[发明专利]由镍铁铜合金制备硫酸镍的方法

说明书

本发明公开了一种由镍铁铜合金制备硫酸镍的方法，该方法是在高压氧气环境下，将镍铁铜合金粉碎料、氨水、硫酸铵和助蚀剂混合，进行浸出，再将浸出后的浆料进行固液分离，向滤液中加入沉淀剂，进行蒸氨，得到含镍浸出液，然后向含镍浸出液中加入萃取剂萃取镍，得到含镍萃取有机相，再向含镍萃取有机相中加入硫酸进行反萃取镍，得到硫酸镍溶液。本发明利用镍与铁的性质不同，对镍铁铜合金进行分离，镍以镍的六氨络合物溶解，铁无法溶解，继续留在固体中，在收集滤液后，加入沉淀剂，并进行蒸氨除铜，氨水得到了回收利用，铜离子则与沉淀剂反应生成硫化铜沉淀，从而去除了滤液中的铜，进一步提高硫酸镍的纯度。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种由镍铁铜合金制备硫酸镍的方法。

背景技术

硫酸镍的分子式是NiSO₄·6H₂O，可以划归于原生镍中的镍盐部分，但不等同于镍盐，镍盐包含硫酸镍。硫酸镍有无水物、六水物和七水物三种形态，商品多是六水物形态。在电镀工业中，硫酸镍是电镀镍和化学镍的主要镍盐，广泛应用于机器、仪器、仪表、医疗器械、家庭用具等制造工业。电池级硫酸镍是三元材料中镍金属的来源，而三元锂电池又是目前发展势头迅猛的新能源电动汽车的动力来源。由于三元锂电池含镍的高低，直接决定电池的带电容量，因此发展高镍的三元锂电池是大势所趋。

硫酸镍的主要原料有高冰镍、镍湿法中间产品、镍豆/镍粉、废镍等。硫酸镍制备路径可以分为下几种：1)硫化镍矿经过火法冶炼、常压酸浸生产出高冰镍，进而制备硫酸镍；2)红土镍矿湿法冶炼中间品，比如冶炼出氢氧化镍钴，或者通过采购氢氧化镍，将其酸浸之后制得硫酸镍；3)纯镍(比如镍板、镍豆/镍粉)经过酸溶，结晶后得到粗制硫酸镍晶体，再经溶解除杂和浓缩备制得到电池级硫酸镍晶体；4)利用红土镍矿RKEF生产镍铁，而后转炉吹炼和加压酸浸，生产出高冰镍，进而制备硫酸镍；5)以废料为原料制取硫酸镍。含镍废料中电镀废料、催化剂、电池废料和废合金等均可用于回收镍。

随着经济的发展，我们对铜、镍的需求在逐步提高，而铜、镍资源逐年降低，势必会枯竭。为了缓解这种资源不足的压力，二次资源的综合利用会越来越重视。

在有色冶炼中，铜、镍常混在一起，其中还夹杂着不少铁，镍铜铁合金的成分一般为Fe 5-55％，Cu 10-45％，Ni 3-45％，工业上一般采用火法或湿法工艺将铜、镍、铁等金属分离，再进一步提纯金属。这些工艺普遍存在生产成本高、工艺流程长，对环境污染大、收率低等问题。

同时镍铜铁合金废料在逐年增加，主要包括机械加工时产生的废料、冶炼过程中产生的废料、工业部门中损坏的合金构件和零件等。另外，目前国内市场上流通的合金废料化学成分以镍、铜、铁为主，加强对此的资源化利用无疑对缓解我国镍、铜资源压力有较为积极的作用。但目前关于此合金废料的利用方式为分类后合金制作工艺中作为合金元素添加剂加入，利用率偏低且经济性表现差。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种一种由镍铁铜合金制备硫酸镍的方法，能够制备出电池级硫酸镍，且该方法具有工艺流程短、辅料消耗量低、镍收率高等优势。

根据本发明的一个方面，提出了一种由镍铁铜合金制备硫酸镍的方法，包括以下步骤：

S1：在高压氧气环境下，将镍铁铜合金粉碎料、氨水、硫酸铵和助蚀剂混合，进行浸出；

S2：将步骤S1浸出后的浆料进行固液分离得到第一滤液和第一滤渣，向第一滤液中加入沉淀剂，进行蒸氨，过滤，得到含镍浸出液；

S3：向含镍浸出液中加入萃取剂萃取镍，静置，分离得到含镍萃取有机相，再向含镍萃取有机相中加入硫酸进行反萃取镍，得到硫酸镍溶液。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述第一滤渣与氨水、硫酸铵和助蚀剂混合，进行二段浸出，固液分离得到第二滤渣和第二滤液，第二滤液回流至步骤S1的浸出工序。