[发明专利]一种从镍铁合金中提取金属镍的方法

说明书

本发明公开了一种从镍铁合金中提取金属镍的方法：将镍铁合金粉末与Nasubgt;2/subgt;SOsubgt;4/subgt;混匀后置于加热炉中，通入二氧化硫与氧气以维持加热炉内为硫酸化气氛，在600～800℃条件下保温0.5～4h；将焙烧产物水浸，得到水浸渣和水浸液；向所述水浸液中加入沉镍剂进行反应，过滤，得到含镍的固体产物和滤液。本发明在镍铁合金粉末中加入Nasubgt;2/subgt;SOsubgt;4/subgt;后，Nasubgt;2/subgt;SOsubgt;4/subgt;会与硫酸化过程中形成的NiSOsubgt;4/subgt;形成二元低共熔相，从而防止致密NiSOsubgt;4/subgt;层的形成，促进硫酸化反应的持续发生，有效提高大粒度镍铁合金颗粒的镍转化率；此外，Nasubgt;2/subgt;SOsubgt;4/subgt;也能够破坏硫酸化焙烧过程中产生的不利产物——NiFesubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;(铁酸镍)，促使硫酸化反应顺利进行。

技术领域

本发明属于有色冶金领域，尤其涉及一种从镍铁合金中提取金属镍的方法。

背景技术

镍是银白色金属，具有良好延展性、磁性和耐腐蚀性，被誉为“钢铁工业的维生素”。镍是一种重要的战略金属，其广泛应用于不锈钢、电池、电镀、合金等领域。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，红土镍矿约占72％。而我国的红土镍矿主要从印尼和菲律宾进口，对外依存度超过80％。

目前，红土镍矿的火法冶炼工艺主要为干燥预还原-电炉熔炼法、直接还原磁选法、烧结-高炉法等，生产出不同品位的镍铁合金，由于火法冶炼红土镍矿生产的镍铁合金中含有大量铁，因此必须实现从镍铁合金中提取出金属镍，以满足不锈钢等应用领域的镍需求。

公开号为CN112941314A的专利文献中通过酸溶镍铁合金、置换海绵镍、氧化除铁、洗渣得到氢氧化铁；海绵镍酸溶、除杂、蒸发结晶得到电池级硫酸镍。该法能耗低，成本低，工艺简单，可实现镍铁的高效资源化，但存在酸耗大，流程长，需要额外加入铁粉等问题。

公开号为CN113044821A的专利文献中使用酸液将镍铁合金溶解后，通过磷源或磷源加氧化剂，以及沉淀助剂的作用下制备得到磷酸铁，进一步可以作为磷酸铁锂的前驱体制备出磷酸铁锂正极材料，而沉淀后液经过除杂后，可得到杂质含量较低的含镍溶液。该法操作简单，工艺流程短，设备要求低，适于工业化生产和应用，但该法酸耗大，产生的废水较多，且反应时间过长。

公开号为CN112626356A的专利文献中将合适粒度的镍铁合金和金属镁在惰性气氛中加热至750-880℃，并保温2-5h；继续升高温度至900-1200℃，同时抽真空使镁熔体在沸腾状态下实现真空蒸馏，保温5-10小时；蒸馏结束后，将物料冷却至室温，风选，得到分离的片状金属镍和多孔状金属铁合金。该法安全操作性高，工艺流程短、并可实现镍铁合金中镍、铁的高效分离；但存在耗时长、对真空设备要求高等问题。

公开号为CN112941313A的专利文献中将粗制镍铁合金经过破碎磨矿-加压氨浸-过滤-蒸发结晶，加压氨浸中采用硫酸体系，氨浸蒸氨后可直接得到高价值的Ⅰ类六水硫酸镍，以及高品位可出售的精铁粉。该法技术条件易控、无废水废渣；但对设备抗压、耐腐蚀性能要求较高。

公开号为CN113265532A的专利文献中将粗制镍铁合金进行氧化焙烧、喷雾造粒后氧化镍铁粉；氧化镍铁粉碱溶、氨浸后得到铁渣和浸出液；浸出液萃取，取萃余液进行除油，即得镍氨溶液。该法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；但能耗依然较高，流程较长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种工艺简单、能耗低、对设备要求低的从镍铁合金中提取金属镍的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：