CN111411222A - 铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法 - Google Patents

铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法 Download PDF

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Abstract

本发明的铜镍硫化物过硫酸铵‑硫酸氧化浸出提取有价金属方法，步骤为：将低品位铜镍硫化物原料筛分得铜镍硫化物矿粉，按比例取过硫酸铵与硫酸原料，过硫酸铵采用两种方式中的一种(1)全部与硫酸混合成混合后，与矿粉按比混合均匀；(2)过硫酸铵部分与硫酸混合，部分制成饱和溶液；在特定温度与体系pH下进行恒温浸出反应，饱和过硫酸铵溶液在浸出过程在加入，完成浸出过滤得浸出液，浸出液中有价金属Ni提取率为90.4‑97.5％，Cu提取率为93.4‑99.9％，Co提取率为92.7‑99.6％。该方法浸出温度低，硫酸浓度低，用量少，工艺流程简单，应用范围广，矿石原料不受区域、矿位、品位等限制；有价金属提取率较高，且无SO2排放。

Description

铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法
技术领域：
本发明属于有色金属冶金技术领域，具体涉及一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出 提取有价金属方法。
背景技术：
镍是重要的战略性金属，主要分布在硫化型镍矿和氧化型镍矿资源中。其中，硫化型镍 矿因其品质好，冶炼技术成熟，是生产镍的主要资源。近年来，随着世界镍需求的不断增加， 可开采的高品位硫化型镍矿资源日益枯竭，低品位铜镍硫化型镍矿已成为镍工业的重点开发 对象。
低品位铜镍硫化矿是原生硫化矿贫矿体与上部氧化带之间较厚的混合矿带，伴生大量的 铜、钴金属。这类矿物碱性脉石含量高，约占总量的90％，金属矿物含量低，约占总量的10％。 矿物中的金属赋存状态不是单一的硫化物形式，而是以金属硫化物、金属氧化物和金属硅酸 盐三种形式共存于矿物中。又因矿带的不同，金属硫化物主要包含黄铜矿、镍黄铁矿、黄铁 矿、磁黄铁矿、紫硫镍矿等，脉石成分为蛇纹石、绿泥石、滑石、橄榄石等。因此低品位铜 镍硫化矿的矿相结构复杂，采用现有硫化镍矿冶炼工艺进行处理，即原矿(浮选)→镍精矿(熔 炼)→低冰镍(转炉吹炼)→高冰镍，存在能耗高，有价金属回收率低，经济效益不佳等缺点。 因此急需开发从铜镍硫化矿中提取金属的新方法和新技术。
大量关于处理铜镍硫化矿、铜镍硫化精矿和低冰镍铜镍硫化物原料的新方法和新技术不 断涌现，硫酸化焙烧-浸出、氯化焙烧-浸出等火法冶金，与传统火法冶炼工艺相比较，能耗 得到降低、金属提取率有所提高，但焙烧过程中产生大量的二氧化硫、氯气或氯化氢等气体， 不仅腐蚀设备、回收利用困难，而且对环境造成严重污染。湿法冶金相比于火法冶金在处理 低品位铜镍硫化矿方面具有温度低、操作容易、金属提取率高等优势。堆浸、瓶浸或柱浸等 生物浸出，可使镍和钴浸出率达80％以上，铜的浸出率达30％，但存在有价金属铜、镍、钴 回收率低，浸出时间长，效率低的缺点；氧压氨浸、氨-氯化铵体系浸出和氨-硫酸铵-水体系 氧压氨浸法浸出镍，镍的浸出率分别为85.3％、64.10％和70.86％，金属的浸出率低；以浓硝 酸为氧化剂、浓硫酸为酸解剂的混酸浸出，常温10天后镍、铜、钴的浸出率为91.5％、85.0％ 和54.6％，存在铜、钴的回收率低，浓硝酸和浓硫酸腐蚀性强，对设备要求高，浸出时间长， 效率低等缺点。
刘志雄等采用氨-硫酸铵体系氧化浸出粒度小于45μm的低品位氧化铜矿中的黄铜矿，以 过硫酸铵为氧化剂使体系产生更多的NH4 +与铜进行络合，可使铜的浸出率达到87.7％。范兴 祥等为提高铜的浸出率，研究了银离子催化、过硫酸铵浸出黄铜矿的工艺，使粒度为-74+58μm 的矿粉在95℃下反应100min，可使铜的浸出率达到98％以上，但银离子的添加不仅增加了成 本，还会是过硫酸铵分解产生N2和SO2，增加回收成本，污染环境。此外这些研究都是针对 粒度极细的单一矿相矿物的研究，而对于复杂矿相组成的多金属共伴生的低品位铜镍硫化型 矿物的处理研究还未见报道，因此对该类矿物氧化浸出高效提取有价金属的研究具有重要的 意义。
发明内容：
本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧 化浸出提取有价金属方法，以实现低品位铜镍硫化矿、铜镍硫化精矿和低冰镍铜镍硫化物原 料中有价金属的高效回收和综合利用。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，包括以下步骤：
步骤1：破碎、筛分
将低品位铜镍硫化物原料经破碎后、球磨后，进行筛分，获得铜镍硫化物矿粉，得到80-200 目之间的矿粉，粒度为75-180μm。
步骤2：氧化浸出
铜镍硫化物矿粉的氧化浸出采用以下两种方式中的一种：
方式(一)
取过硫酸铵与硫酸原料，混合成混合溶液A，按混合溶液A液体体积与铜镍硫化物矿粉 质量比为(10-30):1，单位ml:g，将二者混合均匀后，在搅拌条件下加热至60-90℃，恒温浸出 反应2～4h，获得混合浆液；其中，混合溶液A与铜镍硫化物矿粉混合均匀后形成的体系pH 为0.2-1.5；
方式(二)
(1)取与方式(一)中相同量的过硫酸铵与硫酸原料，其中，过硫酸铵分为两部分m1和m2， 按质量比m1：m2＝(10-30)：(70-90)，m1与硫酸原料混合，形成混合溶液B，m2配制成过硫 酸铵饱和溶液；
(2)按混合溶液B液体体积与铜镍硫化物矿粉质量比为(10-30):1，单位ml:g，向铜镍硫 化物矿粉中加入混合溶液B，混合均匀后，在搅拌条件下加热至60-90℃，恒温浸出反应2-4h， 并在反应伊始，逐步加入过硫酸铵饱和溶液，完成反应，获得混合浆液；其中，混合溶液B 与铜镍硫化物矿粉混合均匀后形成的体系pH为0.2-1.5；
步骤3：过滤分离
浸出反应完成后，将混合浆液趁热真空过滤，得到浸出液与残渣，其中，所述的浸出液 为含有Ni、Cu、Co、Fe、Mg的硫酸盐溶液；
步骤4：分析测试
测定浸出液中金属离子浓度，并计算有价金属铜、镍、钴的提取率，其中，有价金属Ni 的提取率为90.4-97.5％，Cu的提取率为93.4-99.9％，Co的提取率为92.7-99.6％。
所述的步骤1中，低品位铜镍硫化物原料为铜镍硫化矿、铜镍硫化精矿或低冰镍中的任 意一种。
所述的步骤1中，铜镍硫化矿包括的金属元素组成及其质量百分含量为S 21.50-24.60％， Ni 4.63-4.85％，Cu 2.75-3.26％，Mg 5.62-6.08％，Fe 30.15-32.23％，余量为SiO2和杂质。
所述的步骤1中，铜镍硫化精矿包括的的金属元素组成及其质量百分含量为S22.45-23.20％，Ni 5.70-5.82％，Cu 4.48-4.53％，Co 0.15-0.17％，Mg 4.61-4.85％，Fe21.90-22.30％， 余量为SiO2和杂质。
所述的步骤1中，低冰镍包括的金属元素组成及其质量百分含量为O 30.5-31.7％，S 22.6-23.9％，Fe 20.3-22.5％，Ni 13.8-14.3％，Cu 8.9-9.7％，Co 0.3-0.45％，余量为杂质。
所述的步骤1中，铜镍硫化矿的矿相包括镍黄铁矿(Fe9Ni9S16)、镍绿泥石 [(Ni,Mg,Al)6(Si,Al)4O10(OH)8]、黄铜矿(CuFeS2)、滑石(Mg3(OH)2Si4O2)、利蛇纹石 (Mg3Si2O5(OH)4)、磁铁矿(Fe3O4)、黄铁矿(FeS2)和磁黄铁矿(Fe7S8)。其中2.27％的镍以硫酸镍 的形式存在，32.77％的镍以氧化镍形式存在，38.16％的镍以硫化镍形式存在，26.80％的镍以硅酸盐、铁氧化合物形式存在。13.15％的铜以自由氧化铜形式存在，3.17％的铜以结合氧化 铜形式存在，9.37％的铜以次生硫化铜形式存在，74.31％的铜以原生硫化铜形式存在。
所述的步骤1中，铜镍硫化精矿的矿相包括镍黄铁矿((Fe,Ni)9S8,)、黄铜矿(CuFeS2)、滑 石(Mg3Si4O10(OH)2)、蛇纹石(Mg3Si2O5(OH)4)、镁尖晶石(MgFe2O4)、黄铁矿(FeS2)和磁黄铁矿 (Fe7S8)。其中1.3％镍以镍硫酸盐形式存在，22.36％的镍以氧化镍形式存在，45.61％的镍以硫 化镍形式存在；30.73％的镍以硅酸盐形式存在。2.4％的铜以自由氧化铜形式存在，2.54％的 铜以结合氧化铜形式存在；5.97％的铜以次生硫化铜形式存在，89.09％的铜以原生硫化铜形 式存在。
所述的步骤1中，低冰镍的矿相包括镍黄铁矿(Fe4.005Ni4.995S8)、磁铁矿(Fe3O4)、斑铜矿 (Cu5FeS4)和镍铁合金(FeNi3)。
所述的步骤2方式(一)中，过硫酸铵与硫酸的混合溶液中，硫酸的浓度为0.1～0.3mol/L。
所述的步骤2方式(一)中，混合溶液A中，过硫酸铵用量是铜镍硫化物矿粉中所有金属 与过硫酸铵完全反应所需过硫酸铵质量的1～3倍。
所述的步骤2方式(一)中，搅拌转速为300～800r/min，搅拌操作持续整个加热与反应过程。
所述的步骤2方式(二)中，过硫酸铵与硫酸原料的加入量与方式(一)中的过硫酸铵与硫酸 原料量相同。
所述的步骤2方式(二)中，过硫酸铵饱和溶液浓度为80g/100ml。
所述的步骤2方式(二)中，混合溶液B中，硫酸的浓度为0.1～0.3mol/L。
所述的步骤2方式(二)中，过硫酸铵用量是铜镍硫化物矿粉中所有金属与过硫酸铵完全 反应所需过硫酸铵质量的1～3倍。
所述的步骤2方式(二)中，搅拌转速为300～800r/min，搅拌操作持续整个加热与反应过程。
所述的步骤2方式(二)(2)中，过硫酸铵饱和溶液的加入方式采用以下方式中的一种：
1)反应伊始加入，在40-120min内，匀速滴加完；
2)反应伊始加入，在60-120min内，等体积分批次加入，每批次间隔时间为10min～30min。
所述的步骤2中，硫酸的主要作用是为浸出体系提供pH为0.2-1.5的酸性环境，在此条 件下过硫酸铵氧化性最强，可生成更多的S2O8 2-与矿物中的金属发生反应。
所述的步骤2中，当硫酸的用量改变，溶液的pH<0.2或pH＞1.5时，过硫酸铵的氧化性 减弱，金属的提取率降低5％-10％。
所述的步骤2中，混合溶液A或混合溶液B与铜镍硫化物矿粉混合均匀后形成的体系pH 为0.3-0.6。
所述的步骤4中，杂质Fe的提取率为50.5-65.8％，Mg的提取率为35.4-46.3％。
所述的步骤4中，当氧化浸出采用方式(二)时，有价金属Ni的提取率为94.7-97.5％，Cu 的提取率为98.8-99.9％，Co的提取率为94.5-99.6％。
所述的步骤4中，当氧化浸出采用方式(二)时，杂质Fe的提取率为55.6-65.8％，Mg的 提取率为39.6-46.3％。
所述的步骤4中，当氧化浸出采用方式(二)时：
当原料为铜镍硫化矿时，有价金属Ni的提取率为95.2-96.8％，Cu的提取率为99.8-99.9％；
当原料为铜镍硫化精矿时，有价金属Ni的提取率为95.8-96.5％，Cu的提取率为99.4-99.6％，Co的提取率为94.5-96.8％；
当原料为低冰镍时，有价金属Ni的提取率为94.7-97.5％，Cu的提取率为98.8-99.5％， Co的提取率为96.6-99.6％。
所述的步骤4中，采用原子吸收光谱测定溶液中金属离子的浓度，按照式(1)计算金属的 提取率：
Figure BDA0002430888660000051
其中ηi是金属的提取率(％)，ci是浸出液中金属的浓度(mol/L)，Mi是金属的摩尔质量 (g/mol)，V是浸出液的体积(L)，m是原料的质量，wi是原矿中金属的质量分数。
本发明的方法在低温下，过硫酸铵作为强氧化剂，在硫酸提供的酸性条件下，一方面可 为分解产生硫酸根，与金属氧化物或金属硅酸盐反应生成金属硫酸盐；另一方面可将铜镍硫 化物原料中的金属硫化物氧化生成固体硫和金属硫酸盐，从而提取矿物中金属，与脉石矿物 和其他杂质矿物分开，并实现固硫，避免释放出含硫的有害气体。
相比于方式(一)的一次性加入过硫酸铵的方式，采用方式(二)的加入过硫酸铵的方式氧 化浸出低品位铜镍硫化物，可获得更高的有价金属的提取率。这是因为过硫酸铵匀速滴加或 分批加入，一方面不会因为过硫酸铵的浓度大而加剧氧化反应，迅速形成大面积硫而包裹在 矿粉表面阻碍反应的进行；另一方面可减少过硫酸铵的分解，从而提高过硫酸根的利用率， 达到有效氧化金属硫化物的效果。
与现有的低品位铜镍硫化矿火法冶炼工艺相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明浸出温度低，硫酸浓度低，用量少，节约成本，易于操作；
(2)本发明工艺流程简单，适用性强，应用范围广，矿石原料不受区域、矿位、品位等的 限制；
(3)本发明可实现矿物原料中有价金属铜、镍、钴的直接、同步提取，有价金属的提取率 较高；
(4)本发明原料中金属硫化物所含有的硫转化为固体硫，避免了SO2的排放，利于保护环 境。
附图说明：
图1为本发明实施例1-1的铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法的工艺 流程图。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，包括以下步骤：
步骤1：破碎、筛分
将低品位铜镍硫化物原料经破碎后、球磨后，进行筛分，获得铜镍硫化物矿粉，得到80-200 目之间的矿粉，粒度为75-180μm，其中：
低品位铜镍硫化物原料为铜镍硫化矿、铜镍硫化精矿或低冰镍中的任意一种；
铜镍硫化矿包括的金属元素组成及其质量百分含量为S 21.50-24.60％，Ni4.63-4.85％， Cu 2.75-3.26％，Mg 5.62-6.08％，Fe 30.15-32.23％，余量为SiO2和杂质；
铜镍硫化精矿包括的的金属元素组成及其质量百分含量为S 22.45-23.20％，Ni5.70-5.82％，Cu 4.48-4.53％，Co 0.15-0.17％，Mg 4.61-4.85％，Fe 21.90-22.30％，余量为SiO2和杂质；
低冰镍包括的金属元素组成及其质量百分含量为O 30.5-31.7％，S 22.6-23.9％，Fe 20.3-22.5％，Ni 13.8-14.3％，Cu 8.9-9.7％，Co 0.3-0.45％，余量为杂质；
铜镍硫化矿的矿相包括镍黄铁矿(Fe9Ni9S16)、镍绿泥石[(Ni,Mg,Al)6(Si,Al)4O10(OH)8]、黄 铜矿(CuFeS2)、滑石(Mg3(OH)2Si4O2)、利蛇纹石(Mg3Si2O5(OH)4)、磁铁矿(Fe3O4)、黄铁矿(FeS2) 和磁黄铁矿(Fe7S8)。其中2.27％的镍以硫酸镍的形式存在，32.77％的镍以氧化镍形式存在， 38.16％的镍以硫化镍形式存在，26.80％的镍以硅酸盐、铁氧化合物形式存在。13.15％的铜以 自由氧化铜形式存在，3.17％的铜以结合氧化铜形式存在，9.37％的铜以次生硫化铜形式存在， 74.31％的铜以原生硫化铜形式存在；
铜镍硫化精矿的矿相包括镍黄铁矿((Fe,Ni)9S8,)、黄铜矿(CuFeS2)、滑石(Mg3Si4O10(OH)2)、 蛇纹石(Mg3Si2O5(OH)4)、镁尖晶石(MgFe2O4)、黄铁矿(FeS2)和磁黄铁矿(Fe7S8)。其中1.3％镍 以镍硫酸盐形式存在，22.36％的镍以氧化镍形式存在，45.61％的镍以硫化镍形式存在；30.73％ 的镍以硅酸盐形式存在。2.4％的铜以自由氧化铜形式存在，2.54％的铜以结合氧化铜形式存 在；5.97％的铜以次生硫化铜形式存在，89.09％的铜以原生硫化铜形式存在；
低冰镍的矿相包括镍黄铁矿(Fe4.005Ni4.995S8)、磁铁矿(Fe3O4)、斑铜矿(Cu5FeS4)和镍铁合 金(FeNi3)；
步骤2：氧化浸出
铜镍硫化物矿粉的氧化浸出采用以下两种方式中的一种：
方式(一)
取过硫酸铵与硫酸原料，混合成混合溶液A，按混合溶液A液体体积与铜镍硫化物矿粉 质量比为(10-30):1，单位ml:g，将二者混合均匀后，在搅拌条件下加热至60-90℃，恒温浸出 反应2～4h，获得混合浆液；其中，混合溶液A与铜镍硫化物矿粉混合均匀后形成的体系pH 为0.2-1.5；其中：
过硫酸铵与硫酸的混合溶液中，硫酸的浓度为0.1～0.3mol/L。
混合溶液A中，过硫酸铵用量是铜镍硫化物矿粉中所有金属与过硫酸铵完全反应所需过 硫酸铵质量的1～3倍。
搅拌转速为300～800r/min，搅拌操作持续整个加热与反应过程。
方式(二)
(1)取与方式(一)中相同量的过硫酸铵与硫酸原料，其中，过硫酸铵分为两部分m1和m2， 按质量比m1：m2＝(10-30)：(70-90)，m1与硫酸原料混合，形成混合溶液B，m2配制成过硫 酸铵饱和溶液；
(2)按混合溶液B液体体积与铜镍硫化物矿粉质量比为(10-30):1，单位ml:g，向铜镍硫 化物矿粉中加入混合溶液B，混合均匀后，在搅拌条件下加热至60-90℃，恒温浸出反应2-4h， 并在反应伊始，逐步加入过硫酸铵饱和溶液，完成反应，获得混合浆液；其中，混合溶液B 与铜镍硫化物矿粉混合均匀后形成的体系pH为0.2-1.5；其中：
过硫酸铵与硫酸原料的加入量与方式(一)中的过硫酸铵与硫酸原料量相同。
过硫酸铵饱和溶液浓度为80g/100ml。
混合溶液B中，硫酸的浓度为0.1～0.3mol/L。
过硫酸铵用量是铜镍硫化物矿粉中所有金属与过硫酸铵完全反应所需过硫酸铵质量的 1～3倍。
搅拌转速为300～800r/min，搅拌操作持续整个加热与反应过程。
过硫酸铵饱和溶液的加入方式采用以下方式中的一种：
1)反应伊始加入，在40-120min内，匀速滴加完；
2)反应伊始加入，在60-120min内，等体积分批次加入，每批次间隔时间为10min～30min。
该步骤2中，硫酸的主要作用是为浸出体系提供pH为0.2-1.5的酸性环境，在此条件下 过硫酸铵氧化性最强，可生成更多的S2O8 2-与矿物中的金属发生反应。
该步骤2中，当硫酸的用量改变，溶液的pH<0.2或pH＞1.5时，过硫酸铵的氧化性减弱， 金属的提取率降低5％-10％。
该步骤2中，混合溶液A或混合溶液B与铜镍硫化物矿粉混合均匀后形成的体系pH为 0.3-0.6。
步骤3：过滤分离
浸出反应完成后，将混合浆液趁热真空过滤，得到浸出液与残渣，其中，所述的浸出液 为含有Ni、Cu、Co、Fe、Mg的硫酸盐溶液；
步骤4：分析测试
测定浸出液中金属离子浓度，并计算有价金属铜、镍、钴的提取率，其中，有价金属Ni 的提取率为90.4-97.5％，Cu的提取率为93.4-99.9％，Co的提取率为92.7-99.6％，杂质Fe的 提取率为50.5-65.8％，Mg的提取率为35.4-46.3％，其中：
当氧化浸出采用方式(二)时，有价金属Ni的提取率为94.7-97.5％，Cu的提取率为98.8-99.9％，Co的提取率为94.5-99.6％，杂质Fe的提取率为55.6-65.8％，Mg的提取率为39.6-46.3％。
当氧化浸出采用方式(二)时：
当原料为铜镍硫化矿时，有价金属Ni的提取率为95.2-96.8％，Cu的提取率为99.8-99.9％；
当原料为铜镍硫化精矿时，有价金属Ni的提取率为95.8-96.5％，Cu的提取率为99.4-99.6％，Co的提取率为94.5-96.8％；
当原料为低冰镍时，有价金属Ni的提取率为94.7-97.5％，Cu的提取率为98.8-99.5％， Co的提取率为96.6-99.6％。
上述溶液中金属离子的浓度采用原子吸收光谱测定，按照式(1)计算金属的提取率：
Figure BDA0002430888660000081
其中ηi是金属的提取率(％)，ci是浸出液中金属的浓度(mol/L)，Mi是金属的摩尔质量 (g/mol)，V是浸出液的体积(L)，m是原料的质量，wi是原矿中金属的质量分数。
实施例1-1
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，其工艺流程图如图1所示， 包括以下步骤：
步骤1：破碎、筛分
将铜镍硫化矿破碎、球磨，过180目-200目筛，得到铜镍硫化矿粉末，粒度为75-80μm。 铜镍硫化矿的主要金属元素及其质量百分含量如表1所示。
表1铜镍硫化矿的主要金属元素组成及其质量百分含量
Figure BDA0002430888660000082
步骤2：氧化浸出
称取筛分后的铜镍硫化矿粉末15g倒入反应容器内，按照液固比(ml:g)20:1加入过硫酸铵 与硫酸的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为0.3mol/L，过硫酸铵用量是铜镍硫化矿中所有 金属与过硫酸铵完全反应所需过硫酸铵质量的2.5倍，混合均匀，形成体系的pH值为0.33。
将混合物在机械搅拌速度为500r/min的条件下，加热至温度为80℃后，恒温反应3h。
步骤3：过滤分离
浸出反应时间到达后，将混合浆液趁热真空过滤，得到浸出液与残渣，浸出液为含有Ni、Cu、Fe、Mg的硫酸盐溶液。
步骤4：分析测试
采用原子吸收光谱测定溶液中Ni、Cu、Fe、Mg金属离子的浓度，按照式(1)计算得到有 价金属Ni的提取率为90.6％、Cu的提取率为98.4％，杂质Fe的提取率51.3％，Mg的提取率 为35.4％。
实施例1-2
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，步骤同实施例1，区别在于， 采用方式二，在氧化浸出过程中过硫酸铵采用分批加入的方法，先向反应容器中加入由质量 为m1的过硫酸铵与硫酸配置的混合溶液，m1是过硫酸铵总质量的30％，将混合溶液与铜镍 硫化矿粉混合均匀。然后在机械搅拌速度为500r/min的条件下，开启加热，同时以2ml/min 的速度滴加由质量为m2的过硫酸铵配置的饱和溶液(溶解度80g/100ml)，其中m2是过硫酸铵 的总质量的70％。当反应温度达到80℃时，计时反应3h。得到金属提取率的结果为：Ni的 提取率为95.8％、Cu的提取率为99.9％，杂质Fe的提取率58.3％，Mg的提取率为39.6％。
实施例2-1
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，包括以下步骤：
步骤1：破碎、筛分
将铜镍硫化矿破碎、球磨，过160目-180目筛，得到铜镍硫化矿粉末，粒度为80-96μm。 铜镍硫化矿的主要金属元素及其质量百分含量如表2所示。
表2铜镍硫化矿的主要金属元素组成及其质量百分含量
Figure BDA0002430888660000091
步骤2：氧化浸出
称取筛分后的铜镍硫化矿粉末15g倒入反应容器内，按照铜镍硫化矿中所有金属与过硫 酸铵完全反应所需过硫酸铵质量的3倍称取过硫酸铵的总质量。然后向反应容器中加入由质 量为m1的过硫酸铵与硫酸配置的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为0.25mol/L，m1是过硫 酸铵总质量的25％，混合溶液与铜镍硫化矿的液固比(ml:g)15:1，混合均匀，形成体系的pH 值为0.44。
在机械搅拌速度为650r/min的条件下，开启加热，同时向反应容器中分4批次加入等体 积的由质量为m2的过硫酸铵配置的饱和溶液(溶解度80g/100ml)，每批次间隔时间为30min， 其中m2是过硫酸铵的总质量的75％。当反应温度达到75℃时，开始计时反应2.5h。
步骤3：过滤分离
浸出反应时间到达后，将混合浆液趁热真空过滤，得到浸出液与残渣，浸出液为含有Ni、 Cu、Fe、Mg的硫酸盐溶液。
步骤4：分析测试
采用原子吸收光谱测定溶液中Ni、Cu、Fe、Mg金属离子的浓度，按照式(1)计算得到有 价金属Ni的提取率为95.2％、Cu的提取率为99.8％，杂质Fe的提取率为55.6％，Mg的提取 率为40.5％。
实施例2-2
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，步骤同实施例2，区别在于， 采用方式一，在氧化浸出过程，将硫酸铵与浓硫酸配置成混合溶液后与铜镍硫化矿粉混合均 匀，在机械搅拌速度为650r/min的条件下加热至75℃，计时反应2.5h。得到金属提取率的结 果为：Ni的提取率为90.4％、Cu的提取率为93.2％，杂质Fe的提取率为50.5％，Mg的提取 率为36.8％。
实施例3-1
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，包括以下步骤：
步骤1：破碎、筛分
将铜镍硫化精矿破碎、球磨，过140目-160目筛，得到铜镍硫化精矿粉末，粒度为96-109μm。铜镍硫化精矿的主要金属元素及其质量百分含量如表3所示。
表3铜镍硫化精矿的主要金属元素组成及其质量百分含量
Figure BDA0002430888660000101
步骤2：氧化浸出
称取筛分后的铜镍硫化精矿粉末15g倒入反应容器内，按照液固比(ml:g)30:1加入过硫酸 铵与硫酸的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为0.15mol/L，过硫酸铵用量是铜镍硫化精矿中 所有金属与过硫酸铵完全反应所需过硫酸铵质量的1.8倍，混合均匀，形成体系的pH值为 0.57。
将混合物在机械搅拌速度为550r/min的条件下，加热至温度为70℃后，恒温反应4h。
步骤3：过滤分离
浸出反应时间到达后，将混合浆液趁热真空过滤，得到浸出液与残渣，浸出液为含有Ni、 Cu、Fe、Mg、Co的硫酸盐溶液。
步骤4：分析测试
采用原子吸收光谱测定溶液中Ni、Cu、Fe、Mg、Co金属离子的浓度，按照式(1)计算得 到有价金属Ni的提取率为92.7％、Cu的提取率为98.2％，Co的提取率为93.6％，杂质Fe的 提取率55.8％，Mg的提取率为42.6％。
实施例3-2
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，步骤同实施例3，区别在于， 采用方式二，在氧化浸出过程中过硫酸铵采用分批加入的方法，先向反应容器中加入由质量 为m1的过硫酸铵与硫酸配置的混合溶液，m1是过硫酸铵总质量的30％，将混合溶液与铜镍 硫化精矿粉混合均匀。然后在机械搅拌速度为550r/min的条件下，开启加热，同时以2ml/min 的速度滴加由质量为m2的过硫酸铵配置的饱和溶液(溶解度80g/100ml)，其中m2是过硫酸铵 的总质量的80％。当反应温度达到70℃时，计时反应4h。得到金属提取率的结果为：Ni的 提取率为96.5％、Cu的提取率为99.9％，Co的提取率为98.6％，杂质Fe的提取率59.1％， Mg的提取率为46.3％。
实施例4-1
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，包括以下步骤：
步骤1：破碎、筛分
将铜镍硫化精矿破碎、球磨，过160目-180目筛，得到铜镍硫化精矿粉末，粒度为80-96μm。 铜镍硫化精矿的主要金属元素及其质量百分含量如表4所示。
表4铜镍硫化精矿的主要金属元素组成及其质量百分含量
Figure BDA0002430888660000111
步骤2：氧化浸出
称取筛分后的铜镍硫化精矿粉末15g倒入反应容器内，按照铜镍硫化精矿中所有金属与 过硫酸铵完全反应所需过硫酸铵质量的2.5倍称取过硫酸铵的总质量。然后向反应容器中加 入由质量为m1的过硫酸铵与硫酸配置的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为0.2mol/L，m1是过硫酸铵总质量的30％，混合溶液与铜镍硫化精矿的液固比(ml:g)25:1，混合均匀，形成体 系的pH值为0.45。
在机械搅拌速度为700r/min的条件下，开启加热，同时以2ml/min的速度滴加由质量为 m2的过硫酸铵配置的饱和溶液(溶解度80g/100ml)，其中m2是过硫酸铵的总质量的70％。当 反应温度达到75℃时，开始计时反应3.5h。
步骤3：过滤分离
浸出反应时间到达后，将混合浆液趁热真空过滤，得到浸出液与残渣，浸出液为含有Ni、 Cu、Fe、Mg、Co的硫酸盐溶液。
步骤4：分析测试
采用原子吸收光谱测定溶液中Ni、Cu、Fe、Mg、Co金属离子的浓度，按照式(1)计算得 到有价金属Ni的提取率为96.5％、Cu的提取率为99.6％，Co的提取率为96.8％，杂质Fe的 提取率为58.2％，Mg的提取率为45.4％。
实施例4-2
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，步骤同实施例4，区别在于， 采用方式一，在氧化浸出过程，将硫酸铵与浓硫酸配置成混合溶液后与铜镍硫化精矿粉混合 均匀，在机械搅拌速度为700r/min的条件下加热至75℃，计时反应3.5h。得到金属提取率的 结果为：Ni的提取率为91.2％、Cu的提取率为95.3％，Co的提取率为93.6％，杂质Fe的提 取率为53.5％，Mg的提取率为40.2％。
实施例5-1
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，包括以下步骤：
步骤1：破碎、筛分
将块状低冰镍破碎、球磨，过140目-160目筛，得到低冰镍粉末，粒度为96-109μm。低 冰镍的的主要金属元素及其质量百分含量如表5所示。
表5低冰镍的主要金属元素组成及其质量百分含量
Figure BDA0002430888660000121
步骤2：氧化浸出
称取筛分后的低冰镍粉末12.5g倒入反应容器内，按照液固比(ml:g)20:1加入过硫酸铵与 硫酸的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为0.25mol/L，过硫酸铵用量是低冰镍中所有金属与 过硫酸铵完全反应所需过硫酸铵质量的1.5倍，混合均匀，形成体系的pH值为0.47。
将混合物在机械搅拌速度为450r/min的条件下，加热至温度为80℃后，恒温反应4h。
步骤3：过滤分离
浸出反应时间到达后，将混合浆液趁热真空过滤，得到浸出液与残渣，浸出液为含有Ni、 Cu、Co、Fe的硫酸盐溶液。
步骤4：分析测试
采用原子吸收光谱测定溶液中Ni、Cu、Co、Fe金属离子的浓度，按照式(1)计算得到有 价金属Ni的提取率为90.5％、Cu的提取率为98.5％、Co的提取率为95.3％，杂质Fe的提取 率为61.3％。
实施例5-2
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，步骤同实施例5，区别在于， 采用方式二，在氧化浸出过程中过硫酸铵采用分批加入的方法，先向反应容器中加入由质量 为m1的过硫酸铵与硫酸配置的混合溶液，m1是过硫酸铵总质量的30％，将混合溶液与低冰 镍粉混合均匀。然后在机械搅拌速度为450r/min的条件下，开启加热，同时以2ml/min的速 度滴加由质量为m2的过硫酸铵配置的饱和溶液(溶解度80g/100ml)，其中m2是过硫酸铵的总 质量的80％。当反应温度达到80℃时，计时反应4h。得到金属提取率的结果为：Ni的提取 率为97.5％、Cu的提取率为99.8％，Co的提取率为99.6％，杂质Fe的提取率65.2％。
实施例6-1
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，包括以下步骤：
步骤1：破碎、筛分
将块状低冰镍破碎、球磨，过160目-180目筛，得到低冰镍粉末，粒度为80-96μm。低冰镍的的主要金属元素及其质量百分含量如表6所示。
表6低冰镍的主要金属元素组成及其质量百分含量
Figure BDA0002430888660000131
步骤2：氧化浸出
称取筛分后的低冰镍粉末12.5g倒入反应容器内，按照低冰镍中所有金属与过硫酸铵完 全反应所需过硫酸铵质量的2倍称取过硫酸铵的总质量。然后向反应容器中加入由质量为m1的过硫酸铵与硫酸配置的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为0.3mol/L，m1是过硫酸铵总质 量的20％，混合溶液与低冰镍的液固比(ml:g)15:1，混合均匀，形成体系的pH值为0.38。
在机械搅拌速度为600r/min的条件下，开启加热，同时以1ml/min的速度滴加由质量为 m2的过硫酸铵配置的饱和溶液(溶解度80g/100ml)，其中m2是过硫酸铵的总质量的80％。当 反应温度达到85℃时，开始计时反应3h。
步骤3：过滤分离
浸出反应时间到达后，将混合浆液趁热真空过滤，得到浸出液与残渣，浸出液为含有Ni、 Cu、Co、Fe的硫酸盐溶液。
步骤4：分析测试
采用原子吸收光谱测定溶液中Ni、Cu、Co、Fe金属离子的浓度，按照式(1)计算得到有 价金属Ni的提取率为96.5％、Cu的提取率为99.5％、Co的提取率为97.8％，杂质Fe的提取 率为65.8％。
实施例6-2
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，步骤同实施例6，区别在于， 采用方式一，在氧化浸出过程，将硫酸铵与浓硫酸配置成混合溶液后与低冰镍粉混合均匀， 在机械搅拌速度为600r/min的条件下加热至85℃，计时反应3h。得到金属提取率的结果为： Ni的提取率为90.8％、Cu的提取率为93.4％，Co的提取率为92.7％，杂质Fe的提取率为60.6％。
实施例7
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，包括以下步骤：
步骤1：破碎、筛分
将铜镍硫化矿破碎、球磨，过140目-160目筛，得到铜镍硫化矿粉末，粒度为96-109μm。 铜镍硫化矿的主要金属元素及其质量百分含量如表7所示。
表7铜镍硫化矿的主要金属元素组成及其质量百分含量
Figure BDA0002430888660000141
步骤2：氧化浸出
称取筛分后的铜镍硫化矿粉末15g倒入反应容器内，按照铜镍硫化矿中所有金属与过硫 酸铵完全反应所需过硫酸铵质量的2倍称取过硫酸铵的总质量。然后向反应容器中加入由质 量为m1的过硫酸铵与硫酸配置的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为0.2mol/L，m1是过硫 酸铵总质量的30％，混合溶液与铜镍硫化矿的液固比(ml:g)10:1，混合均匀，形成体系的pH 值为0.52。
在机械搅拌速度为500r/min的条件下，开启加热，同时以2ml/min的速度滴加由质量为 m2的过硫酸铵配置的饱和溶液(溶解度80g/100ml)，其中m2是过硫酸铵的总质量的70％。当 反应温度达到70℃时，开始计时反应2h。
步骤3：过滤分离
浸出反应时间到达后，将混合浆液趁热真空过滤，得到浸出液与残渣，浸出液为含有Ni、 Cu、Fe、Mg的硫酸盐溶液。
步骤4：分析测试
采用原子吸收光谱测定溶液中Ni、Cu、Fe、Mg金属离子的浓度，按照式(1)计算得到有 价金属Ni的提取率为96.8％、Cu的提取率为99.8％，杂质Fe的提取率为56.3％，Mg的提取 率为38.2％。
对比例7-1
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，同实施例7，区别在于体系 pH为0.18，过程调节区别为氧化浸出的硫酸浓度为0.58mol/L，具体步骤为：
步骤1：破碎、筛分
将铜镍硫化矿破碎、球磨，过140目-160目筛，得到铜镍硫化矿粉末，粒度为96-109μm。 铜镍硫化矿的主要金属元素及其质量百分含量如表7所示。
步骤2：氧化浸出
称取筛分后的铜镍硫化矿粉末15g倒入反应容器内，按照铜镍硫化矿中所有金属与过硫 酸铵完全反应所需过硫酸铵质量的2倍称取过硫酸铵的总质量。然后向反应容器中加入由质 量为m1的过硫酸铵与硫酸配置的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为0.58mol/L，m1是过硫 酸铵总质量的30％，混合溶液与铜镍硫化矿的液固比(ml:g)10:1，混合均匀，形成体系的pH 值为0.18。
在机械搅拌速度为500r/min的条件下，开启加热，同时以2ml/min的速度滴加由质量为 m2的过硫酸铵配置的饱和溶液(溶解度80g/100ml)，其中m2是过硫酸铵的总质量的70％。当 反应温度达到70℃时，开始计时反应2h。
步骤3：过滤分离
浸出反应时间到达后，将混合浆液趁热真空过滤，得到浸出液与残渣，浸出液为含有Ni、 Cu、Fe、Mg的硫酸盐溶液。
步骤4：分析测试
采用原子吸收光谱测定溶液中Ni、Cu、Co、Fe金属离子的浓度，得到有价金属提取率 的结果为：Ni的提取率为88.4％、Cu的提取率为90.8％，杂质Fe的提取率为45.2％，Mg的提取率为30.6％。
对比例7-2
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，同实施例7，区别在于体系 pH为1.6，过程调节区别为氧化浸出的硫酸浓度为0.07mol/L，具体步骤为：
步骤1：破碎、筛分
将铜镍硫化矿破碎、球磨，过140目-160目筛，得到铜镍硫化矿粉末，粒度为96-109μm。 铜镍硫化矿的主要金属元素及其质量百分含量如表7所示。
步骤2：氧化浸出
称取筛分后的铜镍硫化矿粉末15g倒入反应容器内，按照铜镍硫化矿中所有金属与过硫 酸铵完全反应所需过硫酸铵质量的2倍称取过硫酸铵的总质量。然后向反应容器中加入由质 量为m1的过硫酸铵与硫酸配置的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为0.07mol/L，m1是过硫 酸铵总质量的30％，混合溶液与铜镍硫化矿的液固比(ml:g)10:1，混合均匀，形成体系的pH 值为1.6。
在机械搅拌速度为500r/min的条件下，开启加热，同时以2ml/min的速度滴加由质量为 m2的过硫酸铵配置的饱和溶液(溶解度80g/100ml)，其中m2是过硫酸铵的总质量的70％。当 反应温度达到70℃时，开始计时反应2h。
步骤3：过滤分离
浸出反应时间到达后，将混合浆液趁热真空过滤，得到浸出液与残渣，浸出液为含有Ni、 Cu、Fe、Mg的硫酸盐溶液。
步骤4：分析测试
采用原子吸收光谱测定溶液中Ni、Cu、Co、Fe金属离子的浓度，得到有价金属提取率 的结果为：Ni的提取率为85.6％、Cu的提取率为89.5％，杂质Fe的提取率为40.8％，Mg的提取率为29.7％。
实施例8
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，包括以下步骤：
步骤1：破碎、筛分
将铜镍硫化精矿破碎、球磨，过180目-200目筛，得到铜镍硫化精矿粉末，粒度为75-80μm。 铜镍硫化精矿的主要金属元素及其质量百分含量如表8所示。
表8铜镍硫化精矿的主要金属元素组成及其质量百分含量
Figure BDA0002430888660000161
Figure BDA0002430888660000171
步骤2：氧化浸出
称取筛分后的铜镍硫化精矿粉末15g倒入反应容器内，按照铜镍硫化精矿中所有金属与 过硫酸铵完全反应所需过硫酸铵质量的3倍称取过硫酸铵的总质量。然后向反应容器中加入 由质量为m1的过硫酸铵与硫酸配置的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为0.3mol/L，m1是 过硫酸铵总质量的20％，混合溶液与铜镍硫化精矿的液固比(ml:g)20:1，混合均匀，形成体系 的pH值为0.31。
在机械搅拌速度为650r/min的条件下，开启加热，同时向反应容器中分6批次加入等体 积的由质量为m2的过硫酸铵配置的饱和溶液(溶解度80g/100ml)，每批次间隔时间为20min， 其中m2是过硫酸铵的总质量的80％。当反应温度达到65℃时，开始计时反应2.5h。
步骤3：过滤分离
浸出反应时间到达后，将混合浆液趁热真空过滤，得到浸出液与残渣，浸出液为含有Ni、 Cu、Fe、Mg、Co的硫酸盐溶液。
步骤4：分析测试
采用原子吸收光谱测定溶液中Ni、Cu、Fe、Mg、Co金属离子的浓度，按照式(1)计算得 到有价金属Ni的提取率为95.8％、Cu的提取率为99.4％，Co的提取率为94.5％，杂质Fe的 提取率为56.1％，Mg的提取率为43.2％。
实施例9
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，包括以下步骤：
步骤1：破碎、筛分
将块状低冰镍破碎、球磨，过160目-180目筛，得到低冰镍粉末，粒度为80-96μm。低冰镍的的主要金属元素及其质量百分含量如表9所示。
表9低冰镍的主要金属元素组成及其质量百分含量
Figure BDA0002430888660000172
步骤2：氧化浸出
称取筛分后的低冰镍粉末12.5g倒入反应容器内，按照低冰镍中所有金属与过硫酸铵完 全反应所需过硫酸铵质量的2.5倍称取过硫酸铵的总质量。然后向反应容器中加入由质量为m1的过硫酸铵与硫酸配置的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为0.25mol/L，m1是过硫酸铵 总质量的25％，混合溶液与低冰镍的液固比(ml:g)10:1，混合均匀，形成体系的pH值为0,49。
在机械搅拌速度为600r/min的条件下，开启加热，同时向反应容器中分5批次加入等体 积的由质量为m2的过硫酸铵配置的饱和溶液(溶解度80g/100ml)，每批次间隔时间为30min， 其中m2是过硫酸铵的总质量的75％。当反应温度达到75℃时，开始计时反应2.5h。
步骤3：过滤分离
浸出反应时间到达后，将混合浆液趁热真空过滤，得到浸出液与残渣，浸出液为含有Ni、 Cu、Co、Fe的硫酸盐溶液。
步骤4：分析测试
采用原子吸收光谱测定溶液中Ni、Cu、Co、Fe金属离子的浓度，按照式(1)计算得到有 价金属Ni的提取率为94.7％、Cu的提取率为98.8％、Co的提取率为96.6％，杂质Fe的提取 率为62.1％。
对比例9-1
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，同实施例9，区别在于体系 pH为0.18，过程调节区别为氧化浸出的硫酸浓度为0.65mol/L，具体步骤为：
步骤1：破碎、筛分
将块状低冰镍破碎、球磨，过160目-180目筛，得到低冰镍粉末，粒度为80-96μm。低冰镍的的主要金属元素及其质量百分含量如表9所示。
步骤2：氧化浸出
称取筛分后的低冰镍粉末12.5g倒入反应容器内，按照低冰镍中所有金属与过硫酸铵完 全反应所需过硫酸铵质量的2.5倍称取过硫酸铵的总质量。然后向反应容器中加入由质量为 m1的过硫酸铵与硫酸配置的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为0.65mol/L，m1是过硫酸铵 总质量的25％，混合溶液与低冰镍的液固比(ml:g)10:1，混合均匀，形成体系的pH值为0.18。
在机械搅拌速度为600r/min的条件下，开启加热，同时向反应容器中分5批次加入等体 积的由质量为m2的过硫酸铵配置的饱和溶液(溶解度80g/100ml)，每批次间隔时间为30min， 其中m2是过硫酸铵的总质量的75％。当反应温度达到75℃时，开始计时反应2.5h。
步骤3：过滤分离
浸出反应时间到达后，将混合浆液趁热真空过滤，得到浸出液与残渣，浸出液为含有Ni、 Cu、Co、Fe的硫酸盐溶液。
步骤4：分析测试
采用原子吸收光谱测定溶液中Ni、Cu、Co、Fe金属离子的浓度，得到有价金属提取率 的结果为：Ni的提取率为83.5％、Cu的提取率为88.6％、Co的提取率为89.5％，杂质Fe的提取率为54.6％。
对比例9-2
一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，同实施例9，区别在于体系 pH为1.6，过程调节区别为氧化浸出的硫酸浓度为0.08mol/L，具体步骤为：
步骤1：破碎、筛分
将块状低冰镍破碎、球磨，过160目-180目筛，得到低冰镍粉末，粒度为80-96μm。低冰镍的的主要金属元素及其质量百分含量如表9所示。
步骤2：氧化浸出
称取筛分后的低冰镍粉末12.5g倒入反应容器内，按照低冰镍中所有金属与过硫酸铵完 全反应所需过硫酸铵质量的2.5倍称取过硫酸铵的总质量。然后向反应容器中加入由质量为 m1的过硫酸铵与硫酸配置的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为0.08mol/L，m1是过硫酸铵 总质量的25％，混合溶液与低冰镍的液固比(ml:g)10:1，混合均匀，形成体系的pH值为1.6。
在机械搅拌速度为600r/min的条件下，开启加热，同时向反应容器中分5批次加入等体 积的由质量为m2的过硫酸铵配置的饱和溶液(溶解度80g/100ml)，每批次间隔时间为30min， 其中m2是过硫酸铵的总质量的75％。当反应温度达到75℃时，开始计时反应2.5h。
步骤3：过滤分离
浸出反应时间到达后，将混合浆液趁热真空过滤，得到浸出液与残渣，浸出液为含有Ni、 Cu、Co、Fe的硫酸盐溶液。
步骤4：分析测试
采用原子吸收光谱测定溶液中Ni、Cu、Co、Fe金属离子的浓度，得到有价金属提取率 的结果为：Ni的提取率为80.3％、Cu的提取率为85.5％、Co的提取率为87.2％，杂质Fe的提取率为49.8.6％。

Claims (10)

1.一种铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：破碎、筛分
将低品位铜镍硫化物原料经破碎后、球磨后，进行筛分，获得铜镍硫化物矿粉，粒度为75-180μm；
步骤2：氧化浸出
铜镍硫化物矿粉的氧化浸出采用以下两种方式中的一种：
方式(一)
取过硫酸铵与硫酸原料，混合成混合溶液A，按混合溶液A液体体积与铜镍硫化物矿粉质量比为(10-30):1，单位ml:g，将二者混合均匀后，在搅拌条件下加热至60-90℃，恒温浸出反应2～4h，获得混合浆液；其中，混合溶液A与铜镍硫化物矿粉混合均匀后形成的体系pH为0.2-1.5；
方式(二)
(1)取与方式(一)中相同量的过硫酸铵与硫酸原料，其中，过硫酸铵分为两部分m1和m2，按质量比m1：m2＝(10-30)：(70-90)，m1与硫酸原料混合，形成混合溶液B，m2配制成过硫酸铵饱和溶液；
(2)按混合溶液B液体体积与铜镍硫化物矿粉质量比为(10-30):1，单位ml:g，向铜镍硫化物矿粉中加入混合溶液B，混合均匀后，在搅拌条件下加热至60-90℃，恒温浸出反应2-4h，并在反应伊始，逐步加入过硫酸铵饱和溶液，完成反应，获得混合浆液；其中，混合溶液B与铜镍硫化物矿粉混合均匀后形成的体系pH为0.2-1.5；
步骤3：过滤分离
浸出反应完成后，将混合浆液趁热真空过滤，得到浸出液与残渣，其中，所述的浸出液为含有Ni、Cu、Co、Fe、Mg的硫酸盐溶液；
步骤4：分析测试
测定浸出液中金属离子浓度，并计算有价金属铜、镍、钴的提取率，其中，有价金属Ni的提取率为90.4-97.5％，Cu的提取率为93.4-99.9％，Co的提取率为92.7-99.6％。
2.根据权利要求1所述的铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，其特征在于，所述的步骤1中，低品位铜镍硫化物原料为铜镍硫化矿、铜镍硫化精矿或低冰镍中的任意一种；其中：
铜镍硫化矿包括的金属元素组成及其质量百分含量为S 21.50-24.60％，Ni 4.63-4.85％，Cu 2.75-3.26％，Mg 5.62-6.08％，Fe 30.15-32.23％，余量为SiO2和杂质；
铜镍硫化精矿包括的的金属元素组成及其质量百分含量为S 22.45-23.20％，Ni5.70-5.82％，Cu 4.48-4.53％，Co 0.15-0.17％，Mg 4.61-4.85％，Fe 21.90-22.30％，余量为SiO2和杂质；
低冰镍包括的金属元素组成及其质量百分含量为O 30.5-31.7％，S 22.6-23.9％，Fe20.3-22.5％，Ni 13.8-14.3％，Cu 8.9-9.7％，Co 0.3-0.45％，余量为杂质。
3.根据权利要求1所述的铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，其特征在于，所述的步骤2方式(一)中，过硫酸铵与硫酸的混合溶液中，硫酸的浓度为0.1～0.3mol/L。
4.根据权利要求1所述的铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，其特征在于，所述的步骤2方式(一)中，混合溶液A中，过硫酸铵用量是铜镍硫化物矿粉中所有金属与过硫酸铵完全反应所需过硫酸铵质量的1～3倍。
5.根据权利要求1所述的铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，其特征在于，所述的步骤2方式(二)中，过硫酸铵与硫酸原料的加入量与方式(一)中的过硫酸铵与硫酸原料量相同，是铜镍硫化物矿粉中所有金属与过硫酸铵完全反应所需过硫酸铵质量的1～3倍，混合溶液B中，硫酸的浓度为0.1～0.3mol/L。
6.根据权利要求1所述的铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，其特征在于，所述的步骤2方式(二)(2)中，过硫酸铵饱和溶液的加入方式采用以下方式中的一种：
1)反应伊始加入，在40-120min内，匀速滴加完；
2)反应伊始加入，在60-120min内，等体积分批次加入，每批次间隔时间为10min～30min。
7.根据权利要求1所述的铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，其特征在于，所述的步骤2中，混合溶液A或混合溶液B与铜镍硫化物矿粉混合均匀后形成的体系pH为0.3-0.6。
8.根据权利要求1所述的铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，其特征在于，所述的步骤4中，杂质Fe的提取率为50.5-65.8％，Mg的提取率为35.4-46.3％。
9.根据权利要求8所述的铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，其特征在于，所述的步骤4中，当氧化浸出采用方式(二)时，有价金属Ni的提取率为94.7-97.5％，Cu的提取率为98.8-99.9％，Co的提取率为94.5-99.6％，杂质Fe的提取率为55.6-65.8％，Mg的提取率为39.6-46.3％。
10.根据权利要求1所述的铜镍硫化物过硫酸铵-硫酸氧化浸出提取有价金属方法，其特征在于，所述的步骤4中，当氧化浸出采用方式(二)时：
当原料为铜镍硫化矿时，有价金属Ni的提取率为95.2-96.8％，Cu的提取率为99.8-99.9％；
当原料为铜镍硫化精矿时，有价金属Ni的提取率为95.8-96.5％，Cu的提取率为99.4-99.6％，Co的提取率为94.5-96.8％；
当原料为低冰镍时，有价金属Ni的提取率为94.7-97.5％，Cu的提取率为98.8-99.5％，Co的提取率为96.6-99.6％。
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