[发明专利]从含镍原材料回收镍的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从含镍原材料有效回收镍的方法，更具体地，涉及通过酸浸提从具有高金属含量的镍矿有效回收镍的方法。

背景技术

含镍矿包括褐铁矿和腐泥土，由于它们具有消极特性，所以高耐酸性导致酸溶解反应缓慢。因此，已经提出在高温和高压的高压釜中通过酸溶解来回收镍的各种方法，作为从矿石中有效浸提镍的方法，这些方法全都称作“高压酸浸提（HPAL）”。

当在室温下进行镍浸提反应时，即使是在浸提进行数月或者更久的情况下，镍回收率也无法超过约85%。但是，当采用HPAL方法时，在两小时内的镍浸提的镍回收率大于或等于90%，因此，HPAL法可以被认为是氧化镍矿的湿式冶金的一种典型方法。

韩国专利申请特许公开第2007-7020915号以及日本专利申请特许公开第2010-031341号公开了涉及采用HPAL法对镍进行回收的技术的例子。但是，本发明所述技术领域通常已知HPAL法必须在高温和高压的高压釜中进行，并且只能使用钛，因为其具有强耐酸性。因此，HPAL的设备成本及其维护成本都非常高。

在韩国专利申请特许公开第2009-0031321号中，本发明的发明人提出了一种方法，该方法在用氢还原含镍原材料之后，通过酸浸提来回收镍。前述专利的技术揭示了一种回收石化脱硫废催化剂的残留物用于制备含铁（Fe）和镍（Ni）原材料的方法，该方法包括：在用酸从石化脱硫废催化剂中回收钒（V）和钼（Mo）之后，对残留物进行处理以去除碱性元素；对去除了碱性元素的残留物进行干燥并在还原气氛中加热至600℃-1300℃的温度范围，将残留物中以氧化物形式存在的Ni和Fe还原成金属；用酸对获得的还原产物进行浸提，以选择性溶解铁和镍；过滤溶液以得到含浸提的镍离子和铁离子的溶液；用碱中和含Ni离子和Fe离子的溶液以制备氢氧化铁和氢氧化镍；并对获得的产物进行过滤和干燥，以得到含Fe和Ni的原材料。

但是，在采用前述方法时，当尝试从Ni矿来回收Ni时，需要大量的氢，因此经济因素会受到极大的限制。也就是说，废催化剂残留物通常含有小于或等于15重量%的金属（Fe+Ni），但是镍矿中的金属（Fe+Ni）含量可能非常高（15-65重量%的范围），因此必须使用大量的氢。

因此，存在一种尽可能少地使用氢从Ni矿中回收Ni，来建立更经济的Ni回收方法的需求。

此外，由于镍矿可能包含大量铁，当样品在还原之后析出时，铁可能会与空气中的氧发生氧化反应，因此难以确保安全。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供了一种回收镍（Ni）的改进方法，在该方法中，可以在较低温度范围（25℃-80℃）和大气压下进行Ni回收，使得可以采用由通用材料形成的设备，并且可以以高速进行酸浸提。

本发明的另一个方面提供了这样一种方法，该方法有效解决了由于氧化镍矿中的高铁含量所导致的还原之后的取样过程中产生的氧化所引起的安全限制。

本发明的另一个方法提供了一种循环氢的方法，从而使得Ni回收中氢的使用最小化。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种从含镍原材料中回收镍（Ni）的方法，该方法包括：在550-950℃的温度范围内，采用还原气体来还原含镍原材料，以所述含镍原材料中的（Fe+Ni）的摩尔计，所述还原气体含有大于或等于两倍摩尔量的氢；从还原的含镍原材料制备浆料；通过采用固液分离器对浸提所获得的溶液进行过滤并去除浆料残留物来进行固液分离，以得到含镍溶液；以及从含镍溶液去除铁（Fe）。

所述含镍原材料可以是镍矿火法冶金工艺中得到的粉尘或者是镍矿，当所述含镍原材料是镍矿时，可以通过干燥镍矿，将镍矿研磨成直径小于或等于1mm的颗粒，并在250℃-850℃的温度范围内煅烧颗粒来获得含镍原材料。

此外，含氢的还原气体可以是纯氢气或者氮气和氢气的混合气体。

可以将还原的含镍原材料浸没在含水的氧阻隔罐中来制备浆料。

酸可以是硫酸或盐酸，加入的硫酸的摩尔量可以大于或等于含镍原材料中的（Fe+Ni）的摩尔数，加入的盐酸的摩尔量可以大于或等于含镍原材料中的（Fe+Ni）的摩尔数的两倍。

当溶液的pH在0.1-1.0的范围内的时候，可以终止浸提，所述浸提可以在25℃-80℃的反应温度范围内进行0.5-2小时。

当含镍溶液的pH控制在2.5-5.5的范围内的时候，可以通过注入含氧气体来产生氢氧化铁，并过滤产生的氢氧化铁或采用溶剂萃取方法来去除铁。