CN1283816C - 一种高冰镍浸出方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高冰镍浸出方法,属于湿法冶金领域,将原料高冰镍与水搅拌混匀成矿浆,矿浆密度为25-50g/L,加热到22~28℃后,加入固体催化剂硝酸银,使硝酸银在矿浆中的浓度为0.0005~0.001mol/L,再加入固体氧化剂过硫酸盐,使过硫酸盐在矿浆中的浓度为0.5~1mol/L,浸出6~10天,过滤就得到含硫酸镍溶液。本方法在常压、低温下浸出、对设备要求低、浸出率高。
Description
(一)技术领域:湿法冶金领域
(二)背景技术
公知的高冰镍湿法浸出是采用软锰矿浸出、次氯酸钠浸出、氯化浸出、三氯化铁浸出、矿浆电解法等方法。张昭等人在《四川有色金属》1989年第3期上公开了酸浸高冰镍的新工艺研究的试验,其试验条件:酸浓度3M(1.8MH2SO4+1.2MHCl),浸出温度95℃,液固比7∶1,搅拌速度约1000转/分,浸出时间1.5小时,电压1.5V,得到镍的浸出率达到66.02%,该浸出方法存在设备腐蚀严重和污染工作环境等缺点;李金丽等人在《东北大学学报(自然科学版)》1998年第19卷第2期阐述了三氯化铁浸出高冰镍的试验,试验得到了适宜的工艺条件:三氯化铁过量20%,浸出温度80℃左右,浸出时间2小时,精矿粒度74um以下,盐酸用量保证三氯化铁不水解,在此条件下可得到92%以上的镍浸出率,但需要添加盐酸,且需要加热到80℃,浸出过程引入大量的铁离子,给后续工序处理带来困难,且设备腐蚀严重,对设备防腐要求高;罗远辉等人在《有色金属(冶炼部分)》2002年第1期公开了高冰镍和软锰矿在硫酸中的常压浸出过程,得到了一段浸出正交试验的最佳条件为:浸出温度85℃,软锰矿与高冰镍配比1∶3,[Cu2+]3.0g/l,液固比6.0,初始酸度1.5mol/l。在此条件下镍的浸出率为85.42%;二段浸出正交试验的最佳条件为:浸出温度90℃,软锰矿与高冰镍配比1∶2,[Cu2+]6.0g/l,液固比8.0,初始酸度3.0mol/l。在此条件下镍的浸出率为90.80%,采用软锰矿与高冰镍混合浸出,也是引入锰离子,同样给后续工序处理带来困难,浸出温度也在80~90℃,需要消耗大量的能耗,再者,严明英在《四川有色金属》1998年第2期报道了硫酸介质中用次氯酸钠浸出高冰镍的试验,得到浸出正交试验的最佳条件为:浸出温度95℃,硫酸浓度150g/L,次氯酸钠加量20g,浸出时间2小时。在此浸出条件下镍的浸出率为94.58%,该浸出方法也存在设备腐蚀严重,需要加热等问题;黄忠淼等人在《矿冶》1999年第8卷第2期公开了矿浆电解法处理高冰镍的试验,当Cl-浓度65g/L,H+浓度0.5~1.2g/L,温度80℃,电流密度100~150A/m2,电解时间为理论时间,得到的镍浸出率为96%左右,该法处理高冰镍,虽然具有有价金属分离好、金属回收率高、流程简单等特点,但同样需要加热和电流,能耗高;本申请人在申请号031352103,名称为一种黄铜矿浸出工艺的申请中,公开了添加银盐条件下,使用过硫酸铵浸出黄铜矿的方法与本发明相比,具有以下区别:本发明浸出温度低,仅为22~28℃,且不需要加入任何酸,降低浸出设备的要求。由于上述方法存在各种各样的问题,致使湿法处理高冰镍尚未广泛应用在工业上。
(三)发明内容
本发明的目的是提供一种过硫酸盐浸出高冰镍的方法,并得到含硫酸镍的浸出液,具有流程短、环境友好、节能等优点。
1.本发明按以下步骤完成:将原料高冰镍与水搅拌混匀成矿浆,矿浆密度为25-50g/L,加热到22~28℃后,加入固体催化剂硝酸银,使硝酸银在矿浆中的浓度为0.0005~0.001mol/L,和固体氧化剂过硫酸盐,使过硫酸盐在矿浆中的浓度为0.5~1mol/L,浸出6~10天,过滤就得到含硫酸镍溶液。本发明涉及的化学反应方程式如下:
2.达到的技术经济指标:
①镍浸出率92.90~98.43%;
②镍回收率94.58~97.47%。与现有的技术相比具有的优点:
同公知的湿法浸出方法相比,采用过硫酸盐浸出高冰镍具有以下几个优点:设备要求低、常压、低温浸出、节能、流程短、浸出率高。此外,它不同于MnO2、FeCl3等浸出高冰镍,在浸出过程中引入大量的Mn2+和Fe2+离子,增加后续处理工序的负担,且需要加热到70~95℃才能得到满意的浸出效果。本发明只需加热22~28℃时,加入硝酸银和过硫酸盐浸出6~10天即可浸出高冰镍中的镍。
(四)具体实施方式
实施例一:原料的化学成分Ni 37.96~55.87%、S 18.47~22.83%、Fe3.2~4.1%,Cu 18.76~20.76%、Co 0.38~0.47%;原料高冰镍与水混合成密度为25g/L的矿浆,加热温度为22-25℃,加入固体催化剂硝酸银,使硝酸银在矿浆中的摩尔浓度为0.001mol/L,再加入固体氧化剂过硫酸钠,使过硫酸钠在矿浆中的摩尔浓度为1mol/L。浸出时间6天,得到硫酸镍溶液。镍的浸出率为92.90%。
实施例二:原料的化学成分Ni 39.42~52.47%、S 19.11~23.72%、Fe2.8~3.7%,Cu 19.14~21.91%、Co 0.29~0.34%;原料高冰镍与水混合,矿浆密度为40g/L,加热温度25-28℃,加入固体催化剂硝酸银,使硝酸银在矿浆中的摩尔浓度为0.0008mol/L和固体氧化剂过硫酸铵,使过硫酸盐铵浓度为0.7mol/L,浸出时间8天,得到硫酸镍溶液。镍的浸出率为94.73%。
实施例三:
原料的化学成分:Ni 39.14~48.78%、S 18.01~22.74%、Fe 2.4~3.2%,Cu 20.14~22.24%、Co 0.27~0.37%;原料高冰镍与水混合,矿浆密度为50g/L,浸出温度25-28℃,加入固体催化剂硝酸银,使硝酸银浓度为0.0005mol/L,再加入固体氧化剂过硫酸钾,使过硫酸钾浓度为0.5mol/L;浸出时间10天,得到硫酸镍溶液。镍的浸出率为96.11%。
Claims (4)
1、一种高冰镍浸出方法,其特征在于:将原料高冰镍与水搅拌混匀成矿浆,矿浆密度为25-50g/L,加热到22~28℃后,加入固体催化剂硝酸银,使硝酸银在矿浆中的浓度为0.0005~0.001mol/L,再加入固体氧化剂过硫酸盐,使过硫酸盐在矿浆中的浓度为0.5~1.0mol/L,浸出6~10天,过滤就得到含硫酸镍溶液。
2、根据权利要求1所述的高冰镍浸出方法,其特征在于:原料化学成分为Ni 37.96~55.87%、S 18.47~22.83%、Fe 3.2~4.1%,Cu18.76~20.76%、Co 0.38~0.47%的高冰镍,浸出条件为矿浆密度25g/L,加热温度为22-25℃,硝酸银在矿浆中的摩尔浓度为0.001mol/L,所述过硫酸盐为过硫酸钠其在矿浆中的摩尔浓度为1mol/L,浸出时间6天。
3、根据权利要求1所述的高冰镍浸出方法,其特征在于:原料化学成分为Ni 39.42-52.47%、S 19.11-23.72%、Fe 2.8-3.7%,Cu19.14-21.91%、Co 0.29-0.34%的高冰镍,浸出条件为矿浆密度40g/L的矿浆,加热温度为25-28℃,使硝酸银在矿浆中的摩尔浓度为0.0008mol/L,过硫酸铵在矿浆中的摩尔浓度为0.7mol/L,浸出时间8天。
4、根据权利要求1所述的高冰镍浸出方法,其特征在于:原料化学成分为Ni 39.14-48.78%、S 18.01-22.74%、Fe 2.4-3.2%,Cu20.14-22.24%、Co 0.27-0.37%的高冰镍,浸出条件为矿浆密度50g/L,加热温度为25-28℃,硝酸银在矿浆中的摩尔浓度为0.0005mol/L,过硫酸钾在矿浆中的摩尔浓度为0.5mol/L,浸出时间10天。
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