸浓度、硫酸浓度、浸出温度和浸出时间的一次项、二次项对钻的浸出率均有显著影响；硝酸浓度和硫酸浓度,硝酸浓度和浸出温度,硫酸浓度和浸出温度均有着显著的交互作用；以钻的浸出率达到98.0%为目标,得到优化实验条件：硝酸浓度1.36mol·L-1,硫酸浓度1.31mol·L-1,浸出温度44.2℃,浸出时间26.8min。采用上述相同的研究方法,得出硝酸钠-硫酸体系下氧化浸出硫化渣中钴镍的最优工艺条件为：硝酸钠浓度0.41mol·L-1,硫酸浓度1.84mol·L-1,浸出温度50℃,浸出时间3h,钴镍的浸出率分别达到96.0%和94.0%以上；镍在浸出过程中先于钴浸出。以单因素实验为基础,以钴的浸出率为响应值,设计硝酸钠-硫酸体系的中心组合设计的响应面实验,拟合了二次多项式模型,其中硝酸钠浓度、硫酸浓度、浸出温度和浸出时间的一次项、二次项对钴的浸出率均有显著影响；硫酸浓度分别和硝酸钠浓度,浸出温度有着显著的交互作用；以钻的浸出率达到96.0%为目标,得到优化实验条件：硝酸钠浓度0.46mol·L-1,硫酸浓度1.81mol·L-1,浸出温度51.2℃,浸出时间2.5h。在硝酸钠-硫酸体系中对硫酸锰溶液净化废渣中钻的浸出动力学研究表明,硫化渣钴浸出的动力学方程满足n=1的Avrami方程,控制步骤为化学反应控制,表观活化能为117.5kJ·mol-1,硝酸钠和硫酸的表观反应级数分别为1.69和2.08。由动力学数据拟合获得的宏观动力学方程为：