从红土矿浸出液中分离和除去铁,是红土矿冶炼的重要步骤。红土矿浸出液的除铁过程常伴随着镍钴等有价金属的损失。本文研究了从红土矿酸性浸出液中制备赤铁矿和针铁矿产品的方法,同时对除铁过程的镍钴损失进行研究。对赤铁矿法、针铁矿法除铁产物的结构变化,除铁过程中镍钴吸附的热力学及吸附机理,以及镍钴在除铁产物的存在形态等方面进行了系统研究,获得了适宜的除铁工艺条件和减少镍钴损失的工艺条件。全文的主要研究内容和结论如下:以含Fe2（SO4）3的酸性溶液为原料（铁浓度低于10g/L）,在100～160℃的范围内,在较低酸度环境下（p H=1.9～2.3）可以得到针铁矿产物。Fe3+浓度、反应温度、反应时间对针铁矿产物有很大影响。温度为100℃时所制备的针铁矿的结晶度都不高,Fe3+浓度越低,针铁矿产物结晶度越好;Fe3+浓度在5g/L左右时,在100～160℃范围内,随着反应温度的升高,针铁矿产物结晶度越来越好,产物粒径也逐渐增大;Fe3+浓度为5g/L、10g/L时,随着反应时间的延长,除铁产物针铁矿结晶度变好、平均粒径变大;对不同浓度和不同温度制备的针铁矿的XAFS与XRD分析结果表明,低铁离子浓度（0.5g/L）、100℃下所制备的针铁矿品质次于高铁离子浓度（5g/L）、160℃下所制备的针铁矿。以含Fe2（SO4）3的酸性溶液为原料（铁浓度低于2g/L）,在温度160℃时可以得到赤铁矿。反应时间、Fe3+浓度、晶种添加量对赤铁矿产物有很大影响。铁浓度低于1g/L,反应温度为160℃,在反应时间为2h时,除铁产物结晶度较高,继续延长反应时间,赤铁矿结晶度、粒度变化很小,趋于稳定。铁浓度高于1g/L时,随着反应时间的延长,除铁产物结晶度提高、平均粒径变大、除铁产物由针铁矿向赤铁矿转化。铁离子浓度较高（5g/L）,反应温度为160℃时,可采用添加赤铁矿晶种的方式来提高除铁产物的品质。当晶种添加量在0.25g/100m L溶液以内时,除铁产物以结晶度不好的针铁矿为主;当晶种添加量达1.5g/100m L溶液时,产物已经完全转化为赤铁矿,但这时赤铁矿在纯度、结晶度等方面,略低于低浓度生成的赤铁矿晶种,还需继续延长反应时间或增大晶种量,才能使除铁产物与赤铁矿（晶种）产品更接近。对不同条件下制备的除铁产物的XAFS分析表明,赤铁矿与针铁矿的近边谱图基本上重合,第一配位层的键长值也较为接近,但扩展边有较大差异。对于铁浓度较高（5 g/L）的溶液,随着赤铁矿晶种添加量的增加,除铁产物的第一配位层配位数N逐渐减小,键长也逐渐减小。晶种添加量为0.1g/100m L溶液和0.5g/100m L溶液时,除铁产物的Fe原子K边吸收谱的μ（E）-E曲线与针铁矿的μ（E）-E曲线基本重合,但晶种添加量达到1.5g/100m L溶液时,除铁产物的第一配位层键长R值为2.0020?,与晶种赤铁矿的2.0028?非常接近。这与XRD的变化趋势一致,进一步说明添加晶种有利于除铁产物从针铁矿向赤铁矿转化,有利于在较短时间内制备赤铁矿产品。以一定浓度的Ni SO4、Co SO4溶液为原料,加入一定量的针铁矿、赤铁矿产品进行了吸附实验,结果表明,Ni、Co吸附量随着镍、钴离子初始浓度的升高而增大;在433K、423K、413K时,Ni、Co吸附模型均符合Langmuir等温模型,且吸附于针铁矿表面的镍、钴的最大吸附损失分别为25.12 mg/g和23.20 mg/g;吸附于赤铁矿表面的镍、钴的最大吸附损失分别为49.26 mg/g和27.03 mg/g。对吸附过程的热力学研究结果表明,在433K（160℃）时,镍钴吸附反应吉布斯自由能最小,因而吸附损失最大;而423K、413K时吸附损失相对小些。Ni、Co吸附在针铁矿与赤铁矿表面不会改变针铁矿和赤铁矿的晶型。对于红土矿浸出液的针铁矿法除铁和赤铁矿法除铁过程,镍、钴会与铁共沉积,导致镍钴的损失。镍钴损失包括吸附于除铁产物的损失和进入除铁产物晶格的损失两部分。其中镍元素可能以二价镍（Ni O）的形式吸附于针铁矿、赤铁矿表面,以三价镍（Ni OOH）的形式进入针铁矿的晶格中,以二价镍（Ni O）或三价镍（Ni2O3）的形式进入赤铁矿的晶格中;钴元素以二价钴（Co O）或三价钴（Co OOH）的形式吸附于针铁矿和赤铁矿的表面,以三价钴（Co OOH）的形式进入针铁矿的晶格中,以二价钴（Co O）或三价钴（Co2O3）的形式进入赤铁矿的晶格中。进入除铁产物晶格中的镍、钴离子取代了除铁产物中的铁离子。根据上述研究结果,可采用针铁矿法和赤铁矿法从红土矿浸出液中分离除去铁,除铁反应可在160℃下进行。当铁浓度低于1 g/L时,除铁过程可直接获得赤铁矿;当铁浓度高于5 g/L时,可直接获得针铁矿,添加赤铁矿晶种,可促使针铁矿向赤铁矿转化。控制红土矿浸出液中镍、钴的浓度低于1 g/L,提高除铁产物的结晶度,可大大减少除铁过程的镍钴损失。