1.本發(fā)明涉及一種高冰鎳在硫酸下氧壓浸出方法，屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

2.目前硫化鎳精礦大都采用火法處理，即閃速熔煉或熔池熔煉脫除脈石造渣產(chǎn)出低冰鎳后，再經(jīng)吹煉除鐵產(chǎn)出高冰鎳，其中鎳、銅總含量一般為70-80％。對于含銅低(cu 10％)的高冰鎳一般鑄造為陽極板直接電解生產(chǎn)電鎳，對于含銅高(cu 20％以上)的高冰鎳可以采用緩冷浮選分離出二次銅精礦，得到二次鎳精礦熔鑄為硫化鎳陽極進行電解生產(chǎn)電鎳。另一種濕法處理高冰鎳的方法為硫酸選擇性浸出，即采用常壓浸出與空氣加壓浸出相結(jié)合，使鎳鈷大部分浸出，而銅大部分被抑制在浸出渣中，達到鎳銅鈷等有價金屬分離回收的目的。但是，硫酸選擇性浸出高冰鎳采用了兩段常壓浸出加一段空氣加壓浸出，才能將鎳鈷大部分浸出，浸出流程長，沉銅過程對原料硫的控制要求嚴格。產(chǎn)生的浸出渣一般采用火濕法聯(lián)合處理將銅浸出，即兩段焙燒加兩段浸出，存在流程長，設(shè)備多，金屬損失大的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

3.針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高冰鎳在硫酸下氧壓浸出方法，通過一段氧壓浸出實現(xiàn)鎳鈷的浸出，而銅抑制在浸出渣中，實現(xiàn)鎳鈷與銅的分離，然后通過中和以及二段氧壓浸出，實現(xiàn)銅的浸出和酸平衡，大大縮短了浸出流程。

4.本技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：

5.一種高冰鎳在硫酸下氧壓浸出方法，包括以下步驟：

6.s1、將高冰鎳加水磨礦制得礦漿；

7.s2、將所述礦漿與酸性溶液混合進行一段氧壓浸出，控制液固比為5-6:1，始酸濃度為40-50g/l，當(dāng)溶液ph值為3-4時，固液分離，獲得一段氧壓浸出液和一段氧壓浸出渣；

8.其中，一段氧壓浸出期間，需通入氧氣，控制浸出溫度為180-190℃，壓力為1.4-1.5mpa，反應(yīng)時間為2-3h；

9.s3、在所述一段氧壓浸出渣中加入酸性溶液進行中和，控制液固比為2.5-3.5:1，溫度為60-70℃，反應(yīng)時間1.0-1.5h，中和至ph為1-2，固液分離，產(chǎn)出中和渣和中和液；

10.s4、向中和渣中加入部分中和液調(diào)漿，同時加入酸性溶液進行二段氧壓浸出，控制液固比為2.5-3.5:1，始酸濃度為90-100g/l，所述二段氧壓浸出終酸濃度為40-50g/l，固液分離，獲得二段氧壓浸出液和二段氧壓浸出渣；

11.其中，二段氧壓浸出期間，需通入氧氣，控制浸出溫度為170-180℃，壓力為1.4-1.5mpa，反應(yīng)時間為2-3h。

12.上述步驟中，所述的壓力均為總壓，等于氧分壓加該溫度下的飽和蒸氣壓；一段氧壓浸出渣即為銅渣，二段氧壓浸出渣即為硫渣。

13.進一步的，s4中，向中和渣中加入的中和液體積占總中和液體積的40-50％。

14.進一步的，將s4中產(chǎn)出的二段氧壓浸出液作為酸性溶液返回s3中。

15.進一步的，所述一段氧壓浸出液經(jīng)過凈化除雜，得到凈化液送電積，生產(chǎn)電積鎳，獲得的鎳廢電積液作為酸性溶液返回s2中。

16.進一步的，將s3中產(chǎn)出的中和液送電積，生產(chǎn)電積銅，獲得的銅廢電積液作為酸性溶液返回s4中。

17.進一步的，所述礦漿的固相物中，粒徑小于30μm的物料占比≥90wt％。

18.中國發(fā)明專利申請公布號cn101705367b公開了一種富氧側(cè)吹熔池熔煉法煉銅鎳工藝，將爐料加入到富氧側(cè)吹爐內(nèi)并鼓入富氧空氣進行富氧熔池熔煉得到低冰鎳后，再經(jīng)電爐貧化以及吹煉得到高冰鎳。具體的，所獲得的高冰鎳的各主要成分的含量范圍如下：鎳含量為36-46wt％，銅含量為32-36wt％，鈷含量為0.1-1wt％，硫含量為16-20wt％，各組分的含量之和為100wt％。

19.進一步的，氧氣的濃度不低于99vol％。

20.本發(fā)明的主要反應(yīng)原理如下：

21.在一段氧壓浸出中，鎳和鈷進入一段氧壓浸出液中，而銅進入一段氧壓浸出渣中：

22.cu2s+h2so4+0.5o2＝cuso4+cus+h2o

???????????????

(1)

23.cu+h2so4+0.5o2＝cuso4+h2o

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(2)

24.ni3s2+h2so4+0.5o2＝niso4+2nis+h2o

???????????????

(3)

25.nis+cuso4＝niso4+cus

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(4)

26.ni+h2so4+0.5o2＝niso4+h2o

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(5)

27.上述反應(yīng)中，反應(yīng)(4)為主要反應(yīng)，反應(yīng)速度取決于一段氧壓浸出溫度。反應(yīng)(3)、(4)、(5)使鎳被絕大部分浸出。h2so4及cuso4的量迅速減少，反應(yīng)所需的cu

2+

靠(1)、(2)兩個反應(yīng)補充，銅以cus轉(zhuǎn)入渣中。隨著一段氧壓浸出的進行，始酸由40-50g/l降低至ph＝4左右，此時溶液中的銅約1g/l，甚至更低。因此，要選擇適當(dāng)?shù)氖妓岷徒K酸，以及壓力，否則會導(dǎo)致銅的浸出率提高或者鎳和鈷的浸出率降低。

28.在二段氧壓浸出中，銅進入二段氧壓浸出液中：

29.cus+2o2＝cuso4???????????????????????????????

(6)

30.cu2s+2.5o2+h2so4＝2cuso4+h2o

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(7)

31.本發(fā)明的有益效果是：

32.(1)采用一段氧壓浸出取代兩段常壓浸出加一段空氣加壓浸出，二段氧壓浸出中和渣取代兩段焙燒加兩段浸出，流程短，設(shè)備少，效率高。

33.(2)采用一段氧壓浸出高冰鎳，鎳鈷浸出率均大于90％，銅大部分被抑制在一段氧壓浸出渣中，達到銅鎳鈷的有效分離富集，一段氧壓浸出液始酸由40-50g/l降至ph值為3-4，不需中和過程可直接送后續(xù)凈化除雜及電積生產(chǎn)電鎳。

34.(3)采用二段氧壓浸出中和渣，銅浸出率可大于95％，鎳鈷也隨之被浸出，鎳鈷總浸出率可大于97％，二段氧壓浸出液始酸由90-100g/l降至40-50g/l，直接用一段氧壓浸出渣中和至ph為1-2，利用一段氧壓浸出渣作為中和劑產(chǎn)出中和渣返回二段氧壓浸出，沒有中和渣帶走的金屬損失。

35.(4)因銅廢電積液酸濃高，采用返回的中和液對銅渣調(diào)漿，降低始酸至90-100g/l后進行二段氧壓浸出，多余的硫從硫渣外排，保證了系統(tǒng)的酸平衡。

附圖說明

36.圖1是本發(fā)明的一種高冰鎳在硫酸下氧壓浸出方法的流程圖。

具體實施方式

37.以下將結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互結(jié)合。如無特別說明，下述百分數(shù)均指質(zhì)量百分數(shù)。

38.實施例1：

39.取200g高冰鎳(含ni 40％，cu 34％，co 0.44％，s 16％)，加水磨礦至90％粒徑小于30μm，向細磨后的礦漿中加入鎳廢電積液(含ni 60g/l)，控制液固比5.0:1，始酸40g/l。將配制好的礦漿加入一段高壓釜進行一段氧壓浸出，同時通入濃度為99vol％的氧氣，控制溫度180℃，壓力為1.4mpa，反應(yīng)時間2h，產(chǎn)出一段氧壓浸出液1000ml(含ni 133g/l，cu 1g/l，co 0.80g/l，ph＝4)。所述的壓力為總壓，等于氧分壓加該溫度下的飽和蒸氣壓。其中，鎳浸出率91％，鈷浸出率91％。將產(chǎn)出的一段氧壓浸出渣即銅渣加入二段氧壓浸出液進行中和，控制液固比3.5:1，溫度60℃，反應(yīng)時間1.0h，產(chǎn)出中和液560ml送后續(xù)工序。產(chǎn)出的中和渣中加入返回的中和液230ml調(diào)漿加入二段高壓釜內(nèi)，同時加入銅廢電積液(含cu 40g/l)，控制液固比3.5:1，始酸90g/l，同時通入濃度為99vol％的氧氣進行二段氧壓浸出，控制溫度170℃，壓力為1.4mpa，反應(yīng)時間2h，產(chǎn)出二段氧壓浸出液560ml(含cu 184g/l，ni 9.6g/l，co 0.10g/l，硫酸41g/l)，產(chǎn)出二段氧壓浸出渣64g(含ni 2.5％，cu 5.2％，co 0.04％，s 43.8％)。其中，二段氧壓浸出渣即為硫渣可外售。銅浸出率95％，鎳總浸出率98％，鈷總浸出率97％。

40.實施例2：

41.取200g高冰鎳(含ni 40％，cu 34％，co 0.44％，s 16％)，加水磨礦至90％粒徑小于30μm，向細磨后的礦漿中加入鎳廢電積液(含ni 60g/l)，控制液固比5.5:1，始酸45g/l。將配制好的礦漿加入一段高壓釜進行一段氧壓浸出，同時通入濃度為99vol％的氧氣，控制溫度185℃，壓力為1.45mpa，反應(yīng)時間2.5h，產(chǎn)出一段氧壓浸出液1100ml(含ni 122g/l，cu 1g/l，co 0.74g/l，ph＝3)。所述的壓力為總壓，等于氧分壓加該溫度下的飽和蒸氣壓。其中，鎳浸出率92.5％，鈷浸出率92％。將產(chǎn)出一段氧壓浸出渣即銅渣加入二段氧壓浸出液進行中和，控制液固比2.5:1，溫度65℃，反應(yīng)時間1.2h，產(chǎn)出中和液400ml送后續(xù)工序，產(chǎn)出的中和渣中加入返回的中和液180ml調(diào)漿加入二段高壓釜內(nèi)，同時加入銅廢電積液(含cu 40g/l)，控制液固比2.5:1，始酸95g/l，同時通入濃度為99vol％的氧氣進行二段氧壓浸出，控制溫度175℃，壓力為1.45mpa，反應(yīng)時間2.5h，產(chǎn)出二段氧壓浸出液400ml(含cu 253g/l，ni 11.4g/l，cu 0.13g/l，硫酸42g/l)，產(chǎn)出二段氧壓浸出渣60g(含ni 2.4％，cu 5.1％，co 0.03％，s 42.9％)。其中，二段氧壓浸出渣即為硫渣可外售。銅浸出率95.4％，鎳總浸出率98.2％，鈷總浸出率97.9％。

42.對比例1：

43.重復(fù)實施例1的第一段氧壓浸出，區(qū)別僅在于：控制第一段氧壓浸出的始酸為60g/l。反應(yīng)后，產(chǎn)出一段氧壓浸出液1000ml(含ni 135g/l，cu 15g/l，co 0.83g/l，h2so

4 12g/l)，鎳浸出率94％，鈷浸出率94％，銅浸出率22％。

44.上述對比例1表明，第一段氧壓浸出的始酸高，則一段氧壓浸出的終酸也高，導(dǎo)致

高冰鎳中銅的浸出率高，沒有實現(xiàn)鎳、鈷的選擇性浸出。

45.對比例2：

46.重復(fù)實施例1的第一段氧壓浸出，區(qū)別僅在于：控制第一段氧壓浸出的壓力為1.3mpa。所述的壓力為總壓，等于氧分壓加該溫度下的飽和蒸氣壓。反應(yīng)后，產(chǎn)出一段氧壓浸出液1000ml(含ni 130g/l，cu 1g/l，co 0.78g/l，h2so

4 7g/l)，鎳浸出率88％，鈷浸出率89％，銅浸出率2％。

47.上述對比例2表明，當(dāng)?shù)谝欢窝鯄航鐾ㄈ氲难醴謮航档蜁r，鎳、鈷的浸出率降低。

48.對比例3

49.重復(fù)實施例1的第一段氧壓浸出，區(qū)別僅在于：控制第一段氧壓浸出的壓力為1.6mpa。所述的壓力為總壓，等于氧分壓加該溫度下的飽和蒸氣壓。反應(yīng)后，產(chǎn)出一段氧壓浸出液1000ml(含ni 135g/l，cu 8g/l，co 0.84g/l，ph 3.5)，鎳浸出率94％，鈷浸出率95％，銅浸出率12％。

50.上述對比例3表明，當(dāng)?shù)谝欢窝鯄航鐾ㄈ氲难醴謮涸黾訒r，銅的浸出增加，不能實現(xiàn)鎳、鈷的選擇性浸出。

51.上述實施例闡明的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解為這些實施例僅用于更清楚地說明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落入本技術(shù)所附權(quán)利要求所限定的范圍。技術(shù)特征：

1.一種高冰鎳在硫酸下氧壓浸出方法，其特征在于，包括以下步驟：s1、將高冰鎳加水磨礦制得礦漿；s2、將所述礦漿與酸性溶液混合進行一段氧壓浸出，控制液固比為5-6:1，始酸濃度為40-50g/l，當(dāng)溶液ph值為3-4時，固液分離，獲得一段氧壓浸出液和一段氧壓浸出渣；其中，一段氧壓浸出期間，需通入氧氣，控制浸出溫度為180-190℃，壓力為1.4-1.5mpa，反應(yīng)時間為2-3h；s3、在所述一段氧壓浸出渣中加入酸性溶液進行中和，控制液固比為2.5-3.5:1，溫度為60-70℃，反應(yīng)時間1.0-1.5h，中和至ph為1-2，固液分離，產(chǎn)出中和渣和中和液；s4、向中和渣中加入部分中和液調(diào)漿，同時加入酸性溶液進行二段氧壓浸出，控制液固比為2.5-3.5:1，始酸濃度為90-100g/l，所述二段氧壓浸出終酸濃度為40-50g/l，固液分離，獲得二段氧壓浸出液和二段氧壓浸出渣；其中，二段氧壓浸出期間，需通入氧氣，控制浸出溫度為170-180℃，壓力為1.4-1.5mpa，反應(yīng)時間為2-3h。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高冰鎳在硫酸下氧壓浸出方法，其特征在于，s4中，向中和渣中加入的中和液體積占總中和液體積的40-50％。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高冰鎳在硫酸下氧壓浸出方法，其特征在于，將s4中產(chǎn)出的二段氧壓浸出液作為酸性溶液返回s3中。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高冰鎳在硫酸下氧壓浸出方法，其特征在于，所述一段氧壓浸出液經(jīng)過凈化除雜，得到凈化液送電積，生產(chǎn)電積鎳，獲得的鎳廢電積液作為酸性溶液返回s2中。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高冰鎳在硫酸下氧壓浸出方法，其特征在于，將s3中產(chǎn)出的中和液送電積，生產(chǎn)電積銅，獲得的銅廢電積液作為酸性溶液返回s4中。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高冰鎳在硫酸下氧壓浸出方法，其特征在于，所述礦漿的固相物中，粒徑小于30μm的物料占比≥90wt％。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高冰鎳在硫酸下氧壓浸出方法，其特征在于，所獲得的高冰鎳的各主要成分的含量范圍如下：鎳含量為36-46wt％，銅含量為32-36wt％，鈷含量為0.1-1wt％，硫含量為16-20wt％，各組分的含量之和為100wt％。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的高冰鎳在硫酸下氧壓浸出方法，其特征在于，氧氣的濃度不低于99vol％。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種高冰鎳在硫酸下氧壓浸出方法，將高冰鎳加水磨礦制得礦漿；將所述礦漿與酸性溶液混合并通入氧氣進行一段氧壓浸出，獲得一段氧壓浸出液和一段氧壓浸出渣；在所述一段氧壓浸出渣中加入酸性溶液進行中和，中和至pH為1-2，固液分離，產(chǎn)出中和渣和中和液；向中和渣中加入部分中和液調(diào)漿，同時加入酸性溶液并通入氧氣進行二段氧壓浸出，獲得二段氧壓浸出液和二段氧壓浸出渣。通過一段氧壓浸出實現(xiàn)鎳鈷的浸出，而銅抑制在浸出渣中，實現(xiàn)鎳鈷與銅的分離；然后通過中和以及二段氧壓浸出，實現(xiàn)銅的浸出和酸平衡，大大縮短了浸出流程。流程。流程。

技術(shù)研發(fā)人員：劉自亮 王恒輝 施耘 何醒民

受保護的技術(shù)使用者：長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.06.01

技術(shù)公布日：2022/8/19