一种由铜镍矿全湿法提取镍的方法技术

本发明专利技术公开了一种由铜镍矿全湿法提取镍的方法，属于镍冶金技术领域。技术方案为：采用添加氯化物常压硫酸浸出铜镍矿，绝大部分镍进入浸出液；通过中和沉淀可较为彻底地去除浸出液中的铁、铝等杂质，经多金属氢氧化物沉淀——酸溶进一步去除锰等杂质，得到富镍溶液，再经溶剂萃取选择性分离钴和铜，得到深度净化的硫酸镍溶液，通过电积生产电镍，从而实现了由铜镍矿全湿法提取镍。本发明专利技术的技术既可以处理铜镍矿原矿，也可处理选矿或磨浮分选得到的精矿，镍的全程回收率高，可达90％以上，得到电镍产品质量好，工艺清洁环保，为高效利用铜镍矿资源提供了新途径。

A Method for Extracting Nickel from Copper-Nickel Ore by Whole Wet Method

The invention discloses a method for extracting nickel from copper-nickel ore by total hydrometallurgical method, which belongs to the nickel metallurgical technology field. The technical scheme is as follows: leaching copper-nickel ore by adding chloride and sulfuric acid at atmospheric pressure, most nickel enters leaching solution; iron and aluminum impurities in leaching solution can be removed thoroughly by neutralization precipitation, and manganese and other impurities can be further removed by polymetallic hydroxide precipitation-acid dissolution to obtain nickel-rich solution, then selective separation of cobalt and copper by solvent extraction to obtain nickel sulfate with deep purification. Solution, electrowinning nickel production, thus achieving the total wet extraction of nickel from copper-nickel ore. The technology of the invention can treat not only the raw ore of copper-nickel ore, but also the concentrate obtained from beneficiation or flotation separation. The overall recovery rate of nickel is high and can reach more than 90%. The product quality of electronickel is good, the process is clean and environmental friendly, and provides a new way for the efficient utilization of copper-nickel ore resources.

【技术实现步骤摘要】
一种由铜镍矿全湿法提取镍的方法
本专利技术属于镍冶金
，涉及一种由铜镍矿全湿法提取镍的方法。
技术介绍
镍因其良好的机械强度、延展性、韧性和导热导电以及耐腐蚀等优异的物化性能而广泛应用于制造各种特种钢、耐热耐腐烛合金，硬质合金、催化剂、电池材料和电子线路等，是一种关乎国计民生的重要资源。铜镍矿是镍生产的重要矿石来源之一，我国镍矿山大都以硫化铜镍矿产出，占全国总保有储量的86％。工业上对于铜镍矿处理，通常首先采用选矿富集得到精矿，然后将精矿送冶金炉处理得到镍锍，再进一步对镍锍中的铜镍进行分离和精炼。处理镍锍的方法主要包括分层熔炼法、选矿磨浮分离法和湿法选择性浸出法。分层熔炼法是利用硫化镍和硫化铜在硫化钠中溶解度不同以及两者密度不同实现镍铜分离，该法工艺过程复杂、劳动条件差，生产成本高，现已基本淘汰。选矿磨浮分离法即“吹炼得到高镍锍—转炉渣电炉贫化—高镍锍磨浮分离—阳极溶炼—电解”工艺，该工艺存在生产效率低、二氧化硫污染、电耗大、有价金属损失大等缺点。湿法选择性浸出法通常使用硫酸加压浸出、加压氨浸或者浓盐酸浸出，存在能耗高、设备要求高或者设备腐蚀大等问题。专利US4093526采用一段常压—两段加压浸出处理镍锍，第一段加压浸出液返常压浸出；专利US4233541采用两段常压浸出—一段加压浸出处理镍锍，将镍尽可能全部浸出而大部分的铜留在加压浸出渣中。专利CN01134730.9采用一段加压浸出从含铜低或缓冷高锍磨浮分离产出的镍精矿中提取镍，在通氧、加硫磺或硫酸，100～180℃、氧分压50～300kPa条件下，加压浸出3～4小时，镍的浸出率可达到99％以上，铜的浸出率达到86％～96％。朱军等(矿冶工程，2016，36(2):71～74)采用高温氧压直接浸出工艺处理平均品位5.708％的硫化镍精矿，在浸出时间8h、氧分压1.6MPa、木质素磺酸钠加入量为矿量的3％、浸出温度150℃、液固比2∶1、酸度100g/L的条件下，镍浸出率平均达到96.32％。崔兴兰等(岩石矿物学杂志，2015，34(6):865～872)提出了一种生物浸出铜镍矿的方法，包括细菌培养、驯化、浸出工序，其主要原理是通过细菌的生化作用来分解铜镍矿，使镍等金属进入溶液。A.f.菌与硫化物精矿反应10d后，Co2+、Ni2+、Cu2+浸出率分别达到72.40％、85.42％和78.48％。但是生物浸出周期长，且细菌生长环境要求较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一种高效、经济、清洁的从铜镍矿中的清洁提取镍的方法，该方法适合工业化应用。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种由铜镍矿全湿法提取镍的方法，包括以下步骤：(1)将铜镍矿碎磨至粒度为0.074mm以下的占80％以上；(2)将磨后的铜镍矿加入硫酸和氯盐，并通入空气或氧气，进行机械搅拌浸出，得到含镍和铜的浸出液；(3)浸出液采用中和沉淀除杂，加入中和剂，并通入空气或氧气，铁、铝等杂质进入沉淀渣中，得到含镍的净化液；(4)含镍的净化液采用化学沉淀镍，加入沉淀试剂，镍、铜等从溶液中沉淀出来，得到含镍的多金属沉淀物；(5)含镍的多金属沉淀物采用硫酸溶液溶解，得到富镍溶液；(6)富镍溶液采用溶剂萃取法分离铜和钴，得到纯硫酸镍溶液，之后通过电积生产镍。进一步地，步骤(2)所述氯盐选自氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化铜、氯化铁中的一种或多种。氯化物达到一定浓度会显著增加基底金属的溶解及硫化物氧化为元素硫的速度。浸出铜镍矿的主要反应如下：NiFeS2+O2+H2SO4＝NiSO4+FeSO4+2H2O+2S0CuFeS2+O2+H2SO4＝CuSO4+FeSO4+2H2O+2S02FeS+O2+2H2SO4＝2FeSO4+2H2O+2S02FeSO4+0.5O2+H2SO4＝Fe(SO4)3+H2OS0+1.5O2+H2O＝H2SO4进一步地，步骤(2)所述浸出的条件为：矿浆液固比1～6：1，氯离子初始浓度10-100g/L，温度65～95℃，通气速度100-500ml/min，反应时间6～12h。进一步地，步骤(3)所述中和剂为碳酸钙、石灰石或熟石灰，中和沉淀的条件为：终点pH值3.1～4.0，温度65～95℃，用空气或氧气对浆液鼓泡，通气速度100-500ml/min，反应时间2～5h。铁和铝等杂质通过水解沉淀从溶液中去除。进一步地，步骤(4)所述沉淀试剂为氢氧化钠，化学沉淀镍的条件为：终点pH值8.0～8.6，温度50～70℃，反应时间0.5～1.5h。镍、钴和铜等金属从溶液中水解沉淀出来得到含镍的多金属沉淀物。进一步地，步骤(5)所述硫酸溶液采用含镍的电积贫液，溶解的条件为：终点pH值2.2～2.8，温度50～70℃，反应时间0.5～2.5h。镍、钴和铜溶解进入溶液，锰等杂质留在渣中。进一步地，所述溶剂萃取法分离铜和钴的萃取剂采用酸性次膦酸类萃取剂，优选二(2,4,4-三甲基戊基)膦酸。萃取原理如下：2H2A2(o)+CoSO4(a)＝CoA2·H2A2(o)+H2SO4(a)反萃原理为：CoA2·H2A2(o)+H2SO4(a)＝2H2A2(o)+CoSO4(a)铜和钴等被萃取，与溶液中的镍分离，得到净化的镍的溶液，进一步经电积得到电镍。萃取的铜和钴经反萃后，可进一步回收钴和铜。采用添加氯化物常压酸浸处理铜镍矿，有效解决了加压浸出流程高能耗、加压釜设备安全要求高的问题。通过中和沉淀可较为彻底地去除浸出液中的铁、铝等杂质，经多金属氢氧化物沉淀—酸溶进一步去除锰等杂质并实现溶液介质由硫酸+氯化物体系向硫酸体系转变，得到富镍溶液，再经溶剂萃取选择性分离钴和铜，得到深度净化的硫酸镍溶液，通过电积生产电镍，从而实现了由铜镍矿全湿法提取镍。镍的全程回收率高，可达90％以上，得到电镍产品质量好，生产工艺清洁环保。本专利技术的方法可直接处理铜镍矿原矿，也可处理选矿或磨浮分选得到的精矿。本专利技术的方法有望在多金属硫化铜镍矿的开发利用方面具有良好应用前景。附图说明图1为本专利技术方法的工艺流程图。具体实施方式下面对本专利技术进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本专利技术的简易例子，并不代表或限制本专利技术的权利保护范围，本专利技术的权利范围以权利要求书为准。为更好地说明本专利技术，便于理解本专利技术的技术方案，本专利技术的典型但非限制性的实施例如下：实施例1对于主要成分为Ni6.42％、Cu0.96％、Fe42.78％、Mg1.80％和S19.76％的铜镍矿，经破碎、磨矿至-0.020mm占80％后，采用硫酸浸出，在温度95℃、液固比5:1、浸出时间9h、加入氯化钠调节初始Cl-浓度50g/L和通氧速率300ml/min条件下，镍的浸出率达到96.2％，铜和铁的浸出率分别达到93.4％和31.6％。浸出液进一步通过中和处理，以石灰石为中和剂，在85℃、通空气流速300ml/min、终点pH3.6和中和时间3.5h的条件下，几乎100％的铁和铝被沉淀去除。然后采用氢氧化钠沉淀镍铜钴等金属，在65℃、终点pH8.3和中和时间1.0h的条件下，全部镍铜钴从溶液中沉淀出来。进一步用贫电解液溶解沉淀物，在温度70℃、pH2.5和酸溶时间1.5h条件下，镍铜钴溶解进入溶液，锰等杂质留在渣中。采用溶剂萃取深度分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由铜镍矿全湿法提取镍的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将铜镍矿碎磨至粒度为0.074mm以下的占80％以上；(2)将磨后的铜镍矿加入硫酸和氯盐，并通入空气或氧气，进行机械搅拌浸出，得到含镍和铜的浸出液；(3)浸出液采用中和沉淀除杂，加入中和剂，并通入空气或氧气，得到含镍的净化液；(4)含镍的净化液采用化学沉淀镍，加入沉淀试剂，得到含镍的多金属沉淀物；(5)含镍的多金属沉淀物采用硫酸溶液溶解，得到富镍溶液；(6)富镍溶液采用溶剂萃取法分离铜和钴，得到纯硫酸镍溶液，之后通过电积生产镍。

【技术特征摘要】
1.一种由铜镍矿全湿法提取镍的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将铜镍矿碎磨至粒度为0.074mm以下的占80％以上；(2)将磨后的铜镍矿加入硫酸和氯盐，并通入空气或氧气，进行机械搅拌浸出，得到含镍和铜的浸出液；(3)浸出液采用中和沉淀除杂，加入中和剂，并通入空气或氧气，得到含镍的净化液；(4)含镍的净化液采用化学沉淀镍，加入沉淀试剂，得到含镍的多金属沉淀物；(5)含镍的多金属沉淀物采用硫酸溶液溶解，得到富镍溶液；(6)富镍溶液采用溶剂萃取法分离铜和钴，得到纯硫酸镍溶液，之后通过电积生产镍。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述氯盐选自氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化铜、氯化铁中的一种或多种。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述浸出的条件为：矿浆液固比1～6：1，氯离子初始浓度10-100g/L，温度65～95℃，通气速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海北，谢铿，刘三平，赵峰，张登高，薛宇飞，秦树辰，
申请(专利权)人：北京矿冶科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11