本發(fā)明涉及一種由低冰鎳鈣化焙燒-酸浸高效提取鎳、銅、鈷的方法，屬于綠色化學工藝技術領域。

背景技術：

低冰鎳是傳統(tǒng)火法冶金利用銅鎳精礦提取鎳、銅、鈷等有價金屬的中間產物，高精礦經(jīng)造锍熔煉等工藝后形富鎳、銅、鈷的硫化物共熔體，即低冰鎳，低冰鎳再經(jīng)轉爐吹煉后得到高冰鎳，高冰鎳在經(jīng)過磨浮分離等工藝得到鎳、銅等最終產品，工藝過程繁雜，且有價金屬損失較大，尤其是轉爐吹煉得到高鎳锍過程，更會損失大量的金屬鈷，造成資源的浪費。傳統(tǒng)火法冶金過程還會產生大量二氧化硫，污染環(huán)境。

低冰鎳相對于高精礦，目標金屬元素富集，相對于高冰鎳有價金屬元素損失較少，因此以低冰鎳為對象提取鎳、銅、鈷等金屬元素能夠縮短工藝流程，節(jié)約能耗，減小環(huán)境污染。

中國專利cn102206834a公布了一種利用低冰鎳直接生產電解鎳的方法，將低冰鎳漿料預浸后，再放入高壓反應釜加壓氧浸，可減少投入，節(jié)約勞動的強度和時間，但反應過程需要加壓和通氧氣，對設備要求高。、

中國專利cn102154545a公布了一種低冰鎳高溫氧壓水浸工藝，將低冰鎳經(jīng)過磨礦處理，然后將低冰鎳與水均勻混合成礦漿，將礦漿放入高壓釜內進行高溫氧壓水浸，浸出結束后，固液分離，并采用常規(guī)萃取分離方法分離銅、鈷和鎳。該工藝相對于傳統(tǒng)的火法冶金提高了鈷的回收率，同時也解決了現(xiàn)有技術中采用氧壓酸浸法所存在的環(huán)境污染嚴重問題。但依然屬于需要高壓、通氧氣，對設備要求高，有價金屬回收率不高。

中國專利cn105177307a公布了一種低冰鎳磨浮分離回收銅鎳鈷的方法，包括將低冰鎳進行磨浮分離處理得到含銅礦物和含鎳含鐵礦物，將所述含銅礦物冶煉制得銅產品、鈷產品，將所述含鎳含鐵礦物冶煉制得鐵產品、鎳產品及鈷產品。該工藝雖然也能減少傳統(tǒng)火法冶金轉爐吹煉對有價金屬的損失，但工藝過程復雜，反應過程控制要求高。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種低冰鎳鈣化焙燒-酸浸高效提取鎳、銅、鈷的方法，能簡化工藝流程，減少有價金屬的損失，高效利用資源，且由于鈣化焙燒具有固硫作用，可減少環(huán)境污染。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

本發(fā)明一種由低冰鎳鈣化焙燒-酸浸高效提取鎳、銅、鈷的方法，其特征在于具有如下的過程和步驟：

a．將氧化鈣與低冰鎳按一定質量比為（1～2）：1的比例混合均勻，為使其充分反應，低冰鎳應磨細過200目；

b．將混合后的物料置于坩堝內，敞口，然后在一定溫度500oc-1100oc下，在電阻爐內焙燒1-3h；

c．待物料焙燒完成后，取樣冷卻至室溫；

d．將冷卻后的焙砂置于燒杯中，加入一定體積50-150ml的濃度為2mol/l的稀硫酸，將燒杯置于磁力攪拌器上浸出；溫度為90oc，浸出時間1-2h；

e．焙砂在燒杯中浸出完成后，將混合物趁熱過濾，并用去離子水洗滌燒杯、濾渣3-4次；

f．所得濾液即為富含鎳、銅、鈷的浸出液，可用作提取鎳、銅、鈷；浸出渣在烘箱內烘干后，可作為生產石膏原料。

本發(fā)明所述的一種由低冰鎳鈣化焙燒-酸浸高效提取鎳、銅、鈷的方法，其最優(yōu)選的工藝參數(shù)為：焙燒添加劑為氧化鈣，焙燒時間為2h，氧化鈣與低冰鎳的質量比為1:1，焙燒溫度為1100oc；焙燒產物用100ml濃度為2mol/l的稀硫酸浸出；浸出物過濾后，濾液作為提取鎳、銅、鈷的原料。

本發(fā)明的原理是在高溫下，氧化鈣能吸收焙燒過程產生的二氧化硫，且能完全抑制鐵酸鹽的生成，將鎳、銅、鈷轉變?yōu)檠趸铮谒嵝詶l件下完全浸出。

與傳統(tǒng)火法工藝相比，本發(fā)明具有如下突出的實質性特點和顯著的優(yōu)點：

簡化了工藝流程，縮短時間，節(jié)約成本，且大大減少了轉爐吹煉過程中有價金屬特別是鈷的損失，且由于cao的固硫作用，阻止了焙燒過程so2的排放，有利于保護環(huán)境。

附圖說明

圖1為不同溫度下，cao與低冰鎳質量比為1:1，與低冰鎳混合焙燒2h后，鎳、銅、鈷的浸出率曲線圖。

圖2為1100oc下，cao與低冰鎳不同物料配比時焙燒2h后的鎳、銅、鈷的浸出率曲線圖。

圖3為1100oc下，cao與低冰鎳質量比為1:1，cao與低冰鎳混合焙燒1-3h的鎳、銅和鈷的浸出率曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發(fā)明的具體實施例作進一步的說明。

實施例1

(1)首先稱取1gcao粉末與1g細磨后的低冰鎳，再將兩者混合均勻。

(2)混勻后，將混料平鋪在坩堝底部，敞口，待電阻爐升至設定焙燒溫度1100oc，保溫2h。

(3)焙燒后的物料急速冷卻至室溫后取出，放入250ml燒杯中，加入濃度為2mol/l的稀硫酸100ml。

(4)將燒杯置于磁力攪拌機上攪拌1h，溫度為90oc。

(5)浸出結束后，將漿料趁熱過濾，即得到富含鎳、銅、鈷的浸出液，濾渣烘干后可作為生產石膏的原料。

通過浸出率曲線觀察不同焙燒溫度下鎳、銅、鈷浸出率，如圖1所示。通過鈣化焙燒-硫酸浸出，在1100oc條件下，鎳、銅、鈷的浸出率都能達到90%以上，銅的浸出率能達到97%。

實施例2

(1)首先稱取氧化鈣粉末與細磨后的低冰鎳，并將兩者混合均勻，氧化鈣與低冰鎳的質量比為（1～2）：1。

(2)混勻后，將混料平鋪在坩堝底部，敞口，待電阻爐升至1100oc時放入，保溫3h。

(3)焙燒后的物料急速冷卻至室溫后取出，放入250ml燒杯中，加入2mol/l稀硫酸100ml。

（4）將燒杯置于磁力攪拌機上攪拌1h，溫度為90oc。

（5）浸出結束后，將漿料趁熱過濾，即得到富含鎳、銅、鈷的浸出液，濾渣烘干后可作為生產石膏的原料。

通過浸出率曲線觀察不同原料配比下鎳、銅、鈷浸出率，如圖2所示。通過鈣化焙燒-硫酸浸出，可見氧化鈣添與低冰鎳質量比為1:1時，鎳、銅、鈷的浸出率較高，都能達到90%以上。

實施例3：

(1)首先稱取1g氧化鈣粉末與1g細磨后的低冰鎳，再將兩者混合均勻。

(2)混勻后，將混料平鋪在坩堝底部，敞口，待電阻爐升至1100oc時放入，焙燒保溫1-3h。

(3)焙燒后的物料急速冷卻至室溫后取出，放入250ml燒杯中，加入2mol/l稀硫酸100ml。

（4）將燒杯置于磁力攪拌機上浸出1h，溫度為90oc。

（5）浸出結束后，將漿料趁熱過濾，即得到富含鎳、銅、鈷的浸出液，濾渣烘干后可作為生產石膏的原料。

通過浸出率曲線觀察在1100oc不同焙燒時間下鎳、銅、鈷的浸出率，如圖3所示。通過鈣化焙燒-硫酸浸出，可見焙燒時間在2h情況下，鎳、銅、鈷的浸出率已達到較高浸出率，都能達到90%以上。

技術特征：

技術總結

本發(fā)明涉及一種由低冰鎳鈣化焙燒?酸浸高效提取鎳、銅、鈷的方法，屬于綠色冶金工藝技術領域。一種由低冰鎳鈣化焙燒?酸浸高效提取鎳、銅、鈷的方法，具有如下步驟：將氧化鈣粉末與低冰鎳粉末（小于200目）按質量比為（1～2）：1混合均勻，將混勻后的物料置于坩堝內，敞口，然后在一定的溫度500?1100oC下于電阻爐內焙燒1?3h；待焙燒相應時間后，急速冷卻至室溫，將焙砂置于燒杯中，加濃度為2mol/L的稀硫酸100mL，加熱攪拌浸出，1h后將混合物過濾，即得到富含鎳、銅、鈷的浸出液，可用作提取鎳、銅、鈷；濾渣烘干后可作為制取石膏的原料。相比于傳統(tǒng)火法工藝，簡化工藝流程，減少了有價金屬（尤其是鈷）的損失，且由于氧化鈣的固硫作用，可減小SO2排放，有利于保護環(huán)境。

技術研發(fā)人員：耿淑華;魯雄剛;趙勇;程紅偉;李光石;路長遠;許茜

受保護的技術使用者：上海大學

技術研發(fā)日：2017.07.14

技術公布日：2017.12.15