镍铁合金分离镍铁的方法及装置与流程

本发明涉及合金分离和资源利用领域，尤其涉及镍铁合金分离镍铁的方法及装置。

背景技术：

1、镍是一种重要的战略金属，随着优质硫化镍矿日益匮乏，资源丰富的红土镍矿成为重要的提镍原料。火法冶炼红土镍矿工艺具备操作流程简短、原料范围利用广等优点，成为当前红土镍矿开发利用的主要工艺之一，如rk-ef法、回转窑直接还原-磁选工艺、转底炉-熔分炉工艺。但上述工艺所得产品为镍铁合金，急需开展镍铁合金中镍与铁的分离研究，以得到镍盐、铁盐用于动力电池生产的原料。

2、常规镍与铁的分离工艺，多采用湿法浸出工艺处理，该种工艺往往需要经过繁冗的浸出、除杂、沉淀等过程，才能实现产品的制备。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种镍铁合金分离镍铁的方法及装置，以解决采用湿法浸出工艺分离需要经过繁冗的浸出、除杂、沉淀等过程的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种镍铁合金分离镍铁的方法，包括以下步骤：

3、将镍铁合金在含有氯气的氛围下，进行焙烧，得到焙烧渣和含铁镍气相，其中，焙烧温度为900℃-1200℃，焙烧时长为60-180min。

4、对含铁镍气相进行多段冷凝，收集一段冷凝得到的固相物得到氯化镍产物。其中，在所述多段冷凝中，后一段冷凝对前一段冷凝得到的冷凝气相进行冷凝，且后一段冷凝的冷凝温度小于前一段的冷凝的冷凝温度。所述一段冷凝为所述多段冷凝中的其中一段。所述一段冷凝的冷凝温度为450-700℃。

5、收集二段冷凝得到的固相物得到氯化铁产物。其中，所述二段冷凝为所述多段冷凝中的其中一段，且位于一段冷凝之后。所述二段冷凝的冷凝温度为100-200℃。

6、根据本申请的实施方式，在所述含有氯气的氛围中，所述氯气满足1kg镍铁合金具有氯气2-5kg的条件。

7、根据本申请的实施方式，所述含有氯气的氛围还包括氧气，所述氧气满足1kg镍铁合金具有氧气0-300g的条件。

8、根据本申请的实施方式，还包括：

9、收集中间段冷凝得到的固相物得到含铁氯化镍，所述中间段冷凝为所述多段冷凝中的其中一段，且位于所述一段冷凝和所述二段冷凝之间。所述中间段冷凝的冷凝温度为320-450℃。

10、根据本申请的实施方式，还包括：

11、在所述中间段冷凝中加入氯化镍粉末。

12、根据本申请的实施方式，所述氯化镍粉末的加入量按1kg镍铁合金加入10-20g氯化镍粉末。

13、根据本申请的实施方式，还包括：

14、将所述含铁氯化镍作为镍铁合金原料，重新在含有氯气的氛围下，进行焙烧。

15、根据本申请的实施方式，所述多段冷凝的段数≥3。

16、根据本申请的实施方式，所述镍铁合金的平均粒度≤5cm。

17、本申请还提供一种镍铁合金分离镍铁的装置，包括：

18、焙烧炉，用于将镍铁合金在含有氯气的氛围下，进行焙烧，得到焙烧渣和含铁镍气相，其中，焙烧温度为900℃-1200℃，焙烧时长为60-180min。

19、多段冷凝机构，与所述焙烧炉连通，接收所述含铁镍气相，并对含铁镍气相进行多段冷凝。所述多段冷凝机构的后一段冷凝机构对前一段冷凝机构得到的冷凝气相进行冷凝，且后一段冷凝机构的冷凝温度小于前一段的冷凝机构的冷凝温度。其中，所述多段冷凝机构包括一段冷凝机构和二段冷凝机构，所述二段冷凝机构位于所述一段冷凝机构之后。所述一段冷凝机构的冷凝温度为450-700℃。所述二段冷凝机构的冷凝温度为100-200℃。

20、第一收集机构，与一段冷凝机构连通，用于收集所述一段冷凝机构得到的固相物得到氯化镍产物。

21、第二收集机构，与二段冷凝机构连通，用于收集所述二段冷凝机构得到的固相物得到氯化铁产物。

22、上述的镍铁合金分离镍铁的方法中，在焙烧过程中通过控制焙烧温度和焙烧氛围，实现了铁、镍的高选择性挥发，杂质保留在渣中。后续对焙烧所得的气相进行分段控温冷凝，可分别得到高纯度的氯化镍和氯化铁产品。上述的镍铁合金分离镍铁的方法工艺流程短，产品纯度高。

技术特征：

1.一种镍铁合金分离镍铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的镍铁合金分离镍铁的方法，其特征在于，在所述含有氯气的氛围中，所述氯气满足1kg镍铁合金具有氯气2-5kg的条件。

3.根据权利要求2所述的镍铁合金分离镍铁的方法，其特征在于，所述含有氯气的氛围还包括氧气，所述氧气满足1kg镍铁合金具有氧气0-300g的条件。

4.根据权利要求1所述的镍铁合金分离镍铁的方法，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的镍铁合金分离镍铁的方法，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的镍铁合金分离镍铁的方法，其特征在于，所述氯化镍粉末的加入量按1kg镍铁合金加入10-20g氯化镍粉末。

7.根据权利要求4所述的镍铁合金分离镍铁的方法，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求1所述的镍铁合金分离镍铁的方法，其特征在于，所述多段冷凝的段数≥3。

9.根据权利要求1所述的镍铁合金分离镍铁的方法，其特征在于，所述镍铁合金的平均粒度≤5cm。

10.一种镍铁合金分离镍铁的装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供了一种镍铁合金分离镍铁的方法及装置。该方法包括以下步骤：将镍铁合金在含有氯气的氛围下，进行焙烧，得到焙烧渣和含铁镍气相，其中，焙烧温度为900℃‑1200℃，焙烧时长为60‑180min；对含铁镍气相进行多段冷凝，收集一段冷凝得到的固相物得到氯化镍产物；收集二段冷凝得到的固相物得到氯化铁产物；其中，所述二段冷凝位于一段冷凝之后；所述二段冷凝的冷凝温度为100‑200℃。上述的镍铁合金分离镍铁的方法中，在焙烧过程中通过控制焙烧温度和焙烧氛围，实现了铁、镍的高选择性挥发，杂质保留在渣中。后续对焙烧所得的气相进行分段控温冷凝，可分别得到高纯度的氯化镍和氯化铁产品。

技术研发人员：郭学益,秦红,李永战,田庆华,黄际洪
受保护的技术使用者：湖南福尔程新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/7