CN100999787A - 镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法 - Google Patents

镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法 Download PDF

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Abstract

镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，涉及一种从主要物料成份为镍钴铜的硫酸氨复合盐和镍钴铜硫化物中回收有价金属的方法。其特征在于其过程是将镍钴复盐细磨后加硫酸进行焙烧，再将焙砂进行酸浸，浸出液进入电积钴流程，浸出渣返回焙烧工序处理。本发明的方法，采用镍钴铜硫酸氨盐混合物料硫酸化焙烧，将其中镍钴铜转化为可溶性硫酸盐，并将该物料中的氨全部除去，焙砂进行酸性水溶液浸出，镍钴铜浸出率达到98％以上，是一个成本低而金属回收率高的工艺。

Description

镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法
技术领域
镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，涉及一种从主要物料成份为镍钴铜的硫酸氨复合盐和镍钴铜硫化物中回收有价金属的方法，特别是以硫酸化焙烧稀酸浸出方式从上述物料中回收镍钴铜的方法。
背景技术
镍钴复盐物料是硫氢酸铵沉钴得到的硫化镍钻铜混合物料。镍、钴、铜主要以两种方式存在。一种是硫酸氨复合盐形式，如(NH4)2(Ni·Co·Cu)(SO4)2·6H2O、(NH4)2Ni(SO4)2·6H2O、(NH4)2Co(8O4)2·4H2O，占该物料的40％-45％；另一种主要以镍钴铜的硫化物形式存在。其主要物料成份为13％～25％Ni、5％～13％Co、1％～4％Cu、18％～23％S、3％～6％NH。
针对镍钴复盐物料已经进行的多种方法的生产试验与研究，探索的结果均不理想。
1.镍钴铜硫酸氨盐混合物料氯气浸出
氯气全浸工艺：将该物料直接浸出，配入CuSO4.5H2O浸出，配海绵铜浸出，配放铜渣浸出四个阶段。试验结果表明，该物料直接浸出率较低，在体系中配入铜可以提高镍、铜浸出率，提高浸出速度，但又带来了铜分离的问题，且过滤性能差，难以适应工业化生产要求。
2.镍钴铜硫酸氨盐混合物料盐酸浸出
该物料盐酸浸出试验，提高温度或延长浸出时间，镍的浸出率相对提高，但钴的浸出率较低，只能达到70％，不能满足工业生产的要求。
3.反射炉熔化铸板
在镍精炼中配入一定量的镍钴铜硫酸氨盐混合物料熔化铸板，使镍钴随镍阳极板进入镍电解，其中的钴以钴渣形式进入钴生产系统。生产实践证明，由于该物料熔点较高，反射炉化料困难，而且镍阳极板中该物料机械夹杂严重，镍电解槽电压高，对反射炉寿命与镍电解生产带来了很大不利影响。
4.镍钴铜硫酸氨盐混合物料配合金浸出
该物料配合金氯气浸出，物料中大量的氨离子给处理带来了极大困难，在氯浸溶液中氨离子形成大量的结晶物，堵塞阀门、管道。细粒合金除铜给溶液中带入大量的铁离子，给除铁带来了很大负荷，造成试剂消耗大，工序直收率降低，无法满足工业生产需要。
5.镍钻铜硫酸氨盐混合物料水洗工艺
该物料在水洗过程中大部分金属镍、钴以及铵根离子进入水洗液中，水洗液经过镍钴共沉，回收了其中的镍和钴，铵根离子随着母液排放，避免了对下道工序的影响。水洗渣经过硫酸氧化浸出进一步回收了镍和钴，并减少了渣率但其加工费偏高，难以适应市场发展的需要，流程长，收率低，岗位职工劳动强度大，环境较差等缺点。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种工艺简单、流程短，浸出效果好、能有效回收镍钴铜的镍钻复盐硫酸化焙烧酸浸方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于其过程是将镍钴复盐细磨后加硫酸进行焙烧，再将焙砂进行酸浸，浸出液进入电积钻流程，浸出渣返回焙烧工序处理。
本发明的镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于其镍钴复盐是含镍钴铜的硫酸氨复合盐(NH4)2(Ni·Co·Cu)(SO4)2·6H2O和镍钴铜硫化物，其中镍钴铜的硫酸氨复合盐占40％-50％；主要物料成份为13％～25％Ni、5％～13％Co、1％～4％Cu、18％～23％S、3％～6％NH4。
本发明的镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于其镍钴复盐细磨后的粒度为80％以上小于10mm。
本发明的镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于镍钻复盐细磨后是加入浓硫酸浆化后焙烧的，浆化后的料酸重复量比为1∶0.5-1.2。
本发明的镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于其加酸物料是用回转窑焙烧的，炉温为窑头300℃-450℃、窑中400℃-700℃、窑尾为450℃-700℃。
本发明的镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于其焙砂进行浸出，控制浸出料浆的液固重量比为2-5∶1，浸出时间1-4小时，浸出温度70℃-95℃，浸出pH值0.5-2.0。
本发明的方法，针对处理镍钴铜的硫酸氨复合盐[(NH4)2(Ni·Co·Cu)(SO4)2·6H2O]和镍钴铜硫化物的混合物料，其中镍钻铜的硫酸氨复合盐占40％-50％。焙烧浆化过程中料酸比过大或过小都对生产不利，酸过大则影响焙烧单位处理量，酸过小则物料浆化不充分影响焙砂质量，最佳焙烧浆化重量料酸比为1∶0.5-1。
在本发明中，物料的焙烧温度不能高于700℃，否则焙烧过程中镍钻铜硫酸盐将转化为金属氧化物，浸出效果不好；温度过低，焙烧效果也不好，一则氨不能全部脱出，二则镍钴铜金属硫化物不能全部转化为金属硫酸盐。最佳的焙烧温度为炉温为窑头350℃-450℃、窑中450℃-600℃、窑尾为500℃-650℃，最佳的焙烧时间为焙烧时间为2小时，回转窑转速0.6转/分。
本发明的方法，最佳的焙砂浸出重量液固比为3-5∶1。
本发明的方法，最佳的焙砂浸出温度为80℃-95℃。
本发明的方法，最佳的焙砂浸出pH值为1.0-1.5。
本发明的方法，最佳的浸出时间为2-3小时。
本发明的优点是将一种镍钴铜硫酸氨盐混合物料的进行硫酸化焙烧，可将其中镍钴铜转为可溶性硫酸盐，并将该物料中的氨和有害杂质如铅、锌除去，焙砂进行酸性水溶液浸出，镍钴浸出率达到98％以上，是一个生产成本低而金属浸出率高的工艺。
本发明的方法使该物料中镍钴铜的硫酸氨复合盐和镍钴铜硫化物都转变为可溶性的硫酸盐，焙砂进行酸性溶液浸出，镍的浸出率为98％，钻的浸出率为99％。氨气进入收尘系统冷凝后形成硫酸铵晶体和其它的有害元素如铅、锌一起滞留在沉尘室定期处理。是一项简单、高效，环境友好的工艺。
具体实施方式
镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，将镍钻复盐细磨后加硫酸进行焙烧，再将焙砂进行酸浸，浸出液进入电积钴流程，浸出渣返回焙烧工序处理。其镍钴复盐是含镍钴铜的硫酸氨复合盐(NH4)2(Ni·Co·Cu)(SO4)2·6H2O和镍钴铜硫化物，其中镍钴铜的硫酸氨复合盐占40％-50％；主要物料成份为13％～25％Ni、5％～13％Co、1％～4％Cu、18％～23％S、3％～6％NH4。其镍钴复盐细磨至粒度为80％以上小于10mm，再加入浓硫酸浆化至料酸重量比为1∶0.5-1.2；再在回转窑中焙烧，回转窑炉温窑头为300℃-450℃、窑中为400℃-700℃、窑尾为450℃-700℃，焙烧时间2小时(写个范围)；再将焙砂进行浸出，控制浸出料浆的液固重量比为2-5∶1，浸出时间1-4小时，浸出温度70℃-95℃，浸出pH值0.5-2.0，浸出液净化后送电积钴流程。
用以下非限定性实施例子对本发明的工艺作进一步的说明，以有助于理解本发明及其优点，而不作为对本发明保护范围的限定，本发明的保护范围由权利要求书决定。
实施例1
所用焙烧浸出的原料组成(％)
Ni  Cu  Co  Fe  Ca  Mg  S  NH4 +
16.17  1.88  10.5  0.2 1  0.12  3.08  20.74  5.2
焙烧浸出条件为：将原料磨至粒度-10mm占80％以上，连续进料，处理量0.2吨/小时，焙烧浆化料酸比为1∶0.8，焙烧温度为窑头350℃、窑中550℃、窑尾为600℃，最佳的焙烧时间为焙烧时间为2小时(回转窑转速0.6转/分)，浸出重量液固比为4∶1，浸出温度为85℃，浸出pH值为1.0-1.5，浸出时间1小时。
镍、钴浸出率的结果如下。
        浸出率％
    Ni     Co
    96.32     98.10
实施例2
所用焙烧浸出的原料组成(％)
  Ni   Cu   Co   Fe   Ca   Mg     S   NH4 +
  14.92   1.19   7.81   0.83   0.009   0.11     19.7   5.0
焙烧浸出条件为：将原料磨至粒度-10mm占80％以上，连续进料，处理量0.2吨/小时，焙烧浆化料酸比为1∶0.8，焙烧温度为窑头350℃、窑中550℃、窑尾为650℃，最佳的焙烧时间为焙烧时间为2小时(回转窑转速0.6转/分)，浸出重量液固比为4∶1，浸出温度为85℃，浸出pH值为1.0-1.5，浸出时间2.5小时。
镍、钴浸出率的结果如下。
       浸出率％
    Ni     Co
    98.23     99.65
实施例3
所用焙烧浸出的原料组成(％)
 Ni  Cu  Co  Fe  Ca  Mg  S  NH4 +
15.64  1.23  7.32  0.79  0.008  0.13  20.6  5.2
焙烧浸出条件为：将原料磨至粒度-10mm占80％以上，连续进料，处理量0.2吨/小时，焙烧浆化料酸比为1∶0.8，焙烧温度为窑头350℃、窑中550℃、窑尾为650℃，最佳的焙烧时间为焙烧时间为2小时(回转窑转速0.6转/分)，浸出重量液固比为4∶1，浸出温度为85℃，浸出pH值为1.0-1.5，浸出时间4小时。
镍、钴浸出率的结果如下。
       浸出率％
    Ni     Co
    98.76     99.46

Claims (12)

1.镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于其过程是将镍钴复盐细磨后加硫酸进行焙烧，再将焙砂进行酸浸，浸出液进入电积钴流程，浸出渣返回焙烧工序处理。
2.根据权利要求1所述的镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于其镍钴复盐是含镍钴铜的硫酸氨复合盐(NH4)2(Ni·Co·Cu)(SO4)2·6H2O和镍钴铜硫化物，其中镍钴铜的硫酸氨复合盐占40％-50％；主要物料成份为13％～25％Ni、5％～13％Co、1％～4％Cu、18％～23％S、3％～6％NH4。
3.根据权利要求1所述的镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于其镍钴复盐细磨后的粒度为80％以上小于10mm。
4.根据权利要求1所述的镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于镍钴复盐细磨后是加入浓硫酸浆化后焙烧的，浆化后的料酸重复量比为1∶0.5-1.2。
5.根据权利要求1所述的镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于其加酸物料是用回转窑焙烧的，炉温为窑头300℃-450℃、窑中400℃-700℃、窑尾为450℃-700℃。
6.根据权利要求1所述的镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于其焙砂进行浸出，控制浸出料浆的液固重量比为2-5∶1，浸出时间1-4小时，浸出温度70℃-95℃，浸出pH值0.5-2.0。
7.根据权利要求1所述的镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于镍钴复盐细磨后是加入浓硫酸浆化后焙烧的，浆化后的料酸重复量比为1∶0.5-1。
8.根据权利要求1所述的镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于其加酸物料的回转窑焙烧炉温为窑头300℃-450℃、窑中400℃-700℃、窑尾为450℃-700℃，焙烧时间2小时。
9.根据权利要求1所述的镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于焙砂浸出重量液固比为3-5∶1。
10.根据权利要求1所述的镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于焙砂浸出温度为80℃-95℃。
11.根据权利要求1所述的镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于焙砂浸出pH值为1.0-1.5。
12.根据权利要求1所述的镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸方法，其特征在于焙砂浸出时间为2-3小时。
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CN102051635A (zh) * 2010-12-01 2011-05-11 赣州逸豪优美科实业有限公司 一种采用高电流密度硫酸电解质生产金属钴的方法
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