一种从红土镍矿中绿色低成本提取镍钴的方法技术

本发明专利技术涉及一种从红土镍矿中绿色低成本提取镍钴的方法，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种从红土镍矿中绿色低成本提取镍钴的方法


[0001]本专利技术涉及湿法冶金
，尤其是涉及一种从红土镍矿中绿色低成本提取镍钴的方法
。

技术介绍

[0002]在人类重视生态的低碳时代，锂电新能源汽车
、
氢能源汽车越来越成为新能源汽车的主要发展方向
。
作为典型的过渡金属元素，镍钴因其独特
、
丰富的
d
带电子结构在三元锂电池正极材料和氢燃料电池催化剂等领域有着广阔的应用前景
。
然而，镍钴资源紧缺，未来社会对于镍钴资源的需求将会更大
。
[0003]目前褐铁矿型红土镍矿中镍品位一般在
1.1
％
‑
1.3
％，其中含有大量的
Fe、Al、Ca、Cu、Mn、Sc、Cr、Zn
和
Si
等杂质元素
。
在新能源汽车行业迅猛发展的今天，在保障优质的镍钴原料供应的同时，如何低成本
、
绿色地制备得到高纯的镍钴原料，是亟待解决的问题
。
[0004]从低品位的红土镍矿中提取镍钴必须依赖湿法冶金技术
。
对萃取法而言，由于某些萃取剂在特定的体系中对镍钴的选择性较好，同时配合其他萃取剂以及一些工序，可以实现高纯镍钴原料的提取
。
因此，国内外目前通过高压浸出－二段中和除铁铝－二段沉
MHP
－酸浸－
P204
萃杂－
P507<br/>萃钴
‑
P507
捞镁
‑
C272
深度除杂
‑
制备高纯硫酸镍钴这一系列工艺从获得电池级的镍钴原料
。
然而，该工艺流程繁琐
、
各种辅料消耗量大，沉淀
MHP
时需要消耗大量液碱，镍钴的分散损失率高且综合回收成本高
。
不可忽视的是，萃取剂在使用过程中因为水溶性导致萃余液和产品中的油分值时常会超标，因此最终的镍钴产品和萃余液需要经过各种除油工序
、
同时这也导致生产时需要定期采购
、
补充萃取剂
。
受除油技术的影响，外排的萃余液中的溶解油难以除干净，这给废水处理端和环境都带来了负担
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种从红土镍矿中绿色低成本提取镍钴的方法，解决现有技术中采用萃取法制备电池级硫酸镍钴工艺流程繁琐
、
试剂消耗量大
、
成本高和对环境污染的技术问题
。
[0006]为达到上述技术目的，本专利技术提供的技术方案是：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种从红土镍矿中绿色低成本提取镍钴的方法，包括以下步骤：
(1)
除铁预处理：在红土镍矿高压浸出液中加入除铁剂，将铁浓度降低至
0.2g/L
以下，得到红土镍矿料液；
(2)
镍吸附：利用第一树脂吸附工艺将所述红土镍矿料液中的镍进行吸附富集，得到镍吸附树脂以及镍吸附尾液；镍吸附树脂经过解吸得到粗镍溶液；
(3)
钴吸附：镍吸附尾液经过第二树脂吸附工艺进行钴吸附富集，解吸得到钴溶液；铜吸附：粗镍溶液经过第三树脂吸附工艺进行除铜，得到提纯的镍溶液
。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
[0009]本专利技术工艺绿色
、
环保
、
流程简短，不仅解决了目前萃取法制备电池级硫酸镍钴给环境造成的压力，而且大大缩短了当前硫酸镍钴的制备流程
、
节省了大量试剂的消耗
、
降低
了镍钴的综合回收成本
。
本专利技术工艺经过除铁预处理
、
镍钴吸附工艺以及净化除铜尾序的配合，可以得到高纯的电池级硫酸镍钴，其中除铜工序放在镍提纯富集之后，可以大大减少树脂除铜净化硫酸镍溶液时的水量，提高生产效率
。
附图说明
[0010]图1是本专利技术的工艺流程图
。
具体实施方式
[0011]为了使本专利技术的目的
、
技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明
。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术
。
[0012]参见图1，本专利技术提供了一种从红土镍矿中绿色低成本提取镍钴的方法，包括以下步骤：
[0013]步骤
(1)
除铁预处理：红土镍矿高压浸出后，利用除铁剂将红土镍矿高压浸出液中的铁浓度降低至
0.2g/L
以下，同时调节浸出液
pH
至3‑6，得到红土镍矿料液
。
[0014]优选的，除铁剂包括氧化钙
、
氢氧化钙
、
碳酸镍和碳酸钴中的一种或多种
。
[0015]步骤
(2)
镍吸附：利用第一树脂吸附工艺将上述红土镍矿料液中的镍进行吸附富集，得到镍吸附树脂以及镍吸附尾液；镍吸附尾液进入步骤
(3)
进行钴吸附；镍吸附树脂可以用5～
20
％硫酸解吸得到硫酸镍溶液，也可以根据实际情况选择其它酸溶液，得到相应的粗镍溶液
。
[0016]优选的，镍吸附树脂包括但不限于
LSC
‑
495
树脂
。
[0017]优选的，步骤
(2)
采用2‑5级串联树脂柱进行镍吸附，具体包括：
[0018]①
镍吸附：红土镍矿料液以流速1～
10BV/h
过柱进行吸附，待树脂柱尾液中镍浓度＞
3mg/L(
印尼排废水时对于其中金属离子的限定标准
)
时，停止进红土镍矿料液
。
[0019]②
树脂洗涤：用纯水以1～
4BV/h
流速洗涤树脂上吸附的部分杂质，以达到快速洗涤树脂上杂质的目的，洗涤时间为1～
3h。
[0020]③
树脂解吸：用酸溶液
A
解吸镍吸附树脂，得到初步富集的粗硫酸镍溶液，待镍吸附树脂完全恢复至吸附前的颜色即可停止解吸
。
[0021]优选的，镍吸附树脂解吸采用的酸溶液
A
包括但不限于质量浓度5～
20
％的硫酸溶液
、
盐酸溶液
、
硝酸溶液和醋酸溶液等中的一种或多种；酸溶液
A
的流速为1～
5BV/h。
[0022]④
树脂再生：解吸完后，用纯水以1～
4BV/h
流速洗涤1‑
3h
即可
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种从红土镍矿中绿色低成本提取镍钴的方法，包括以下步骤：
(1)
除铁预处理：在红土镍矿高压浸出液中加入除铁剂，将铁浓度降低至
0.2g/L
以下，得到红土镍矿料液；
(2)
镍吸附：利用第一树脂吸附工艺将所述红土镍矿料液中的镍进行吸附富集，得到镍吸附树脂以及镍吸附尾液；镍吸附树脂经过解吸得到粗镍溶液；
(3)
钴吸附：镍吸附尾液经过第二树脂吸附工艺进行钴吸附富集，解吸得到钴溶液；
(4)
铜吸附：粗镍溶液经过第三树脂吸附工艺进行除铜，得到提纯的镍溶液
。2.
根据权利要求1所述的从红土镍矿中绿色低成本提取镍钴的方法，其特征在于，步骤
(1)
中，所述除铁剂包括氧化钙
、
氢氧化钙
、
碳酸镍和碳酸钴中的一种或多种
。3.
根据权利要求1或2所述的从红土镍矿中绿色低成本提取镍钴的方法，其特征在于，步骤
(1)
中，所述除铁剂还起到
pH
调节作用，控制红土镍矿料液的
pH
值在3～
6。4.
根据权利要求1所述的从红土镍矿中绿色低成本提取镍钴的方法，其特征在于，步骤
(2)
中，采用2‑5级串联树脂柱进行镍吸附
。5.
根据权利要求1或4所述的从红土镍矿中绿色低成本提取镍钴的方法，其特征在于，步骤
(2)
中，采用
LSC
‑
495
树脂进行镍吸附
。6.
根据权利要求1所述的从红土镍矿中绿色低成本提取镍钴的方法，其特征在于，步骤
(2)
中，所述第一树脂吸附工艺具体包括：镍吸附：红土镍矿料液先以流速1～
10BV/h
过柱进行吸附；树脂洗涤：用纯水以1～
4BV/h
流速洗涤镍吸附树脂1～
3h
；树脂解吸：对镍吸附树脂进行解吸，得到粗镍溶液
。7.
根据权利要求6所述的从红土镍矿中绿色低成本提取镍钴的方法，其特征在于，第一树脂吸附工艺还包括树脂再生：解吸后的镍吸附树脂再次经过纯水洗涤步骤后直接进行下一轮镍吸附；树脂洗涤中，纯水的流速为1～
4BV/h
，洗涤时间为1～
3h。8.
根据权利要求1或6所述的从红土镍矿中绿色低成本提取镍钴的方法，其特征在于，镍吸附过程中，镍吸附尾液中镍浓度＞
3mg/L
时，停止进红土镍矿料液
。9.
根据权利要求6所述的从红土镍矿中绿色低成本提取镍钴的方法，其特征在于，用酸溶液
A
解吸镍吸附树脂；酸溶液
A
包括质量浓度5～
20
％的硫酸溶液
、
盐酸溶液
、
硝酸溶液和醋酸溶液中的一种或多种；酸溶液
A
的流速为1～
5BV/h。10.
根据权利要求1所述的从红土镍矿中绿色低成本提取镍钴的方法，其特征在于，步骤
(3)
中，采用
LSC
‑
930
...

【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，万文静，张坤，彭亚光，金国泉，刘文泽，许鹏云，
申请(专利权)人：格林美股份有限公司格林美印尼新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：