专利名称：一种红土矿镍钴富集物生产电镍的方法
技术领域：
一种红土矿镍钴富集物生产电镍的方法，涉及一种电解镍的生产方法，特 别是利用红土矿生产电镍的方法。
背景技术：
镍是重要的战略物资，但我国镍资源短缺、供需缺口较大，大部分原料或 成品需要从国外进口。
目前，电镍多以硫化矿为原料，经粗炼制成高冰镍或硫化物阳极，精炼生 产电镍。工艺主要包括四种(l)"硫化镍阳极直接电解"，(2)"高冰镍硫酸选择性
浸出一净化一电积"，(3)"高冰镍氯化精炼"和(4)"镍精矿焙烧一还原熔炼一金属
阳极电解"。
在已有的电镍生产工艺中，"硫化镍阳极电解"工艺电镍质量好，但镍损失大，
残极率高;"高冰镍硫酸选择性浸出"是镍湿法精炼的经典流程，现多家工厂采用， 具有综合回收率高、设备腐蚀性小等优点，工艺过程较为灵活；"高冰镍氯化精 炼"主要缺点是设备腐蚀性强，氯气回收系统复杂；"粗镍阳极电解精炼"是镍冶 炼的传统工艺，高镍锍经氧化焙烧后，用电炉或反射炉进行还原熔炼浇铸成粗 镍阳极，电解生产电镍。
到目前为止，采用红土矿的开发利用中，湿法冶炼高压酸浸、常压搅拌浸 出或堆浸工艺，可以得到冶炼产出的镍钴富集物，该镍钴富集物的品位在 25% 35%不等，其镍钴富集物包括氢氧化镍钴富集物、碳酸镍钴富集物、氧化 镍钴富集物、硫化镍钴富集物；但是镍钴富集物生产电镍还没有成熟的工艺。 由于镍红土矿处理产出的镍钴富集物中镁等杂质含量较高，直接采用湿法处理 较难解决镁积累的问题，杂质高，金属回收率低，生产成本高。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种有效解决镁积 累的问题，去除杂质，提高金属回收率，降低生产成本的红土矿镍钴富集物生 产电镍的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种红土矿镍钴富集物生产电镍的方法，其特征在于其生产步骤依次包括 (1 )将红土矿镍钴富集物进行干燥脱水；
3(2 )将干燥脱水后的红土矿镍钴富集物加入焦炭和石英，混料后压制成
团料；
(3)将压制的团料后，在300 1000。C温度下，预处理l 6h; (4 )将预处理后的物料在1000 1600°C下，高温处理0.5 6h; (5)高温处理后，分离渣相后，制成电解阳极，电解生产电解镍。
本发明的一种红土矿镍钴富集物生产电镍的方法，其特征在于所述的红土 矿镍钴富集物包括氢氧化镍钴富集物、碳酸镍钴富集物、氧化镍钴富集物、硫 化镍钴富集物或者镍钴废料的一种或混合物。
本发明的一种红土矿镍钴富集物生产电镍的方法，其特征在于所述的红土 矿镍钴富集物进行干燥脱水至含水重量为8% 12%。
本发明的一种红土矿镍钴富集物生产电镍的方法，其特征在于所述的电解 生产电解镍过程电解过程中，杂质元素Fe"、 Cu2+、 Co2+、 Z^+进入阳极液，分 别采用中和除铁、硫化沉淀除铜锌铅、氯气沉钴除去；中和除铁法用空气将溶 液中的F^+氧化为F^+，用碳酸镍调节溶液pH值使铁水解沉淀；硫化除杂温度 控制在20 80。C，时间控制在10 120min;氯气沉钴的温度控制在20 90°C， 溶液pH值控制在2.0 5.0;溶液中的锌、铅釆用树脂交换法除去；产出的钴渣 加入硫酸浸出，进行中和除铁，温度控制在20 100°C，经萃取除杂分离钴镍后， 反萃液蒸发结晶生产氯化钴或电积生产电钴，萃余液为硫酸镍并入除铁后液中。 本 发明的方法，将镍钴富集物经干燥、混料、压团等预处理工序候，再 进行高温分解，将镍、钴、铜与杂质镁、铝、锰、铁、钙等分离，分离获得的 镍钴产物直接进行电解生产电解镍。电解过程中，杂质元素F^+、 Cu2+、 Co2+、 Z^+等进入阳极液，分别采用中和除铁、硫化沉淀除铜锌铅、氯气沉钴等除去。 中和除铁法用空气将溶液中的F一氧化为Fe3+，用碳酸镍调节溶液pH值使铁水 解沉淀。
主反应为Fe3++ 3//20 4 Fe(0//)3"3// +
硫化除杂温度控制在20 80°C，时间控制在10 120min，镍直收率大于 99.9%。硫化沉淀反应如下
氯气沉钴的温度控制在20 90°C，溶液pH值控制在2.0 5.0，最终溶液中 钴含量低于0.01g/L，钴渣含镍9% 12%，含钴5% 6%。主要反应为C/2 +2e = 2C/— Co2+ - 2e = 2Co3+
2Co3+ + 6#20 = 2CoC3 I +6i/ + 溶液中的锌、铅等采用树脂交换法除去。
产出的钴渣加入硫酸浸出，进行中和除铁，温度控制在20 100。C，经萃取 除杂分离钴镍后，反萃液蒸发结晶生产氯化钴或电积生产电钴，萃余液主要为 硫酸镍并入主流程除铁后液中。
本发明的一种红土矿镍钴富集物生产电镍的方法，将镍红土矿冶炼过程中 产出的镍钴富集物，采用"干燥一预处理一高温分解一电解"工艺生产电镍，具有 金属回收率高、流程简单的优点，同时此流程也适用于处理镍钴硫化物和镍钴 废料，原料适用性较广。
具体实施例方式
一种红土矿镍钴富集物生产电镍的方法，其生产步骤依次包括(1 )将红 土矿镍钴富集物进行干燥脱水；(2)将干燥脱水后的红土矿镍钴富集物加入 5%~15%的焦炭和5%~15°/。的石英，混料后压制成团料；(3 )将压制的团料在 300 1000°C温度下，预处理l 6h; (4)将预处理后的物料在1000 1600°C 下，高温处理0.5 6h; (5)高温处理后，分离渣相后，制成电解阳极，电解 生产电解镍。
为了更清楚的说明本发明。列举以下实例，但其对发明的范围无任何限制。 实施例1
将镍钴富集物(Ni 24.80%， Co 1.16%, Mg3.42%， Mn3.01%， Fe 1.55%)(干 计)用烘箱在95°(:下烘干至水含量为8%。称取100g干燥后物料，配入10g焦碳 和10g石英，在900'C下在马弗炉中预处理2h，产出还原后料69.6g。将预处理 后物料在1600。C下高温分解0.5h，产出渣40g(Ni 1.64%， Co 0.042， Si 14.6， Mg28.8， Mnl4.3)，镍钴富集物35g，成分为Ni 85.5%， Co 4.03%， Si 0.28%， Mg<0.005%， Mn4.2%。
镍钴物在槽电压1.8 2.2V条件下进行电解，电解温度为60 65°C，阴极 沉积镍的电流效率为98.6%，粗镍阳极溶解的电流效率为82。/。，得30g合格电镍。 阳极液经氧化中和除铁、硫化除铜和氯气除钴后返回使用。镍钴总回收率可分 别达到96°/。和90%以上。
实施例2
将镍钴富集物(Ni20.15。/0， Co 0.95%， Mg2.85%， Mn2.69%， Fe2.01。/o)(干计)用烘箱在95'C下烘干至水含量为12%。称取100g干燥后物料，配入5g焦碳 和5g石英，在30(TC下在马弗炉中预处理6h，产出还原后料72.35g。将预处理 后物料在1000。C下高温分解6h，产出渣42g(Ni 1.22°/。， Co 0.035, Si 12.34， Mg 25.6， Mn 12,3)，镍钴富集物29g，成分为Ni 84.9%， Co 3.85%， Si 0.25%， Mg<0.005%， Mn2.10/0。
镍钴物在槽电压1.8 2.2V条件下进行电解，电解温度为60 65°C，阴极 沉积镍的电流效率为98.5%，粗镍阳极溶解的电流效率为8P/。，得26g合格电镍。 阳极液经氧化中和除铁、硫化除铜和氯气除钴后返回使用。镍钴总回收率可分 别达到96%和90°/。以上。
实施例3
将镍钴富集物(Ni 25.68%， Co 1.13%， Mg2.49%， Mn2.87%， Fe 2.56°/。)(干 计)用烘箱在95。C下烘干至水含量为10%。称取100g干燥后物料，配入10g焦 碳和10g石英，在1200。C下在马弗炉中预处理lh，产出还原后料68.54g。将预 处理后物料在120(TC下高温分解3h，产出渣39g(Ni 1.43%， Co 0.028， Si 12.34， Mg 23.45， Mnl3.6)，镍钴富集物28g，成分为Ni 85.67%， Co 4.03%, Si 0.34%， Mg<0.005%， Mn2.6%。
权利要求
1.一种红土矿镍钴富集物生产电镍的方法，其特征在于其生产步骤依次包括(1)将红土矿镍钴富集物进行干燥脱水；(2)将干燥脱水后的红土矿镍钴富集物加入焦炭和石英，混料后压制成团料；(3)将压制的团料后，在300～1000℃温度下，预处理1～6h；(4)将预处理后的物料在1000～1600℃下，高温处理0.5～6h；(5)高温处理后，分离渣相后，制成电解阳极，电解生产电解镍。
2. 根据权利要求1所述的一种红土矿镍钴富集物生产电镍的方法，其特征在 于所述的红土矿镍钴富集物包括氢氧化镍钴富集物、碳酸镍钴富集物、氧化镍 钴富集物、硫化镍钴富集物或者镍钴废料的一种或混合物。
3. 根据权利要求1所述的一种红土矿镍钴富集物生产电镍的方法，其特征在 于所述的红土矿镍钴富集物进行干燥脱水至含水重量为8% 12%。
4. 根据权利要求1所述的一种红土矿镍钴富集物生产电镍的方法，其特征在 于所述的电解生产电解镍过程电解过程中，杂质元素Fe、 Cu2+、 Co2+、 Zn"进 入阳极液，分别采用中和除铁、硫化沉淀除铜锌铅、氯气沉钴除去；中和除铁 法用空气将溶液中的F^+氧化为Fe3+，用碳酸镍调节溶液pH值使铁水解沉淀； 硫化除杂温度控制在20 80。C，时间控制在10 120min;氯气沉钴的温度控制 在20 90。C，溶液pH值控制在2.0 5.0;溶液中的锌、铅采用树脂交换法除去； 产出的钴渣加入硫酸浸出，进行中和除铁，温度控制在20 100。C，经萃取除杂 分离钴镍后，反萃液蒸发结晶生产氯化钴或电积生产电钴，萃余液为硫酸镍并 入除铁后液中。
全文摘要
一种红土矿镍钴富集物生产电镍的方法，涉及一种电解镍的生产方法，特别是利用红土矿生产电镍的方法。其特征在于其生产是将红土矿镍钴富集物进行干燥脱水、加入焦炭和石英，混料、制成团料后，在300～1000℃温度下预处理；再在1000～1600℃下高温处理后，分离渣相，制成电解阳极，电解生产电解镍。本发明的一种红土矿镍钴富集物生产电镍的方法，将镍红土矿冶炼过程中产出的镍钴富集物，采用“干燥—预处理—高温分解—电解”工艺生产电镍，具有金属回收率高、流程简单的优点，同时此流程也适用于处理镍钴硫化物和镍钴废料，原料适用性较广、投资少、生产成本低，镍钴回收率高，环境污染小等特点。
文档编号C25C1/08GK101565837SQ200910085210
公开日2009年10月28日 申请日期2009年6月3日 优先权日2009年6月3日
发明者丁嘉榆, 兰玮峰, 冯亚平, 刘三平, 张邦胜, 戴正文, 朱康玲, 李家裕, 李桂生, 李海东, 林江顺, 汪胜东, 涂春根, 王海北, 王玉芳, 蒋开喜, 蒋训雄, 磊 赵, 钟晓云 申请人:北京矿冶研究总院;江西稀有稀土金属钨业集团有限公司