一种镍铁合金选择性的浸出方法及制备高纯镍盐的方法与流程

本发明涉及镍铁矿提镍领域，具体涉及一种镍铁合金选择性的浸出方法及制备高纯镍盐的方法。

背景技术：

1、镍矿大部分通过火法冶炼转化为镍铁合金，小部分通过湿法冶金过程转化为镍盐。随着新能源产业的发展，三元锂电池的生产需要大量消耗硫酸镍，而由火法生产的镍铁合金转化为硫酸镍可保证硫酸镍的供应。

2、但镍铁合金转化为硫酸镍的过程中，由于镍铁合金普遍具有一定的耐蚀性能，镍铁合金中主要杂质为铁，在进行镍浸出的同时也会浸出铁；因此，镍铁转化为硫酸镍的过程中较为关键的问题除了溶解镍铁合金得到镍铁浸出液外，还要对镍铁浸出液进行处理实现铁、镍分离；而常规实现铁、镍分离的方法主要是将铁转化为磷酸铁或通过中和沉淀的方法来除铁。

3、而目前，镍铁浸出的方法主要是在氧化条件下进行酸浸或者使用催化氧化的方法除铁以进行选择性浸出，但无论是何种现有技术中已经公开的浸出方法，其在保证ni浸出率达到96%以上时，铁浸出率也会显著高于10%，导致后续铁、镍分离时需要用到大量的中和试剂除铁，成本较高。

技术实现思路

1、因此，本发明主要解决的问题在于，现有镍铁合金进行镍浸出时会有大量铁同时浸出，导致铁浸出率较高的问题；从而提供有效降低铁浸出率的一种镍铁合金选择性的浸出方法及制备高纯镍盐的方法。

2、一种镍铁合金选择性的浸出方法，包括：采用镍铁合金粉配置成浆液，在浆液中添加组合试剂构成待浸出体系，待浸出体系在30℃以上浸出并固液分离后获得浸出液；

3、所述组合试剂包括含铁溶液、氧化剂和酸性试剂，或所述组合试剂包括含铁溶液、氧化剂和含硫试剂；所述待浸出体系的ph值为0.5～5.0，fe离子浓度为2 g/l以上。待浸出体系的fe离子浓度可以是2 g/l、4 g/l、6 g/l、8 g/l、10 g/l、12 g/l、14 g/l、16 g/l、18g/l、20 g/l等。

4、所述酸性试剂为硫酸、硝酸、盐酸中的至少一种，优选为硫酸；

5、和/或，所述氧化剂为氧气；

6、和/或，所述含铁溶液为二价铁溶液或/和浸出液；

7、和/或，所述含硫试剂为二氧化硫，或/和可在酸性或加热条件下分解出二氧化硫的含硫物质；例如：焦亚硫酸盐、硫代硫酸盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐等。优选为亚硫酸钠、亚硫酸钙、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钙中的至少一种。

8、所述氧气为纯氧、压缩空气和富氧空气中的至少一种；

9、所述氧气的通入量折算后，为每1升待浸出体系中通入0.2～100 l/min。

10、待浸出体系进行浸出时，只要温度达到30℃以上时均能达到较好的浸出效果；优选的，所述待浸出体系进行浸出的温度为30～100℃，浸出的时间为1～24h；

11、和/或，所述镍铁合金粉的平均粒径≤100目；

12、和/或，所述待浸出体系的固液比为1:（2～16）；

13、和/或，所述待浸出体系的ph值为0.5～3.0，优选为2.0～3.0。

14、一种利用镍铁合金制备高纯镍盐的方法，包括：

15、浸出：采用上述的浸出方法获得浸出液，其中部分浸出液作为含铁溶液利用；

16、除铁：将剩余部分浸出液进行除铁获得除铁后液和除铁渣；

17、镍盐获取：将除铁后液进行除杂、蒸发后获得镍盐。

18、所述除铁步骤中，采用氧化剂将浸出液中二价铁氧化为三价铁并采用中和试剂对三价铁进行沉淀。

19、所述中和试剂为碳酸钙、碳酸氢钙、氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化镍、碳酸镍、氢氧化钴、氢氧化镍钴、碳酸钴、氧化钴中的至少一种；

20、和/或，所述除铁步骤的反应时间为0.5～16 h，反应温度为100℃以下，ph为3.0～5.5。

21、所述氧化剂包括氧气；所述氧气添加过程中还添加有含硫试剂时；

22、优选的，含硫试剂添加量折算成硫元素物质的量为氧气摩尔添加量的0~10%。

23、所述除杂的步骤中，采用第一萃取剂或/和脱除试剂进行第一次除杂，再采用第二萃取剂进行萃取。

24、所述第一萃取剂为p204和c272；

25、和/或，所述脱除试剂为碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化镍、碳酸镍、氢氧化钴、碳酸钴、氧化钴中的至少一种；

26、和/或，所述第二萃取剂为p507。

27、所述除杂的过程为：使用p204萃取分离ca、cu、mn、zn等杂质，使用p507分离co。

28、本发明技术方案，具有如下优点：

29、1.本发明提供的一种镍铁合金选择性的浸出方法，包括采用镍铁合金粉配置成浆液，在浆液中添加组合试剂构成待浸出体系，待浸出体系在30℃以上浸出并固液分离后获得浸出液；所述组合试剂包括含铁溶液、氧化剂和酸性试剂，或所述组合试剂包括含铁溶液、氧化剂和含硫试剂；所述待浸出体系的ph值为0.5～5.0，fe离子浓度为2 g/l以上。本发明通过控制待浸出体系中的fe离子浓度，通过温度和ph值的配合，在保证镍溶出的同时，可以尽量地避免镍铁合金粉中的铁溶出，降低铁浸出率，进而可以有效减少后续镍铁分离时所需的中和试剂，在保证镍收率的情况下，极大地降低生产成本。

30、2.本发明提供的一种利用镍铁合金制备高纯镍盐的方法，其采用部分浸出液作为含铁溶液返回到浸出步骤中进行利用，可以在不添加其他试剂的情况下减少镍铁合金粉中铁的浸出，显著降低铁浸出率，显著减少后续除铁步骤所需试剂，降低生产成本。

31、3.本发明提供的一种利用镍铁合金制备高纯镍盐的方法，可以有效制备出收率高于90%的镍盐，且在达到该收率的情况下，镍盐中含镍＞22%，纯度高，品质好。

技术特征：

1.一种镍铁合金选择性的浸出方法，其特征在于，包括：采用镍铁合金粉配置成浆液，在浆液中添加组合试剂构成待浸出体系，待浸出体系在30℃以上浸出并固液分离后获得浸出液；

2.根据权利要求1所述的浸出方法，其特征在于，所述酸性试剂为硫酸、硝酸、盐酸中的至少一种；

3.根据权利要求2所述的浸出方法，其特征在于，所述酸性试剂为硫酸；

4.根据权利要求2所述的浸出方法，其特征在于，所述含硫物质为亚硫酸钠、亚硫酸钙、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钙中的至少一种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的浸出方法，其特征在于，所述待浸出体系进行浸出的温度为30～100℃，浸出的时间为1～24h；

6.根据权利要求5所述的浸出方法，其特征在于，所述待浸出体系的ph值为2.0～3.0。

7.一种利用镍铁合金制备高纯镍盐的方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述除铁步骤中，采用氧化剂将浸出液中二价铁氧化为三价铁并采用中和试剂对三价铁进行沉淀；

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述中和试剂为碳酸钙、碳酸氢钙、氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化镍、碳酸镍、氢氧化钴、氢氧化镍钴、碳酸钴、氧化钴中的至少一种；

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一萃取剂为p204和c272；

技术总结
本发明公开了一种镍铁合金选择性的浸出方法及制备高纯镍盐的方法，其中，一种镍铁合金选择性的浸出方法，包括：采用镍铁合金粉配置成浆液，在浆液中添加组合试剂构成待浸出体系，待浸出体系在30℃以上浸出并固液分离后获得浸出液；所述组合试剂包括含铁溶液、氧化剂和酸性试剂，或所述组合试剂包括含铁溶液、氧化剂和含硫试剂；所述待浸出体系的pH值为0.5～5.0，Fe离子浓度为2 g/L以上。本发明通过浸出液返回或添加含铁溶液的方式，在保证镍溶出的同时，可以尽量地避免镍铁合金粉中的铁溶出，降低铁浸出率，进而可以有效减少后续镍铁分离时所需的中和试剂，在保证镍收率的情况下，极大地降低生产成本。

技术研发人员：刘诚,丁剑,殷书岩,孙宁磊,王魁珽,刘国,陆业大
受保护的技术使用者：中国恩菲工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14