[发明专利]一种红土镍矿高压浸出液中镍钴锰共同萃取直接制备三元前驱体的方法

说明书

一种红土镍矿高压浸出液中镍钴锰共同萃取直接制备三元前驱体的方法：调节红土镍矿高压浸出液的pH至1.2～2.5；对红土镍矿高压浸出液中的镍、钴、锰进行共同萃取，得到萃余液和含镍、钴、锰的有机相；对含镍、钴、锰的有机相进行反萃，得到富含镍、钴、锰的反萃液和贫有机相；对反萃液中的镍、钴、锰进行配比，制备成NCM三元前驱体。本发明以成分复杂的低品位红土镍矿高压浸出液为原料，采用HBL116萃取剂可在较低pH下实现其中低浓度镍、钴、锰的选择性共萃及高效富集；同时对所得的镍、钴、锰富集液以共沉淀法直接制备NCM三元前驱体，实现了NCM三元前驱体的短流程制备。

技术领域

本发明属于冶金领域，尤其涉及一种红土镍矿高压浸出液中镍钴锰共同萃取直接制备三元前驱体的方法。

背景技术

当前，随着新能源汽车产业的迅猛发展，各类动力电池的需求量与日俱增。镍、钴、锰三元正极材料以其自身容量高、热稳定性好、价格低廉等优点，在电池产业中愈发地受到重视，该类产品对镍、钴的需求量极大。高压酸浸工艺(HPAL)是红土镍矿的主流处理工艺，该工艺可将红土镍矿中大部分的铁除去，实现镍、钴等有价成分的选择性浸出，但高压浸出液中仍残余部分铁以及钙、镁、钪、铝、硅等杂质，成分十分复杂，需对其进行一系列的处理才能用于生产。传统的生产工艺主要包括中和除杂——中和沉淀镍钴——氢氧化镍钴酸浸除杂——P204除杂——P507萃钴——C272深度除杂——制备高纯镍钴硫酸盐——硫酸盐配比溶解——共沉淀制备前驱体等步骤，工艺繁琐且流程较长。传统工艺主要以沉淀法除杂，不但造成严重的镍、钴损失，而且还会产生大量的危废渣致使环境污染；传统萃取剂P204、P507等需要在料液pH4的条件下才能进行镍、钴萃取，而红土镍矿高压浸出液的pH值较低(pH0.9)，需消耗大量碱性试剂调节pH。因此，当前的镍、钴生产前驱体制备工艺存在冗长复杂、物料消耗大、污染严重等问题，若能开发一种基于红土镍矿高压浸出液等复杂料液的清洁高效的前驱体生产工艺，将有效解决上述问题，并为镍、钴行业开拓一种新的生产思路。

公开号为CN107579218A的发明专利提出一种由红土镍矿盐酸浸出液直接制备镍钴铝三元正极材料前驱体的方法，其采用多步除杂，步骤繁琐冗长且造成有价金属损失。公开号为CN113430390A的发明专利将红土镍矿以多种酸进行浸出及处理，将浸出液中的铁与镍钴锰分别制备成不同的前驱体材料，但其仍采用沉淀法除杂，使用了昂贵的氟化物作沉淀剂，成本高昂，且产生对环境污染严重的含氟废渣。类似地，公开号为CN109052492A、CN103545504A的发明专利也涉及氟化物沉淀除杂。因此，上述的文献虽对红土镍矿的高值化处理提供了一定的方向，但无法规避传统工艺中沉淀法造成的金属损失、固废排放及环境污染等问题。

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，提供一种红土镍矿高压浸出液中镍钴锰共同萃取直接制备三元前驱体的方法，实现对低pH下的红土镍矿高压浸出液中有价成分镍、钴、锰的高效共萃，并以富集液直接制备三元前驱体，以此缩短生产流程、简化现有工艺，达到增产增效的目的。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种红土镍矿高压浸出液中镍钴锰共同萃取直接制备三元前驱体的方法，包括以下步骤：

(1)调节红土镍矿高压浸出液的pH至1.2～2.5；

(2)对步骤(1)后的红土镍矿高压浸出液中的镍、钴、锰进行共同萃取，得到萃余液和含镍、钴、锰的有机相；

(3)对所述含镍、钴、锰的有机相进行反萃，得到富含镍、钴、锰的反萃液和贫有机相；

(4)对所述反萃液中的镍、钴、锰进行配比，配制成三元前驱体溶液，再将三元前驱体溶液制备成NCM三元前驱体。