[发明专利]一种高冰镍分段浸出制备硫酸镍的方法

说明书

本发明公开了一种高冰镍分段浸出制备硫酸镍的方法，其包括对高冰镍分三阶段进行浸出处理；三阶段分别为常压浸出阶段、反应温度与压力逐级升高的第一次氧压浸出阶段和第二次氧压浸出阶段。本发明提供的方法在常压浸出阶段所需温度低，且只需通入空气，所需设备简单同时节省辅料；采用两段氧压浸出的方法，通过对杂质进行深度氧化，造渣，转型，可以有效降低浸出液杂质浓度，并使杂质转化为可以外售的产品，使硫在氧压浸出中转化为硫酸根，无有害气体产生，降低了的环保压力同时提高了整个生产流程的经济性，实现了最大限度的资源利用。

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，具体而言，涉及一种高冰镍分段浸出制备硫酸镍的方法。

背景技术

当前是新能源汽车迅速发展时期，三元高镍动力电池能有效提高电动汽车里程，极大缓解人们对电动汽车的续航焦虑。使得电池级硫酸镍的需求日益旺盛，已达到供不应求的局面。国内硫化镍矿资源日益枯竭，使得高冰镍产量严重降低，其下游产品硫酸镍、镍粉等价格高昂。随着青山控股成功试产红土镍矿产生高冰镍，大大提高了高冰镍产量，因此高效浸出高冰镍为电池级硫酸镍成为降低电动汽车成本的关键点。

传统高冰镍处理方法为将高冰镍细磨、破碎后，用浮选和磁选分离，得到含镍67％-68％的二次镍精矿，二次镍精矿经反射炉熔化得到硫化镍，再送电解精炼。

在专利CN113278795A中，把高冰镍作为阳极进行电解，得到富镍溶液和残阳极，然后将残阳极进行氧压浸出，得到含镍的浸出液和浸出渣。首先将包括高冰镍的阳极进行电解，使得高冰镍中绝大部分镍均进入到电解液中。然后对残阳极进行氧压浸出，使残阳极中的镍进一步进入到液体中，进一步提升从原料中分离出的镍量。在氧压浸出过程中，利用元素之间的还原电位差异，使浸出液中还原电位较高的杂质离子与镍进行还原置换，从而杂质离子以硫化物残留在浸出渣中，使得镍与硫以及杂质离子有效得到了分离。但是该方法需要大量电能进行电解，并且还需要双氧水、铜离子和锰离子，增加了能耗和辅料成本；同时该方法中的氧压浸出渣含有大量硫化物，对其进行处理需氧化烧结，烧结过程释放的SO₂废气需另外处理。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高冰镍分段浸出制备硫酸镍的方法，以克服现有技术中利用高冰镍浸出制备硫酸镍中存在的能耗及辅料成本高、制备过程中会产生有害气体的问题。

为实现以上目的，本发明提供一种高冰镍分段浸出制备硫酸镍的方法，其包括对高冰镍分三阶段进行浸出处理；

上述三阶段分别为常压浸出阶段、反应温度与压力逐级升高的第一次氧压浸出阶段和第二次氧压浸出阶段。

在可选的实施方式中，上述常压浸出阶段包括采用硫酸溶液对高冰镍进行常压浸出，过滤后得到第一浸出液和第一浸出渣。

在可选的实施方式中，上述常压浸出阶段中采用的硫酸溶液的浓度为：110.0～130.0g/L。

在可选的实施方式中，上述常压浸出阶段中高冰镍与硫酸溶液的质量比为1.15～1.85。

在可选的实施方式中，上述常压浸出阶段的条件为：通入空气流量为4L/min～8L/min，溶液加热温度为80℃～90℃，电动搅拌转速为300r/min～500r/min，反应时间为4h～7h。

在可选的实施方式中，上述第一次氧压浸出阶段包括将第一浸出液和第一浸出渣进行第一次氧压浸出，然后过滤得到第二浸出液和第二浸出渣，再将第二浸出液加热、过滤获得第三浸出液和第三浸出渣，第三浸出液经过萃取除杂制成电池级硫酸镍，第三浸出渣返回到常压浸出阶段进行再次浸出。

在可选的实施方式中，上述第一次氧压浸出阶段的条件为：搅拌转速为250r/min～300r/min，通入氧气的温度为180℃～190℃，压力为1.45MPa～1.55MPa，氧压反应时间为5h～6h。