[发明专利]一种联合处理红土镍矿与镍铁合金并回收镍和铁的方法

权利要求书

1.一种联合处理红土镍矿与镍铁合金并回收镍和铁的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将红土镍矿调浆后进行酸浸处理，固液分离后得到第一浸出液；

(2)混合镍铁合金和步骤(1)所得第一浸出液进行反应，固液分离后得到第二浸出液；

(3)混合磷源、氧化剂、沉淀剂和步骤(2)所得第二浸出液进行反应，固液分离后得到磷酸铁产品和含镍溶液；

(4)将步骤(3)所得含镍溶液依次进行除杂、浓缩和结晶，得到电池级硫酸镍。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述调浆的液固质量比为(3-5):1；

优选地，步骤(1)所述酸浸处理的压力为0.8-1.2bar；

优选地，步骤(1)所述酸浸处理的温度为60-100℃；

优选地，步骤(1)所述酸浸处理的时间为2-6h。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述酸浸处理采用的酸液包括硫酸；

优选地，所述硫酸的浓度为70-98wt％；

优选地，所述硫酸与红土镍矿的质量比为(1-2):1。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述镍铁合金与第一浸出液的混合固液比为(0.05-0.5)kg/L；

优选地，步骤(2)所述反应的温度为60-100℃；

优选地，步骤(2)所述反应的终点判定指标为pH值，且反应终点的pH为1.0-2.0。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述磷源包括磷酸、磷酸二氢钠或磷酸氢二钠中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(2)所述磷源的混合量以第二浸出液中Fe的摩尔量为基准，且P/Fe为1.0-1.1。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述氧化剂包括双氧水、次氯酸钠、氯酸钠或压缩空气中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(3)所述氧化剂的混合量以第二浸出液中Fe²⁺全部被氧化成Fe³⁺为准。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述沉淀剂包括氢氧化钠；

优选地，步骤(3)所述沉淀剂的混合量以第二浸出液的pH达到1.5-2.0为准。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述反应的温度为50-100℃；

优选地，步骤(3)所述反应的时间为0.5-4h；

优选地，步骤(3)所述固液分离后得到的磷酸铁产品还经过洗涤和烘干。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述除杂包括化学沉淀或萃取。

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将红土镍矿按液固质量比(3-5):1加水调浆后再加入浓度为70-98wt％的硫酸在压力为0.8-1.2bar，温度为60-100℃的条件下进行酸浸处理2-6h，且所述硫酸与红土镍矿的质量比为(1-2):1，固液分离后得到第一浸出液；

(2)按照固液比为(0.05-0.5)kg/L混合镍铁合金和步骤(1)所得第一浸出液，在60-100℃下反应，直至溶液pH为1.0-2.0，固液分离后得到第二浸出液；

(3)混合磷源、氧化剂、沉淀剂和步骤(2)所得第二浸出液，在50-100℃下反应0.5-4h，固液分离后得到磷酸铁产品和含镍溶液，所述磷酸铁产品还经过洗涤和烘干；所述磷源包括磷酸、磷酸二氢钠或磷酸氢二钠中的任意一种或至少两种的组合，所述磷源的混合量以第二浸出液中Fe的摩尔量为基准，且P/Fe为1.0-1.1；所述氧化剂包括双氧水、次氯酸钠、氯酸钠或压缩空气中的任意一种或至少两种的组合，且所述氧化剂的混合量以第二浸出液中Fe²⁺全部被氧化成Fe³⁺为准；所述沉淀剂包括氢氧化钠，且所述沉淀剂的混合量以第二浸出液的pH达到1.5-2.0为准；

(4)将步骤(3)所得含镍溶液依次进行除杂、浓缩和结晶，得到电池级硫酸镍；所述除杂包括化学沉淀或萃取。