[发明专利]一种镍铁合金湿法浸出镍氨溶液的方法和应用

说明书

本发明属于冶金领域，公开了一种镍铁合金湿法浸出镍氨溶液的方法和应用，该方法包括以下步骤：将粗制镍铁合金进行氧化焙烧，再进行喷雾造粒，得到氧化镍铁粉；将所述氧化镍铁粉加入碱溶液中，加热，进行氨浸反应，过滤，得到铁渣和浸出液；将所述浸出液进行萃取，取萃余液进行除油，即得镍氨溶液。本发明先将镍铁氧化焙烧，再喷雾造粒，常压氨浸，这样就减少了高压浸出能耗，同时得到的镍氨溶液直接用于三元前驱体合成，减少了合成过程中需要引入的铵源。

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种镍铁合金湿法浸出镍氨溶液的方法和应用。

背景技术

随着新能源行业的兴起，尤其是高镍电池的普及，镍的需求量正在逐渐增大，镍是一种重要的战略金属，广泛应用于不锈钢、高温合金、燃料电池等关键材料和高新技术领域，目前镍资源的来源主要是地壳资源中的硫化镍矿和氧化镍矿(即红土镍矿)两种，其中30％为硫化镍矿、70％为红土镍矿。且随着不锈钢产业的快速发展，使镍的生产供不应求，优质硫化镍矿逐渐开采殆尽，促使红土镍矿的开采应用变得越发广泛。

红土镍矿已经成为生产镍铁产品的主要原料。处理不同矿石的工艺原则流程可归纳为：(1)火法流程；(2)湿法氨浸流程；(3)湿法加压酸浸流程。火法流程要求较高的镍品位，而对于镍含量在1％左右的红土镍矿则可采用湿法氨浸流程，如用湿法加压酸浸流程，生产工艺复杂、工艺环节、对设备的要求较高、辅料消耗高、加压阀结疤严重、运营生产成本高等问题，直接制约着企业的发展。而选择湿法氨浸流程物料腐蚀性弱，设备材质要求较弱，易于加工制作，并采用常压浸出，设备结构简单，试剂可循环使用。

目前的氨浸出过程中，若直接用红土矿作为原料镍金属回收率一般在80％左右，若用镍铁合金粉配以常规的碳酸铵、碳酸氢铵体系，浸出率一般在90％左右，但得到铁精矿纯度不到80％，而且还需要外加铵源进行浸出铁矿。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种镍铁合金湿法浸出镍氨溶液的方法和应用，该方法能实现镍铁中的镍和铁分离，且镍回收率大于93.2％，铁的回收率大于99.2％，镍直接用于前驱体合成，铁作为铁源直接销售。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种镍铁合金湿法浸出镍氨溶液的方法，包括以下步骤：

(1)将粗制镍铁合金氧化焙烧，再进行喷雾造粒，得到氧化镍铁粉；

(2)将所述氧化镍铁粉加入碱溶液中，加热，进行氨浸反应，过滤，得到铁渣和浸出液；

(3)将所述浸出液进行萃取，取萃余液进行除油，即得所述镍氨溶液。

优选地，步骤(1)中，所述粗制镍铁合金是将红土镍矿经还原焙烧所得，所述粗制镍铁合金中镍的含量为15％-40％，铁的含量为60％-85％，铜的含量为1-1.5％，硫的含量为0.01-0.2％，钴的含量为0.5-0.8％。

优选地，步骤(1)中，所述氧化焙烧的温度为1200℃～1500℃，氧化焙烧的时间为0.5～5h。

优选地，步骤(1)中，所述氧化焙烧的氧源为氧气或空气。更优选地，所述空气为经过脱水后的空气。

优选地，步骤(1)中，所述氧化镍铁粉的粒径＜60目。

优选地，步骤(2)中，所述碱液是由铵盐和氨水混合得到；所述铵盐为硫酸铵、硫酸氢铵、碳酸铵中的至少一种。

更优选地，所述NH₄⁺用量为理论用量的1.0～3.0倍。

优选地，步骤(2)中，所述碱液和氧化镍铁粉的液固比为(2-4)：1mL/g。

优选地，步骤(2)中，所述搅拌的速度为400r/min～800r/min。