一种镍铜氧化物酸溶分离铜的方法技术

本发明专利技术公开了一种镍铜氧化物酸溶分离铜的方法，属于湿法冶金领域，以解决现有方法存在的工艺流程长，成本高，引入新的杂质离子等问题。该方法采用将镍铜氧化物采用硫酸溶解，得到硫酸溶解液；该硫酸溶解液进行萃取分离铜，萃铜后液继续补加硫酸溶解氧化物；负载有机纯水洗涤，洗水返酸溶工序，洗涤后负载有机进入反萃工序，反萃液为富集硫酸铜溶液；萃铜后液一部分返酸溶工序，另一部分返中和工序；酸溶工序补加硫酸后，加入负载有机洗水，溶解中和渣；中和过程控制终点pH，进行二段萃铜，萃铜后液为二段萃铜后液，负载有机返一段萃铜工序。本发明专利技术金属直收率高，铜与镍分离彻底，这就保证铜分离过程中无Na或其它杂质的引入，无废渣产生。

A Method for Separating Copper from Nickel-Copper Oxide by Acid Solution

The invention discloses a method for separating copper by acid dissolution of nickel copper oxide, which belongs to the field of hydrometallurgy, in order to solve the problems of long process flow, high cost and introduction of new impurity ions in the existing method. In this method, nickel-copper oxide is dissolved in sulfuric acid to obtain sulfuric acid solution; the sulfuric acid solution is extracted and separated from copper, then the solution is added sulfuric acid to dissolve the oxide; the pure organic water is loaded to wash, and the washing water is returned to acid-dissolving process. After washing, the loaded organic enters the stripping process, and the stripping solution is concentrated copper sulfate solution; part of the acid-dissolving process after copper extraction is returned to acid-dissolving process, and the other part is return Re-neutralization process; adding sulfuric acid to acid-dissolving process, adding loaded organic washing water to dissolve neutralization slag; neutralizing process control the end point pH, carry out two-stage extraction of copper, the latter liquid is two-stage extraction of copper, loading organic back to one-stage extraction of copper. The invention has high direct metal yield and complete separation of copper and nickel, which ensures that no Na or other impurities are introduced into the copper separation process and no waste residue is produced.

【技术实现步骤摘要】
一种镍铜氧化物酸溶分离铜的方法
本专利技术属于湿法冶金领域，具体涉及一种镍铜氧化物酸溶分离铜的方法。
技术介绍
传统硫酸体系的湿法冶金工艺中，硫酸镍溶液中若含铜较高时，通常采用诱导脱铜法除铜，铜含量较低时，可采用二次镍精矿加阳极泥置换法、活性硫化镍置换法、硫化氢等工艺除铜，微量除杂时多采用萃取法。在冶金或资源综合利用过程中，镍与铜的分离是技术难点之一，上述常用的除铜方法，多存在工艺流程长，成本高，深度不够，引入新的杂质离子等问题。原料镍铜氧化物物料的典型成份为（%）：Ni25～55、Cu10～22、Co2.0～4.5、Fe0.001～0.01、CaO1.0～1.5、MgO1.0～1.5，如采用硫酸溶解后，溶液中的铜高达30g/L，因此，采用以上传统工艺方法均不可行。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种镍铜氧化物硫酸溶解液深度分离富集铜的方法，以解决现有方法存在的工艺流程长，成本高，引入新的杂质离子等问题。本专利技术技术方案如下：一种镍铜氧化物酸溶分离铜的方法，包括如下步骤：a.镍铜氧化物硫酸溶解液，溶解液控制终点pH；b.对该溶解液进行一段萃取分离铜，萃铜后液继续补加硫酸溶解氧化物，如此反复，得到一定量的一段萃铜后液，一段萃铜后液一部分返酸溶工序，剩余部分返中和工序，即用萃取除铜后液中的酸对镍铜氧化物中和；c.中和过程控制终点pH，中和后液进行二段萃铜，萃铜后液为二段萃铜后液，负载有机返一段萃铜工序；d.酸溶工序补加硫酸后，加入负载有机洗水，溶解中和渣，控制总体积平衡，酸溶后液一段萃铜；e.洗涤：一段萃铜负载有机纯水洗涤，洗水返酸溶工序，洗涤后负载有机进入反萃工序；f.反萃：反萃液即为纯净硫酸铜溶液。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤a和步骤c中中和温度为40~50℃。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤a和步骤c中pH控制至3.5以上。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤b中萃取选用DZ973N萃取剂，萃取剂有机浓度为20~40%，萃取相比O/A=1~3:1，采用1~5级逆流。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤c中萃取相比O/A=1~2:1，采用1~5级逆流。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤d中酸溶温度为40~50℃，pH控制在3.5以上。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤e中洗涤相比为O/A=3~9:1，采用1~2级洗涤，洗涤温度15℃~30℃，混合时间5~10min，分相时间2~5min。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤f反萃中采用1~5级逆流反萃，反萃前液的硫酸浓度为120~240g/L，反萃前液中铜离子浓度为20~40g/L，反萃相比O/A=1~2:1，反萃温度15℃~30℃。针对该氧化物硫酸溶解后铜含量高难以分离和资源综合利用的要求，本专利技术提出了一种全新的湿法处理工艺。本方法巧妙地结合了溶解与萃取过程，工艺方法独特，所采用的萃取除铜方法与传统萃取除铜的工艺过程不同，其是基于氧化物原料本身是碱性的原料特征，在萃铜过程中，用原料代替传统工艺中的碱来中和萃铜所产生的酸，即用萃取除铜后液中的酸对镍铜氧化物中和，在萃铜过程中，用原料代替传统萃铜工艺中的碱耗或其它试剂消耗。通过设计二段法的萃取方法，实现酸平衡，本方法金属直收率高，铜与镍分离彻底，这就保证铜分离过程中无Na或其它杂质的引入，无废渣产生。在镍铜氧化物硫酸溶解液中，高效分离富集铜，得到纯净硫酸镍溶液和纯净硫酸铜溶液。为了保证铜的萃取深度，结合萃取剂的饱和容量大小，在一段萃铜过程中，保证有一定量的底液循环，以保证酸溶后液铜离子浓度不高于15g/L，高于此浓度后，增大有机用量也不会降低萃铜后液中铜离子浓度，同时中和液铜离子浓度需低于5g/L，否则无法达到0.01g/L的萃铜深度。本专利技术的萃取剂采用DZ973N萃取铜，选择性强，分离后的溶液含铜＜0.01g/L，实现铜的高效分离和富集。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图。具体实施方式以下将结合附图，对本专利技术实施方式进行详细的描述。实施例中萃取剂选用DZ973N萃取剂，为商购产品。实施例1-3的操作步骤如下：（1）镍铜氧化物硫酸溶解，温度45℃，溶解液终点pH控制至3.5以上；（2）萃取剂有机浓度为30%；（3）一段萃取分离铜工艺方法为3级逆流萃取，相比O/A=2:1，萃铜后液继续补加硫酸溶解氧化物，如此反复，得到一定量的一段萃铜后液；（4）将一段萃铜后液按理论计算量分成两份，其中55%返酸溶工序，其余返中和工序；（5）中和过程控制终点pH为3.5以上，中和温度为45℃，该中和后液进行二段萃铜；（6）二段萃铜工艺方法为3级逆流萃取，相比O/A=1.5:1，萃取温度25℃，混合时间8min，分相时间3min，萃铜后液为二段萃铜后液，即纯净硫酸镍溶液，负载有机返一段萃铜工序；（7）酸溶工序补加硫酸后，加入负载有机洗水，溶解中和渣，酸溶温度45℃，pH控制为3.5以上，控制总体积平衡，酸溶后液一段萃铜；（8）一段萃铜负载有机纯水洗涤，洗涤相比O/A=6:1，2级洗涤，洗涤温度25℃，混合时间8min，分相时间3min，洗水返酸溶工序，洗涤后负载有机进入反萃工序；（9）反萃工艺方法为3级逆流反萃，反萃前液的硫酸浓度为180g/L，反萃前液中铜离子浓度为30g/L，反萃相比O/A=2:1，反萃温度25℃，反萃液即为纯净硫酸铜溶液。实施例1所用镍铜氧化物成份(%)见表1：按照上述实施方式酸溶、萃取分离后得到一段、二段萃铜后液，一段、二段萃铜后液化学成分(g/L)如表2所示：实施例2所用镍铜氧化物成份(%)参见表3：按照上述实施方式酸溶、萃取分离后得到一段、二段萃铜后液，一段、二段萃铜后液化学成分(g/L)如表4所示。表4NiCuCoFe反萃硫酸铜溶液0.07237.430.026<0.0001二段萃铜后液101.770.00063.44<0.0001实施例3所用镍铜氧化物成份(%)见表5：表5NiCuCoFe51.4520.312.800.061按照上述实施方式酸溶、萃取分离后得到一段、二段萃铜后液，一段、二段萃铜后液化学成分(g/L)如表6所示。表6NiCuCoFe反萃硫酸铜溶液0.01531.500.000430.00062二段萃铜后液94.180.00165.490.0005实施例4的操作步骤如下：（1）镍铜氧化物硫酸溶解，温度50℃，溶解液终点pH控制至3.5以上；（2）萃取剂有机浓度为40%；（3）一段萃取分离铜工艺方法为5级逆流萃取，相比O/A=3:1，萃铜后液继续补加硫酸溶解氧化物，如此反复，得到一定量的一段萃铜后液；（4）将一段萃铜后液按理论计算量分成两份，其中60%返酸溶工序，其余返中和工序；（5）中和过程控制终点pH为3.5以上，中和温度为50℃，该中和后液进行二段萃铜；（6）二段萃铜工艺方法为5级逆流萃取，相比O/A=2:1，萃取温度25℃，混合时间10min，分相时间5min，萃铜后液为二段萃铜后液，即纯净硫酸镍溶液，负载有机返一段萃铜工序；（7）酸溶工序补加硫酸后，加入负载有机洗水，溶解中和渣，酸溶温度50℃，pH控制为3.5以上，控制总体积平衡，酸溶后液一段萃铜；（8）一段萃铜负载有机纯水洗涤，洗涤相比O/A=9:1，2级洗涤，洗涤温度30℃，混合时间10min，分相时间5min，洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镍铜氧化物酸溶分离铜的方法，其特征在于包括如下步骤：a.镍铜氧化物硫酸溶解液，溶解液控制终点pH；b.对该溶解液进行一段萃取分离铜，萃铜后液继续补加硫酸溶解氧化物，如此反复，得到一定量的一段萃铜后液，一段萃铜后液一部分返酸溶工序，剩余部分返中和工序，即用萃取除铜后液中的酸对镍铜氧化物中和；c.中和过程控制终点pH，中和后液进行二段萃铜，萃铜后液为二段萃铜后液，负载有机返一段萃铜工序；d.酸溶工序补加硫酸后，加入负载有机洗水，溶解中和渣，控制总体积平衡，酸溶后液一段萃铜；e. 洗涤：一段萃铜负载有机纯水洗涤，洗水返酸溶工序，洗涤后负载有机进入反萃工序；f. 反萃：反萃液即为纯净硫酸铜溶液。

【技术特征摘要】
1.一种镍铜氧化物酸溶分离铜的方法，其特征在于包括如下步骤：a.镍铜氧化物硫酸溶解液，溶解液控制终点pH；b.对该溶解液进行一段萃取分离铜，萃铜后液继续补加硫酸溶解氧化物，如此反复，得到一定量的一段萃铜后液，一段萃铜后液一部分返酸溶工序，剩余部分返中和工序，即用萃取除铜后液中的酸对镍铜氧化物中和；c.中和过程控制终点pH，中和后液进行二段萃铜，萃铜后液为二段萃铜后液，负载有机返一段萃铜工序；d.酸溶工序补加硫酸后，加入负载有机洗水，溶解中和渣，控制总体积平衡，酸溶后液一段萃铜；e.洗涤：一段萃铜负载有机纯水洗涤，洗水返酸溶工序，洗涤后负载有机进入反萃工序；f.反萃：反萃液即为纯净硫酸铜溶液。2.根据权利要求1所述的一种镍铜氧化物酸溶分离铜的方法，其特征在于：所述步骤a和步骤c中中和温度为40~50℃。3.根据权利要求1或2所述的一种镍铜氧化物酸溶分离铜的方法，其特征在于：所述步骤a和步骤c中pH控制至3.5以上。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晗，王书友，郭金权，高晓婷，陈彩霞，李全，席海龙，郁洪波，马天飞，王钦，路思阳，张建玲，
申请(专利权)人：金川集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62