CN102154545A - 一种低冰镍高温氧压水浸工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低冰镍高温氧压水浸工艺，涉及对湿法冶金中对低冰镍的综合利用工艺技术领域。将低冰镍经过磨矿处理，然后将低冰镍与水均匀混合成矿浆，将矿浆放入高压釜内进行高温氧压水浸，浸出结束后，固液分离，并采用常规萃取分离方法分离铜、钴和镍。本发明解决了现有技术中采用火法吹炼低冰镍过程中，钴容易氧化进入炉渣，致使钴的回收率比较低的技术问题，同时也解决了现有技术中采用氧压酸浸法所存在的环境污染严重，对人体有伤害，金属硫化物被氧化为单质硫从而致使金属浸出率下降，以及后续铜、镍、钴分离困难的技术难题。

Description

一种低冰镍高温氧压水浸工艺
 
技术领域
本发明涉及对湿法冶金中对低冰镍的综合利用工艺技术领域。
背景技术
低冰镍主要是经镍铜硫化精矿转炉吹炼脱硫后的中间产品，产品用于生产高纯镍，电解镍和硫酸镍等各类镍盐，还广泛用于生产不锈钢等特钢行业。低冰镍除含镍外同时富含铜、钴和大量的铂族金属需要回收，传统工艺流程有两种：一种是低冰镍经转炉吹炼生产高冰镍一高冰镍磨浮一硫化镍熔铸一硫化镍可溶阳极隔膜电解一阳极液三段净化的可溶阳极电解精炼流程；另一种是低冰镍经转炉吹炼生产高冰镍一高冰镍细磨二段硫酸选择性浸出(一段常压、一段加压)一黑镍除钴一镍电积的加压浸出流程。两种工艺都是将低冰镍吹炼成高冰镍再进一步回收镍，造成部分的镍进入冰铜相，同时还有部分铜钴在高冰镍中，浸出的溶液还要进一步除杂才能进行电解。传统的火法吹炼低冰镍过程中，钴容易氧化进入炉渣，致使钴的回收率比较低。针对这一不足，众多冶金工作者对低冰镍的湿法处理展开了许多研究。
目前常见的低冰镍浸出方法多采用酸预浸后，二至三段氧压酸浸工艺，例如刊名为矿冶，发表日期为2009年12月，第18卷第4期，文章名称为“低冰镍加压酸浸工艺研究”一文就提供了一种对低冰镍进行氧压酸浸的工艺，其采用对低冰镍直接进行氧压酸浸工艺，将铜、镍、钴直接进入溶液进行回收。但采用上述酸预浸工艺易产生H2S气体，造成严重环境污染，同时恶化劳动环境，对人体造成伤害，采用氧压酸浸工艺，金属硫化物被氧化为单质硫在矿物表面形成包裹，阻碍浸出致使金属浸出率下降，同时在酸度较高的条件下，低冰镍中大量的铁被浸出进入溶液，给后续铜、镍、钴的分离造成困难。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种低冰镍高温氧压水浸工艺，本发明解决了现有技术中采用火法吹炼低冰镍过程中，钴容易氧化进入炉渣，致使钴的回收率比较低的技术问题，同时也解决了现有技术中采用氧压酸浸法所存在的环境污染严重，对人体有伤害，金属硫化物被氧化为单质硫在矿物表面形成包裹从而致使金属浸出率下降，以及后续铜、镍、钴分离困难的技术难题。
本发明是通过采用下述技术方案实现的：
一种低冰镍高温氧压水浸工艺，其特征在于：将低冰镍经过磨矿处理，然后将低冰镍与水均匀混合成矿浆，将矿浆放入高压釜内进行高温氧压水浸，浸出结束后，固液分离，并采用常规萃取分离方法分离铜、钴和镍；其中，低冰镍在高温氧压水浸时，发生如下反应：
Figure 113491DEST_PATH_IMAGE001
所述磨矿步骤中，低冰镍的粒度要求为37μm~74μm。
所述低冰镍与水均匀混合成矿浆步骤中，水与低冰镍的液固比为2:1~6:1。
所述的高温氧压水浸步骤中，浸出方式为直接水浸，浸出温度为120~200℃，浸出时间2~6h，氧分压为0.4~1.6MPa。
所述的高温氧压水浸步骤中，浸出搅拌速度为200~800r/min。
所述的高温氧压浸出步骤中，所使用的氧气为工业用纯氧。
所述的固液分离，是采用真空抽滤设备、板框压滤机或浓密机设备进行固液分离。
与现有技术相比，本发明所达到的技术效果如下：
1、本发明采用将“低冰镍经过磨矿处理，然后将低冰镍与水均匀混合成矿浆，将矿浆放入高压釜内进行高温氧压水浸”的技术方案，与现有技术中的火法吹炼低冰镍相比，大幅度提高了金属钴的回收率，且工艺流程简短，有利于生产效率的提高；与现有技术中的氧压酸浸法相比，减少了H2S气体的排放，减少了环境污染，并且浸液中Fe含量低，可直接进行Cu、Co、Ni萃取分离。
2、经过试验，本发明采用“低冰镍磨至37~74μm，按照液固比2:1~6:1，将低冰镍与水混匀成矿浆，矿浆浓度10~40%。将矿浆加入高压釜中进行氧压水浸2~6h,，浸出温度120~200℃，氧气压强为0.4~1.6MPa，搅拌转速为200~800r/min”这样的技术方案，其效果达到最佳，具体参照实施例中的验证实例，采用低冰镍直接进行氧压水浸工艺，在加温通氧的条件下将铜、镍、钴等有价金属氧化为硫酸盐直接进入溶液进行回收，具有流程短，节能减排，综合利用水平高等优点。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
低冰镍原料的化学成分：Ni13.57%，Fe51.86%，Cu2.5%，Co0.32%，S23.21%；将原料低冰镍磨细至200目，称取100g，按液固比4:1与水混合成矿浆，加入2L高压釜中，通入氧气加温浸出，在氧气压力1.0MPa，温度160℃，搅拌转速为600r/min下，浸出2.5h。浸出完毕后，分析得到Ni浸出率98.30%，Co浸出率98.12%，铜浸出率97.17%，铁浸出率4.7%，采用真空抽滤机固液分离，采用常规萃取分离方法分离铜、钴、镍。
实施例2
低冰镍原料的化学成分：Ni19.4%，Fe54.06%，Cu2.8%，Co0.35%，S24.17%；将原料低冰镍磨细至325目，称取200g，按液固比5:1与水混合成矿浆，加入2L高压釜中，通入氧气加温浸出，在氧气压力1.2MPa，温度140℃，搅拌转速为600r/min下，浸出3h。浸出完毕后，分析得到Ni浸出率98.35%，Co浸出率98.75%，铜浸出率98.21%，铁浸出率3.5%，采用真空抽滤机固液分离，采用常规萃取分离提纯方法分离铜、钴、镍。
实施例3
原料的化学成分：Ni14.72%，Fe53.68%，Cu2.4%，Co0.43%，S22.18%；将原料低冰镍磨细至400目，称取200g，按液固比3:1与水混合成矿浆，加入2L高压釜中，通入氧气加温浸出，在氧气压力1.2MPa，温度170℃，搅拌转速为500r/min下，浸出3.5h。浸出完毕后，分析得到Ni浸出率99.03%，Co浸出率98.83%，铜浸出率98.09%，铁浸出率3.9%，采用真空抽滤机固液分离，采用常规萃取分离提纯方法分离铜、钴、镍。
实施例4
本发明按照以下步骤完成：将原料低冰镍磨至37~74μm，按照液固比2:1~6:1，将低冰镍与水混匀成矿浆，矿浆浓度10~40%。将矿浆加入高压釜中进行氧压水浸2~6h,，浸出温度120~200℃，氧气压强为0.4~1.6MPa，搅拌转速为200~800r/min。浸出完毕后，固液分离，采用常规萃取分离提纯方法分离铜、钴、镍。
其中，低冰镍在高温氧压水浸时，发生如下反应：
Figure 92949DEST_PATH_IMAGE001

Claims (8)

1.一种低冰镍高温氧压水浸工艺，其特征在于：将低冰镍经过磨矿处理，然后将低冰镍与水均匀混合成矿浆，将矿浆放入高压釜内进行高温氧压水浸，浸出结束后，固液分离，并采用常规萃取分离方法分离铜、钴和镍。
2.根据权利要求1所述的低冰镍高温氧压水浸工艺，其特征在于：所述磨矿步骤中，低冰镍的粒度要求为37μm~74μm。
3.根据权利要求1所述的低冰镍高温氧压水浸工艺，其特征在于：所述低冰镍与水均匀混合成矿浆步骤中，水与低冰镍的液固比为2:1~6:1。
4.根据权利要求1所述的低冰镍高温氧压水浸工艺，其特征在于：所述的高温氧压水浸步骤中，浸出方式为直接水浸，浸出温度为120~200℃，浸出时间2~6h，氧分压为0.4~1.6MPa。
5.根据权利要求1所述的低冰镍高温氧压水浸工艺，其特征在于：所述的高温氧压水浸步骤中，浸出搅拌速度为200~800r/min。
6.根据权利要求1所述的低冰镍高温氧压水浸工艺，其特征在于：所述的高温氧压浸出步骤中，所使用的氧气为工业用纯氧。
7.根据权利要求1所述的低冰镍高温氧压水浸工艺，其特征在于：所述的固液分离，是采用真空抽滤设备、板框压滤机或浓密机设备进行固液分离。
8.根据权利要求1所述的低冰镍高温氧压水浸工艺，其特征在于：低冰镍在高温氧压水浸时，发生如下反应：                                                。
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