本發(fā)明涉及濕法冶金技術領域，具體而言，涉及一種氫氧化鎳鈷制備硫酸鎳的方法。

背景技術：

目前紅土鎳礦濕法冶金產出大量mhp即氫氧化鎳鈷中間產品，為了得到最終產品硫酸鎳，現(xiàn)有的工藝中后續(xù)往往要將氫氧化鎳鈷中間產品以此經過浸出—除雜—萃取除雜—鎳鈷分離等一系列處理工序，以除去其中的鈷元素以及錳、鐵、鈧、鋁和鉻等雜質元素，得到硫酸鎳溶液。

然而，鎳鈷分離需要在溶液體系中，采用如p204分離錳等雜質，p507萃取劑萃取鈷，鎳剩余在萃余液中。這個過程，需要將含鎳鈷的全部液相經過萃取體系，體積量大，且由于錳、鈷含量較高，所以需要一定的oa比，且采用多級萃取，萃取箱級數(shù)多。因此，采用現(xiàn)有的萃取除雜及鎳鈷分離體系流量巨大，工藝流程繁瑣。隨著三元動力電池的增長，鎳在動力電池中的應用呈現(xiàn)爆發(fā)趨勢，業(yè)界逐漸關注大量氫氧化鎳鈷中間產品如何通過更經濟更高效的濕法冶金流程轉化為硫酸鎳溶液。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種氫氧化鎳鈷制備硫酸鎳的方法，以解決現(xiàn)有技術中氫氧化鎳鈷中間產品制備硫酸鎳產品時存在的萃取除雜及鎳鈷分離體系流量巨大，工藝流程繁瑣等問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種氫氧化鎳鈷制備硫酸鎳的方法，氫氧化鎳鈷中含有雜質錳、雜質鐵、雜質鈧、雜質鋁和雜質鉻，其包括以下步驟：s1，將氫氧化鎳鈷在硫酸、還原劑的作用下進行還原酸溶浸出，得到浸出液；s2，在浸出液中加入催化劑、氧化劑、中和劑，以同時進行催化氧化反應和中和反應，得到第一除雜溶液；s3，將第一除雜溶液進行萃取除雜，蒸發(fā)結晶，得到硫酸鎳；其中，還原劑為二氧化硫或含有二氧化硫的煙氣、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、雙氧水、硫酸亞鐵、硫化亞鐵、亞硫酸氫鈉、亞硫酸銨、亞硫酸氫銨、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈣、硫磺中的一種或多種，催化劑為氯化銨、硫酸銨、硫酸氫銨、亞硫酸銨、亞硫酸氫氨、氨水、氨氣、過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨、硫酸鈉、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、硫酸氫鈉、二氧化硫或含有二氧化硫煙氣、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈣、硫磺中的一種或多種。

進一步地，步驟s1中，還原酸溶浸出過程中，浸出溫度為30～200℃，浸出時間為0.5～2h，浸出終點為ph＝0.5～3，浸出液固比控制在2～8:1。

進一步地，還原劑的用量為與氫氧化鎳鈷中錳的反應化學計量比的0.3～0.8倍。

進一步地，氧化劑為氧氣、壓縮空氣或富氧空氣；優(yōu)選地，催化劑的用量為氫氧化鎳鈷干基重量的1～25％。

進一步地，催化氧化反應和中和反應的時間為1～24h，反應終點ph值控制在2.5～5.5，反應液固比為2～8:1。

進一步地，中和劑為碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈣、氨水、氧化鈣、氫氧化鉀、氧化鎂、碳酸鎂、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎳中的一種或多種。

進一步地，在催化氧化反應和中和反應之后，步驟s2還包括對反應生成的漿料進行過濾以得到第一除雜溶液和鐵鈷錳渣的步驟。

進一步地，步驟s3中，采用p204萃取劑對第一除雜溶液進行萃取除雜。

進一步地，萃取除雜過程中，o/a比為0.1～1:1。

進一步地，萃取除雜過程得到了負載有機相和萃余液，將萃余液進行蒸發(fā)結晶，得到硫酸鎳；且步驟s3還包括：將負載有機相進行反萃，得到雜質硫酸鹽溶液；在雜質硫酸鹽溶液中加入石灰進行中和處理，得到金屬雜質沉淀物。

本發(fā)明提供了一種氫氧化鎳鈷制備硫酸鎳的方法，其采用氫氧化鎳鈷中間產品作為原料，先進行還原酸溶浸出，將其中有價元素溶入液相，然后再進行催化氧化和中和，以將錳鈷鐵等變價金屬沉淀下來，并通過中和反應去除鈧鋁鉻等雜質元素，得到第一除雜溶液。最后，將第一除雜溶液進行深度萃取除雜、蒸發(fā)結晶，得到硫酸鎳晶體產品。

不同于傳統(tǒng)的鎳鈷分離工序，本發(fā)明在還原酸溶浸出工序之后，利用催化氧化的方式使鈷錳鐵與鎳分離，同時利用中和反應使鈧鋁鉻等雜質元素分離。本發(fā)明將錳鈷鐵等變價金屬，在前端采用化學沉淀的方式分離出去，獲得的第一除雜溶液近乎純凈，雜質含量很低，使得后續(xù)的萃取除雜與鎳鈷分離萃取的體系量減小很多，后續(xù)深度萃取除雜體系縮減很多，有效簡化了硫酸鎳的制備工序。同時，本發(fā)明也有效減少了設備投資占地，非常適合工業(yè)化大規(guī)模應用。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施例的氫氧化鎳鈷制備硫酸鎳的方法的流程示意圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。

正如背景技術部分所描述的，現(xiàn)有技術中氫氧化鎳鈷中間產品制備硫酸鎳產品時存在萃取除雜及鎳鈷分離體系流量巨大，工藝流程繁瑣等問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種氫氧化鎳鈷制備硫酸鎳的方法，氫氧化鎳鈷中含有雜質錳、雜質鐵、雜質鈧、雜質鋁和雜質鉻，如圖1所示，該方法包括以下步驟：s1，將氫氧化鎳鈷在硫酸、還原劑的作用下進行還原酸溶浸出，得到浸出液；s2，在浸出液中加入催化劑、氧化劑、中和劑，以同時進行催化氧化反應和中和反應，得到第一除雜溶液；s3，將第一除雜溶液進行萃取除雜，蒸發(fā)結晶，得到硫酸鎳；其中，還原劑為二氧化硫或含有二氧化硫的煙氣、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、雙氧水、硫酸亞鐵、硫化亞鐵、亞硫酸氫鈉、亞硫酸銨、亞硫酸氫銨、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈣、硫磺中的一種或多種，催化劑為氯化銨、硫酸銨、硫酸氫銨、亞硫酸銨、亞硫酸氫氨、氨水、氨氣、過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨、硫酸鈉、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、硫酸氫鈉、二氧化硫或含有二氧化硫煙氣、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈣、硫磺中的一種或多種。

采用氫氧化鎳鈷中間產品作為原料，先進行還原酸溶浸出，將其中有價元素溶入液相，然后再進行催化氧化和中和，以將錳鈷鐵等變價金屬沉淀下來，并通過中和反應去除鈧鋁鉻等雜質元素，得到第一除雜溶液。最后，將第一除雜溶液進行深度萃取除雜、蒸發(fā)結晶，得到硫酸鎳晶體產品。不同于傳統(tǒng)的鎳鈷分離工序，本發(fā)明在還原酸溶浸出工序之后，利用催化氧化的方式使鈷錳鐵與鎳分離，同時利用中和反應使鈧鋁鉻等雜質元素分離，使得體系量減小很多，后續(xù)深度萃取除雜體系縮減很多(比如萃取級數(shù)減少很多)，有效簡化了硫酸鎳的制備工序。尤其是使用上述幾種類型的還原劑和催化劑，在還原酸溶浸出過程中能夠將有價金屬更充分的浸出，并在催化氧化過程中使錳鈷鐵與鎳更充分的分離，從而為減少體系量、簡化工序、保證硫酸鎳回收率提供更結實的基礎。

具體反應原理如下：首先進行了還原反應，二氧化硫等物質將氫氧化鎳鈷中的鈷錳還原浸出，進入溶液中，再通入氧氣加入二氧化硫等物質，此時的二氧化硫等與氧氣組成了強催化氧化的分為，成為非常強的氧化劑，將錳鈷從溶液中氧化沉淀，從而將鎳留在溶液中，進而采用萃取除雜的方式，將剩余的一點點雜質去除，獲得硫酸鎳溶液去做鎳鹽產品。

催化氧化機理如下：

上述強化劑在待浸出體系中的作用原理如下，當溶液中同時存在so2和氧化劑且有fe可起催化作用存在的離子時，會發(fā)生如下反應(1)～(5)(以存在fe離子為例)，生成具有較強氧化性的基團so5·-。

由于so5·-具有較強的氧化性，可將一些金屬fe、mn、co從0價氧化為高價，當控制ph在鐵的沉淀ph范圍中，而鎳以離子存在的情況下，金屬鐵會被直接氧化成為鐵紅或者水合鐵紅的形式，金屬鎳會被直接氧化到離子狀態(tài)，可參考如下化學反應：

為了使氫氧化鎳鈷中間產品中的鎳更充分地酸溶浸出，在一種優(yōu)選的實施方式中，步驟s1中，還原酸溶浸出過程中，浸出溫度為30～200℃，浸出時間為0.5～2h，浸出終點為ph＝0.5～3，浸出液固比控制在2～8:1。更優(yōu)選地，還原劑的用量為與氫氧化鎳鈷中錳的反應化學計量比的0.3～0.8倍。這樣錳元素能夠在進入溶液的同時，釋放夾雜的鎳鈷，進入溶液中，從而有利于提高鎳鈷的浸出率。在實際操作過程中，上述還原酸溶浸出過程可以在常壓下進行，也可以在加壓狀態(tài)下進行，以便提高浸出效率，比如可以在0.1～1.5mpa壓力下進行。

在一種優(yōu)選的實施方式中，氧化劑為氧氣、壓縮空氣或富氧空氣；優(yōu)選地，催化劑的用量為氫氧化鎳鈷干基重量的1～25％。這樣有利于催化氧化反應的充分進行，以便更好地將浸出液中的錳鈷鐵氧化沉淀出來，與鎳充分分離。更優(yōu)選地，催化氧化反應和中和反應的時間為1～24h，反應終點ph值控制在2.5～5.5，反應液固比為2～8:1。這樣雜質元素的分離去除效果更佳。

在一種優(yōu)選的實施方式中，中和劑為碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈣、氨水、氧化鈣、氫氧化鉀、氧化鎂、碳酸鎂、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎳中的一種或多種。采用上述中和劑，一方面對于鈧鋁鉻的去除更有效，另一方面不會引入新的雜質元素，即使引入也能夠在后續(xù)的萃取除雜過程中去除。

上述催化氧化和中和反應過程中，雜質元素經過催化氧化和中和后能夠形成沉淀與鎳元素分離，鎳元素則留在液相中。在一種優(yōu)選的實施方式中，在催化氧化反應和中和反應之后，步驟s2還包括對反應生成的漿料進行過濾以得到第一除雜溶液和鐵鈷錳渣的步驟。在過濾之后，優(yōu)選再將濾餅進行洗滌，形成錳鈷鐵渣，可以單獨處理制備相應金屬產品。

為了進一步改善萃取除雜的效果，在一種優(yōu)選的實施方式中，上述步驟s3中，采用p204萃取劑對第一除雜溶液進行萃取除雜。更優(yōu)選地，萃取除雜過程中，o/a比為1:1。

在一種優(yōu)選的實施方式中，萃取除雜過程得到了負載有機相和萃余液，將萃余液進行蒸發(fā)結晶，得到硫酸鎳；且步驟s3還包括：將負載有機相進行反萃，得到雜質硫酸鹽溶液(雜質包括上述的錳鐵鋁鈧鋅銅等)；在雜質硫酸鹽溶液中加入石灰進行中和處理，得到金屬雜質沉淀物(氫氧化鐵，氫氧化鋁，氫氧化錳，氫氧化鋅，氫氧化銅與石膏的混合物)。反萃過程中優(yōu)選采用硫酸作為反萃劑。

以下結合具體實施例對本申請作進一步詳細描述，這些實施例不能理解為限制本申請所要求保護的范圍。

實施例1

采用mhp氫氧化鎳鈷作為原料，其含水率為60％，干基含鎳40％，含鈷3.5％，含錳6％。

采用常壓浸出，溫度為80℃，浸出時間2h，ph控制2.0，液固比8：1，通入二氧化硫為體系中錳摩爾量的0.8倍。

鎳浸出率99.8％，鈷浸出率99.8％，錳浸出率95％。

之后通入純氧作為氧化劑，加入焦亞硫酸鈉作為催化劑，其中催化劑占原料干重的5％，碳酸鎳作為中和劑，反應溫度為60℃，浸出時間10h，ph控制4.0，液固比8：1。

鈷沉淀率99.9％，錳沉淀率99.5％，硫酸鎳溶液含鈷<5ppm，含錳<10ppm，實現(xiàn)了鎳與錳鈷的化學沉淀分離。

采用p204進行萃取除雜，o/a比為1:1，萃取后獲得純凈硫酸鎳溶液去蒸發(fā)結晶，負載有機相反萃獲得雜質硫酸鹽溶液，進行石灰中和處理。

實施后，將錳等雜質降低至ppm級，鈷富集到錳渣中單獨提取，液相鈷也降低至ppm級，濃度比原工藝中小幾百倍，硫酸鎳液p204萃取除雜工序萃取級數(shù)與p507萃鈷級數(shù)比原有工藝大大降低。

實施例2

采用mhp氫氧化鎳鈷作為原料，其含水率為60％，干基含鎳40％，含鈷3.5％，含錳6％。

采用0.4mpa加壓浸出，溫度為150℃，浸出時間2h，ph控制2.0，液固比8：1，通入二氧化硫，為體系中錳摩爾量的0.8倍。

鎳浸出率99.9％，鈷浸出率99.9％，錳浸出率99％。

之后通入純氧作為氧化劑，加入焦亞硫酸鈉作為催化劑，其中催化劑占原料干重的5％，碳酸鎳作為中和劑，反應溫度為60℃，浸出時間10h，ph控制4.0，液固比8：1。

鈷沉淀率99.9％，錳沉淀率99.5％，硫酸鎳溶液含鈷<5ppm，含錳<10ppm，實現(xiàn)了鎳與錳鈷的化學沉淀分離。

采用p204進行萃取除雜，o/a比為1:1，萃取后獲得純凈硫酸鎳溶液去蒸發(fā)結晶，負載有機相反萃獲得雜質硫酸鹽溶液，進行石灰中和處理。

實施后，將錳等雜質降低至ppm級，鈷富集到錳渣中單獨提取，液相鈷也降低至ppm級，濃度比原工藝中小幾百倍，硫酸鎳液p204萃取除雜工序萃取級數(shù)與p507萃鈷級數(shù)比原有工藝大大降低。

實施例3

采用mhp氫氧化鎳鈷作為原料，其含水率為60％，干基含鎳40％，含鈷3.5％，含錳6％。

采用常壓浸出，溫度為80℃，浸出時間0.5h，ph控制2.0，液固比8：1，通入二氧化硫，為體系中錳摩爾量的0.8倍。

鎳浸出率99.5％，鈷浸出率99.2％，錳浸出率91％。

之后通入純氧作為氧化劑，加入焦亞硫酸鈉作為催化劑，其中催化劑占原料干重的5％，碳酸鎳作為中和劑，反應溫度為60℃，浸出時間10h，ph控制4.0，液固比8：1。

鈷沉淀率99.9％，錳沉淀率99.5％，硫酸鎳溶液含鈷<5ppm，含錳<10ppm，實現(xiàn)了鎳與錳鈷的化學沉淀分離。

采用p204進行萃取除雜，o/a比為1:1，萃取后獲得純凈硫酸鎳溶液去蒸發(fā)結晶，負載有機相反萃獲得雜質硫酸鹽溶液，進行石灰中和處理。

實施后，將錳等雜質降低至ppm級，鈷富集到錳渣中單獨提取，液相鈷也降低至ppm級，濃度比原工藝中小幾百倍，硫酸鎳液p204萃取除雜工序萃取級數(shù)與p507萃鈷級數(shù)比原有工藝大大降低。

實施例4

采用mhp氫氧化鎳鈷作為原料，其含水率為60％，干基含鎳40％，含鈷3.5％，含錳6％。

采用常壓浸出，溫度為80℃，浸出時間2h，ph控制2.0，液固比8：1，加入焦亞硫酸鈉，為體系中錳摩爾量的0.8倍。

鎳浸出率99.8％，鈷浸出率99.8％，錳浸出率95％。

之后通入純氧作為氧化劑，加入焦亞硫酸鈉作為催化劑，其中催化劑占原料干重的5％，碳酸鎳作為中和劑，反應溫度為60℃，浸出時間10h，ph控制4.0，液固比8：1。

采用p204進行萃取除雜，o/a比為1:1，萃取后獲得純凈硫酸鎳溶液去蒸發(fā)結晶，負載有機相反萃獲得雜質硫酸鹽溶液，進行石灰中和處理。

實施后，將錳等雜質降低至ppm級，鈷富集到錳渣中單獨提取，液相鈷也降低至ppm級，濃度比原工藝中小幾百倍，硫酸鎳液p204萃取除雜工序萃取級數(shù)與p507萃鈷級數(shù)比原有工藝大大降低。

實施例5

采用mhp氫氧化鎳鈷作為原料，其含水率為60％，干基含鎳40％，含鈷3.5％，含錳6％。

采用常壓浸出，溫度為80℃，浸出時間2h，ph控制2.0，液固比8：1，通入二氧化硫為體系中錳摩爾量的0.8倍。

鎳浸出率99.8％，鈷浸出率99.8％，錳浸出率95％。

之后通入純氧作為氧化劑，加入二氧化硫為催化劑，其中催化劑占原料干重的5％，碳酸鎳作為中和劑，反應溫度為60℃，浸出時間10h，ph控制4.0，液固比8：1。

鈷沉淀率99.9％，錳沉淀率99.6％，硫酸鎳溶液含鈷<5ppm，含錳<10ppm，實現(xiàn)了鎳與錳鈷的化學沉淀分離。

采用p204進行萃取除雜，o/a比為1:1，萃取后獲得純凈硫酸鎳溶液去蒸發(fā)結晶，負載有機相反萃獲得雜質硫酸鹽溶液，進行石灰中和處理。

實施后，將錳等雜質降低至ppm級，鈷富集到錳渣中單獨提取，液相鈷也降低至ppm級，濃度比原工藝中小幾百倍，硫酸鎳液p204萃取除雜工序萃取級數(shù)與p507萃鈷級數(shù)比原有工藝大大降低。

實施例6

采用mhp氫氧化鎳鈷作為原料，其含水率為60％，干基含鎳40％，含鈷3.5％，含錳6％。

采用常壓浸出，溫度為80℃，浸出時間2h，ph控制2.0，液固比8：1，通入二氧化硫為體系中錳摩爾量的0.8倍。

鎳浸出率99.8％，鈷浸出率99.8％，錳浸出率95％。

之后通入純氧作為氧化劑，加入二氧化硫為催化劑，其中催化劑占原料干重的30％，碳酸鎳作為中和劑，反應溫度為60℃，浸出時間10h，ph控制4.0，液固比8：1。

鈷沉淀率60.1％，錳沉淀率67.1％，硫酸鎳溶液含鈷>3000ppm，含錳>6000ppm，沒有實現(xiàn)鎳與錳鈷的化學沉淀分離。

采用p204進行萃取除雜，o/a比為1:1，萃取后獲得純凈硫酸鎳溶液去蒸發(fā)結晶，負載有機相反萃獲得雜質硫酸鹽溶液，進行石灰中和處理。

實施后，將錳等雜質降低至ppm級，鈷富集到錳渣中單獨提取，液相鈷也降低至ppm級，濃度比原工藝中小幾百倍，硫酸鎳液p204萃取除雜工序萃取級數(shù)與p507萃鈷級數(shù)比原有工藝大大降低。

實施例7

采用mhp氫氧化鎳鈷作為原料，其含水率為60％，干基含鎳40％，含鈷3.5％，含錳6％。

采用常壓浸出，溫度為80℃，浸出時間2h，ph控制2.0，液固比8：1，加入焦亞硫酸鈉為體系中錳摩爾量的0.8倍。

鎳浸出率99.8％，鈷浸出率99.8％，錳浸出率95％。

之后通入純氧作為氧化劑，加入焦亞硫酸鈉作為催化劑，其中催化劑占原料干重的5％，碳酸鎳作為中和劑，反應溫度為60℃，浸出時間10h，ph控制4.0，液固比8：1。

鈷沉淀率99.9％，錳沉淀率99.5％，硫酸鎳溶液含鈷<5ppm，含錳<10ppm，實現(xiàn)了鎳與錳鈷的化學沉淀分離。

采用p204進行萃取除雜，o/a比為1:1，萃取后獲得純凈硫酸鎳溶液去蒸發(fā)結晶，負載有機相反萃獲得雜質硫酸鹽溶液，進行石灰中和處理。

實施后，將錳等雜質降低至ppm級，鈷富集到錳渣中單獨提取，液相鈷也降低至ppm級，濃度比原工藝中小幾百倍，硫酸鎳液p204萃取除雜工序萃取級數(shù)與p507萃鈷級數(shù)比原有工藝大大降低。

實施例8

采用mhp氫氧化鎳鈷作為原料，其含水率為60％，干基含鎳40％，含鈷3.5％，含錳6％。

采用常壓浸出，溫度為80℃，浸出時間2h，ph控制2.0，液固比8：1，加入焦亞硫酸鈉為體系中錳摩爾量的0.4倍。

鎳浸出率96.8％，鈷浸出率95.8％，錳浸出率70％。

之后通入純氧作為氧化劑，加入焦亞硫酸鈉作為催化劑，其中催化劑占原料干重的5％，碳酸鎳作為中和劑，反應溫度為60℃，浸出時間10h，ph控制4.0，液固比8：1。

鈷沉淀率99.9％，錳沉淀率99.5％，硫酸鎳溶液含鈷<5ppm，含錳<10ppm，實現(xiàn)了鎳與錳鈷的化學沉淀分離。

采用p204進行萃取除雜，o/a比為1:1，萃取后獲得純凈硫酸鎳溶液去蒸發(fā)結晶，負載有機相反萃獲得雜質硫酸鹽溶液，進行石灰中和處理。

實施后，將錳等雜質降低至ppm級，鈷富集到錳渣中單獨提取，液相鈷也降低至ppm級，濃度比原工藝中小幾百倍，硫酸鎳液p204萃取除雜工序萃取級數(shù)與p507萃鈷級數(shù)比原有工藝大大降低。

實施例9

采用mhp氫氧化鎳鈷作為原料，其含水率為60％，干基含鎳40％，含鈷3.5％，含錳6％。

采用常壓浸出，溫度為80℃，浸出時間2h，ph控制2.0，液固比8：1，加入雙氧水為體系中錳摩爾量的0.8倍。

鎳浸出率99.8％，鈷浸出率99.8％，錳浸出率95％。

之后通入純氧作為氧化劑，加入焦亞硫酸鈉作為催化劑，其中催化劑占原料干重的5％，碳酸鎳作為中和劑，反應溫度為60℃，浸出時間10h，ph控制4.0，液固比8：1。

鈷沉淀率99.9％，錳沉淀率99.5％，硫酸鎳溶液含鈷<5ppm，含錳<10ppm，實現(xiàn)了鎳與錳鈷的化學沉淀分離。

采用p204進行萃取除雜，o/a比為1:1，萃取后獲得純凈硫酸鎳溶液去蒸發(fā)結晶，負載有機相反萃獲得雜質硫酸鹽溶液，進行石灰中和處理。

實施后，將錳等雜質降低至ppm級，鈷富集到錳渣中單獨提取，液相鈷也降低至ppm級，濃度比原工藝中小幾百倍，硫酸鎳液p204萃取除雜工序萃取級數(shù)與p507萃鈷級數(shù)比原有工藝大大降低。

實施例10

采用mhp氫氧化鎳鈷作為原料，其含水率為60％，干基含鎳40％，含鈷3.5％，含錳6％。

采用常壓浸出，溫度為80℃，浸出時間2h，ph控制2.0，液固比8：1，加入雙氧水為體系中錳摩爾量的0.4倍。

鎳浸出率96.5％，鈷浸出率95.5％，錳浸出率80％。

之后通入純氧作為氧化劑，加入焦亞硫酸鈉作為催化劑，其中催化劑占原料干重的5％，碳酸鎳作為中和劑，反應溫度為60℃，浸出時間10h，ph控制4.0，液固比8：1。

鈷沉淀率99.9％，錳沉淀率99.5％，硫酸鎳溶液含鈷<5ppm，含錳<10ppm，實現(xiàn)了鎳與錳鈷的化學沉淀分離。

采用p204進行萃取除雜，o/a比為1:1，萃取后獲得純凈硫酸鎳溶液去蒸發(fā)結晶，負載有機相反萃獲得雜質硫酸鹽溶液，進行石灰中和處理。

實施后，將錳等雜質降低至ppm級，鈷富集到錳渣中單獨提取，液相鈷也降低至ppm級，濃度比原工藝中小幾百倍，硫酸鎳液p204萃取除雜工序萃取級數(shù)與p507萃鈷級數(shù)比原有工藝大大降低。

實施例11

采用mhp氫氧化鎳鈷作為原料，其含水率為60％，干基含鎳40％，含鈷3.5％，含錳6％。

采用常壓浸出，溫度為80℃，浸出時間2h，ph控制2.0，液固比8：1，加入焦亞硫酸鈉為體系中錳摩爾量的0.8倍。

鎳浸出率99.8％，鈷浸出率99.8％，錳浸出率95％。

之后通入純氧作為氧化劑，加入亞硫酸銨作為催化劑，其中催化劑占原料干重的15％，碳酸鎳作為中和劑，反應溫度為60℃，浸出時間10h，ph控制4.0，液固比8：1。

鈷沉淀率99.9％，錳沉淀率99.9％，硫酸鎳溶液含鈷<5ppm，含錳<10ppm，實現(xiàn)了鎳與錳鈷的化學沉淀分離。

采用p204進行萃取除雜，o/a比為1:1，萃取后獲得純凈硫酸鎳溶液去蒸發(fā)結晶，負載有機相反萃獲得雜質硫酸鹽溶液，進行石灰中和處理。

實施后，將錳等雜質降低至ppm級，鈷富集到錳渣中單獨提取，液相鈷也降低至ppm級，濃度比原工藝中小幾百倍，硫酸鎳液p204萃取除雜工序萃取級數(shù)與p507萃鈷級數(shù)比原有工藝大大降低。

實施例12

采用mhp氫氧化鎳鈷作為原料，其含水率為60％，干基含鎳40％，含鈷3.5％，含錳6％。

采用常壓浸出，溫度為80℃，浸出時間2h，ph控制2.0，液固比8：1，加入焦亞硫酸鈉為體系中錳摩爾量的0.4倍。

鎳浸出率96.8％，鈷浸出率95.8％，錳浸出率70％。

之后通入純氧作為氧化劑，加入亞硫酸鈣作為催化劑，其中催化劑占原料干重的10％，碳酸鎳作為中和劑，反應溫度為60℃，浸出時間10h，ph控制4.0，液固比8：1。

鈷沉淀率98.9％，錳沉淀率98.5％，硫酸鎳溶液含鈷<10ppm，含錳<15ppm，實現(xiàn)了鎳與錳鈷的化學沉淀分離。

采用p204進行萃取除雜，o/a比為1:1，萃取后獲得純凈硫酸鎳溶液去蒸發(fā)結晶，負載有機相反萃獲得雜質硫酸鹽溶液，進行石灰中和處理。

實施后，將錳等雜質降低至ppm級，鈷富集到錳渣中單獨提取，液相鈷也降低至ppm級，濃度比原工藝中小幾百倍，硫酸鎳液p204萃取除雜工序萃取級數(shù)與p507萃鈷級數(shù)比原有工藝大大降低。

實施例13

采用mhp氫氧化鎳鈷作為原料，其含水率為60％，干基含鎳40％，含鈷3.5％，含錳6％。

采用常壓浸出，溫度為80℃，浸出時間2h，ph控制2.0，液固比8：1，加入焦亞硫酸鈉為體系中錳摩爾量的0.4倍。

鎳浸出率96.8％，鈷浸出率95.8％，錳浸出率70％。

之后通入純氧作為氧化劑，加入硫代硫酸鈉作為催化劑，其中催化劑占原料干重的10％，碳酸鎳作為中和劑，反應溫度為60℃，浸出時間10h，ph控制4.0，液固比8：1。

鈷沉淀率94.9％，錳沉淀率94.5％，硫酸鎳溶液含鈷<10ppm，含錳<50ppm，實現(xiàn)了鎳與錳鈷的化學沉淀分離。

采用p204進行萃取除雜，o/a比為1:1，萃取后獲得純凈硫酸鎳溶液去蒸發(fā)結晶，負載有機相反萃獲得雜質硫酸鹽溶液，進行石灰中和處理。

實施后，將錳等雜質降低至ppm級，鈷富集到錳渣中單獨提取，液相鈷也降低至ppm級，濃度比原工藝中小幾百倍，硫酸鎳液p204萃取除雜工序萃取級數(shù)與p507萃鈷級數(shù)比原有工藝大大降低。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。

技術特征：

1.一種氫氧化鎳鈷制備硫酸鎳的方法，所述氫氧化鎳鈷中含有雜質錳、雜質鐵、雜質鈧、雜質鋁和雜質鉻，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

s1，將所述氫氧化鎳鈷在硫酸、還原劑的作用下進行還原酸溶浸出，得到浸出液；

s2，在所述浸出液中加入催化劑、氧化劑、中和劑，以同時進行催化氧化反應和中和反應，得到第一除雜溶液；

s3，將所述第一除雜溶液進行萃取除雜，蒸發(fā)結晶，得到所述硫酸鎳；

其中，所述還原劑為二氧化硫或含有二氧化硫的煙氣、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、雙氧水、硫酸亞鐵、硫化亞鐵、亞硫酸氫鈉、亞硫酸銨、亞硫酸氫銨、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈣、硫磺中的一種或多種，所述催化劑為氯化銨、硫酸銨、硫酸氫銨、亞硫酸銨、亞硫酸氫氨、氨水、氨氣、過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨、硫酸鈉、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、硫酸氫鈉、二氧化硫或含有二氧化硫煙氣、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈣、硫磺中的一種或多種。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟s1中，所述還原酸溶浸出過程中，浸出溫度為30～200℃，浸出時間為0.5～2h，浸出終點為ph＝0.5～3，浸出液固比控制在2～8:1。

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述還原劑的用量為與所述氫氧化鎳鈷中錳的反應化學計量比的0.3～0.8倍。

4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，所述氧化劑為氧氣、壓縮空氣或富氧空氣；優(yōu)選地，所述催化劑的用量為所述氫氧化鎳鈷干基重量的1～25％。

5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述催化氧化反應和所述中和反應的時間為1～24h，反應終點ph值控制在2.5～5.5，反應液固比為2～8:1。

6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述中和劑為碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈣、氨水、氧化鈣、氫氧化鉀、氧化鎂、碳酸鎂、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎳中的一種或多種。

7.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，在所述催化氧化反應和所述中和反應之后，所述步驟s2還包括對反應生成的漿料進行過濾以得到所述第一除雜溶液和鐵鈷錳渣的步驟。

8.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟s3中，采用p204萃取劑對所述第一除雜溶液進行所述萃取除雜。

9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述萃取除雜過程中，o/a比為0.1～1:1。

10.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述萃取除雜過程得到了負載有機相和萃余液，將所述萃余液進行所述蒸發(fā)結晶，得到所述硫酸鎳；且所述步驟s3還包括：將所述負載有機相進行反萃，得到雜質硫酸鹽溶液；在所述雜質硫酸鹽溶液中加入石灰進行中和處理，得到金屬雜質沉淀物。

技術總結

本發(fā)明提供了一種氫氧化鎳鈷制備硫酸鎳的方法。氫氧化鎳鈷中含有雜質錳、雜質鐵、雜質鈧、雜質鋁和雜質鉻，該方法其包括：S1，將氫氧化鎳鈷在硫酸、還原劑的作用下進行還原酸溶浸出，得到浸出液；S2，在浸出液中加入催化劑、氧化劑、中和劑，以同時進行催化氧化反應和中和反應，得到第一除雜溶液；S3，將第一除雜溶液進行萃取除雜，蒸發(fā)結晶，得到硫酸鎳。本發(fā)明有效簡化了硫酸鎳的制備工序，并減少了設備投資占地，非常適合工業(yè)化大規(guī)模應用。

技術研發(fā)人員：孫寧磊;劉誠;李諾;殷書巖;戴江洪;林潔媛;李勇;彭建華

受保護的技術使用者：中國恩菲工程技術有限公司

技術研發(fā)日：2020.10.23

技術公布日：2021.01.12