[发明专利]硫化镍沉淀方法

说明书

发明领域

本发明属于湿法冶金领域，更具体地涉及可以从含水溶液中回收溶解的镍的方法。 

发明背景 

美国专利US 5,587,079(引入本文中作为参考)公开了处理含有硫酸盐和金属离子的溶液的方法，包括其中细菌用于提供硫化氢以处理含金属离子的溶液的方法。已建议为了有效地从含水溶液中沉淀硫化镍，必须采用低pH和高温高压，如加拿大专利540,517和US4,110,400与4,547,347中所公开的那样。 

仍存在对于处理含有溶解的金属的含水溶液替换方法的需求。 

发明概述 

本发明提供了从水溶液中沉淀镍离子的方法。该方法的所选实施方式可以在较高pH和环境温度与压力下进行。可以使该方法适于处理含有较低水平溶解的镍(例如小于1g/L)的溶液。也可以使该方法适于提供具有极低浓度镍(如小于10ppm)的处理过的贫液。 

 替换的实施方式中，本发明方法可以包括用于处理含有溶解的镍离子的水溶液的连续或间歇方法。可以将母液与溶解的硫化合物在接触器中在所选接触器条件下接触以形成固体硫化镍。可以调节接触器中硫化物浓度，使得该硫化物相对于溶解的镍的浓度化学计量过量。一些实施方式中，接触器条件可以例如包括6～9的pH以及环境温度与压力。温度可以例如为0℃～50℃，且压力可以为0.5个大气压～1.5个大气压。可以将固体硫化镍从母液中分离以提供硫化镍淤泥和贫化水溶液。该硫化镍淤泥可以例如具有高于所选界限(例如，至少5微米)的平均镍颗粒尺寸。该贫化水溶液可以具有低于所期望界限(例如，小于10ppm)的溶解镍浓度。一些实施方式中，可以将至少一部分硫化镍淤泥循环到接触器以作为硫化镍生长的晶种，其可以促进硫 化镍固体的分离。一些实施方式中，可以将凝结剂溶解于含水母液中，使得在将该母液与溶解的硫化物接触时存在溶解的凝结剂。该凝结剂可以例如为铝盐，如氯化铝。可以控制接触器中固体浓度，例如使得其范围为10～30g/L，或者使得其小于50g/L。可以例如进行硫化镍淤泥循环到接触器，由此使得接触器中硫化镍颗粒的浓度保持在范围5～50g/L内，或者这些值之内的整数之间的任意范围内。 

可以调节该方法在动力学上更有效。一些实施方式中，例如接触器中接触母液的步骤的平均水力停留时间可以小于1小时，或者小于30分钟。本发明的方法可以无需加热来进行，且接触温度可以例如极低，例如小于35℃。 

接触器中，pH可以保持、或者降低到低于所选界限，例如低于约9。可以进行这一点，例如，由此使得抑制接触器中固体氢氧化镍的形成。相反地，可以将碱如苏打灰加到接触器中以保持pH高于所选界限，例如高于6。 

附图说明

图1为阐述了本发明多个方面的工艺流程示意图。 

发明详述 

一些实施方式中，本发明提供了可以在较低温度和压力下有效地从水溶液10中回收溶解的镍的方法，通过在较高pH下进行该方法。一些实施方式中，例如，可以进行该方法以使得生成满足特定环境排放法规的贫化水38。一些实施方式中，甚至可以有效地处理含有较低镍浓度(如低于1g/L)的溶液10。替换的实施方式中，可以进行本发明的方法，使得贫化水38中溶解的镍浓度落入诸如0.01～10mg/L的范围之内，或者该范围内任意整数值之间的其它范围之内。 

含有镍的水源10提供了可以在本发明多个方面中处理的进料溶液，包括采矿和矿物处理操作中的废水，或者其它过程中的污水排出流。替换的实施方式中，进料溶液10中金属浓度范围可以例如为10～1000mg/L，或者该范围之内的任意整数值。但是，本发明方法也可以在更高或更低浓度的溶解的金属下应用。进料溶液的pH可以宽泛地变化，且可以在依据本发明处理之前进行调节。例如，一些实施方式中进料溶液10的pH可以为2～9，或者该范围之内的任意整数值。另外，可以预处理该进料10以除去所选金属，如 铝、铁、铜、钴、锌、砷、汞、铅、锰或其它。进料溶液10可以是淡水或盐水，或其混合物。 

可以进行本发明的方法使得将镍除去，作为用于加工的产物36，这样可以将其回收用于销售。镍可以例如在其它金属如铜、钴、铁、铝或其它基体金属的存在下选择地除去。替换地，可以将其它金属与镍一起除去，使得它们存在于通过本发明方法获得的固体中。