CN107779595B - 一种低冰镍湿法处理直接分离镍铜的方法 - Google Patents

一种低冰镍湿法处理直接分离镍铜的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低冰镍湿法处理直接分离镍铜的方法，是将低冰镍采用硫酸一段逆流浸出，得到含镍钴铁的一段浸出液以及主要成分为硫化铜和贵金属的一段浸出渣，然后采用一段浸出液对低冰镍进行二段浸出得到镍钴铁的二段浸出液和二段浸出渣，两段浸出所产生的硫化氢气体与二段浸出液进行镍钴硫化沉淀，得到含铁的沉淀后液以及镍钴硫化沉淀渣，最后将沉淀后液进行高温氧化水解除铁工艺。本发明整个工艺过程实现了镍钴与贵金属和铜的直接分离，避免低冰镍转炉吹炼成高冰镍过程中钴、镍、贵金属等损失较高、物料循环量大、能耗高的弊端，同时省去了传统工艺中高锍磨浮分离镍铜工艺，从而降低了生产能耗，提高了镍、铜、钴和贵金属的回收率。

Description

一种低冰镍湿法处理直接分离镍铜的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种低冰镍湿法处理直接分离镍铜的方法。
背景技术
传统镍生产过程中，首先将镍精矿经干燥造锍熔炼，产出低冰镍，转炉吹炼低冰镍，除去铁和部分硫，得到含铜和镍约70%左右的高冰镍，高冰镍再经磨浮分选得到二次镍精矿、二次铜精矿和一次合金，分别作为镍、铜和贵金属生产的原料。在低冰镍吹炼过程中，转炉温度高于1230℃，吹炼时间较长，且部分钴会进入转炉渣，为了回收其中的钴及其它有价金属，转炉渣还需进一步贫化后再吹炼。因此，整个生产过程中物料循环量大，能耗高，且钴的回收率较低。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种生产能耗低、金属回收率高且能直接实现铜和贵金属与镍钴分离的低冰镍湿法处理直接分离镍铜的方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种低冰镍湿法处理直接分离镍铜的方法，该方法包括以下步骤：
A、一段浸出：将低冰镍采用硫酸进行一段逆流浸出，浸出过程中控制液固比为4-6:1、温度为70-90℃、时间为3-4h，一段浸出后过滤得到含镍钴铁的一段浸出液以及主要成分为硫化铜和贵金属的一段浸出渣，一段浸出渣进入铜冶炼系统；
B、二段浸出：采用一段浸出得到的一段浸出液对低冰镍进行二段逆流浸出，浸出过程中控制液固比为4-6:1、温度为70-90℃、时间为3-4h，二段浸出后得到二段浸出液和二段浸出渣，二段浸出渣返回一段浸出工序继续浸出；
C、镍钴沉淀：将二段浸出液以及以上两段浸出过程中产生的硫化氢气体通入镍钴沉淀工序进行镍钴硫化沉淀，得到含铁的沉淀后液以及镍钴硫化沉淀渣，镍钴硫化沉淀渣进入镍钴冶炼系统；
D、氧化水解：将镍钴沉淀后得到的沉淀后液进行高温氧化水解除铁工艺，过滤得到铁渣和含酸液，含酸液返回一段浸出工序。
进一步地，所述低冰镍是镍铜钴冶金过程中火法冶炼工序中的一种中间物料，其主要成分所占质量百分比为镍15-30%、铜10-20%、铁10-35%、钴0.3-2.5%、硫20-35%。
进一步地，所述低冰镍的粒度为100-180目。
进一步地，所述步骤C中镍钴硫化沉淀的工艺条件为：温度20-40℃、时间3-6h、pH为1.0-2.0。
进一步地，所述步骤D中高温水解除铁工艺条件为：温度130-180℃、时间1.5-4.0h、氧气压力0.6-1.5Mpa。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：本发明低冰镍湿法处理直接分离镍铜的方法是将低冰镍采用硫酸一段逆流浸出，得到含镍钴铁的一段浸出液以及主要成分为硫化铜和贵金属的一段浸出渣，然后采用一段浸出液对低冰镍进行二段浸出得到镍钴铁的二段浸出液和二段浸出渣，直接实现了铜和贵金属与镍钴铁的分离，实现了镍钴铁的选择性浸出，两段浸出所产生的硫化氢气体与二段浸出液进行镍钴硫化沉淀，得到含铁的沉淀后液以及镍钴硫化沉淀渣，实现了镍钴与铁的分离，最后将沉淀后液进行高温氧化水解除铁工艺，将铁以三氧化二铁的形式外排，且水解过程中产生酸，含酸液返回浸出工序，实现了部分酸和水的循环利用。本发明整个工艺过程实现了镍钴与贵金属和铜的直接分离，避免低冰镍转炉吹炼成高冰镍过程中钴、镍、贵金属等损失较高、物料循环量大、能耗高的弊端，同时省去了传统工艺中高锍磨浮分离镍铜工艺，从而大大缩短了工艺路程，降低了生产能耗，提高了镍、铜、钴和贵金属的回收率，工艺流程简单，没有废水废渣产生，大大节省了工艺成本。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
某冶炼厂在镍铜钴冶金过程中火法冶炼工序中产生的中间物料低冰镍，其主要成分所占质量百分比为镍24.95%、铜17.52%、铁27.2%、钴0.42%、硫24.96%。对该低冰镍湿法处理直接分离镍铜，具体包括以下步骤：
A、一段浸出：将粒度为160目的低冰镍采用硫酸进行一段逆流浸出，浸出过程中控制液固比为4:1、温度为80℃、时间为4h，一段浸出后过滤得到含镍钴铁的一段浸出液以及主要成分为硫化铜和贵金属的一段浸出渣，一段浸出渣进入铜冶炼系统。
B、二段浸出：采用一段浸出得到的一段浸出液对粒度为160目的低冰镍进行二段逆流浸出，浸出过程中控制液固比为4:1、温度为80℃、时间为4h，二段浸出后得到二段浸出液和二段浸出渣，二段浸出渣返回一段浸出工序继续浸出。
C、镍钴沉淀：将二段浸出液以及以上两段浸出过程中产生的硫化氢气体通入镍钴沉淀工序并在温度30℃、时间4h、pH为1.5的条件下进行镍钴硫化沉淀，得到含铁的沉淀后液以及镍钴硫化沉淀渣，镍钴硫化沉淀渣进入镍钴冶炼系统。
D、氧化水解：将镍钴沉淀后得到的沉淀后液在温度160℃、时间3h、氧气压力1.0Mpa的条件下进行高温氧化水解除铁工艺，过滤得到铁渣和含酸液，含酸液返回一段浸出工序。
实施例1镍钴铁选择性浸出率及主要物料成分见表一。
表一：实施例1 镍钴铁选择性浸出率及主要物料成分
实施例2
某冶炼厂在镍铜钴冶金过程中火法冶炼工序中产生的中间物料低冰镍，其主要成分所占质量百分比为镍25.95%、铜16.52%、铁30.2%、钴0.50%、硫27.5%。对该低冰镍湿法处理直接分离镍铜，具体包括以下步骤：
A、一段浸出：将粒度为180目的低冰镍采用硫酸进行一段逆流浸出，浸出过程中控制液固比为5:1、温度为90℃、时间为3h，一段浸出后过滤得到含镍钴铁的一段浸出液以及主要成分为硫化铜和贵金属的一段浸出渣，一段浸出渣进入铜冶炼系统。
B、二段浸出：采用一段浸出得到的一段浸出液对粒度为180目的低冰镍进行二段逆流浸出，浸出过程中控制液固比为5:1、温度为90℃、时间为3h，二段浸出后得到二段浸出液和二段浸出渣，二段浸出渣返回一段浸出工序继续浸出。
C、镍钴沉淀：将二段浸出液以及以上两段浸出过程中产生的硫化氢气体通入镍钴沉淀工序并在温度40℃、时间3h、pH为1.0的条件下进行镍钴硫化沉淀，得到含铁的沉淀后液以及含镍钴的沉淀渣，含镍钴的沉淀渣进入镍钴冶炼系统。
D、氧化水解：将镍钴沉淀后得到的沉淀后液在温度180℃、时间1.5h、氧气压力1.5Mpa的条件下进行高温氧化水解除铁工艺，过滤得到铁渣和含酸液，含酸液返回一段浸出工序。
实施例2镍钴铁选择性浸出率及主要物料成分见表二。
表二：实施例2镍钴铁选择性浸出率及主要物料成分
实施例3
某冶炼厂在镍铜钴冶金过程中火法冶炼工序中产生的中间物料低冰镍，其主要成分所占质量百分比为镍24.86%、铜16.4%、铁25.65%、钴0.43%、硫25.81%。对该低冰镍湿法处理直接分离镍铜，具体包括以下步骤：
A、一段浸出：将粒度为100目的低冰镍采用硫酸进行一段逆流浸出，浸出过程中控制液固比为6:1、温度为70℃、时间为4h，一段浸出后过滤得到含镍钴铁的一段浸出液以及主要成分为硫化铜和贵金属的一段浸出渣，一段浸出渣进入铜冶炼系统。
B、二段浸出：采用一段浸出得到的一段浸出液对粒度为100目的低冰镍进行二段逆流浸出，浸出过程中控制液固比为6:1、温度为70℃、时间为4h，二段浸出后得到二段浸出液和二段浸出渣，二段浸出渣返回一段浸出工序继续浸出。
C、镍钴沉淀：将二段浸出液以及以上两段浸出过程中产生的硫化氢气体通入镍钴沉淀工序并在温度20℃、时间6h、pH为2.0的条件下进行镍钴硫化沉淀，得到含铁的沉淀后液以及含镍钴的沉淀渣，含镍钴的沉淀渣进入镍钴冶炼系统。
D、氧化水解：将镍钴沉淀后得到的沉淀后液在温度130℃、时间4.0h、氧气压力0.6Mpa的条件下进行高温氧化水解除铁工艺，过滤得到铁渣和含酸液，含酸液返回一段浸出工序。
实施例3镍钴铁选择性浸出率及主要物料成分见表三。
表三：实施例3镍钴铁选择性浸出率及主要物料成分
实施例4
某冶炼厂在镍铜钴冶金过程中火法冶炼工序中产生的中间物料低冰镍，其主要成分所占质量百分比为镍28.86%、铜15.4%、铁27.65%、钴0.55%、硫27.4%。对该低冰镍湿法处理直接分离镍铜，具体包括以下步骤：
A、一段浸出：将粒度为120目的低冰镍采用硫酸进行一段逆流浸出，浸出过程中控制液固比为6:1、温度为75℃、时间为4h，一段浸出后过滤得到含镍钴铁的一段浸出液以及主要成分为硫化铜和贵金属的一段浸出渣，一段浸出渣进入铜冶炼系统。
B、二段浸出：采用一段浸出得到的一段浸出液对粒度为120目的低冰镍进行二段逆流浸出，浸出过程中控制液固比为6:1、温度为75℃、时间为4h，二段浸出后得到二段浸出液和二段浸出渣，二段浸出渣返回一段浸出工序继续浸出。
C、镍钴沉淀：将二段浸出液以及以上两段浸出过程中产生的硫化氢气体通入镍钴沉淀工序并在温度35℃、时间5h、pH为1.8的条件下进行镍钴硫化沉淀，得到含铁的沉淀后液以及含镍钴的沉淀渣，含镍钴的沉淀渣进入镍钴冶炼系统。
D、氧化水解：将镍钴沉淀后得到的沉淀后液在温度140℃、时间3h、氧气压力1.2Mpa的条件下进行高温氧化水解除铁工艺，过滤得到铁渣和含酸液，含酸液返回一段浸出工序。
实施例4镍钴铁选择性浸出率及主要物料成分见表四。
表四：实施例4镍钴铁选择性浸出率及主要物料成分

Claims (5)

1.一种低冰镍湿法处理直接分离镍铜的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
A、一段浸出：将低冰镍采用硫酸进行一段逆流浸出，浸出过程中控制液固比为4-6:1、温度为70-90℃、时间为3-4h，一段浸出后过滤得到含镍钴铁的一段浸出液以及主要成分为硫化铜和贵金属的一段浸出渣，一段浸出渣进入铜冶炼系统；
B、二段浸出：采用一段浸出得到的一段浸出液对低冰镍进行二段逆流浸出，浸出过程中控制液固比为4-6:1、温度为70-90℃、时间为3-4h，二段浸出后得到二段浸出液和二段浸出渣，二段浸出渣返回一段浸出工序继续浸出；
C、镍钴沉淀：将二段浸出液以及以上两段浸出过程中产生的硫化氢气体通入镍钴沉淀工序进行镍钴硫化沉淀，得到含铁的沉淀后液以及镍钴硫化沉淀渣，镍钴硫化沉淀渣进入镍钴冶炼系统；
D、氧化水解：将镍钴沉淀后得到的沉淀后液进行高温氧化水解除铁工艺，过滤得到铁渣和含酸液，含酸液返回一段浸出工序。
2.根据权利要求1所述的一种低冰镍湿法处理直接分离镍铜的方法，其特征在于：所述低冰镍是镍铜钴冶金过程中火法冶炼工序中的一种中间物料，其主要成分所占质量百分比为镍15-30%、铜10-20%、铁10-35%、钴0.3-2.5%、硫20-35%。
3.根据权利要求1或2所述的一种低冰镍湿法处理直接分离镍铜的方法，其特征在于：所述低冰镍的粒度为100-180目。
4.根据权利要求1所述的一种低冰镍湿法处理直接分离镍铜的方法，其特征在于：所述步骤C中镍钴硫化沉淀的工艺条件为：温度20-40℃、时间3-6h、pH为1.0-2.0。
5.根据权利要求1所述的一种低冰镍湿法处理直接分离镍铜的方法，其特征在于：所述步骤D中高温水解除铁工艺条件为：温度130-180℃、时间1.5-4.0h、氧气压力0.6-1.5Mpa。
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