[發(fā)明專利]硫化鎳精礦制備氨基磺酸鎳工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710066227.6
• 申請日: 2007-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN101134566A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王翔;王煒;王青
• 申請（專利權(quán)）人: 云南錫業(yè)集團(tuán)（控股）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C01B21/096
• 分類號(hào): C01B21/096;C01G53/00;C01B17/027
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 趙云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)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(shù)

氨基磺酸鎳是近年來國際上發(fā)展較快的一種電鍍鎳主鹽。因其內(nèi)應(yīng)力低，沉積速度快，而在汽車、摩托車、冶金、電子、鎳網(wǎng)、鋁合金等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。近年來，隨著全球電子行業(yè)的迅猛發(fā)展，電子產(chǎn)品的品質(zhì)要求更是精益求精。越來越多的廠家對電鍍金屬層的品質(zhì)要求也越來越高。鍍層內(nèi)應(yīng)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(dǎo)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(xué)試劑相比，因其內(nèi)應(yīng)力低(電鍍產(chǎn)品的內(nèi)應(yīng)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(yōu)點(diǎn)，是國際上發(fā)展較快的一種電鍍主鹽。傳統(tǒng)工藝是采用99.99％鎳粉經(jīng)氨基磺酸、雙氧水常壓-低溫浸出、凈化、濃縮生產(chǎn)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(chuàng)，國內(nèi)外無先列。

硫化鎳礦是煉鎳原料的主要礦種，傳統(tǒng)工藝是采用火法獲得高冰鎳，再經(jīng)常壓-熱壓浸出、凈化、電解生產(chǎn)金屬鎳和硫酸鎳等鎳鹽，或經(jīng)磨浮、硫化鎳陽極電解生產(chǎn)金屬鎳，如金川公司、新疆阜康冶煉廠等國內(nèi)主要的金屬鎳和鎳鹽生產(chǎn)廠家均采用這類工藝，其工藝流程長，熔煉時(shí)產(chǎn)出的SO₂對環(huán)境污染嚴(yán)重，設(shè)備投資大。火法處理的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)能力大，規(guī)模大。但是設(shè)備龐雜，投資大，煙氣污染嚴(yán)重，對中小礦山和企業(yè)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(jīng)凈化后，高壓氫還原生產(chǎn)鎳粉，工藝條件要求很高，產(chǎn)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(jīng)氧壓浸出就得到含鎳溶液，不存在SO₂對環(huán)境的污染，設(shè)備投資較小。目前還沒有成功應(yīng)用的報(bào)道，這是由于鎳硫化礦經(jīng)選礦產(chǎn)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(shí)硫化鎳精礦中酸溶性雜質(zhì)多，溶液凈化工藝復(fù)雜，凈化渣渣量大，鎳損失較大。

隨著生物浸出技術(shù)的不斷成熟和完善，并應(yīng)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(shù)路線：硫化鎳礦生物氧化浸出、脫雜、中和產(chǎn)出氫氧化鎳，再經(jīng)硫酸溶解、凈化脫雜生產(chǎn)硫酸鎳。由于硫化鎳礦含酸溶性雜質(zhì)高，生物浸出液中含鐵、鎂、錳等雜質(zhì)較高，產(chǎn)出的氫氧化鎳含雜質(zhì)高，凈化脫雜工藝復(fù)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(zhì)礦和鐵質(zhì)礦為主，酸溶性雜質(zhì)含量同樣很高，鎂質(zhì)礦的低酸堆浸液和鐵質(zhì)礦常壓攪拌浸出液中含鐵、鎂、錳等雜質(zhì)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(xué)沉淀法產(chǎn)出的硫化鎳物料除鐵含量較高外(Fe5～30％)，其余雜質(zhì)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(shè)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(lián)合浸出，氯化浸出和加壓硫酸浸出。

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

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)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(shí)施，鎳損失小，簡化了凈化脫雜工藝且可回收鈷等有價(jià)金屬，可降低能耗和成本，產(chǎn)出高質(zhì)量的氨基磺酸鎳(精制碳酸鎳)產(chǎn)品。

解決本發(fā)明的技術(shù)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(zhì)；(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(diào)整。

本發(fā)明還包括以下技術(shù)方案：

(1)鎳物料硝酸加壓浸出時(shí)通入的氧氣或空氣分壓為0.2～0.4MPa，浸出反應(yīng)溫度為70℃～95℃，反應(yīng)壓力為0.3～1.0Mpa；(2)用碳酸氨+氨水中和反應(yīng)脫雜，pH值控制在7～7.5，反應(yīng)溫度為20℃～40℃；(3)蒸餾碳酸鎳中殘存氨時(shí)溫度為90℃～110℃；(4)精制碳酸鎳加入氨基磺酸溶解時(shí)，控制pH值為4～6；(5)黑鎳除雜時(shí)加入以雜質(zhì)鈷計(jì)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(diào)整中Ni²⁺濃度為175～185g/L。