[发明专利]一种粗硫酸镍精制并回收有价金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粗硫酸镍精制并回收有价金属的方法，具体是以铜电解液净化得到的一种高含铜、含砷的粗硫酸镍为原料进行精制，去除其中的杂质，回收有价金属铜，得到产物精制硫酸镍的一种方法。

背景技术

硫酸镍是一种重要的工业原料，广泛的应用于电镀、电池、无机化工以及催化等工业中。在铜冶炼过程中，铜电解液中通常会含有一定量的镍，其含量随着电解液的不断循环而升高，当达到一定的浓度时需要进行脱镍处理，通常采用冷冻结晶的方法进行处理，其产物即为粗硫酸镍，其中含有一定量的有价金属铜，同时也含有不同含量的其他杂质，如铁、铅、锌、钙、镁、砷等。为了满足硫酸镍日益增长的需求以及对资源进行综合有效利用，有必要对粗硫酸镍进行精制并综合回收其中的有价金属。通常粗硫酸镍精制净化的方法包括化学沉淀法、溶剂萃取法和离子交换法。化学沉淀法即：先加入硫化物沉淀剂沉淀其中重杂质，再加入氟化盐沉淀剂沉淀钙镁，最后浓缩结晶得到产品。该法试剂消耗量大，重杂质去除率低，主金属镍损失量大，铜未得到回收，能耗高，且会产生有毒有害气体；溶剂萃取法即：以二（2-乙基己基膦酸）（又称P204或D2EHPA）、2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯（又称P507或PC-88A）、二(2,4,4-三甲基戊基)次膦酸（又称Cyanex-272）等萃取剂脱除杂质，最后浓缩结晶得到产品。萃取法生产成本高，设备投资大，钙镁脱除率低易导致产品质量不达标，且铜也未得到回收；离子交换法即：采用阳离子或阴离子交换树脂吸附脱除杂质，最后浓缩结晶得到产品。该法对原料成分要求苛刻，适应性差，适用范围小，树脂容易堵塞，作业率低。

发明内容                            

本发明的目的就是针对上述粗硫酸镍精制方法中存在的各种问题，提供一种投入少、操作性好、清洁生产、产品质量好的高含铜、含砷的粗硫酸镍精制并回收有价金属的方法。

本发明的一种粗硫酸镍精制并回收有价金属的方法，包括以下步骤：

a.将粗硫酸镍加水溶解，得到的溶液中含镍浓度为20～100g/L，含铜2～8 g/L，含砷1～2 g/L，加碱液调整溶液pH至1.0～3.0，加入萃取剂A，在常温、相比O/A为1∶1～1∶5的条件下进行三级萃取回收溶液中的铜，分离水相和有机相得到萃铜后液和含铜有机相；含铜有机相用浓度为200g/L的硫酸溶液在相比O/A为3∶1的条件下两级反萃得到硫酸铜溶液，送电积回收金属铜；所述的萃取剂A是指经磺化煤油稀释至体积分数为5%～30%的AD100或M5640或LIX984或BK992中的一种；

b.萃铜后液在温度为60～90℃条件下加入质量分数为30%的双氧水氧化10～60min，再加入高分子沉淀剂反应60～120min，加碱液调整溶液pH至4.0～6.0，过滤得到除铁砷后液；其中双氧水的加入量为粗硫酸镍溶液中铁、砷总含量的5～10倍，高分子沉淀剂的加入量为粗硫酸镍溶液中砷含量的1～2倍；

c.除铁砷后液在温度为70～95℃的条件下加入氟化盐沉淀剂，加碱液调整pH至4.0～6.0，反应 60～240min，反应结束后保温陈化60min，过滤得到除钙镁后液；其中氟化盐加入量为粗硫酸镍溶液中钙、镁总含量的3～5倍；

d.除钙镁后液在常温下加入萃取剂B，在相比O/A为1∶1～1∶5，pH值为4.0～6.0的条件下进行四级萃取，脱除溶液中的铅、锌、锰、铁等杂质，分离水相和有机相得到净化后液和萃杂有机相；萃杂有机相用浓度为200g/L的硫酸溶液在相比O/A为3∶1的条件下进行两级反萃，再经浓度为6mol/L盐酸溶液在相比O/A为3∶1的条件下进行一级洗涤，得到纯净有机相回收循环利用；所述萃取剂B为经碱液皂化至皂化率为40%～60%的二（2-乙基己基）膦酸或2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯，并以磺化煤油稀释至其体积浓度为10%～30%；

e.净化后液中加入萃取剂C，在常温、相比O/A为3∶1～5∶1，pH值为4.0～6.0的条件下进行六级萃取，分离水相和有机相得到含镍有机相；所述萃取剂C为经碱液皂化至皂化率为75%～95%的二（2-乙基己基）膦酸或2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯，并以磺化煤油稀释至其体积浓度为10%～30%；

f. 在常温下将含镍有机相用硫酸浓度为10～20g/L的稀酸溶液相比O/A为8∶1～10∶1的条件下进行六级洗涤得到纯净的含镍有机相；

g. 在常温下将纯净的含镍有机相用硫酸浓度为200～300g/L的酸溶液相比O/A为3∶1的条件下进行四级反萃得到纯净的硫酸镍溶液；