[發明專利]一種高冰鎳精煉方法

有效

• 申請號: 200910084519.1
• 申請日: 2009-05-20
• 公開（公告）號: CN101560670A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 劉大星;趙磊
• 申請（專利權）人: 北京礦冶研究總院
• 主分類號: C25C1/08
• 分類號: C25C1/08;C22B3/40;C22B3/08
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心
• 代理人: 李迎春

技術領域

一種高冰鎳精煉方法，涉及一種以高冰鎳為原料，采用濕法冶金方法生產陰極鎳的高冰鎳精煉方法。

技術背景

目前，從高冰鎳生產電鎳國內外有多種工藝，各廠家根據原料特點、技術基礎及市場需求等不同的情況，因地制宜地選擇精煉工藝。歸納起來主要有以下三種方法：硫化鎳陽極直接電解、高冰鎳硫酸選擇性浸出及高冰鎳氯化精煉。

高冰鎳硫酸選擇性浸出工藝是在上世紀七十年代以后發展起來的，目前有代表性的生產廠家是芬蘭奧托昆普公司的哈賈瓦爾塔廠、中國的新疆阜康冶煉廠、吉林吉恩鎳業公司等，該工藝的特點是硫酸介質對設備的腐蝕性較小，與氯化精煉工藝相比工程化比較容易實現，工藝中銅、鎳、貴金屬得到了很好的分離，金屬回收率高。但該工藝由于采用加壓浸出，設備投資較大，對技術有較高的要求。當高冰鎳中含銅低、而產品方案全部為電鎳時加壓浸出產生的硫酸可能過剩。

高冰鎳氯化精煉工藝是上世紀七十年代以后實現生產應用的，現在的生產廠家有加拿大鷹橋公司的克里斯蒂安松廠、法國的勒阿弗爾廠以及日本的新居濱廠。該工藝的優點是：浸出不需要加壓設備，浸出液中Ni²⁺離子濃度高，因而設備體積小。工藝的難度在于介質腐蝕性強，對設備材質的要求高，氯氣的回收利用系統比較復雜，中國目前還沒有大規模工業應用。

高冰鎳陽極直接電解工藝是在上世紀六十年代發展起來的，目前的生產廠家有加拿大Inco公司的湯普遜廠、中國的金川公司、重慶吉恩冶煉廠等。目前陽極液凈化主要采用沉淀法或置換法除銅、中和氧化除鐵、氧化除鈷。置換法除銅主要采用鎳粉或鎳精礦，如湯普遜精煉廠采用鎳粉加硫磺粉除銅，加入硫磺粉可加速反應的進行(Cu²⁺+S+Ni→Ni²⁺+CuS)，金川公司采用硫化鎳精礦并添加少量的鎳陽極泥除銅；沉淀法除銅主要采用H₂S、Na₂S或NaHS除去溶液中的銅，如重慶吉恩冶煉廠采用H₂S除銅。鎳陽極液除鈷主要采用氧化法，如氯氣氧化除鈷或黑鎳(高價態的氫氧化鎳)氧化除鈷。在高冰鎳電解工藝中鎳電解陽極液采用萃取法除鈷尚無工業應用。上述的硫化鎳陽極電解工藝中陽極液凈化方法，在凈化過程中產生了大量的銅渣、鐵渣和鈷渣等中間渣，這些渣中還存在相當數量的鎳，必須重新處理，回收其中的有價金屬，從而造成鎳的直收率低，而且不利于環保。

發明內容

本發明的目的就是針對上述高冰鎳陽極電解精煉工藝中存在的問題，提供一種金屬分離徹底、回收率高、原料適應性強，工藝流程簡短、能耗低、中間渣量大大減少、操作環境好的高冰鎳精煉方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種高冰鎳精煉方法，其特征在于其精煉過程是高冰鎳不經磨浮分離銅、鎳而直接熔鑄成高鎳锍陽極，電解得到陰極電鎳；電解的陽極液經凈化處理后作為陰極液返回電解；電解殘極經磨碎、浸出、過濾處理過程，濾液并入電解陽極液進行凈化處理；陽極泥進行脫硫，回收貴金屬的過程。

本發明的一種高冰鎳精煉方法，其特征在于所述的電解陽極液經凈化處理后作為陰極液返回電解過程依次包括陽極液pH調整，萃取除銅，萃余液聯合除鐵、銅、鉛和砷雜質，除雜后液萃取除鈷，離子交換深度除鉛，除油等步驟。

本發明的一種高冰鎳精煉方法，其特征在于所述的陽極液調整pH為：1.5～2.5。

本發明的一種高冰鎳精煉方法，其特征在于所述的萃取除銅過程，其萃取劑為Lix984N；稀釋劑為260#煤油；萃取劑體積濃度為5％～20％；萃取相比O/A為1/5～5/1；混合時間3min；3段萃取，2段洗滌，2段反萃。銅反萃液電積生產陰極銅。

本發明的一種高冰鎳精煉方法，其特征在于所述的萃余液聯合除鐵、銅、鉛和砷雜質過程，其除鐵溫度70～80℃，除鐵終點pH值為4；除鐵的氧化劑是空氣、氧氣、氯酸鈉、過硫酸鈉、雙氧水中的一種或幾種聯合使用，中和劑是碳酸鈉或碳酸鎳。如果萃取除銅工序未能使銅達到0.01g/L的要求，可在除鐵后期加入除銅理論量2-5倍的硫氫化鈉可達到聯合除鐵、銅的目的。如果陽極液中含鉛高，可在除鐵初期加入除鉛理論量5-10倍的碳酸鋇可除去陽極液中50％的鉛，從而減少其后離子交換深度除鉛的負荷。