本发明涉及冶金
技术领域：
，具体涉及一种常压分解高冰镍制备硫酸镍的方法。
背景技术：
：新能源汽车的爆发式增长导致市场对锂离子电池正极材料的需求急剧增加，三元正极材料由于电压高、电导率高、倍率和循环性能优异等特点，成为新能源汽车用锂离子电池正极材料的首选。动力电池领域的快速发展也导致市场对硫酸镍的需求量急速攀升。据统计，2016年的电池级硫酸镍需求为7.4万吨左右，2017年电池级硫酸镍的需求增长到12.6万吨，增幅达70％，2018年电池级硫酸镍需求约为16万吨，而预计2019年将出现井喷，硫酸镍的需求将达到36万吨。传统的硫酸镍制备过程是将金属镍用硫酸进行溶解，再将含镍的溶液进行蒸发结晶得到硫酸镍。这一工艺的生产流程短，产品品质也较高，由于金属镍的生产过程复杂，其价格昂贵，导致硫酸镍的生产成本过高。针对这一缺点，研究者们采用高冰镍为原料进行硫酸镍的制备，经过加压浸出或常压-加压结合的方式处理含镍物料，得到的含镍溶液经过净化除杂、蒸发结晶制备得到硫酸镍。这一路线所用的原料价格相对廉价，但工艺流程复杂，加压浸出过程需高温高压，能耗高且存在一定的安全隐患，而浸出液中杂质离子种类繁多，导致净化除杂过程非常复杂，最终的硫酸镍产品纯度往往也难以满足要求。技术实现要素：为了解决现有高冰镍制备硫酸镍过程中存在的技术问题，本发明的目的在于提出一种常压分解高冰镍制备硫酸镍的方法，基于不同金属与硫的亲和性差异，在常压条件下即可实现高冰镍中镍、钴的选择性浸出，而铜仍以铜的硫化物形态存在于浸出渣中，实现了高冰镍中的镍、铜分离，镍浸出率可达99％以上，同时还简化了后续的净化除杂过程。为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种常压分解高冰镍制备硫酸镍的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将高冰镍破碎后加入到4～10mol/l的浓硫酸溶液中，反应后固液分离得到滤渣和滤液，所得滤液补加至硫酸浓度为4-10mol/l后返回高冰镍的常压分解；2)步骤1)所得滤渣进行调浆搅拌后过滤洗涤，得到含镍、铁、钴的滤液和含铜滤渣，含铜滤渣用于铜的冶炼，含镍、铁、钴的滤液返回用于对步骤1)所得的滤渣调浆；当含镍、铁、钴的滤液中ni2+浓度≥90g/l时，经中和除铁、萃取脱钴后进行蒸发结晶得到硫酸镍晶体，结晶母液返回调浆用。优选的，所述的高冰镍破碎至≤200目。优选的，步骤1)中，所述浓硫酸与高冰镍的液固比为1～10ml:1g。优选的，步骤1)中，所述的反应温度为50～95℃，反应时间为30～300min。优选的，步骤2)中，所述的调浆液固比为2～5ml:1g，搅拌时间为10～30min。优选的，步骤2)中，所述的中和除铁过程为：往含镍、铁、钴的滤液中通入空气，使溶液的fe2+被氧化为fe3+，调整溶液的终点ph为4.5～5，使铁水解沉淀，除铁后液中的fe浓度≤10ppm；所述的脱钴过程为：采用p507为萃取剂进行溶剂萃取，使除铁后液中的钴进入到有机相中，而镍仍留在溶液中，实现钴的脱除。优选的，步骤2)中，所述的硫酸镍晶体纯度≥99.5％。本发明的优点在于：1)本发明基于不同金属与硫的亲和性差异，在常压条件下即可实现高冰镍中镍、钴的选择性浸出，而铜仍以铜的硫化物形态存在于浸出渣中，实现了高冰镍中的镍、铜分离，镍浸出率可达99％以上，得到的硫酸镍的产品纯度≥99.5％；2)本发明浸出过程实现了镍、铜的高效分离，简化了净化除杂过程；3)本发明处理流程短，生产成本低，操作简单，易于工业化。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明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发明，并不限定于本发明。实施例1所用高冰镍的成分如表1所示：表1高冰镍的主要成分及含量wt％组分nicucofes含量46.226.60.623.221.4将高冰镍磨碎至-200目后，取10g加入到100ml4mol/l的硫酸中，在95℃下反应2h，反应完全后固液分离，得到滤渣和含镍、钴、铁的浸出液，镍、钴的浸出率分别为99％和99.2％；浸出液经补酸到4mol/l后返回常压浸出工序，滤渣用去离子水按液固比为5ml:1g的比例进行调浆搅拌10min，固液分离洗涤后得到铜含量为73.4％的含铜渣和溶液，含铜渣可用于铜冶炼，所得溶液返回调浆工序，经5次循环调浆后得到ni2+浓度为96.4g/l的溶液，溶液经氧化中和除铁和萃取脱除钴工序后进行蒸发结晶，得到纯度为99.6％的硫酸镍晶体，结晶母液返回调浆工序。实施例2所用高冰镍与实施例1的成分一致。将高冰镍磨碎至-200目后，取10g加入到50ml6mol/l的硫酸中，在80℃下反应4h，反应完全后固液分离，得到滤渣和含镍、钴、铁的浸出液，镍、钴的浸出率分别为99.1％和99.4％；浸出液经补酸到6mol/l后返回常压浸出工序，滤渣用去离子水按液固比为2ml:1g的比例进行调浆搅拌30min，固液分离洗涤后得到铜含量为73.5％的含铜渣和溶液，含铜渣可用于铜冶炼，所得溶液返回调浆工序，经4次循环调浆后得到ni2+浓度为92.1g/l的溶液，溶液经氧化中和除铁和萃取脱除钴工序后进行蒸发结晶，得到纯度为99.7％的硫酸镍晶体，结晶母液返回调浆工序。实施例3所用高冰镍与实施例1的成分一致。将高冰镍磨碎至-300目后，取50g加入到50ml10mol/l的硫酸中，在50℃下反应5h，反应完全后固液分离，得到滤渣和含镍、钴、铁的浸出液，镍、钴的浸出率分别为99.2％和99.4％；浸出液经补酸到10mol/l后返回常压浸出工序，滤渣用去离子水按液固比为5ml:1g的比例进行调浆搅拌15min，固液分离洗涤后得到铜含量为73.1％的含铜渣和溶液，含铜渣可用于铜冶炼，所得溶液返回调浆工序，经3次循环调浆后得到ni2+浓度为90.7g/l的溶液，溶液经氧化中和除铁和萃取脱除钴工序后进行蒸发结晶，得到纯度为99.5％的硫酸镍晶体，结晶母液返回调浆工序。当前第1页12