一种高冰镍在硫酸下氧压浸出方法技术

本发明专利技术公开了一种高冰镍在硫酸下氧压浸出方法，将高冰镍加水磨矿制得矿浆；将所述矿浆与酸性溶液混合并通入氧气进行一段氧压浸出，获得一段氧压浸出液和一段氧压浸出渣；在所述一段氧压浸出渣中加入酸性溶液进行中和，中和至pH为1

【技术实现步骤摘要】
一种高冰镍在硫酸下氧压浸出方法


[0001]本专利技术涉及一种高冰镍在硫酸下氧压浸出方法，属于湿法冶金


技术介绍

[0002]目前硫化镍精矿大都采用火法处理，即闪速熔炼或熔池熔炼脱除脉石造渣产出低冰镍后，再经吹炼除铁产出高冰镍，其中镍、铜总含量一般为70
‑
80％。对于含铜低(Cu 10％)的高冰镍一般铸造为阳极板直接电解生产电镍，对于含铜高(Cu 20％以上)的高冰镍可以采用缓冷浮选分离出二次铜精矿，得到二次镍精矿熔铸为硫化镍阳极进行电解生产电镍。另一种湿法处理高冰镍的方法为硫酸选择性浸出，即采用常压浸出与空气加压浸出相结合，使镍钴大部分浸出，而铜大部分被抑制在浸出渣中，达到镍铜钴等有价金属分离回收的目的。但是，硫酸选择性浸出高冰镍采用了两段常压浸出加一段空气加压浸出，才能将镍钴大部分浸出，浸出流程长，沉铜过程对原料硫的控制要求严格。产生的浸出渣一般采用火湿法联合处理将铜浸出，即两段焙烧加两段浸出，存在流程长，设备多，金属损失大的问题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种高冰镍在硫酸下氧压浸出方法，通过一段氧压浸出实现镍钴的浸出，而铜抑制在浸出渣中，实现镍钴与铜的分离，然后通过中和以及二段氧压浸出，实现铜的浸出和酸平衡，大大缩短了浸出流程。
[0004]本申请采用的技术方案如下：
[0005]一种高冰镍在硫酸下氧压浸出方法，包括以下步骤：
[0006]S1、将高冰镍加水磨矿制得矿浆；
[0007]S2、将所述矿浆与酸性溶液混合进行一段氧压浸出，控制液固比为5
‑
6:1，始酸浓度为40
‑
50g/L，当溶液pH值为3
‑
4时，固液分离，获得一段氧压浸出液和一段氧压浸出渣；
[0008]其中，一段氧压浸出期间，需通入氧气，控制浸出温度为180
‑
190℃，压力为1.4
‑
1.5Mpa，反应时间为2
‑
3h；
[0009]S3、在所述一段氧压浸出渣中加入酸性溶液进行中和，控制液固比为2.5
‑
3.5:1，温度为60
‑
70℃，反应时间1.0
‑
1.5h，中和至pH为1
‑
2，固液分离，产出中和渣和中和液；
[0010]S4、向中和渣中加入部分中和液调浆，同时加入酸性溶液进行二段氧压浸出，控制液固比为2.5
‑
3.5:1，始酸浓度为90
‑
100g/L，所述二段氧压浸出终酸浓度为40
‑
50g/L，固液分离，获得二段氧压浸出液和二段氧压浸出渣；
[0011]其中，二段氧压浸出期间，需通入氧气，控制浸出温度为170
‑
180℃，压力为1.4
‑
1.5Mpa，反应时间为2
‑
3h。
[0012]上述步骤中，所述的压力均为总压，等于氧分压加该温度下的饱和蒸气压；一段氧压浸出渣即为铜渣，二段氧压浸出渣即为硫渣。
[0013]进一步的，S4中，向中和渣中加入的中和液体积占总中和液体积的40
‑
50％。
[0014]进一步的，将S4中产出的二段氧压浸出液作为酸性溶液返回S3中。
[0015]进一步的，所述一段氧压浸出液经过净化除杂，得到净化液送电积，生产电积镍，获得的镍废电积液作为酸性溶液返回S2中。
[0016]进一步的，将S3中产出的中和液送电积，生产电积铜，获得的铜废电积液作为酸性溶液返回S4中。
[0017]进一步的，所述矿浆的固相物中，粒径小于30μm的物料占比≥90wt％。
[0018]中国专利技术专利申请公布号CN101705367B公开了一种富氧侧吹熔池熔炼法炼铜镍工艺，将炉料加入到富氧侧吹炉内并鼓入富氧空气进行富氧熔池熔炼得到低冰镍后，再经电炉贫化以及吹炼得到高冰镍。具体的，所获得的高冰镍的各主要成分的含量范围如下：镍含量为36
‑
46wt％，铜含量为32
‑
36wt％，钴含量为0.1
‑
1wt％，硫含量为16
‑
20wt％，各组分的含量之和为100wt％。
[0019]进一步的，氧气的浓度不低于99vol％。
[0020]本专利技术的主要反应原理如下：
[0021]在一段氧压浸出中，镍和钴进入一段氧压浸出液中，而铜进入一段氧压浸出渣中：
[0022]Cu2S+H2SO4+0.5O2＝CuSO4+CuS+H2O
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0023]Cu+H2SO4+0.5O2＝CuSO4+H2O
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0024]Ni3S2+H2SO4+0.5O2＝NiSO4+2NiS+H2O
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0025]NiS+CuSO4＝NiSO4+CuS
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0026]Ni+H2SO4+0.5O2＝NiSO4+H2O
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0027]上述反应中，反应(4)为主要反应，反应速度取决于一段氧压浸出温度。反应(3)、(4)、(5)使镍被绝大部分浸出。H2SO4及CuSO4的量迅速减少，反应所需的Cu
2+
靠(1)、(2)两个反应补充，铜以CuS转入渣中。随着一段氧压浸出的进行，始酸由40
‑
50g/L降低至pH＝4左右，此时溶液中的铜约1g/L，甚至更低。因此，要选择适当的始酸和终酸，以及压力，否则会导致铜的浸出率提高或者镍和钴的浸出率降低。
[0028]在二段氧压浸出中，铜进入二段氧压浸出液中：
[0029]CuS+2O2＝CuSO4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0030]Cu2S+2.5O2+H2SO4＝2CuSO4+H2O
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0031]本专利技术的有益效果是：
[0032](1)采用一段氧压浸出取代两段常压浸出加一段空气加压浸出，二段氧压浸出中和渣取代两段焙烧加两段浸出，流程短，设备少，效率高。
[0033](2)采用一段氧压浸出高冰镍，镍钴浸出率均大于90％，铜大部分被抑制在一段氧压浸出渣中，达到铜镍钴的有效分离富集，一段氧压浸出液始酸由40
‑
50g/L降至pH值为3
‑
4，不需中和过程可直接送后续净化除杂及电积生产电镍。
[0034](3)采用二段氧压浸出中和渣，铜浸出率可大于95％，镍钴也随之被浸出，镍钴总浸出率可大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高冰镍在硫酸下氧压浸出方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将高冰镍加水磨矿制得矿浆；S2、将所述矿浆与酸性溶液混合进行一段氧压浸出，控制液固比为5
‑
6:1，始酸浓度为40
‑
50g/L，当溶液pH值为3
‑
4时，固液分离，获得一段氧压浸出液和一段氧压浸出渣；其中，一段氧压浸出期间，需通入氧气，控制浸出温度为180
‑
190℃，压力为1.4
‑
1.5Mpa，反应时间为2
‑
3h；S3、在所述一段氧压浸出渣中加入酸性溶液进行中和，控制液固比为2.5
‑
3.5:1，温度为60
‑
70℃，反应时间1.0
‑
1.5h，中和至pH为1
‑
2，固液分离，产出中和渣和中和液；S4、向中和渣中加入部分中和液调浆，同时加入酸性溶液进行二段氧压浸出，控制液固比为2.5
‑
3.5:1，始酸浓度为90
‑
100g/L，所述二段氧压浸出终酸浓度为40
‑
50g/L，固液分离，获得二段氧压浸出液和二段氧压浸出渣；其中，二段氧压浸出期间，需通入氧气，控制浸出温度为170
‑
180℃，压力为1.4
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：刘自亮，王恒辉，施耘，何醒民，
申请(专利权)人：长沙有色冶金设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：