：水淬高冰镍硫酸选择性浸出制取电池级高纯硫酸镍工艺的制作方法

：水淬高冰镍硫酸选择性浸出制取电池级高纯硫酸镍工艺的制作方法

专利名称：水淬高镍冰硫酸选择性浸出生产电池级高纯硫酸镍的方法

技术领域：

本发明涉及湿法冶金领域，是一种水淬高镍冰硫酸选择性浸出生产电池级高纯硫酸镍的工艺。

背景技术：

硫酸镍的制备工艺根据原料和产品用途的不同而有所不同。 现有的经典制备工艺是将水淬镍或羰基镍用硫酸溶解，然后蒸发结晶得到富镍溶液。 优点是流程短、产品质量高。 但由于原材料价格较高，通常不采用该工艺。 另一种工艺是以低铜、高哑镍或含镍物料为原料，通过硫酸加压浸出所有有价金属。 ，然后提纯、分离、蒸发、结晶，生成硫酸镍。 但该工艺的提纯分离过程会带入其他杂质离子（如Na+、Cl-等），导致电池级高纯硫酸镍的生产困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种技术先进、生产工艺清洁、无污染、高纯度的高纯硫酸镍水淬选择性浸出生产电池级高纯硫酸镍的工艺。生产效率高、成本低、产品质量好。

解决其技术问题所采用的技术方案是一种用硫酸选择性浸出水淬高冰镍生产电池级高纯硫酸镍的工艺，其特征在于包括以下步骤： -粉碎高哑镍精磨工序1； (b)将细磨后的高冰镍矿浆和液固分离工序6的浸出液送至第一常压浸出工序2； (c)第一常压浸出料浆进入液固分离工序3，分离后的第一常压浸出工序浸出液送至真空蒸发结晶工序10； (d)第一级液固分离的常压浸出渣用于电镀铜，或蒸发结晶过程9中电镀铜的阳极液，或硫酸铜蒸发结晶的母液，稀硫酸为送至浆料预浸泡工序4；

(e)将预浸好的矿浆和氧气直接注入第二阶段压力浸出工艺5； (f)第二级加压浸出的矿浆进入液固分离工序6，分离出的第二级加压浸出液送至第二级加压浸出。 一级常压浸出工艺2； (g)液固分离第二段压浸渣经硫酸和水打浆，进入第三段压浸工序7； (h)第三级压浸出的矿浆进入液固分离工序8，对分离后的第三级浸出渣进行单独处理； (j)液固分离第三段浸出液送至电镀铜，或蒸发结晶工序9，电镀铜生产电铜，或蒸发结晶制备硫酸铜； (k)将液固分离工序3的常压浸出液送至真空蒸发结晶工序10，蒸发结晶出电池级高纯硫酸镍。

精磨工序1中，精磨后的粒度为-320目-0.045mm，占72％，-200目-0.074mm，占90％。

第一阶段常压浸出温度为75~85℃，浸出时间为6~8小时。

制浆预浸工序4中，预浸温度为70～80℃，预浸时间为6～8小时。

第二级加压浸出工艺5的总压力为0.65～0.75MPa，加压浸出时间为3～4小时，加压浸出温度为150～165℃。

第三段加压浸出工序7的总压力为0.6～0.8MPa，加压浸出时间为5～6小时，加压浸出温度为150～170℃。

步骤9铜电解或蒸发结晶的电解液温度为55-60℃，蒸发结晶的蒸发温度为85-90℃，蒸发真空度为0.04MPa，干燥温度为50-60℃。 C。

真空蒸发结晶步骤10的蒸发温度为90℃，真空度为0.06MPa，冷却结晶终点温度为38～40℃。

本发明采用硫酸选择性浸出水淬高冰镍生产电池级高纯硫酸镍的工艺，具有水淬高冰镍原料成本低、工艺先进、消耗低的优点。辅助材料和动力少，劳动生产效率高，产品质量好，生产过程清洁。 、无污染等优点。 该工艺生产的电池级高纯硫酸镍，将产品中难以去除的有害杂质Ca、Mg降低至Ca≤0.001%、Mg≤0.002%，其他各种有害杂质含量均小于0.001%。 由于该产品还含有钴，有利于提高镍氢电池（Ni/MH）正极材料（球形氢氧化镍）的性能。

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施例

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参见图1，采用硫酸选择性浸出水淬高冰镍生产电池级高纯硫酸镍的工艺流程，包括以下步骤：高冰镍水破碎细磨工艺流程一：采用二-分级溢流球磨机自流系列开路细磨； 常压浸出第一阶段步骤2，将细磨的高冰镍矿浆用水和步骤6液固分离的浸出液冲入制浆罐，向制浆罐内不断通入空气，加入93%硫酸，搅拌均匀，进入常压浸出罐进行第三步。 一级常压浸出； 液固分离工序3是将第一级常压浸出液送至浓缩机进行液固分离，分离出的第一级常压浸出液送至真空蒸发结晶工序10； 浆料预浸工序4是将液固分离、铜电解的第一级常压浸出残渣，或蒸发结晶工序9中铜电解的阳极液，或硫酸铜蒸发结晶的母液、水、将空气和93%硫酸注入浆料中。 预浸槽用于预浸； 第二级加压浸出工艺5是将预浸矿浆和氧气直接注入加压釜中进行第二级加压浸出。 液固分离工序6是将压浸矿浆和含酸洗涤水进入浓缩机进行液固分离。 分离出的第二级加压浸出液送至第一级常压浸出工序2； 第三级加压浸出工序7为液固分离。 第二级压浸渣加水、氧气、93%硫酸注入压力釜进行第三级压浸； 液固分离工序8是将第三级加压浸出浆液和含酸洗涤水进入压滤机进行液固分离，分离后的第三级加压浸出渣单独处理。 铜电积（或蒸发结晶）工艺9是将液固分离的第三级加压浸出液进入铜电积生产电铜，或蒸发结晶生产硫酸铜； 真空蒸发结晶工艺10是将液固分离工艺3的常压浸出液进行真空蒸发结晶生产电池级高纯硫酸镍。

水淬高镍冰铜的原料是我公司生产的市售产品。 主要化学成分(%)

Ni60～62； Co0.6～0.9； Cu9～12； Fe2～4； S20～22； SiO2＜0.06； Al2O3＜0.01； CaO＜0.01； 氧化镁0.07； Pb0.014； Zn0.004; 锰＜0.002； As0.042。

93%硫酸是我公司生产的市售产品。

水淬高镍冰铜精磨工艺1、采用两台φ900×溢流式球磨机串联开路精磨，在进料量500~/h、研磨浓度50~60%的条件下，二次后的粒度级细磨分布为-320目（-0.045mm）占72%，-200目（-0.074mm）占90%。

制浆及第一阶段常压浸出工艺2的主要工艺条件为高镍冰镍浸出率15~25%； 制浆浸出矿浆固比7~8/1[m3/t-HGM]压缩空气充气量12~16m3/h·m3矿浆浸出温度：75~85℃，浸出时间：6~8h，浸出终点溶液pH值≥6.3，第一级常压浸出液典型成分：Ni90~95g/l； Cu≤0.002g/l； Fe≤0.002g/升； Co0.7～0.9g/l； PH值≥6.3。

第一阶段常压浸渣的典型成分为Ni40~45%； Cu16~20%； Co0.3~0.4%； Fe4~5%； S19-20%。

Ni的浸出率为15~25%； Cu<o; Fe＜0。

浆料预浸工艺4主要工艺条件：浆料与预浸浆料固比为5.6~6.2/1[m3/t-HGM]。

预浸温度：70~80℃ 曝气量：6~12m3/h·m3 浆料预浸时间：6~8h 预浸终点PH值：1.5~2.5 第二级加压浸出工艺 5 主要工艺条件 压力釜氧气灌装量：6～8m3/hm3 浆料加压釜总压力0.65～0.75MPa，其中釜内氧分压0.15～0.25MPa。 加压浸出时间为3～4h。

加压浸出温度为150~165℃，浸出过程为自加热。

第二级加压浸出液典型成分：Cu5～15g/l； Fe＜1g/l；～4g/l； PH1.5～2.5。

第二级压浸渣的典型成分为Ni5~15%； Cu35~55%； 钴0.15%； Fe8~10%； S20-22%。

第二阶段加压浸出率与第一阶段常压浸出率累计Ni90～95%； 铜≤0； Fe ≤ 0 第三级加压浸出工艺 7 主要工艺条件 浸出浆液固比 5.3/1[m3/t 第二级渣] 溶液含酸5～10g/l。 浸出温度为150~170℃，浸出过程为自加热。

浸出时间 5~6h 加压釜压力 0.6~0.8MPa 充氧量 12~18m3/h m3 浆液 第三阶段加压浸出液典型成分 Ni＜30g/l； Cu80~90g/l； Fe＜0.5g/l；~10g/l。

第三级加压浸出率、第二级加压浸出率、第一级常压浸出率累计Ni99.5%； 钴＞98%； 铜≥90%； S98%； Fe＜0铜电解或蒸发结晶工艺9的主要工艺条件为：电解液温度55～60℃； 蒸发结晶蒸发温度85~90℃； 蒸发真空度0.04MPa； 干燥温度50~60℃。

蒸发结晶生产含钴的高纯硫酸镍。 步骤10.主要工艺条件。 预蒸发液PH 3.5~4.0。 蒸发温度90℃，真空度0.06MPa。 冷却结晶结束温度38~40℃。 通过本发明的方法生产的含钴高纯硫酸。 镍产品经北京理化分析测试中心、北京矿冶研究总院分析检测。 结果（%）如下：

权利要求

1.一种水淬高镍冰硫酸选择性浸出生产电池级高纯硫酸镍的工艺，其特征在于，依次包括以下步骤； (a)水碎高冰镍精磨工艺(1)； (b)细磨的高冰镍浆液将液固分离工序(6)的浸出液送至第一常压浸出工序(2)； (c)第一常压浸出液进入液固分离工序(3)，分离后的第一常压浸出液将加压浸出液送至真空蒸发结晶工序(10)； (d)第一级液固分离的常压浸出渣用于电镀铜，或蒸发结晶过程中电镀铜的阳极液(9)，或蒸发结晶的阳极液和稀释的硫酸铜母液硫酸送至浆液预浸工序（4）； (e)将预浸出的矿浆和氧气直接注入第二级压力浸出工艺(5)； (f)第二级加压浸出工序 矿浆进入液固分离工序(6)，分离出的第二级加压浸出液送至第一级常压浸出工序(2)； (g)液固分离的第二级加压浸出渣用硫酸和水打浆后进入第三级加压浸出工序(7)； (h)第三级压浸料浆进入液固分离工序(8)，将分离出的第三级浸渣单独处理； (j)液固分离将第三段浸出液送至电镀铜或蒸发结晶工序(9)，生成电工铜，或蒸发结晶生成硫酸铜； (k)将液固分离工序(3)的常压浸出液送至真空。 在蒸发结晶步骤(10)中，对电池级高纯硫酸镍进行蒸发结晶。

2.根据权利要求1所述的水淬高镍冰硫酸选择性浸出生产电池级高纯硫酸镍的工艺，其特征在于，所述精磨步骤（1）中精磨后的粒度为320目数-0.045mm占72%，-200目-0.074mm占90%。

3.根据权利要求1所述的水淬高镍冰硫酸选择性浸出生产电池级高纯硫酸镍的工艺，其特征在于，第一常压浸出工序（2）的浸出温度为75-75℃。 85℃，浸出时间6～8h。

4.根据权利要求1所述的水淬高镍冰硫酸选择性浸出生产电池级高纯硫酸镍的工艺，其特征在于，所述矿浆预浸工序（4）的预浸温度为70-80℃，预浸泡6-8小时。

5.根据权利要求1所述的水淬高镍冰硫酸选择性浸出生产电池级高纯硫酸镍的工艺，其特征在于，所述第二加压浸出工序（5）的总压力为0.65〜0.75 MPa，加压浸出时间3~4h，加压浸出温度150~165℃。

6.根据权利要求1所述的水淬高镍冰硫酸选择性浸出生产电池级高纯硫酸镍的工艺，其特征在于，第三级加压浸出工序（7）的总压力为0.6~ 0.8MPa，浸出温度150～170℃，浸出时间5～6h。

7.根据权利要求1所述的水淬高镍冰硫酸选择性浸出生产电池级高纯硫酸镍的工艺，其特征在于，所述铜电解沉积或蒸发结晶步骤中铜电解液的温度为( 9)为55-60℃，蒸发结晶的蒸发温度为85~90℃，蒸发真空度为0.04MPa，干燥温度为50~60℃。

8.根据权利要求1所述的水淬高镍冰硫酸选择性浸出生产电池级高纯硫酸镍的工艺，其特征在于，所述真空蒸发结晶步骤（10）的蒸发温度为90℃。 ，真空度0.06MPa，冷却结晶终点温度38~40℃。

全文摘要

一种水淬高冰镍硫酸选择性浸出生产电池级高纯硫酸镍的工艺。 其特征是：高冰镍细磨，第一段常压浸出，浸出液送蒸发结晶，浸出渣制浆进入预浸。 阶段加压浸出，浸出液送回第一阶段常压浸出，浸渣进入第三阶段加压浸出。 浸出液用于生产电解铜或蒸发结晶生产硫酸铜，是电镀铜的阳极液或蒸发结晶母液。 然后送回矿浆预浸，将第一级常压浸出、第二级加压浸出、第三级加压浸出液真空蒸发结晶，生产电池级高纯硫酸镍。 该工艺具有水淬高金属镍原料成本低、工艺设备和参数先进、辅助材料和动力消耗低、劳动生产效率高、产品质量好、生产过程清洁、无污染等优点。

文件编号 C22B3/1009

公布日期: 2004年11月10日 申请日期: 2003年11月13日 优先权日: 2003年11月13日

发明人 徐广平、康本、周敖东、陈国英、浦东河、姜春生、张国玉、周风云、郑志民、黄振华 申请人：吉林吉恩镍业有限公司