一种高冰镍常压浸出方法及硫酸镍技术

本申请提供一种高冰镍常压浸出方法及硫酸镍，该方法包括第一常压浸出和第二常压浸出，在第一常压浸出和第二常压浸出过程中均施加超声波和氧气，一方面，无双氧水消耗，浸出成本低廉，无运输、存储、过程管控风险；另一方面，破坏浸出过程原料的稳定性，防止原料被浸出液包裹，活性降低，提高常压浸出过程中Ni的浸出率，大幅度降低了高压浸出系统物料吞吐量，加压釜体积设计量小，生产管控更加安全；最后，促使氧气与原料、氧气与浸出过程产生的硫化氢高效接触，硫化氢可快速转化为硫酸，有效减少硫化氢气体的处置风险，浸出过程更安全。浸出过程更安全。浸出过程更安全。

【技术实现步骤摘要】
一种高冰镍常压浸出方法及硫酸镍


[0001]本申请涉及湿法冶金
，尤其涉及一种高冰镍常压浸出方法及硫酸镍。

技术介绍

[0002]在当前三元电池的发展之中，高镍化倾向越专利技术显，高镍降钴可以提升电池能量密度，也可以降低电池成本。高冰镍作为一种镍原料，属于镍、铜、钴、铁等金属的硫化物共熔体，镍、铜、钴主要以硫化物相和少量合金相存在，采用常压浸出方法浸出率低，氧化剂耗量高，成本高昂。现有技术虽有提及常压+高压浸出，但常压过程浸出率低，仅有30～50％，后续高压浸出系统物料吞吐量依然很大，设备体积大，制造成本高，安全性低。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种高冰镍常压浸出方法，旨在提高高冰镍高压浸出前常压浸出的浸出率。
[0004]为实现以上目的，本申请提供一种高冰镍常压浸出方法，包括：
[0005]使用第一酸液对高冰镍进行第一常压浸出，得到第一浸出液和第一浸出渣；
[0006]使用第二酸液对第一浸出渣进行第二常压浸出，得到第二浸出液和第二浸出渣；
[0007]其中，第一常压浸出和第二常压浸出过程中均施加超声波和氧气。
[0008]优选地，第一常压浸出过程中，补加酸维持第一酸液的pH值为0.5～1.5；每千克高冰镍使用5～10升第一酸液。
[0009]优选地，第二酸液中，初始H2SO4浓度为150～250g/L；每千克第一浸出渣使用1.5～4升第二酸液。
[0010]优选地，超声波频率为20～100kHz；氧气的通量为5～50m3/(h*吨干料)，氧气浓度为50～95％。
[0011]优选地，第一常压浸出和第二常压浸出的浸出时间各自独立的为1～10h。
[0012]优选地，第一常压浸出和第二常压浸出过程中，第一酸液和第二酸液分别经过砂磨设备循环浸出。
[0013]优选地，第二浸出液返回第一常压浸出过程用作第一酸液。
[0014]优选地，第一常压浸出和第二常压浸出的浸出温度分别为70～100℃。
[0015]优选地，第一常压浸出之前还包括：将高冰镍破碎研磨至粒度80～400目。
[0016]本申请还提供上述的高冰镍常压浸出方法得到的硫酸镍。
[0017]与现有技术相比，本申请的有益效果包括：
[0018]本申请提供一种高冰镍常压浸出方法，在第一常压浸出和第二常压浸出过程中均施加超声波和氧气，一方面，无双氧水消耗，浸出成本低廉，无运输、存储、过程管控风险；另一方面，超声波在传播过程中使溶液受到剧烈变化的压力，能够形成强烈的搅动，显著降低溶质的扩散阻力，提高传质效率。常规条件下原料反应前及反应过程中生成的包裹物在超声作用下都可以剔除，破坏浸出过程原料的稳定性，防止原料被浸出液包裹，活性降低，提
高常压浸出过程中Ni的浸出率，大幅度降低了高压浸出系统物料吞吐量，加压釜体积设计量小，生产管控更加安全；最后，在超声波的振动和超声气量的推动下，浸出液与氧气原子团进行不断碰撞、迅速反应，并产生数以万计的微小气泡，即空化泡，这些气泡在超声波纵向传播形成的负压区生长，而在正压区迅速闭合，从而在交替正负压强下受到压缩和拉伸，促使氧气与原料、氧气与浸出过程产生的硫化氢高效接触，硫化氢可快速转化为硫酸，有效减少硫化氢气体的处置风险，浸出过程更安全。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请范围的限定。
[0020]图1为本专利技术的高冰镍常压浸出方法的流程示意图；
[0021]图2为本专利技术的高冰镍常压浸出方法的具体工艺流程图。
具体实施方式
[0022]如本文所用之术语：
[0023]“由
……
制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[0024]连接词“由
……
组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由
……
组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
[0025]当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
[0026]在这些实施例中，除非另有指明，所述的份和百分比均按质量计。
[0027]“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份，B组分的质量份为b份，则表示A组分的质量和B组分的质量之比a：b。或者，表示A组分的质量为aK，B组分的质量为bK(K为任意数，表示倍数因子)。不可误解的是，与质量份数不同的是，所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。
[0028]“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。
[0029]本申请提供一种高冰镍常压浸出方法，可以提高高冰镍在常压浸出过程中的浸出率，使得高冰镍在后续高压浸出过程中，使用的高压釜体积减小，安全性更高。请参阅图1，包括：
[0030]S101：使用第一酸液对高冰镍进行第一常压浸出，第一常压浸出过程中施加超声波和氧气，得到第一浸出液和第一浸出渣。
[0031]具体的，第一酸液例如可以为硫酸溶液，例如将高冰镍用水浆化并补加浓硫酸，从而得到第一酸液。第一常压浸出过程中，单质态的镍与硫酸反应生成硫酸镍，从而会不断消耗硫酸，因此第一常压浸出过程中应不断补加硫酸，以维持第一酸液的pH值为0.5～1.5，并保证第一常压浸出完成后的第一浸出液的pH也为0.5～1.5。具体的，维持第一酸液的pH值可以为(0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4或1.5)或0.5～1.5之间的任一值。更优选地，维持第一酸液的pH值为0.5～1.0。
[0032]具体的，第一常压浸出起始，第一酸液与高冰镍的使用量应满足每千克高冰镍使用5～10升第一酸液。例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高冰镍常压浸出方法，其特征在于，包括：使用第一酸液对高冰镍进行第一常压浸出，得到第一浸出液和第一浸出渣；使用第二酸液对所述第一浸出渣进行第二常压浸出，得到第二浸出液和第二浸出渣；其中，所述第一常压浸出和所述第二常压浸出过程中均施加超声波和氧气。2.根据权利要求1所述的高冰镍常压浸出方法，其特征在于，所述第一常压浸出过程中，补加酸维持所述第一酸液的pH值为0.5～1.5；每千克所述高冰镍使用5～10升所述第一酸液。3.根据权利要求1所述的高冰镍常压浸出方法，其特征在于，所述第二酸液中，初始H2SO4浓度为150～250g/L；每千克所述第一浸出渣使用1.5～4升所述第二酸液。4.根据权利要求1所述的高冰镍常压浸出方法，其特征在于，所述超声波频率为20～100kHz；所述氧气的通量为5～50m3/(h*吨干料)，氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘增威，王博宇，肖超，訚硕，
申请(专利权)人：湖南中伟新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：