红土镍矿采用HPAL高压酸浸冶炼+萃取镍、钴回收率96%、94%

能源转型时代，镍作为电动化下的第三金属，随着新能源汽车终端需求的爆发和高镍化的逐步推进，动力电池用镍将迎来爆发式增长。全球陆上镍资源中，约60%以红土镍矿形式存在，随着红土镍矿项目的开发越来越多，对红土镍矿资源性质的认识也越来越深入。目前，红土镍矿的冶炼工艺包括火法冶金和湿法冶金两大方向，一般火法冶金适用于镍含量相对较高的硅质-镁质镍矿，湿法冶金适用于镍含量相对较低的褐铁矿型镍矿。

1、红土镍矿湿法冶炼为什么要采用HPAL高压酸浸？

红土镍矿湿法冶金工艺主要有还原焙烧-氨浸（卡隆法）、高压酸浸（HPAL）、常压酸浸（AL）。三种湿法冶金工艺分别适用于不同MgO含量的红土镍矿。由于MgO在反应中会引起不必要的酸消耗，从而增加成本，因此HPAL一般适用于处理Mg含量小于5%的褐铁矿。

HPAL虽然反应条件苛刻，对设备要求严格，资本支出较高，但由于其在镍、钴回收率方面具有明显优势，且能耗和排放相对较低，是当前及未来湿法工艺的主流路线和发展方向。

2.什么是高压酸浸？高压酸浸工艺有哪些优点？

高压酸浸工艺又称HPAL工艺，该工艺一般采用稀硫酸作为浸出溶液，在240-270℃、4-5MPa（约为标准大气压的40-50倍）的高温高压环境下，调整工艺参数，使镍、钴进入浸出液，铁、硅大部分进入渣中，经后续中和、除杂后得到MHP（镍钴氢氧化物）或MSP（镍钴硫化物）。

HPAL工艺的核心是在精确的参数控制下，保证高温高压的反应环境下镍、钴充分浸出，整个工艺流程分为进料制备、高压酸浸、中和剂CCD逆流洗涤、沉淀四个部分。

HPAL工艺经过多年发展，在工艺设计上有了很大的改进，目前全流程镍、钴的回收率可达近96%和94%。随着大型高压反应器制造工艺的逐渐成熟和装备水平的提高，高压酸浸的工艺优势将越来越明显。经过几代发展，在投资、建设周期、爬坡周期等方面都有了明显的提升，HPAL工艺是未来红土镍矿湿法冶金工艺发展的主要方向。

3.高压酸浸工艺两种产品——硫化镍钴（MSP）与氢氧化镍钴（MHP）的比较

回顾历史上的HPAL项目，湿法冶金的直接产品主要有两种：镍钴硫化物（MSP）和镍钴氢氧化物（MHP），两者的区别仅在于最后的沉淀步骤。MSP的镍钴含量较高、水分含量低、纯度高，而MHP的成本较低、制备工艺安全性较好，且易于制取硫酸镍。具体来说：

1、从产品性质上看：MSP镍钴含量较高，镍含量可达55%以上（干基），含水量较低，一般在20%以下。MHP镍含量一般为35%-40%（干基），但产品含水量较高，约为50%-70%。一般认为含水量在50%左右的产品质量比较好。

2、从制备硫酸镍的角度：MSP生产硫酸镍需要高温高压，投资成本较高；而MHP是典型的酸碱中和反应生产硫酸镍，设备要求低，工艺简单，成本低。据SMM数据，MSP生产硫酸镍需要双氧水等氧化剂和高温高压环境，成本投入较大。因此从历史项目来看，MSP多采用电解法制成电镍、电钴。MHP不需要高温高压环境，只需“酸溶-除杂-萃取”即可得到硫酸镍溶液，现金成本低，因此MHP成为硫酸镍主流原料来源。随着印尼HPAL项目的逐步投产，MHP在硫酸镍原料中的占比有望进一步提升。

4、氢氧化镍钴（MHP）—酸溶—除杂—萃取→硫酸镍产品

将镍钴氢氧化物在硫酸和还原剂的作用下进行还原酸溶解浸出，得到浸出液；向浸出液中加入催化剂、氧化剂和中和剂，同时进行催化氧化反应和中和反应，得到第一除杂溶液；将第一除杂溶液经萃取除杂、蒸发结晶，得到硫酸镍。

5、提取除杂核心技术——CWL-M绿色离心提取工艺

红土镍钴浸出液的提取对设备的要求非常高，需要选择性能稳定、耐腐蚀、提取效率高、提取效果好的提取设备。郑州天益萃取推出的CWL-M系列离心萃取机，是结合新型CWL-M新型萃取设备，根据金属提取中的阳离子交换和络合萃取原理而开发的绿色萃取工艺。具有以下特点：①金属提取率高，可达99.9%以上；②工艺流程简单，操作方便；③反萃液质量稳定，可满足不同的生产要求；④处理后残留水溶剂量少，可减轻后续工段的加工压力；⑤萃取设备占地面积小，加工灵活性大。该系列离心萃取设备是红土镍钴浸出液提取的利器，已成功应用于工业生产案例。欢迎来厂参观！