本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種高冰鎳的濕法冶煉工藝。

背景技術(shù)：

中國(guó)作為鎳產(chǎn)品消費(fèi)大國(guó)之一，對(duì)鎳產(chǎn)品的需求與日俱增。鎳的主要被用于不銹鋼、合金鋼、特種鋼、鎳基合金、電鍍和非金屬領(lǐng)域。其中，鎳在不銹鋼中的消耗量最大，占總量的2/3以上。由于鎳在各類工業(yè)中有重要作用，特別是在軍事工業(yè)中的重要地位，因此一直被列為戰(zhàn)略金屬。同時(shí)，隨著鎳資源的不斷消耗，優(yōu)質(zhì)鎳礦石已經(jīng)變得越來(lái)越少，擺在企業(yè)和科研工作者面前最迫切的問(wèn)題就是如何處理非傳統(tǒng)難冶資源。

目前，高冰鎳的主流處理方法仍是火法過(guò)程，將氧化吹煉得到的粗鎳進(jìn)行電解獲得電鎳。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是規(guī)模大、生產(chǎn)能力大，適宜于大型企業(yè)，但存在設(shè)備龐雜、投資較大、煙氣污染嚴(yán)重、電耗較高、以及鎳的直收率低等問(wèn)題，不利于資源的可持續(xù)利用。對(duì)于高冰鎳的處理也有很多濕法流程，生產(chǎn)中得到應(yīng)用的主要有高冰鎳懸浮電解浸出、硫酸常壓浸出、加壓聯(lián)合浸出、氯化浸出和加壓氨浸，它們最終仍是通過(guò)電解獲得電解鎳和液相氫還原獲得鎳粉，這些工藝技術(shù)要求高，設(shè)備也較復(fù)雜。

因此，確有必要研究一種成本較低、易于控制、操作簡(jiǎn)便的高冰鎳氧化焙砂濕法提取分離的方法，推動(dòng)高冰鎳資源的可持續(xù)利用以及生產(chǎn)多樣化的鎳產(chǎn)品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種成本較低、易于控制、操作簡(jiǎn)便、可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的濕法提取高冰鎳氧化焙砂中鎳的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案：

一種濕法提取高冰鎳氧化焙砂中鎳的方法，包括如下步驟：

(1)細(xì)磨高冰鎳氧化焙砂；

(2)將細(xì)磨后的高冰鎳氧化焙砂在5.0℃-30.0℃條件下，按液固比為4-20，在酸性溶液中浸出，所述液固比為液體體積與固體質(zhì)量的比值；

(3)將步驟(2)所得的浸出渣在40.0℃-80.0℃條件下，按液固比為4-20，在酸性溶液中浸出，所述液固比為液體體積與固體質(zhì)量的比值，取浸出液實(shí)現(xiàn)鎳的提??；

經(jīng)本發(fā)明所述提取高冰鎳氧化焙砂中鎳的方法的步驟(2)處理后，銅元素進(jìn)入浸出液，鎳元素留在浸出渣中，實(shí)現(xiàn)大部分銅元素和鎳元素的初步分離。

經(jīng)本發(fā)明所述提取高冰鎳氧化焙砂中鎳的方法的步驟(3)處理后，鎳元素和剩余銅元素進(jìn)入浸出液，鐵元素留在浸出渣中，實(shí)現(xiàn)鎳元素的提取以及鎳元素和鐵元素的分離。

優(yōu)選的，經(jīng)步驟(1)細(xì)磨得到的高冰鎳氧化焙砂的粒度為100目-300目。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中，所述酸性溶液的濃度為1.0mol/L-14.0mol/L。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中，浸出時(shí)間為0.5h-10h。

優(yōu)選的，所述步驟(3)中，所述酸性溶液濃度為1.0mol/L-12.0mol/L。

優(yōu)選的，所述步驟(3)中，浸出時(shí)間為1h-20h。

優(yōu)選的，所述步驟(2)和步驟(3)中，所述酸性溶液為硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸中的一種或幾種。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明提供了一種濕法提取高冰鎳氧化焙砂中鎳的方法。該方法在低溫酸浸的過(guò)程中，利用氧化銅CuO和氧化鎳NiO與酸性溶液反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)差異，巧妙地將大部分氧化銅CuO浸出到溶液中，而幾乎全部的氧化鎳NiO富集在浸出渣中，實(shí)現(xiàn)了鎳元素和銅元素的初步分離。將低溫酸浸的浸出渣進(jìn)行高溫酸浸，這時(shí)氧化鎳NiO的動(dòng)力學(xué)限制因素減弱，使得鎳元素進(jìn)入到進(jìn)出液中，只有極少量的鎳元素以鐵酸鎳NiFe₂O₄的形式留在浸出渣中，從而實(shí)現(xiàn)鎳元素的提取和鎳元素與鐵元素的分離，鎳的提出率達(dá)到95％以上。該工藝成本較低、易于控制、操作簡(jiǎn)便、便于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1低溫酸浸浸出渣的X射線熒光衍射(XRD)圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1加熱酸浸浸出渣的X射線熒光衍射(XRD)圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說(shuō)明書附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本文發(fā)明做更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體實(shí)施例。

除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語(yǔ)與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

除非另有特別說(shuō)明，本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過(guò)市場(chǎng)購(gòu)買得到或者可通過(guò)現(xiàn)有方法制備得到。

實(shí)施例：

實(shí)施例1：

一種濕法提取高冰鎳氧化焙砂中鎳的方法，包括以下步驟：將鎳含量為41.35％高冰鎳氧化焙砂細(xì)磨后，用200目篩進(jìn)行篩分，得到合適粒度的高冰鎳氧化焙砂；稱取50g細(xì)磨后的高冰鎳氧化焙砂置于1L的三口燒瓶中，按照液固比為10:1加入6mol/L的鹽酸溶液，利用機(jī)械攪拌器進(jìn)行攪拌，并在5℃的條件下浸出2h；將浸出后的溶液進(jìn)行液固分離，得到浸出液和浸出渣；將低溫酸浸得到的浸出渣置于1L的三口燒瓶中，按照液固比為12:1加入4mol/L的鹽酸溶液，利用機(jī)械攪拌器進(jìn)行攪拌，并在80℃的條件下浸出5h；將浸出后的溶液進(jìn)行液固分離，得到浸出液和浸出渣。

如圖1所示，通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)PDF卡片對(duì)比，進(jìn)行物相分析，低溫酸浸浸出渣的主要成分為氧化鎳NiO，少量的氧化銅CuO和鐵酸鎳NiFe₂O₄。由此說(shuō)明，在低溫酸浸的過(guò)程中，主要是氧化銅CuO和酸性溶液的反應(yīng)，而氧化鎳NiO和鐵酸鎳NiFe₂O₄幾乎沒(méi)有和酸性溶液反應(yīng)得以留在浸出渣中，從而實(shí)現(xiàn)銅元素與鎳元素的初步分離。

如圖2所示，通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)PDF卡片對(duì)比進(jìn)行物相分析，加熱酸浸浸出渣的主要成分為鐵酸鎳NiFe₂O₄，沒(méi)有觀察到任何氧化鎳NiO和氧化銅CuO的特征峰。說(shuō)明在加熱酸浸出的過(guò)程中，幾乎所有的鎳元素都進(jìn)入浸出液中，只有極少量的鎳元素以鐵酸鎳NiFe₂O₄的形式留在浸出渣中，從而實(shí)現(xiàn)鎳元素的提取以及鎳元素和鐵元素的分離。

將加熱酸浸得到的浸出液定容后進(jìn)行感應(yīng)耦合等離子體(ICP)檢測(cè)，得到鎳元素的浸出率(即提取率)為96.28％。

實(shí)施例2：

一種高冰鎳氧化焙砂濕法提取分離的方法，包括以下步驟：將鎳含量為38.42％高冰鎳氧化焙砂細(xì)磨后，用100目篩進(jìn)行篩分，得到合適粒度的高冰鎳氧化焙砂；稱取50g細(xì)磨后的高冰鎳氧化焙砂置于1L的三口燒瓶中，按照液固比為5:1加入12mol/L的鹽酸溶液，利用機(jī)械攪拌器進(jìn)行攪拌，并在25℃的條件下浸出5h；將浸出后的溶液進(jìn)行液固分離，得到浸出液和浸出渣；將低溫酸浸得到的浸出渣置于1L的三口燒瓶中，按照液固比為20:1加入2mol/L的鹽酸溶液，利用機(jī)械攪拌器進(jìn)行攪拌，并在60℃的條件下浸出10h；將浸出后的溶液進(jìn)行液固分離，得到浸出液和浸出渣。將將加熱酸浸得到的浸出液定容后進(jìn)行感應(yīng)耦合等離子體(ICP)檢測(cè)，得到鎳元素的浸出率(即提取率)為95.35％。

實(shí)施例3：

一種高冰鎳氧化焙砂濕法提取分離的方法，包括以下步驟：將鎳含量為43.56％高冰鎳氧化焙砂細(xì)磨后，用300目篩進(jìn)行篩分，得到合適粒度的高冰鎳氧化焙砂；稱取50g細(xì)磨后的高冰鎳氧化焙砂置于1L的三口燒瓶中，按照液固比為20:1加入2mol/L的鹽酸溶液，利用機(jī)械攪拌器進(jìn)行攪拌，并在10℃的條件下浸出10h；將浸出后的溶液進(jìn)行液固分離，得到浸出液和浸出渣；將低溫酸浸得到的浸出渣置于1L的三口燒瓶中，按照液固比為5:1加入14mol/L的鹽酸溶液，利用機(jī)械攪拌器進(jìn)行攪拌，并在40℃的條件下浸出18h；將浸出后的溶液進(jìn)行液固分離，得到浸出液和浸出渣。將將加熱酸浸得到的浸出液定容后進(jìn)行感應(yīng)耦合等離子體(ICP)檢測(cè)，得到鎳元素的浸出率(即提取率)為95.73％。