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随着全球硫化镍矿的日趋枯竭,红土矿已经成为镍资源开发利用的重点。红土矿主要包括腐泥土型和褐铁矿型两种类型。褐铁矿型红土矿的主要特点是富含铁,镁和硅含量低,适宜采用湿法冶金工艺处理,如高压酸浸法和常压酸浸法等。本文研究了褐铁矿型红土矿的还原焙烧-硫酸体系选择性浸出过程。论文采用热重-差示扫描量热分析法和恒温热重实验,研究了红土矿球团矿的高温脱水过程,为还原焙烧提供原料。论文研究了在CO-CO2气氛中的还原焙烧过程,考查了还原气氛、还原温度及还原时间等对还原效果的影响,采用X-射线衍射法和SEM分析了还原焙砂样品的物相组成和形貌。在适当的焙烧温度下,通过调节CO气体体积比可将球团中铁的氧化物(即Fe2O3)还原至Fe3O4、FeO和FeO-Fe(少量)混合物的形式。论文研究了还原焙烧的动力学过程,建立还原焙烧未反应收缩核模型。结果表明,在810℃～1105℃的温度范围内,还原焙烧过程受内扩散控制,其表观活化能为15.59kJ/mol,频率因子为0.18,反应速率常数与球团的直径成反比。论文研究了还原焙砂的浸出过程。考查了在硫酸和低酸亚铁离子浸出体系中,浸出时间,氧分压及酸度对还原焙砂的选择性浸出过程的影响。结果表明,在常压鼓氧条件下,酸矿比为0.459,经8h浸出后,镍浸出率高于82.3%,浸出液中亚铁离子浓度约2g/L。在氧压体系中,以硫酸为浸出剂,在氧分压约为0.3MPa酸矿比为0.459,条件下浸出4h,镍的浸出率达到84.1%,Fe2+为3.59g/L。选择性浸出后浸出渣物相分析结果均为针铁矿和少量赤铁矿,实验达到了还原焙烧-硫酸体系选择性浸出镍,而铁以针铁矿形式残留在浸出渣中的目的。