[发明专利]高等级镍产品的制备

权利要求书

1.制备高等级镍产品的方法，其包括以下步骤：

a)提供至少低等级含镍红土矿的一级堆和二级堆并使用浸滤剂浸提至少所述二级堆，所述浸滤剂包含硫酸溶液以产生中间浸提溶液，其中在逆流堆浸过程或部分逆流堆浸过程中将至少部分所述中间浸提溶液用于浸提所述一级堆，从而产生富含镍的富集浸滤溶液；

b)对所述富集浸滤溶液进行杂质去除步骤，所述杂质去除步骤通过将pH值调节至2至4从而以针铁矿和/或氢氧化物的形式沉淀三价铁，或者通过将pH值调节至1至2，并加入海水或盐水介质，从而以黄钾铁矾的形式沉淀三价铁，并且以氢氧化物的形式部分沉淀铝和铬；

c)从所述富集浸滤溶液中回收镍产品，所述富集浸滤溶液在镍离子交换步骤中基本上不含三价铁离子以产生镍富集的离子交换洗出液以及包含钴和亚铁离子、铝、铬、锰和镁的废弃杂质的镍离子交换萃余液，其中所述镍离子交换步骤中的树脂选自亚氨基二乙酸螯合阳离子树脂或双-甲基吡啶胺功能性螯合树脂；

d)用碱沉淀剂处理所述镍富集的离子交换洗出液以产生高等级氢氧化镍产品，所述碱沉淀剂选自氧化镁、氢氧化钠或苏打粉；和

e)将所述高等级氢氧化镍产品与用于回转炉车间和电炉车间的进料合并，并且在回转炉车间和电炉过程中加工所述合并的产品以产生铁镍合金。

2.如权利要求1所述的方法，其中通过使用碳酸钙或石灰石将所述富集浸滤溶液的pH值水平调节至约3并且将温度升高至65℃至98℃来从所述富含镍的富集浸滤溶液中以针铁矿和/或氢氧化物的形式去除三价铁。

3.如权利要求1所述的方法，其中通过使用碳酸钙或石灰石将pH值调节至1至2并且将温度升高到80℃至沸点，将海水或盐水介质用于从所述富含镍的富集浸滤溶液中以黄钾铁矾的形式沉淀三价铁。

4.如权利要求1所述的方法，其中使用硫酸或盐酸溶液剥离所述镍离子交换树脂以产生镍富集的离子交换洗出液。

5.如权利要求1所述的方法，其中通过使用碳酸钙或石灰石使所述pH值升高到2至3并且在40℃至50℃的温度下将三价铁离子以针铁矿或氢氧化铁的形式沉淀来从所述镍富集的离子交换洗出液中部分去除剩余的三价铁离子。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中在40-50℃下进一步使用氧化镁、苏打粉、苛性钠或其他碱将所述镍富集的离子交换洗出液中和至7至9的pH值，以便以具有大于30wt％的镍等级的氢氧化镍沉淀的形式沉淀镍。

7.如权利要求1所述的方法，其中在所述步骤d)之后，能进一步加工所述基本上不含三价铁离子的高等级氢氧化镍产品以制备电池材料、镍矿块、镍阴极或晶体硫酸镍。

8.如权利要求1所述的方法，其中以顺序方式从所述镍离子交换萃余液中沉淀亚铁离子和铝；在第一阶段中将亚铁离子氧化并在2至3的pH值下沉淀；在第二阶段中，在5.0至6.5的pH值下进一步沉淀剩余的所述亚铁离子和铝。

9.如权利要求8所述的方法，其中在第一阶段中将亚铁离子氧化并在2.5至3的pH值下沉淀。

10.如权利要求8所述的方法，其中在第二阶段中，在约6的pH值下进一步沉淀剩余的所述亚铁离子和铝。

11.如权利要求8所述的方法，其中将氧气和/或空气加入至所述第一阶段以促进将任何剩余的亚铁氧化为三价铁。

12.如权利要求8所述的方法，其中将所述铁和铝以基本上晶体形式以氢氧化物或氧化物的形式沉淀。

13.如权利要求12所述的方法，其中以针铁矿和/或磁铁矿的形式将所述铁沉淀。

14.如权利要求8所述的方法，其中通过钴离子交换、溶剂萃取或硫化从部分中和的所述镍离子交换萃余液中回收钴。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述钴离子交换过程中的树脂为双-甲基吡啶胺功能性螯合树脂。

16.如权利要求14所述的方法，其中所述钴溶剂萃取过程中的所述溶剂萃取试剂为Cyanex 272^TM或其衍生物。