[发明专利]一种球形氧化亚镍分段氧化酸浸处理方法

说明书

本发明涉及一种球形氧化亚镍分段氧化酸浸处理方法，其通过对球形氧化亚镍机械活化，机械活化后的氧化亚镍进行两段逆流氧化酸浸；一段浸出液加入易于酸溶的三元前驱体废料、镍粉、钴粉等含镍、钴、锰等的纯净易酸溶的物料，视物料性质加入适量还原剂或氧化剂将浸出液中的酸消耗至pH值4.0以上，得到镍浸出液；耗酸后的浸出液用于合成三元前驱体、制备高纯度镍板、硫酸镍、氯化镍晶体等。该方法氧化亚镍回收利用率高，流程短，简单易行，成本低，投资少，经济社会效益明显。

技术领域

本发明属于化工领域，涉及球形氧化亚镍中镍元素回收利用，具体涉及一种球形氧化亚镍分段氧化酸浸处理方法。

背景技术

镍常被用于制造不锈钢、合金结构钢等钢铁领域，电镀，高镍基合金和电池等领域，广泛用于飞机、雷达等各种军工制造业，民用机械制造业和电镀工业等。由于镍具有较好的耐腐蚀，耐高温，防锈等性能，因此被广泛应用到不锈钢和合金钢等钢铁领域。在不锈钢应用中镍的消耗量最大，全球2/3的初级镍矿都用于不锈钢的生产。掺镍的合金钢能够提高合金刚的强度，保持其良好的塑性和韧性，主要应用于制造化工生产上的耐酸塔、医疗器械，日常用品，及用于改造桥梁、修造军舰等机械制造、交通运输和军事工业等。镍基合金是指在650～1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类合金。镍基合金产品广泛应用于航空、船舶、化工、电子、医学和能源等工业领域。镍还被应用到电池领域，主要有镍-氢电池、镉-镍电池和锂离子电池等。锂离子电池是目前世界上已工业化的用于可充电性能最好的化学电池，近几年每年生产的锂离子电池有数亿只，而且逐年以超过20%的速度增长。生产锂离子电池所需的原料镍、钴的需求量也随着锂离子电池行业的迅猛发展迅速增长，镍钴锰三元锂离子电池已成为主流的产品，近几年高镍锂离子电池成为未来锂离子电池发展的方向，对金属镍的需求也会随之增长。另外，镍还应用于电镀领域、催化剂，颜料和染料。镍还能制成镍铁素体和镍锌铁素等新型陶瓷，做变压器的铁心和无线电的天线、电磁起重机等，应用非常广泛。

氧化亚镍为浅绿或深绿色粉末状固体，具有良好的催化活性、铁磁性、热敏气敏及电致发光性能，是一种重要的无机功能材料。目前国内生产氧化亚镍粉体主要是利用喷雾热解技术和化学合成后煅烧的技术。氧化亚镍产品一般都经过高温处理，失效后的氧化亚镍的回收利用难度高，对该领域的研究现在还很少，国内能找到的文献和专利也非常有限。

本发明中回收利用的球形镍氧化亚镍为2mm左右墨绿色球形颗粒，原料用2-9mol/L的硫酸溶液在温度90℃条件下未能将镍浸出。该原料用高浓度的硫酸和盐酸均需300℃以上高温，6h以上才可浸出。该球形氧化亚镍产量大，开发该物料经济合理的工业应用方法，具有很大的经济和社会效益。

申请号为CN201711156784.7的专利公开了一种利用镍氧化物在常压下直接浸出制备镍盐的方法，公开了一种常压法浸出镍氧化物制备硫酸镍或氯化镍的方法，是将稀硫酸溶液与镍氧化物混合，在50~100℃条件下搅拌反应1~5h，逐渐生成黄绿色固体；固液分离后，黄绿色固体先用蒸馏水洗涤至弱酸性，再用蒸馏水或浓度为1~5%的双氧水水溶液溶解，生成相应的硫酸镍溶液；或将盐酸溶液与镍氧化物混合，在50~100℃条件下搅拌反应1~3h，逐渐生成绿色氯化镍溶液。本方法制备的镍盐溶液的镍含量都在110g/L以上。该发明处理的氧化亚镍应该为细粉状，低酸度下可以部分浸出，且该方法并不能将氧化亚镍全部溶解，回收率低，经济性较差。

申请号为CN201711156782.8的专利公开了一种由镍氧化物在高温高压条件下酸浸出制备硫酸镍的方法，是将镍氧化物置于反应釜中，加入0.92~3.68mol/L的稀硫酸溶液，在150~260℃的条件下，搅拌反应0.5~8h；反应溶液经抽滤后，滤液为硫酸镍溶液。本发明以较高品质的镍氧化物为原料通过加压高酸浸出法制备硫酸镍，浸出液的镍离子含量可达120g/L，pH=1.7~2.2。该发明在高温高压条件下使镍氧化物生成硫酸镍，高温高压对设备要求高，且氧化亚镍即使用硫酸浸出对不锈钢或钛材质都腐蚀严重，对设备要求很高。