10高镍锍选择浸出－电解提取工艺.ppt

高镍锍的选择浸出－电解（氢还原）提取工艺 昆 明 理 工 大 学 真空冶金国家工程实验室 谢克强 概述 传统方法：高镍（铜）锍→磨矿→浮选→硫化镍（粗 镍）阳极电解 缺点：流程繁锁；金属回收率低；返料量大；贵金属 分散。 因此，国内外进行了高镍锍的湿法提取研究。 60年代初，我国郭先人在赵天丛教授指导下进行过高 镍锍直接选择浸出试验，获得了突破，但未工业应用。 概述 国内外工业化的方法： 硫酸选择性浸出→电解（氢还原）法； 氨浸→氢还原法； 氯气（盐酸）浸出→电解（氢还原）法。 其中，氨浸法流程短；返料少；镍回收率高（92％～94％），但由于：钴回收率低，需供入大量的氨和氢，反应较慢，设备较为庞大，设备价格昂贵等，推广受到限制。 主要内容 硫酸选择浸出 硫酸选择性浸出的基本反应和影响因素 哈贾伐尔塔镍精炼厂的实践 镍港精炼厂的实践 新疆阜康冶炼厂的实践 氯化浸出 盐酸浸出 氯气浸出 从氯化镍水溶液中电积镍 物料平衡计算 镍（铜）锍湿法提取方法的比较 小结 硫酸选择浸出 高镍锍细磨后，采用常压与加压相结合 的分段浸出。 第一段：镍、钴选择性地进入溶液→净化 （简单）→ 电解沉淀法（氢还原法）提取 金属镍 第二段：铜、铁、贵金属则抑制于浸出渣中→加压浸出→镍、钴几乎全部浸出，铜部分浸出，从渣回收铜、贵金属 硫酸选择浸出 与传统法比较，一个浸出工序代替高 镍锍磨浮、焙烧、电炉还原熔炼等工序， 因此 基建投资省 流程短 药剂用量少 生产成本低 硫酸选择浸出…基本反应和影响因素 常压浸出时，金属相镍基本全部溶解， Ni3S2溶解三分之一，Cu2S不溶解。 Ni+CuSO4=Cu+NiSO4 Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑ Ni+H2SO4+1/2O2=NiSO4+H2O Co+H2SO4+1/2O2=CoSO4+H2O CuSO4为铜镍废电解液中成分。 硫酸选择浸出…基本反应和影响因素 常压浸出时，鼓入的氧与沉淀的铜反应， 生成的Cu2+也会溶解Ni3S2相中的1/3镍。 Cu+1/2O2=Cu2O Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu＋H2O Ni3S2 +2 Cu2+ ＋1/2O2=2NiS↓+Ni2++Cu2O Ni3S2 +H2SO4＋1/2O2=2NiS ↓ +NiSO4+ H2O 硫酸选择浸出…基本反应和影响因素 当溶液pH值大于3.8时，水溶液中的铜会 生成碱式硫酸铜CuSO4·2Cu(OH)2沉淀。 常压浸出时，合金相中的铁溶解，当pH值 大于2时，则生成针铁矿2α-FeOOH沉淀。 硫酸选择浸出…基本反应和影响因素 加压浸出时，镍、钴几乎全部浸出，铜部分 浸出，从渣回收铜、贵金属。 Cu2S+H2SO4=CuS+CuSO4+H2O Cu+H2SO4+1/2O2=CuSO4+H2O Ni3S2+H2SO4+Cu2O=NiSO4+2NiS+2Cu+H2O NiS+CuSO4=NiSO4+CuS Cu2O+NiS+H2SO4=NiSO4+Cu2S+H2O 硫酸选择浸出…基本反应和影响因素 高镍锍成分影响 Ni/Cu＞2时； Ni/Cu＜2时； 硫酸选择浸出…基本反应和影响因素 磨矿细度影响 粒度＝-200～+270 目时,1.5h完全溶解； 粒度＝-60～+80 目时,2.7h完全溶解； 粒度＝-5～+9 目时,6h也不能完全 溶解； 硫酸选择浸出…基本反应和影响因素 搅拌强度影响 反应为气-液-固多相反应过程，宜采用涡 轮式搅拌器，充分搅拌，使气流分散，固体 悬浮，且有助于气体的吸收。 硫酸选择浸出…基本反应和影响因素 鼓入空气量影响 空气量对反应 影响很大。 温度高，氧在 水溶液溶解度低， 所以温度应适宜。 硫酸选择浸出…基本反应和影响因素 浸出温度影响 适当提高温度， 有助于加速反应， 但温度应适宜。 80℃时时间仅有30℃ 时的25％。 硫酸选择浸出…哈贾伐尔塔镍精炼厂的实践 奥托昆普公司的哈贾伐尔塔 镍精炼厂是最先采用硫酸选 择性浸出法的工厂，1960年 投产，处理高镍锍，粒度0.3 ～0.5mm，成分Ni 60 ～ 65%, Cu 20 ～ 25%, S 6 ～ 7%, Fe 约0.5%, Co 0.7 ～ 1.0%, 金属相占66％，Ni3S2占18％， Cu2S占15％，杂质1％。浸出 参数对浸出过程的作用如图所示。 硫酸选择浸出…哈贾伐尔塔镍精炼