从镍锍中浸提镍的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于浸提硫化物态的镍锍，特别是富铜的镍锍的方法，也用于浸提所述锍与一种金属化的铜锍和／或铜－镍锍的方法。镍锍的浸提是利用硫酸铜以压浸在一个或数个步骤中进行的。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种浸提硫化物态镍锍，特别是富铜的镍锍的方法，以及浸提所述锍与金属铜锍和/或铜-镍锍的方法。镍锍的浸提是利用硫酸铜以一步或多步压浸法进行的。现有技术中，一种公知的方法是美国专利5628817的方法，其中按照火法冶金产生的镍铜锍的浸提是首先进行至少两个常压氧化步骤，用酸和铜作浸提剂。由第二常压浸提步骤得到的沉淀在后续的压浸步骤中被进一步浸提，因此游离氧基本上不参与第一压浸步骤。由芬兰专利98073可知一种方法，按照这种方法，从在镍精矿的火法冶金处理中产生的两种锍，即从闪速熔炼炉锍和电炉锍，按照相同的浸提法回收镍。首先用一或两个常压浸提步骤中利用氧和电解镍的阳极电解液浸提含有少量铁的熔炼炉锍(FSF锍)，并将所形成的沉淀进行压浸。压浸得到的溶液进行含有较多的铁的锍(SF锍)的浸提，并且由该浸提步骤得到的溶液进行熔炼炉锍的常压浸提步骤。在含有较多的铁的锍的浸提中产生的沉淀以黄钾铁矾沉淀出。上述两种方法的共同特征是首先用一个或两个常压氧化步骤浸提镍锍，其中利用含有酸、铜和铁的回收溶液，浸提在锍中所含的镍和铜成分NiS2jaCu2S，使得用该浸提方法，首先铜被浸提并再沉淀。在浸提过程发生的反应中，下列反应是最基本的(1)(2)(3)所述反应的最重要的结果是原硫化镍Ni3S2转化成第二种硫化镍NiS，原硫化铜辉铜矿Cu2S转化成第二种硫化铜CuS。更重要的是，在锍中所含的大部分硫被氧化成硫酸盐，这是因为考虑到这些步骤必须采用长的延迟时间，以进行该反应，所述反应在低温下进行得较慢。硫氧化成硫酸盐是按照下式进行的(4)将在常压浸提步骤中回收的沉淀进行压浸，其中利用CuSO4溶液选择性地浸提镍，并且铜沉淀成蓝辉铜矿Cu9S5，它还可以用Cu1.8S的形式表示(5)同时，第二种硫化铜CuS与硫酸铜反应，按照下列反应生成蓝辉铜矿(6)由上述反应(5)和(6)现察到在压浸中，1/6的硫化物态硫被氧化成硫酸盐，而且如果该方法有封闭的溶液循环，该硫酸盐与在该方法的其它地方生成的硫酸盐一起必须要从溶液中除去，就象利用电解冶金法进行镍回收一样。当然，除硫酸盐的成本是非常高的，因为一般必须使用昂贵的中和剂，如氢氧化钠NaOH或碳酸钠Na2CO3。然而，该方法的这种缺陷已被接受，因为一直没有其它可接受的方法用于进行铜的选择性的工业规模的浸取而具有合理的成本。本专利技术令人惊奇的发现是由在对含镍材料进行火法冶金处理时产生的硫化镍锍，特别是由富铜的镍锍，可以利用硫酸铜溶液，通过在高温下施压浸提选择性地浸提镍而无需上述常压氧化步骤，使得锍中含有的硫化物氧化成硫酸盐所发生的规模小于现有技术的方法。在压浸步骤后有氧化步骤，在该步骤中锍中所含的铁沉淀出，并且在压浸步骤中生成的具有高铜含量的硫化铜沉淀用氧和酸浸提，以生成硫酸铜。用一个、两个或数个步骤进行压浸。如果该方法处理来自一个位于熔炼炉后的一个另一处理炉的基本上金属化的锍，作为该浸提方法中的一个步骤对其进行浸提，并且对由该步骤得到的含有铜和镍的溶液进行最后的氧化步骤。本专利技术的新的特征明确记载在权利要求中。进行的实验证明，在一定的条件下，下列反应中的反应速度可以足够高，使得它们还符合工业方法的要求(7)(8)由反应(7)可见，硫未被氧化，并且在反应(8)中只有1/16被硫化。这意味着如果锍含有一定量的铜，所述铜是镍当量的两倍，可以选择性地浸提镍而无需任何硫化物态的硫的溶解。如果没有铜，只有1/16的硫被溶解，即6.25％，而现有技术方法为1/6或16.7％。实际上这种不同是重要的，并且它可以被用于防止方法中发生所谓的硫酸盐溶胀。虽然上述是指硫化物态的锍，所述锍一般还含有某种金属相，即硫的量不足以与给定的镍和铜的硫化物量相比。结果是锍中所含的金属还参与下列反应(Me=Ni,Co,Fe,Cu)(9)这还意味着如果锍中所含的金属的3/18(16.7摩尔％)是作为金属相存在，可以浸提不含铜的锍而无需将硫氧化。在本专利技术的重要的反应中，我们还指出下列反应，其中在先前产生的蓝辉铜矿被用作中和剂，所述反应在该方法的氧化阶段发生(10)(11)(12)在一个高压釜中，这些反应在100℃以下的温度也是非常快的，并且它们的进行主要取决于加入的氧气。这样，可以通过调节氧气的量来调节反应程度。这些反应并不将硫氧化成硫酸盐。利用酸，反应(10)和(11)中生成的碱性的硫酸盐，块铜矾按下列方式浸提，并且生成硫酸铜(13)在氧化步骤显然可以使用空气或富氧的空气代替氧气。在下面的方法说明中更详细地解释在按照本专利技术的方法中的上述利用化学的方式。与此相关，给出下面的流程图附图说明图1A是一个流程图，表示来自一个熔炼炉的硫化物态的镍-铜锍的浸提，图1B与图A1类似，但附加了以摩尔数表示的锍的物质平衡，图2A是一个流程图，表示一种浸提方法，其中处理来自一个熔炼炉的硫化物态锍和来自一个进一步处理炉的锍，所述锍基本上是金属化的，图2B类似于图2A，但附加了以摩尔数表示的锍的物质平衡，和图3A和3B分别表示镍锍的浸提方法，所述方法以一种两步骤压浸法进行。流程图1以其最简化的形式表示该方法。将来自一个熔炼炉例如来自FSF的细磨的硫化物态的锍与硫酸铜溶液加入一个高压釜进行压浸1，并且按照反应(7)和/或(8)压浸原硫化镍Ni3S2。为了确保镍完全溶解，工业方法必须含有稍微过量的硫酸铜，从而在全部镍被溶解时仍有一些CuSO4留在溶液中。与镍浸提有关，少量的铁也溶解成为硫酸亚铁FeSO4，这是因为实际上锍总是含有少量的铁。溶液中的铜Cu++和铁Fe++通过在高压釜步骤结束时或在单独的常压步骤2将其氧化而按照反应(10)和(11)沉淀。分离溶液和固体，并且通过溶液滤清步骤(未示出)将溶液排到Ni电解5。因为实际上压浸步骤包括数个高压釜，可以选择全部硫酸铜溶液加入第一高压釜，或者按照需要逐渐滴定到单独的高压釜中。在镍电解5中，金属镍从硫酸镍溶液中沉淀出来，并且同时产生等当量的硫酸。来自氧化步骤2的沉淀包括蓝辉铜矿沉淀，和按照反应(10)和(11)沉淀的破式硫酸铜、块铜矾(但它还可以是水胆矾，Cu4(OH)6SO4)。来自电解的酸和来自第一氧化步骤的沉淀进行第二氧化步骤4，其中按照反应(12)中和酸并且按照反应(13)中和碱式硫酸盐。该氧化还可以在常压条件下或在高压釜中进行。在全部氧化步骤中，可以使用氧气、富氧的空气或空气。图1B表示与图1A类似的流程图，但附加了以摩尔数表示的锍的物质平衡，此时硫化物态的锍的Cu/Ni比为2。正如已经指出的，将过量的硫酸铜加入进行压浸，并且在本方法中将其标为xCuSO4。因为供给的铜量与要被浸提的锍的量不等当量，铜的量在产生的沉淀中也由因子x表示。如上所述，FI专利98073描述了一种用于浸提两种锍的方法，其中的一种是来自初步熔炼炉如闪速熔炼炉的硫化物态的锍，并且第二种是来自一个进一步处理炉如电炉的锍，所述锍基本上是金属性的。在例如美国专利5332414中描述了这样的锍的火法冶金生产。按照本专利技术，所述两种锍也可以按照一种和相同的浸提方法被提。图2A表示一种方法的流程图，其中浸提硫化物态的镍-铜锍和主要是金属化的锍。按照图2，首先将细磨的硫化物态的镍-铜锍在压浸步骤1中在一种硫酸铜溶液中浸提，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从含有镍、铜和铁的硫化物态的镍－铜锍中浸提镍的方法，其特征在于镍－铜锍浸提成硫酸镍是在升高的温度下利用硫酸铜以压浸进行的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S福格勒伯格，
申请(专利权)人：奥托库姆普联合股份公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]