[發明專利]氯化法生產硫酸鎳和硫酸鈷的方法

有效

• 申請號: 202211128874.6
• 申請日: 2022-09-16
• 公開（公告）號: CN115491518B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 劉鳳霞
• 申請（專利權）人: 內蒙古蒙能環保科技有限公司
• 主分類號: C22B23/00
• 分類號: C22B23/00;C22B3/10;C22B3/38
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11560
• 代理人: 顧鵬翔

本發明提供了一種氯化法生產硫酸鎳和硫酸鈷的工藝，首先在鹽酸條件下將鎳鈷等有價金屬離子利用鹽酸浸出，然后加入氧化鎂漿料和氧化錳漿料在弱酸環境下形成氫氧化鐵、氫氧化鉻、氫氧化鋁沉淀，進而去除浸出液中雜金屬離子；再分級富集鎳鈷離子；進行多級萃取實現進一步純化以及硫酸鈷和硫酸鎳的分離，本發明實現了紅土鎳礦以及其他雜質以及沉淀劑的循環利用，并且得到高純度的硫酸鈷和硫酸鎳。

技術領域

本發明涉及能源與冶金領域，具體涉及紅土鎳礦經氯化法制備硫酸鎳和硫酸鈷的方法。

背景技術

隨著經濟的快速發展和城市化進程的加劇，推廣新能源替代傳統化石燃料驅動的車輛，已成為減少城市污染和改善環境空氣質量的重要途徑。新時期，新能源發展戰略的一個重要方向是在城市推廣以鋰離子電池為代表的綠色動力電池汽車。因此，作為鋰離子電池核心原料的硫酸鎳和硫酸鈷的需求與日俱增。目前，市場上生產硫酸鎳和硫酸鈷的原料嚴重短缺。

隨著高品位、易開采的鈷鎳礦資源的減少，從鈷鎳礦中提取金屬鎳、鈷的成本逐年提高。紅土鎳礦是含鎳的巖石經長期風化淋濾變質而形成的，紅土鎳礦主要包括SiO₂、MgO、Fe₂O₃、Ni、Co等。不同產地和類型的紅土鎳礦其成分的含量有所不同，例如褐鐵礦型紅土鎳礦鈷含量相對較高，而硅酸鹽型紅土鎳礦的鈷和鐵的含量都相對較低。

現有紅土鎳礦的冶煉工藝大致可分為火法冶金工藝、濕法冶金工藝和火法-濕法冶金工藝。不同類型的紅土鎳礦可以采用不同的工藝進行處理。含鐵和鈷含量較高的褐鐵礦型紅土鎳礦一般采用濕法工藝處理。而現有的濕法工藝主要有氨浸法、加壓酸浸工藝、常壓酸浸工藝等。氨浸法使通過還原焙燒和多級逆流氨浸法使Ni、Co與NH₃形成配合物，并通過控制還原反應體系條件，將Fe(OH)₃沉淀出。但該方法中Co回收率低，有較大損失，不適合處理鈷含量高的褐鐵型紅土鐵礦。

加壓酸浸工藝是目前發展最成熟的工藝，是在加熱、加壓的條件下，用稀硫酸溶解礦物，使Ni、Go、Fe、Al等礦物被溶解浸出，再根據各元素水解和沉淀的生成條件分離出目標成分。但由于加壓酸浸工藝對設備要求高，高壓反應釜容易結垢，堵塞管道，帶來極大的設備維護成本，工業化應用存在困難。而常壓酸浸法一般使用硫酸在常壓條件下浸出礦物成本，但浸出液分離困難，硫酸鹽排放量大，有效成分回收率不高，并且除鎳、鐵、鈷之外，其他成分例如鎂、錳、硅等成分通常成為廢渣處理，不能有效分離回收，造成資源浪費。

發明內容

本發明針對現有紅土鎳礦提取方法中存在的不足，目的在于進一步提供一種以紅土鎳礦為原料經氯化法制備硫酸鎳和硫酸鈷的方法，提高鎳、鈷的回收效率，并對硅、鎂等成分進行有效回收，降低回收工藝對環境的負面影響，提升回收產物的品質。

基于此目的，本發明提出一種氯化法生產硫酸鎳和硫酸鈷的方法。具體方案如下：

該方法包括如下步驟：

S1.原礦預處理工序：

所述預處理工序包括對紅土鎳礦進行干燥、破碎處理，得到原礦粉末；

S2.浸出分離工序，包括：

S21.浸出工序：將所述原礦粉末與鹽酸混合，得到浸出漿料，

S22.第一固液分離工序：將所述浸出漿料經第一次固液分離工序，得到第一濾液和第一濾泥，其中所述第一濾泥包括二氧化硅，