Mechanismus und Kinetik der Oxidation sulfidischer Erze durch Sauerstoff und Stickstoffdioxid

In der vorliegenden Arbeit werden grundlegende Untersuchungen zum Mechanismus und zur Kinetik der Oxidationsreaktion durchgeführt. Die beschleunigende Wirkung der nitrosen Gase auf den Oxidationsvorgang soll dabei zunächst an reinen, trockenen Metallsulfiden durch Methoden der thermischen Analyse, d. h. die Thermogravimetrie und die Wärmestrom-Differenz-Kalorimetrie, ermitteltwerden. Aus den gewonnenen Daten werden mehrstufige Reaktionsmodelle entwickelt, die kinetischen Größen bestimmt und anschließend der Oxidationsvorgang für eine isotherme Prozeßführung simuliert. In einem Rührreaktor soll anschließend die Oxidation eines in wässeriger Suspension vorliegenden Erzes untersucht werden. Speziell der Einfluß von Temperatur, Reaktionsgaszusammensetzung, Feuchtegehalt und Schwefelsäurezugabe auf die Umsatzgeschwindigkeit wird bestimmt. Anschließend erfolgt eine Modellierung der erhaltenen Umsatzkurven durch das "shrinking-core"-Modell für heterogene Reaktionen. Aus den gewonnenen Erkenntnissen werden abschließend Konsequenzen für die weitere Verfahrensentwicklung aufgezeigt.