[發明專利]硫化鎳精礦制備氨基磺酸鎳工藝

有效

• 申請號: 200710066227.6
• 申請日: 2007-09-24
• 公開（公告）號: CN101134566A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 王翔;王煒;王青
• 申請（專利權）人: 云南錫業集團（控股）有限責任公司
• 主分類號: C01B21/096
• 分類號: C01B21/096;C01G53/00;C01B17/027
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責任公司
• 代理人: 趙云

技術領域

本發明屬于硫化鎳物料的濕法處理方法，具體涉及硫化鎳精礦濕法制備氨基磺酸鎳的新工藝。

背景技術

氨基磺酸鎳是近年來國際上發展較快的一種電鍍鎳主鹽。因其內應力低，沉積速度快，而在汽車、摩托車、冶金、電子、鎳網、鋁合金等行業得到了廣泛應用。近年來，隨著全球電子行業的迅猛發展，電子產品的品質要求更是精益求精。越來越多的廠家對電鍍金屬層的品質要求也越來越高。鍍層內應力低，延展性良好，均勻性佳的鍍液正被眾多的廠家大力倡導和推廣。

金屬氨基磺酸鹽包括鎳、鈷、銅、錫、鉛等鹽類，其中氨基磺酸鎳約占90％用量。與其他電鍍化學試劑相比，因其內應力低(電鍍產品的內應力只有硫酸鎳的1/4)，溶解度大(是硫酸鎳的3.5倍)，電鍍、電鑄速度快(為硫酸鎳的4倍)和無污染等優點，是國際上發展較快的一種電鍍主鹽。傳統工藝是采用99.99％鎳粉經氨基磺酸、雙氧水常壓-低溫浸出、凈化、濃縮生產得氨基磺酸鎳。利用硫化鎳精礦制備氨基磺酸鎳新工藝屬首創，國內外無先列。

硫化鎳礦是煉鎳原料的主要礦種，傳統工藝是采用火法獲得高冰鎳，再經常壓-熱壓浸出、凈化、電解生產金屬鎳和硫酸鎳等鎳鹽，或經磨浮、硫化鎳陽極電解生產金屬鎳，如金川公司、新疆阜康冶煉廠等國內主要的金屬鎳和鎳鹽生產廠家均采用這類工藝，其工藝流程長，熔煉時產出的SO₂對環境污染嚴重，設備投資大。火法處理的優點是生產能力大，規模大。但是設備龐雜，投資大，煙氣污染嚴重，對中小礦山和企業來說難以上馬。

鎳的濕法冶金方面只有上海冶煉廠采用氨浸工藝處理紅土礦，浸出液經凈化后，高壓氫還原生產鎳粉，工藝條件要求很高，產品單一。氧壓硝酸浸是較新的硫化鎳濕法冶金工藝，其流程短，經氧壓浸出就得到含鎳溶液，不存在SO₂對環境的污染，設備投資較小。目前還沒有成功應用的報道，這是由于鎳硫化礦經選礦產出的硫化鎳精礦中硫化鎳以鎳黃鐵礦、鎳硫磁鐵礦的形式存在，氧壓浸出較困難，同時硫化鎳精礦中酸溶性雜質多，溶液凈化工藝復雜，凈化渣渣量大，鎳損失較大。

隨著生物浸出技術的不斷成熟和完善，并應用于硫化鎳礦的直接浸出，為硫化鎳礦的處理提供了一種可行的方法，其技術路線：硫化鎳礦生物氧化浸出、脫雜、中和產出氫氧化鎳，再經硫酸溶解、凈化脫雜生產硫酸鎳。由于硫化鎳礦含酸溶性雜質高，生物浸出液中含鐵、鎂、錳等雜質較高，產出的氫氧化鎳含雜質高，凈化脫雜工藝復雜，脫雜試劑消耗大，成本高，不利于下一步處理。

氧化鎳礦以鎂質礦和鐵質礦為主，酸溶性雜質含量同樣很高，鎂質礦的低酸堆浸液和鐵質礦常壓攪拌浸出液中含鐵、鎂、錳等雜質同樣很高，不利于下一步處理。

硫化鎳礦的生物浸出液和氧化鎳礦的堆(槽)浸液加硫化物的化學沉淀法產出的硫化鎳物料除鐵含量較高外(Fe5～30％)，其余雜質含量較少，外觀為黑色泥狀，含水40～60％，干燥后含鎳在8～35％之間，用火法熔煉處理，設備投資大，存在煙氣污染等問題，可參考的濕法處理方法主要有硫酸常壓、加壓聯合浸出，氯化浸出和加壓硫酸浸出。

氯化浸出對設備的要求較高，工業化實施難度大；??直接采用硫酸常壓、加壓聯合浸出，易產生硫化氫氣體，污染環境，鐵大量進入溶液(80％以上)，凈化脫雜處理成本高，鎳損失量大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種硫化鎳精礦制備氨基磺酸鎳工藝，其工藝簡單，易實施，鎳損失小，簡化了凈化脫雜工藝且可回收鈷等有價金屬，可降低能耗和成本，產出高質量的氨基磺酸鎳(精制碳酸鎳)產品。

解決本發明的技術問題所采用的方案是：(1)硫化鎳精礦物料硝酸加壓浸出；(2)碳酸氨、氨水中和凈化脫鐵、錳、鋅等雜質；(3)對碳酸鎳蒸餾氨；(4)精制碳酸鎳干燥；(5)精制碳酸鎳用氨基磺酸溶解；(6)氨基磺酸鎳用黑鎳除雜；(7)氨基磺酸鎳溶液調整。

本發明還包括以下技術方案：

(1)鎳物料硝酸加壓浸出時通入的氧氣或空氣分壓為0.2～0.4MPa，浸出反應溫度為70℃～95℃，反應壓力為0.3～1.0Mpa；(2)用碳酸氨+氨水中和反應脫雜，pH值控制在7～7.5，反應溫度為20℃～40℃；(3)蒸餾碳酸鎳中殘存氨時溫度為90℃～110℃；(4)精制碳酸鎳加入氨基磺酸溶解時，控制pH值為4～6；(5)黑鎳除雜時加入以雜質鈷計量的1.5～2.5倍的黑鎳，且Ni³⁺>70％，pH值為4～6；(6)氨基磺酸鎳溶液調整中Ni²⁺濃度為175～185g/L。