CN117327917A - 从低冰镍中提取镍元素的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种从低冰镍中提取镍元素的方法。从低冰镍中提取镍元素的方法包括：低冰镍与第一无机酸和可溶性铜盐进行预浸处理，得到预处理矿浆；在氧气的存在下，使预处理矿浆进行第一氧压浸出处理，得到含镍浸出液和浸出渣；使浸出渣与第二无机酸进行第二氧压浸出处理，得到铁精粉。上述方法具有工艺简单，操作方便，生产成本低，金属回收率高，环境友好等优点，适合于镍的工业生产应用。

Description

从低冰镍中提取镍元素的方法
技术领域
本发明涉及低冰镍冶炼领域，具体而言，涉及一种从低冰镍中提取镍元素的方法。
背景技术
低冰镍主要来源于镍铜硫化精矿，除镍外同时富含铜、钴和大量铂族金属需要回收。低冰镍作为硫化镍冶炼过程中间产物，结合红土镍矿火法中镍元素的收率及综合成本结构，其新工艺开发及应用工作同样不可忽视。
为了克服传统火法与湿法相结合冶炼低冰镍工艺存在的不足，现有文献提供了采用湿法工艺提取低冰镍中的工艺。比如中国专利申请(CN113957264A)提供了一种由低冰镍制备硫酸镍的方法，包括以下步骤：S1：向低冰镍粉碎料中加入硫酸溶液和氧化剂进行酸浸反应，控制反应的温度为160-220℃，反应完成后，调节pH为3.2～3.5，固液分离得到滤液和滤渣；S2：向所述滤液中通入硫化氢气体，并控制滤液的pH为0～2.0，固液分离得到含镍滤液和硫化铜沉淀；S3：向所述含镍滤液加入萃取剂进行萃取，分离出含镍萃取有机相，再用硫酸溶液从所述含镍萃取有机相中反萃取镍，得到硫酸镍溶液。该工艺的冶炼流程较短，但是存在镍元素的提取过程中需要使用硫化氢气体，存在安全性问题。
中国专利申请(CN107058730A)提供了一种对铜镍硫化矿综合利用的方法，包括：1)对铜镍硫化矿经造锍熔炼得到的低冰镍直接使用硫酸进行常压选择性浸出，分别收集硫化氢气体、浸出液和浸出渣，其中，所述常压选择性浸出的温度为25～80℃；2)对步骤1)的浸出液进行除铁，分别收集除铁后液和除铁渣，所述除铁后液用于镍和钴的提取，所述除铁渣用于炼铁；和/或，对步骤1)的浸出渣送铜冶炼系统冶炼，分别得到铜和贵金属；所述步骤1)中所述硫酸浓度为1mol/L～6mol/L，常压选择性浸出的液固比为2:1～20:1，常压选择性浸出时间为0.5～5h。该工艺虽然也可以缩短冶炼流程，但是在镍元素的提取过程会产生硫化氢，会污染环境或造成人员伤亡，因而也存在安全性和环保性问题。
鉴于上述问题的存在，需要提供一种能够同时满足流程短、不涉及硫化氢及镍元素回收率高的由低冰镍制备硫酸镍的方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种从低冰镍中提取镍元素的方法，以解决现有的从低冰镍中提取镍元素的湿法工艺中出现硫化氢，存在不安全和不环保的问题。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种从低冰镍中提取镍元素的方法，包括：低冰镍与第一无机酸和可溶性铜盐进行预浸处理，得到预处理矿浆；在氧气的存在下，使预处理矿浆进行第一氧压浸出处理，得到含镍浸出液和浸出渣；使浸出渣与第二无机酸进行第二氧压浸出处理，得到铁精粉。
进一步地，预浸处理过程中，铜离子的起始浓度为5～30g/L，理论耗酸量倍数为0.55～1.0，液固比为5～20mL/g。
进一步地，预浸处理过程在恒温水浴中进行，温度为60～95℃，搅拌速率为800～2000rpm。
进一步地，预浸处理过程完成后，pH＞2，Cu2+的浓度为0.002～0.004g/L。
进一步地，可溶性铜盐选自为硫酸铜。
进一步地，在进行预浸处理过程之前，从低冰镍中提取镍元素的方法包括：将低冰镍进行破碎处理。
进一步地，经破碎后，低冰镍的粒度D50为75～106μm。
进一步地，第一氧压浸出处理过程中，氧分压为0.35MPa～0.85MPa，氧压温度为150℃～175℃。
进一步地，第二氧压浸出处理过程中，氧分压为0.55MPa～1.05MPa，氧压温度175℃～200℃，无机酸的浓度为0.01～50g/L，理论耗酸量倍数为1.0～1.5。
进一步地，从低冰镍中提取镍元素的方法还包括：对含镍浸出液进行依次除铜处理和脱硅处理。
应用本发明的技术方案，在预浸处理过程中加入可溶性铜盐，能够通过其与硫化氢反应抑制硫化氢逸出，减少污染，提高安全性，还能够大大促进镍的浸出。同时在硫酸环境下，可溶性铜盐能够将原料中的大部分合金相与铜置换溶解，生成的铜单质对未反应的合金相表面形成紧密的包裹层。该包裹层在第一氧压浸出处理和第二氧压浸出处理过程中能够起到缓释作用，从而减少合金相快速产生氢气带来的压力，提高安全性。此外采用两段氧压浸出过程，实现了原料中镍的充分浸出，同时保证氧压铁渣(铁精粉)质量要求，推动反应正向进行。综上所述，本发明具有工艺简单，操作方便，生产成本低，金属回收率高，环境友好等优点，适合于镍的工业生产应用。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本申请的一种优选的从低冰镍中提取镍元素的方法的工艺流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术所描述的，现有的从低冰镍中提取镍元素的湿法工艺中出现硫化氢，存在不安全和不环保的问题。为了解决上述技术问题，本申请提供了一种从低冰镍中提取镍元素的方法，包括：低冰镍与第一无机酸和可溶性铜盐进行预浸处理，得到预处理矿浆；在氧气的存在下，使预处理矿浆进行第一氧压浸出处理，得到含镍浸出液和浸出渣；使浸出渣与第二无机酸进行第二氧压浸出处理，得到铁精粉。
在预浸处理过程中加入可溶性铜盐，能够通过其与硫化氢反应抑制硫化氢逸出，减少污染，提高安全性，还能够大大促进镍元素的浸出。同时在硫酸环境下，可溶性铜盐能够将原料中的大部分合金相与铜置换溶解，生成的铜单质对未反应的合金相表面形成紧密的包裹层。该包裹层在第一氧压浸出处理和第二氧压浸出处理过程中能够起到缓释作用，从而减少合金相快速产生氢气带来的压力，提高安全性。此外采用两段氧压浸出过程，实现了原料中镍的充分浸出，同时保证氧压铁渣(铁精粉)的质量要求，推动反应正向进行。综上所述，本发明具有工艺简单，操作方便，生产成本低，金属回收率高，环境友好等优点，适合于镍的工业生产应用。
图1提供了一种优选的从低冰镍中提取镍元素的方法的工艺流程图。
上述预浸处理过程中涉及的化学反应如下：
(Fe，Ni，Co)+Cu2+＝(Fe2+，Ni2+，Co2+)+Cu (1)
(Fe，Ni，Co)+2H+＝(Fe2+，Ni2+，Co2+)+H2↑ (2)
Ni3S2+6H+＝3Ni2++2H2S↑+H2↑ (3)
Cu2++H2S＝CuS+2H+ (4)
上述预浸处理中采用盐酸HCl、硝酸HNO3等无机酸，均能达到浸出效果，然而产品液为硫酸镍(NiSO4)，为了不引入Cl-、NO3 -等其它杂质阴离子优选为硫酸；同样地，可溶性铜盐包括但不限于硫酸铜，纯度为分析纯。预浸处理过程中，硫酸铜加入量不可过高，否则氧压段易导致碱式硫酸铜(Cu3SO4(OH)4)沉淀，由于该沉淀颗粒细影响过滤性能，故初始[Cu2+]应≤30g/L。
预浸处理过程的效果受多个参数的影响，比如预浸处理过程中铜离子的浓度、液固比、处理温度、是否搅拌以及搅拌速率等。
优选地，铜离子的起始浓度为5～30g/L，理论耗酸量倍数为0.55～1.0，预浸处理过程的液固比为5～20mL/g。将预浸处理过程中液固比限定在上述范围内可以满足氧压釜的实际需求，同时随着液固比的提高能够充分增加液、固两相的碰撞几率，增大反应面积，从而导致反应速率加快，反应效率大大提升。将铜离子的起始浓度和理论耗酸量倍数限定在上述范围内有利于进一步提高镍等有价金属元素的浸出率。可选地，铜离子的起始浓度为5g/L、10g/L、15g/L、20g/L、25g/L、30g/L或上述任意两值形成的范围，理论耗酸量倍数为0.55、0.65、0.75、0.85、0.95、1.0或上述任意两值形成的范围，预浸处理过程的液固比为5mL/g、10mL/g、15mL/g和20mL/g，或上述任意两值形成的范围。
为了进一步提高预浸处理过程的反应效果，优选地，预浸处理过程在恒温水浴中进行，温度为60～95℃，搅拌速率为800～2000rpm。预浸过程的温度可选为60℃、70℃、78℃、85℃、90℃、95℃，搅拌速率为800rpm、1200rpm、1500rpm和2000rpm。
预浸处理过程完成后，pH≥2，Cu2+的浓度为0.002～0.004g/L。在上述条件下结束浸出处理过程能够使浸出渣中除Ni3S2、少量合金外还含有大量Cu单质，这不仅能够保证在合金相的表面形成紧密的包裹层，还又能够保证其具有良好的缓释效果，从而进一步提高安全性。
为了进一步提高预浸处理过铜的析出率，同时进一步提高包覆层的致密性，提高后续氧压浸出过程的缓释效果，更优选地，铜离子的起始浓度为14～21g/L，理论耗酸量倍数为0.70～0.90，预浸处理过程的液固比为5～20mL/g。理论耗酸倍数是控制加酸量的指标，酸浓度是评估杂质含量的标准，一般而言酸浓度不同，含渣量以及渣液的杂质分布均不同。本申请综合评估后，优选通过上述指标控制尾酸浓度，更有利于改善处理效果。
为了提高预浸处理的效果，在进行预浸处理过程之前，从低冰镍中提取镍元素的方法包括：将低冰镍进行破碎处理。破碎处理优选采用球磨，球磨处理时可选用传统圆筒球磨、锥形球磨和管磨的其中一种方式进行破碎研磨。优选地，经破碎后，低冰镍的粒度D50为75～106μm。优选地，将低冰镍在分散介质中进行破碎，分散介质为水。可选地，低冰镍的粒度D50为75μm、80μm、85μm、90μm、95μm、100μm、106μm，或上述任意两值形成的范围。
预浸后的矿浆进入氧压浸出段，在氧压浸出段采用第一氧压浸出处理过程中低酸保液、第二氧压浸出处理过程高酸保渣开路的运行方法。其中，第一氧压浸出处理过程将绝大部分镍浸出至含铜浸出液中，铁基本以浸出渣的形式进入第二氧压浸出处理过程，根据浸出渣的成分，第二氧压浸出处理按理论耗酸量倍数1.0-1.5添加硫酸将夹带或未溶解彻底的镍完全浸出，第二氧压浸出处理过程得到的含镍溶液可以返回至预浸段调浆使用。
氧压段反应基本原理可用以下方程式表示：
Ni3S2+2H++1/2O2＝Ni2++2NiS+H2O (5)
NiS+Cu2+＝CuS+Ni2+ (6)
Cu+2H++1/2O2＝Cu2++H2O (7)
CuS+2O2＝Cu2++SO4 2- (8)
NiS+2O2＝Ni2++SO4 2- (9)
4Fe2++4H++O2＝4Fe3++2H2O (10)
2Fe3++3H2O＝Fe2O3+6H+ (11)
第一氧压浸出处理和第二氧压浸出处理过程中采用的氧压釜可选用钛材、625钢等耐酸、耐高温高压的材料，釜胆与外壁之间设置冷却水管道用于控制降温。在一种优选的实施例中，第一氧压浸出处理过程中，氧分压为0.35MPa～0.85MPa，氧压温度为150℃～175℃。将第一氧压浸出处理过程的氧分压和氧压温度限定在上述范围有利于提高镍等有价金属的浸出率。第一氧压浸出处理过程中，氧分压可选为0.35MPa、0.45MPa、0.50MPa、0.55MPa、0.65MPa、0.75MPa、0.85MPa，或者上述任意两值形成的范围；氧压温度为150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃，或者上述任意两值形成的范围。
在一种优选的实施例中，第二氧压浸出处理过程中，氧分压为0.55MPa～1.05MPa，氧压温度175℃～200℃，第二无机酸的浓度为0.01～50g/L，理论耗酸量倍数为1.0～1.5。将第二氧压浸出处理过程的氧分压和氧压温度以及第二无机酸酸的用量限定在上述范围有利于提高铁精粉的回收率。第二氧压浸出处理过程中，氧分压可选为0.55MPa、0.65MPa、0.75MPa、0.85MPa、0.95MPa、1.05MPa或上述任意两值形成的范围，氧压温度可选为175℃、180℃、190℃、200℃或上述任意两值形成的范围。
为了提高后续获得的含镍产品，优选地，在进行第二氧压浸出处理之前，从低冰镍中提取镍元素的方法还包括：对第一氧压浸出处理得到的含镍浸出液依次进行除铜处理和脱硅处理。
脱硅处理可以采用本领域常用的方法，比如铁盐脱硅法、石灰脱硅法、离子交换脱硅法、反渗透脱硅法和电凝聚脱硅法中的一种或多种。
在一种优选的实施例中，除铜处理过程包括采用萃取剂从含镍浸出液中进行萃取。为了进一步提高铜元素的萃取率，优选地，萃取剂包括但不限于N902、DZ988N、TBP-N235、N910、TBP-N1923和Lix984中的一种或多种。
通过上述萃取过程能够将含铜浸出液中的铜离子萃取出来，为了提高其利用率，优选地，经萃取过程得到的至少部分铜离子循环至预浸处理过程。
在一种优选的实施例中，按重量百分含量计，低冰镍包括：10～30％Ni，50～65％Fe，8～25％S，0.01～2.0％Co及余量的杂质。由于钴的含量较少，因而实际处理过程中钴元素的含量不作为影响因素考虑。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
取300.4g低冰镍原料(组成为Ni 23.65wt％、Fe 60.26wt％、S 9.02wt％，余量为钴及杂质，平均粒度为95±5μm)于1.5L纯水中，同时按理论耗酸量倍数0.84加入硫酸与无水硫酸铜(起始[Cu2+]＝20.04g/L)，在78℃下进行搅拌(搅拌速率为1500rpm，液固比6:1mL/g)预浸至pH＝2.23停止反应，得到预处理矿浆。
预处理矿浆进入氧压釜中进行氧压浸出处理。第一氧压浸出过程中，温度T为165℃、氧分压为0.6MPa，反应5h后固液分离得含[Ni2+]＝38.64g/L、[Fe2+]＝0.295g/L、pH＝2.79的硫酸镍溶液和浸出渣。
在上述浸出渣中按理论耗酸量倍数1.48倍加入硫酸(48.9g/L)，在T＝185℃、氧分压0.85MPa的条件下进行第二氧化浸出处理，反应1.5h后固液分离，得含[Ni2+]＝8.21g/L、[Fe2+]＝1.95g/L、[H2SO4]＝33.28g/L的硫酸镍溶液和铁渣。铁渣中w(Ni,Co)＝0.197％，其XRD物相为Fe2O3。最终镍的总浸出率为99.30％，铁的总收率为97.85％。
实施例2
取204.5g低冰镍原料(组成为Ni 23.65wt％、Fe 60.26wt％、S 9.02wt％，余量为钴及杂质，平均粒度为95±5μm)于1L含[Ni2+]＝112.52g/L自制硫酸镍粗液中，同时按理论耗酸量倍数0.75加入硫酸与硫酸铜(起始[Cu2+]＝14.85g/L)，在85℃下进行搅拌(搅拌速率为2000rpm，液固比5:1mL/g)预浸至pH＝2.0停止反应，得到预处理矿浆。
预处理矿浆进入氧压釜中进行氧压浸出处理。第一氧压浸出过程中，温度T为155℃、氧分压为0.45MPa，反应4h后固液分离得含[Ni2+]＝141.79g/L、[Fe2+]＝0.371g/L、pH＝2.62的硫酸镍溶液和浸出渣。
上述硫酸镍溶液经铜萃处理(萃取剂为Lix973，使用量根据第一氧压处理后铜离子浓度决定)后进入除杂工序，萃取的Cu2+返回预浸段循环使用。
在第一氧压浸出过程得到的浸出渣中按理论耗酸量倍数1.35倍加入硫酸，在T为180℃、氧分压为0.55MPa的条件下进行第二氧化浸出处理，反应2h后固液分离，得含[Ni2+]＝10.79g/L、[Fe2+]＝1.34g/L、[H2SO4]＝26.66g/L的硫酸镍溶液，氧压铁渣中w(Ni,Co)＝0.254％。最终镍的总浸出率为99.01％、铁总收率为98.15％。
实施例3
称量250.02g低冰镍原料(成分Ni 24.71wt％、Fe 58.55wt％、S 8.85wt％，不足1wt％钴以及微量杂质，平均粒度约101μm)于2L含[Ni2+]＝98.75g/L硫酸镍溶液的底水中，按理论耗酸量倍数0.79加入硫酸，并加入硫酸铜控制起始[Cu2+]＝5.0g/L，在80℃、液固比8:1、搅拌速率1200rpm的条件下搅拌预浸至pH＝2.30后停止反应，得到预浸出矿浆。
预浸出矿浆进入氧压釜进行氧压浸出。第一氧压浸出过程中，温度T＝155℃、氧分压0.7MPa，反应5h后固液分离得[Ni2+]＝123.21g/L、[Fe2+]＝0.216g/L、pH＝2.85的粗硫酸镍溶液与一段氧压浸出渣。
一段氧压渣按理论酸量倍数的1.39倍加入硫酸，在T＝180℃、氧分压0.90MPa条件下进行第二氧压浸出反应2h，固液分离后得[Ni2+]＝12g/L、[Fe2+]＝1.41g/L、[H2SO4]＝28.93g/L的NiSO4溶液和w(Ni,Co)＝0.205％铁渣。其中，铁渣XRD主物相晶型为Fe2O3。最终镍的总浸出率为99.18％、铁总收率为98.00％。
实施例4
取150.12g低冰镍原料(成分Ni 24.71wt％、Fe 58.55wt％、S 8.85wt％，不足1wt％钴以及微量杂质，平均粒度约101μm)于1.5L纯水中，按理论酸量倍数0.91加入硫酸，并加入硫酸铜控制初始[Cu2+]＝30g/L，在75℃、液固比10:1、搅拌速率1500rpm条件下预浸至pH＝2.15后停止反应，得到预浸出矿浆。
矿浆进入第一氧压浸出段，控制温度170℃、氧分压0.75MPa，反应4h后过滤得到[Ni2+]＝33.45g/L、[Fe2+]＝0.159g/L、pH＝2.45的粗硫酸镍溶液与一段氧压浸出渣。
第一氧压得到的渣按理论酸量倍数的1.25倍加入硫酸，在185℃、氧分压0.85MPa条件下进行第二氧压浸出，反应2h后过滤得到[Ni2+]＝8.45g/L、[Fe2+]＝1.07g/L、[H2SO4]＝25.77g/L的NiSO4溶液和w(Ni,Co)＝0.205％铁渣。最终镍的总收率为99.02％、铁总收率为98.58％。
实施例5
一种低冰镍氧压浸出处理工艺，包括如下步骤和方法：
取300.40g低冰镍原料(组成为Ni 23.65wt％、Fe 60.26wt％、S 9.02wt％，余量为钴及杂质，平均粒度为95±5μm)于1.5L纯水中，同时按理论耗酸量倍数0.84加入硫酸与无水硫酸铜(起始[Cu2+]＝50.11g/L)，在78℃下进行搅拌(搅拌速率为1500rpm，液固比6:1mL/g)预浸至pH＝2.23停止反应，得到预处理矿浆。
然后将预浸出矿浆转移至高压釜中进行氧压浸出处理。第一氧压浸出过程中，控制温度165℃、氧分压0.6MPa，反应5h后过滤得到[Ni2+]＝36.70g/L、[Fe2+]＝0.287g/L、pH＝2.44的粗硫酸镍溶液与一段氧压浸出渣。
第一氧压得到的渣按理论酸量倍数的1.48倍加入硫酸，在185℃、氧分压0.85MPa条件下进行第二氧压浸出，反应1.5h后过滤得到[Ni2+]＝8.29g/L、[Fe2+]＝1.94g/L、[H2SO4]＝33.41g/L的NiSO4溶液和w(Ni,Co)＝0.201％铁渣。最终镍的总收率为95.03％、铁总收率为97.79％。
对比实施例1～5，当加入硫酸铜控制起始[Cu2+]＝50g/L时，镍的浸出率发生了明显的下降。这是由于在理论加酸量倍数较低的前提下，氧压过程铜含量过高能够促进碱式硫酸铜(Cu3SO4(OH)4)沉淀的生成，其粘度较大、附着性较强，在氧压过程中可能对未溶解的镍形成包裹，从而降低镍的浸出效果。
对比例1
一种低冰镍氧压水浸处理工艺，包括如下步骤和方法：
将研磨后的低冰镍(组成为Ni13.57wt％，Fe51.86wt％，Co0.32wt％，S23.21wt％，余量为钴及杂质，平均粒度为75μm)按液固比4:1加硫酸置于反应釜中，加盖后预热至80℃左右，调节搅拌速率为600r/min，通入氧气至1.6Mpa，待温度升至175℃开始计时，待反应2.5h后停止加入，开始通冷却水降温至70℃以下卸压出釜，过滤洗涤，得到浸出液和浸出渣。
其中浸出液成分如下：Ni:17.9g/L；Cu:3.59g/L；Co:0.44g/L；Fe:11.08g/L
浸出率：Ni:98.46％；Cu:99.19％；Co:99.67％；Fe:15.07％
此对比技术与本发明相比，虽然可以有效提取镍、钴、铜等有价金属，在一定程度上可以抑制铁的浸出及硫化氢的产生，具备工艺流程短、金属直收率高、低环境污染的特点。但在氧压水浸的过程中，液中Fe已达到11.08g/L，不仅对后续的净化除杂造成成本负担，而且造成了铁渣有价金属的损失。
对比例2
一种低冰镍高温钙化焙烧—酸浸—加碱中和除铁的处理工艺，包括如下步骤和方法：
将低冰镍(Ni 27.24wt％、Fe 29.90wt％、Cu 16.21wt％、Co 0.50wt％、S20.90wt％)破碎研磨至75μm，研磨后按CaO/低冰镍摩尔比1:1加入氧化钙，并在1100℃下高温焙烧2h后，在液固比20mL/g、T＝85℃、1mol/L硫酸的条件下浸出1h，使有价金属尽可能溶解，过滤后的浸出液加入氨水调节pH＝3.5使其中的铁与其它有价金属分离，最终得到粗硫酸镍溶液。研究结果表明，在最佳条件下，Ni、Cu、Co、Fe的提取率分别为94.2％、98.1％、92.2％和89.3％，随后的除铁工艺中，99.6％的Fe以沉淀形式实现了与浸出液存在的有价金属的有效分离。
该方法虽然能够抑制金属铁氧体的生成，进而使得金属氧化物在高温焙烧中保持稳定，最终通过采用加酸浸出的方式实现有价金属的提取。然而存在以下缺点：(1)镍钴等有价金属浸出效果相较而言仍然较差，仅92～94％左右，工艺流程长且复杂；(2)钙化焙烧热利用效率低，能源消耗大，对环境造成一定的压力；(3)工艺最后采用额外加碱的方法中和除铁，大大增加了辅料成本。
本发明在预浸段充分利用Cu2+对H2S气体的抑制及促进了镍的溶出的作用，同时Cu2+在置换反应后产出的铜对合金相也有一定程度包裹，可避免氢气的大量产出，相比于对比例中利用硫化氢沉铜工段来说，产业化的安全系数更高，且辅料消耗少。通过加铜预浸，走二段氧压后得到的氧压浸出液及渣成分如下：Ni：8.21g/L；Fe：0.03g/L；Co：0.3g/L。渣成分如下：Ni：0.2％；Co:0.05％；Cu:0.01％；Fe：58％其中Ni总浸出率>99.5％、Co浸出率>99.8％，Fe回收率为95％以上。
因此，本发明不仅打破了传统低冰镍冶炼的工艺，大大提高了有价金属(Ni、Co、Fe)的回收率，辅料消耗少，且工艺流程短，对环境无污染，适用于大规模工业化应用。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：在预浸处理过程中加入可溶性铜盐，能够通过其与硫化氢反应抑制硫化氢逸出，减少污染，提高安全性，还能够大大促进镍的浸出。同时在硫酸环境下，可溶性铜盐能够将原料中的大部分合金相与铜置换溶解，生成的铜单质对未反应的合金相表面形成紧密的包裹层。该包裹层在第一氧压浸出处理和第二氧压浸出处理过程中能够起到缓释作用，从而减少合金相快速产生氢气带来的压力，提高安全性。此外采用两段氧压浸出过程，实现了原料中镍的充分浸出，同时保证氧压铁渣(铁精粉)质量要求，推动反应正向进行。综上所述，本发明具有工艺简单，操作方便，生产成本低，金属回收率高，环境友好等优点，适合于镍的工业生产应用。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种从低冰镍中提取镍元素的方法，其特征在于，所述从低冰镍中提取镍元素的方法包括：
低冰镍与第一无机酸和可溶性铜盐进行预浸处理，得到预处理矿浆；
在氧气的存在下，使所述预处理矿浆进行第一氧压浸出处理，得到含镍浸出液和浸出渣；
使所述浸出渣与第二无机酸进行第二氧压浸出处理，得到铁精粉。
2.根据权利要求1所述的从低冰镍中提取镍元素的方法，其特征在于，所述预浸处理过程中，铜离子的起始浓度为5～30g/L，理论耗酸量倍数为0.55～1.0，液固比为5～20mL/g。
3.根据权利要求2所述的从低冰镍中提取镍元素的方法，其特征在于，所述预浸处理过程在恒温水浴中进行，温度为60～95℃，搅拌速率为800～2000rpm。
4.根据权利要求1所述的从低冰镍中提取镍元素的方法，其特征在于，所述预浸处理过程完成后，pH≥2，Cu2+的浓度为0.002～0.004g/L。
5.根据权利要求1所述的从低冰镍中提取镍元素的方法，其特征在于，所述可溶性铜盐为硫酸铜。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的从低冰镍中提取镍元素的方法，其特征在于，在进行所述预浸处理过程之前，所述从低冰镍中提取镍元素的方法包括：将所述低冰镍进行破碎处理。
7.根据权利要求6所述的从低冰镍中提取镍元素的方法，其特征在于，经所述破碎后，所述低冰镍的粒度D50为75～106μm。
8.根据权利要求6所述的从低冰镍中提取镍元素的方法，其特征在于，所述第一氧压浸出处理过程中，氧分压为0.35MPa～0.85MPa，氧压温度为150℃～175℃。
9.根据权利要求8所述的从低冰镍中提取镍元素的方法，其特征在于，所述第二氧压浸出处理过程中，氧分压为0.55MPa～1.05MPa，氧压温度175℃～200℃，所述第二无机酸的浓度为0.01～50g/L，理论耗酸量倍数为1.0～1.5。
10.根据权利要求9所述的从低冰镍中提取镍元素的方法，其特征在于，所述从低冰镍中提取镍元素的方法还包括：对所述含镍浸出液进行依次除铜处理和脱硅处理。
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