[发明专利]一种镍液净化除杂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镍液净化除杂的方法。

背景技术

镍是银白色的铁磁性金属，主要用于生产不锈钢、高温合金钢、高性能特种合金以及镍基喷镀材料等。随着科技进步，镍盐和镍的深加工产品发展迅速，广泛用于石油催化剂、充电电池、镀镍材料等领域。

陆地已经开采的镍矿有硫化镍矿、氧化镍矿和砷化镍矿，我国主要从硫化镍矿中提取镍。中国是公认的镍资源缺乏国家之一，随着硫化镍矿的多年开采，现有国内硫化镍矿山早已不能满足生产需求。矿石品位的下降和对环境保护的日益严格，使镍湿法冶金的作用越来越重要。已经有很多企业开始对非硫化镍矿的湿法冶金工艺进行开发研究，有些企业已经投产。镍的湿法冶金和镍盐生产过程中镍液净化除杂工艺的选择不仅影响到收率、单耗等成本问题，而且选择不当还有污染隐患。

以下是已公知常用的工艺及存在的问题：

镍液净化除杂：在镍的湿法冶金、镍盐生产以及含镍废物回收镍的过程中，许多杂质元素会在浸出过程中进入镍浸液，需要进行净化除杂。以下就主要杂质的分离予以说明。

①Ni²⁺与Ca²⁺、Mg²⁺等的分离

目前采用最多的分离工艺为加入可溶性氟化物，由于采用氟化物去除Ca²⁺、Mg²⁺的过程中，需要加入过量的可溶性氟化物才能满足生产要求。因此所产生的废水中含有大量难以处理的F^-，废水处理不当会造成氟污染。此外形成的氟化钙、氟化镁沉淀颗粒较小，会夹带吸附Ni²⁺，造成镍收率下降、提取成本增加等问题。此外去除Ca²⁺、Mg²⁺的镍液还需经过萃取，使Ni²⁺与F^-、Na⁺、Cl^-等杂质分离，用酸反萃后才得到较为纯净的镍液，工艺较为繁琐。而且萃取很难将萃余液中的Ni²⁺含量降到国家废水要求(1mg/L以下)，废水还需进行处理后才能排放。同时采用萃取分离不仅需要多级萃取，设备投资大，而且处理成本高。

②Ni²⁺与Cu²⁺的分离

Ni²⁺与Cu²⁺的分离采用的工艺较多。采用硫化沉淀时，由于Ni²⁺也会硫化形成硫化镍沉淀，而且硫化铜沉淀也会吸附(共沉淀)较多Ni²⁺，使镍损失增加，铜渣尚需再次进行处理，分别将铜、镍予以提取。同时由于在硫化除铜过程中会有有毒的硫化氢气体逸出，造成环境污染。如采用阳极泥+镍精矿等还原性物质进行还原除铜，会造成铜渣中含有大量的Ni²⁺，也需要对铜渣再次处理。采用P507等进行萃取除杂时，在Cu²⁺、Co²⁺、Fe³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等杂质含量较多时会造成反萃时酸耗量较多，同时需要多级萃取和反萃，成本较高。

③Ni²⁺与Co²⁺的分离

Ni²⁺与Co²⁺的分离目前采用较多的是氧化水解除钴和萃取分离等工艺。氧化水解采用黑镍(NiOOH)、氯气、亚硫酸钠等作为氧化剂。由于在酸性条件下氧化，使用亚硫酸钠会有二氧化硫逸出，氯气则因为有毒且刺激性气味大，存在严重的污染隐患。而且氯气循环、回收过程需要的设备投资也较大。此外钴渣含Ni²⁺较高，需要进一步处理回收镍、钴，分离工艺复杂。采用萃取则需要多级萃取才能满足需要，设备投资较多，在杂质含量不稳定的情况下进行萃取除杂，萃取操作有一定难度。

④Ni²⁺与NH₄⁺、Na⁺等易容离子的分离