CN112458280A - 利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是提供一种利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法。以低冰镍为浸出固体原料,利用废酸性蚀刻液,替代FeCl3‑HCl作为浸出的浸出剂,包括一次浸出处理,二次浸出处理,萃铜,及除铁质,铜电解等,实现低冰镍低成本浸出;提取条件温和,纯湿法工艺,实现低冰镍直接回收镍钴铜有价金属,工艺流程短,有价金属回收率高。减少了原材料的消耗及生产制备成本。
Description
技术领域
本发明属于湿法冶金领域,具体涉及一种利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法。
背景技术
镍是国民经济、社会发展、国防工业建设必不可少的基础材料和重要的战略物资,在冶金、机械制造、新能源、航天军工等领域应用广泛。全球镍资源储量丰富。据调查,全球镍资源储量约7千多万吨,其中约60%是红土镍矿,约40%是硫化镍矿。我国镍资源85%为较难冶炼的硫化镍矿,其常伴生有Cu和Co。对于该类矿物的冶炼,目前主要采用闪速炉或电炉进行熔炼产生低冰镍,低冰镍经转炉吹炼得到高冰镍,最终高冰镍经精炼获得电解镍或镍化合物。低冰镍吹炼成高冰镍的过程,通常温度需要达到1200-1300℃,吹炼时间长达8-10h,该过程会还产生污染气体SO2,大部分Co及部分Ni和Cu会进入转炉渣。整个吹炼过程能耗高、耗时长、有价金属回收率低、污染大,最重要的是吹炼产出的高冰镍需要进一步通过湿法精炼获得最终镍产品。
低冰镍中主要组成物相为一些硫化物及其硫化物固溶体,如Ni3S2、Cu2S、(Fe,Ni)9S8等,是一种成分较为复杂的物质。目前,国内外对于低冰镍的的处理方法和工艺主要有以下几种:(1)硫化镍可溶阳极电解工艺;(2)硫酸选择性浸出工艺;(3)加压氨浸工艺;(4)氯化浸出工艺。硫化镍可溶阳极电解工艺是发展较早的工艺,整体工艺较为成熟,但总体上该工艺存在镍收率低,贵金属损失大,硫化镍阳极的电流效率低,能耗高等诸多弊端。硫酸选择性浸出工艺是常见的湿法浸出工艺,但对低冰镍而言,因其含有Cu2S、、(Fe,Ni)9S8等成分,在浸出过程中容易生成硫钝化层或铁矾钝化层,导致常压下Ni、Cu等有价金属浸出率低。因此,硫酸浸出通常采用加压浸出或常压-加压结合方式进行以破坏钝化层,但加压浸出过程需高温高压,能耗高且存在一定的安全隐患。氨浸对于有价金属选择性浸出效果好,但需要在较高温度和压力下才能提升浸出率,且具有过程消耗大量的氨、贵金属难以回收等缺点,目前应用较少。氯化浸出是通过氯化使金属矿物中的镍、钴等呈氯化物形态的过程。由于氯和氯化物化学活性极高,生成的氯化物溶解度大,因此在常温、常压下就能达到其他介质中必须在加温、加压下才能达到的技术指标。氯化浸出按浸出剂的不同分为氯气浸出和盐酸浸出,氯气浸出由于对于设备要求高且对人体和环境有害,目前仅在国外及国内少数企业应用且主要以浸出高冰镍为主。盐酸浸出则因浸出条件吻合、选择性好受到广泛关注,特别是在高冰镍浸出工艺上。但现有盐酸浸出镍锍工艺需要通常需要加入氯化铁作为辅助浸出剂,这将在后续除铁工艺上带来大量的铁渣。因此,为了提高镍冶炼过程各有价金属的回收率、降低生产过程能耗和减少环境污染,探索低成本、安全环保及高效的低冰镍冶炼工艺流程具有非常重要的意义。
废酸性蚀刻液是PCB蚀刻过程产生的废液,主要成分为CuCl2、HCl、NH4Cl等主要成分。除此外还含有镍、锡、锌等重金属元素,对环境污染较大,其处理方法多采用碱中和后再用硫酸中和回收硫酸铜产品。处理过程中会消耗大量的碱且产生大量的污泥,容易造成二次污染。因此如何来综合利用这类废酸性蚀刻液为原料对低冰镍进行提取有价金属元素,并回收废物除重金属元素外的,含有的游离酸也有较大的综合利用价值,进行合理回收利用,从而产生较大的经济和环境效益。实现了循环经济发展。
如陈光炬,王会刚,张梅,郭敏。公开的“从低冰镍中高效浸提Ni、Cu、Co”。中国有色金属学报,2017,027(009):1936~1942。是以低冰镍为研究对象,采用FeCl3-HCl溶液体系高效浸提目标金属Ni、Cu、Co,系统地研究FeCl3溶液的浓度、盐酸溶液的浓度、浸出温度和时间对Ni、Cu、Co浸出率的影响,并对Ni的浸出动力学进行探讨。结果表明:在最优浸出条件下,即FeCl3溶液的浓度为1.0mol/L、盐酸溶液的浓度为0.5mol/L、浸出温度90℃、浸出时间7h时,Ni、Cu、Co浸出率分别达到98.4%、98.9%和97.3%。当温度为60~90℃时,Ni的浸出反应符合未反应核收缩模型,代入动力学方程分析后发现,Ni浸出反应过程是界面化学反应控速,表观活化能为38.4kJ/mol。但是该种方法由于是以FeCl3-HCl为浸出剂,存在后续工艺处理过程中的铁渣量大,处理成本高,处理工艺困难等。
还有如中国专利公告号为CN 102206834 B公开的《一种用低冰镍直接生产电解镍的方法》。其为矿产加工领域,涉及富镍产品的生产方法,具体为一种用低冰镍直接生产电解镍的方法,包括将低冰镍进行加压氧浸,将低冰镍料浆,液:固=4:1输送至预浸工段,泵入预浸工段的低压预浸釜内反应,并快速升温1h,温度为60℃—150℃;经预处理后矿浆经闪蒸槽冷却后泵入常压釜调整PH,反应温度为75℃—95℃,PH1.0,反应3h;反应完毕加入钠离子,将预浸好的矿浆泵入氧浸釜,浸出,通入氧气2—3h,温度135℃—165℃,总压0.6—1Mpa等。本发明是一种可不需要做成高冰镍,可减少设备的投入,节约劳动强度和时间,且冶炼效果更好的用低冰镍直接生产电解镍的方法。但是其也存在劳动强度大并且加氧操作的工艺风险相对较高,工艺成本高等。
又如中国专利公告号为CN 107779595公开的《一种低冰镍湿法处理直接分离镍铜的方法》。本发明具体公开了一种低冰镍湿法处理直接分离镍铜的方法,是将低冰镍采用硫酸一段逆流浸出,得到含镍钴铁的一段浸出液以及主要成分为硫化铜和贵金属的一段浸出渣,然后采用一段浸出液对低冰镍进行二段浸出得到镍钴铁的二段浸出液和二段浸出渣,两段浸出所产生的硫化氢气体与二段浸出液进行镍钴硫化沉淀,得到含铁的沉淀后液以及镍钴硫化沉淀渣,最后将沉淀后液进行高温氧化水解除铁工艺。其整个工艺过程实现了镍钴与贵金属和铜的直接分离,避免低冰镍转炉吹炼成高冰镍过程中钴、镍、贵金属等损失较高、物料循环量大、能耗高的弊端,同时省去了传统工艺中高锍磨浮分离镍铜工艺,从而降低了生产能耗,提高了镍、铜、钴和贵金属的回收率。还有中国专利公告号为CN 106587105A公开的《一种印刷电路板中氯化铜酸性蚀刻液的回收方法》,该回收方法包括步骤a-h,在酸性蚀刻液中加入6.5-7.5mol/L的氯化钠溶液,保持温度在25-30℃,将溶液的氯离子浓度控制在3.5-4.5mol/L;b.将步骤a得到的溶液加入到耐腐蚀蒸馏装置中,加热至沸腾,通过回收蒸馏烟气回收盐酸;c.在步骤b蒸馏后的溶液中加入蒸馏水,蒸馏水的体积为蒸馏后溶液体积的4-6倍,并搅拌均匀,温度保持在20-25℃;d.将步骤c得到的溶液进行过滤,除去不溶性杂质,再在过滤后的溶液中加入1-2mol/L的氢氧化钠溶液,将溶液的pH控制在7.5-8,温度保持在15-20℃,在此温度下持续搅拌使溶液生成氢氧化铜沉淀实现了各物质的回收,再通过结晶得到氯化钠,最后通过电解得到单质铜等。
从上述所公开的专利及文献来看,是关于利用湿法工艺从低冰镍中提取有价金属的的文献报道。但是,其均非是采用以废酸性蚀刻液作为浸出工艺中的浸出剂,实现从低冰镍直接回收镍钴铜有价金属的方法,且实现从废酸性蚀刻液中对Cu元素的回收,同时综合利用其中的游离酸的方法,也未在现有的文献中有相关报道。而且,上述现有的技术方案,其工艺相对复杂,生产成本较高。不能以现有的废弃酸性蚀刻液为原料,变废为宝,并实现资源的循环综合利用。
发明内容
为解决现有技术中存在上述的不足之处,本发明提供一种利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法。以低冰镍为浸出固体原料,利用废酸性蚀刻液,替代FeCl3-HCl作为浸出的浸出剂,包括一次浸出处理,二次浸出处理,萃铜,及除铁质,铜电解等,实现低冰镍低成本浸出;提取条件温和,纯湿法工艺,实现低冰镍直接回收镍钴铜有价金属,工艺流程短,有价金属回收率高。减少了原材料的消耗及生产制备成本。
本发明公开一种利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,以低冰镍为浸出原料,包括以下步骤:
1)一次浸出处理:
将低冰镍用酸性蚀刻液进行浸出处理,为一次浸出后溶液,将一次浸出后溶液经过滤得到一次浸出液(含铜镍钴铁的,)以及一次浸出渣,以硫化铜为主且含有部分镍的;
2)、二次浸出处理,
将步骤1)的一次浸出渣用酸性蚀刻液进行二次浸出处理,于二次浸出处理过程中加酸,用以控制二次浸出处理时的浸出溶液的pH,过虑,得到到二次浸出液和二次浸出渣;
3)、萃铜
将步骤1)中的一次浸出液,经精密过滤处理,得精密过滤液,向精密过滤液中加入Cu萃取剂,进行Cu萃取处理,得萃余液和负载有机相,萃余液用碱调节pH后进行除铁处理,除铁后进入镍钴回收系统;负载有机相则经硫酸反萃后得富铜液;
4)、铜电解
将步骤3)的反萃后富铜液,经除油后置于电解槽中,通入直流电进行电解,电积得阴极铜产品,电积贫液返还萃铜工序作为反萃剂使用。
所述的利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,其步骤1)控制浸出处理过程中的低冰镍和酸性蚀刻液液固比为4-6:1、温度为70-90℃、浸出时间为6-8h、终点pH值为1.0-1.5。
所述的利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,其步骤1)一次浸出处理是以二次浸出处理的二次浸出液为底水,将低冰镍采用废酸性蚀刻液进行一次逆流浸出。
所述的利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,其步骤2)二次浸出处理的浸出过程中,控制一次浸出渣和酸性蚀刻液的液固比为4-6:1、温度为80-90℃、浸出时间为6-8h、终点pH值为1.5-2.0;确将二次浸出后溶液进行过滤得到二次浸出液和二次浸出渣,二次浸出液返还至一次浸出工序作为浸出底水,二次浸出渣进入铜冶炼系统。
优选的,是步骤2)二次浸出处理过程中加酸是加入盐酸,控制酸性蚀刻液与盐酸体积比为50-70:1。
所述的利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,其步骤3)控制精密过滤液中固含量小于0.03g/L;所述Cu萃取剂为M5640或LiX984。
所述的利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,其步骤3)所述萃余液用碱调节pH至3.0-4.0后进行除铁处理,控制除铁处理时的反应温度为80-90℃,时间为3.-4.0h。
所述的利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,其所述酸性蚀刻液为废酸性蚀刻液。
所述废酸性蚀刻液主要成分为CuCl2、HCl、NH4Cl溶液的混合溶液;控制废酸性蚀刻液中的Cu2+100-130g/L、Cl-200-280g/L、H+22-4mol/L。
本发明公开的一种利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,其主要生产工艺方法如下:低冰镍、酸性蚀刻液→一次浸出处理→一次浸出液→萃铜→电解→阴极铜。萃铜萃余液→氧化除铁→镍钴回收系统。而一次浸出液→二次浸出处理→二次浸渣→铜冶炼系统回收铜。
本发明公开的一种利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,其制备方法与现有技术相比,本发明方法具有如下的优点:
一是,利用废酸性蚀刻液特性,替代FeCl3-HCl作为氯化浸出的浸出剂,避免引入杂质Fe减少了除铁产生的渣量,实现低冰镍低成本浸出;采用条件温和的纯湿法工艺实现低冰镍直接回收镍钴铜有价金属,工艺流程短,有价金属回收率高。
二是本发明工艺过程实现了低冰镍直接回收镍钴铜有价金属,避免低冰镍转炉吹炼成高冰镍过程有价金属元素的损失率高、能耗大、生产成本高等弊端,工艺流程短;实现了废酸性蚀刻液中Cu元素的回收,同时综合利用其中的游离酸,避免了传统酸性蚀刻处理工艺碱消耗大,易造成二次污染的弊端,实现了危险废物的无害化、减量化、资源化;有价金属回收率高,生产成本低,操作简单,易于工业化。降低采购成本。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明,本发明所述超纯水为去离子水意思相同,本发明除已说明的外,其余的未说明之处均是表示,质量或质量比。
本发明公开的一种利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,以低冰镍为固体浸出原料,以酸性蚀刻液为浸出剂,包括以下步骤:
1)一次浸出处理:
将低冰镍用酸性蚀刻液进行浸出处理,为一次浸出后溶液,将一次浸出后溶液经过滤得到含铜镍钴铁的一次浸出液,以及一次浸出渣,以硫化铜为主且含有部分镍的;以二次浸出处理的二次浸出液为底水,将低冰镍采用废酸性蚀刻液进行一次逆流浸出;控制浸出处理过程中的低冰镍和酸性蚀刻液液固比为4-6:1、温度为70-90℃、浸出时间为6-8h、终点pH值为1.0-1.5;所述酸性蚀刻液可是为废酸性蚀刻液;
2)、二次浸出处理,
将步骤1)的一次浸出渣用酸性蚀刻液进行二次浸出处理,于二次浸出处理过程中加酸,用以控制二次浸出处理时的浸出溶液的pH,过虑,得到到二次浸出液和二次浸出渣;二次浸出处理过程中加酸是加入盐酸,控制酸性蚀刻液与盐酸体积比为50-70:1;控制一次浸出渣和酸性蚀刻液的液固比为4-6:1、温度为80-90℃、浸出时间为6-8h、终点pH值为1.5-2.0;将二次浸出后溶液进行过滤得到二次浸出液和二次浸出渣,二次浸出液返还至一次浸出工序作为浸出底水,二次浸出渣进入铜冶炼系统;
3)、萃铜
将步骤1)中的一次浸出液,经精密过滤处理,得精密过滤液,向精密过滤液中加入Cu萃取剂,进行Cu萃取处理,得萃余液和负载有机相,萃余液用碱调节pH后进行除铁处理,除铁后进入镍钴回收系统;负载有机相则经硫酸反萃后得富铜液;控制精密过滤液中固含量小于0.03g/L;所述Cu萃取剂为M5640或LiX984。所述萃余液用碱调节pH至3.0-4.0后进行除铁处理,控制除铁处理时的反应温度为80-90℃,时间为3.-4.0h;
4)、铜电解
将步骤3)的反萃后富铜液,经除油后置于电解槽中,通入直流电进行电解,电积得阴极铜产品,电积贫液返还萃铜工序作为反萃剂使用。
下面实施例中除下述说明之处外,其余未说明之处均与上述实施方式的说明相同。
实施例1
本发明采用如下技术方案实现:本实施例所述酸性蚀刻液或蚀刻液是采用废酸性蚀刻液意思相同;
原料是:是采用某冶炼厂产的低冰镍其主要成分所占质量比,为镍20.23%、铜44.30%、钴0.73%、铁8.89%。PCB厂产生的废酸性蚀刻液主要成分Cu2+113.90g/L、Cl-254.16g/L、H+3.89mol/L;按如下的工艺操作,具体数据如后所述;
1)、一次浸出或一次浸出处理
以二次浸出液作为底水,将低冰镍采用废酸性蚀刻液进行一次逆流浸出,浸出过程中控制液固比为4-6:1、温度为70-90℃、浸出时间为6-8h、终点pH值为1.0-1.5。将浸出后溶液进行过滤过滤得到含铜镍钴铁的一次浸出液以及以硫化铜为主且含有部分镍的一次浸出渣;实验具体操作为,其具体数据是采用某冶炼厂产的低冰镍其主要成分所占质量比,为镍20.23%、铜44.30%、钴0.73%、铁8.89%。PCB厂产生的废酸性蚀刻液主要成分Cu2+113.90g/L、Cl-254.16g/L、H+3.89mol/L。对该低冰镍用废酸性蚀刻液浸出提取有价金属:称取镍冰铜200g,加入废酸性蚀刻液1000ml,80℃反应6h;过滤得渣a即一次浸出渣下同:145g(干基)渣a即一次浸出渣成份:Ni:4.4%Cu:51.7%Fe:5.66%,过滤得反应后液a即一次浸出液:1000ml,经检测液a中的主要成份为:Ni:34.1g/L Cu:134.73g/L Fe:10.7g/L,溶液的pH值:1.35,
实验数据记录如下表1:
2)、二次浸出或二次浸出处理
将一次浸出渣采用废酸性蚀刻液进行二次浸出,浸出过程补加盐酸以控制pH,控制浸出过程液固比为4-6:1、废酸性蚀刻液与盐酸体积比为50~70:1、温度为80-90℃、浸出时间为6-8h、终点pH值为1.5-2.0;将二次浸出后溶液进行过滤得到二次浸出液和二次浸出渣,二次浸出液返还至一次浸出工序作为浸出底水,二次浸出渣进入铜冶炼系统;
具体操作数据是将上述表1所得浸出渣a:145g,加入蚀刻液600ml,88℃反应8h,反应过程补加浓盐酸浓度为30%,10ml;
反应完成后过滤得渣b即二次浸出渣:98g,二次浸出渣成份为:Ni:0.61%,Cu:49.95%,Fe:4.28%,过滤得溶液b即二次浸出液下同:600ml,溶液b成份:Ni:9.3g/L Cu:153.1g/L Fe:5.36g/L,溶液pH值:1.53;
具体数据记录如下表2:
说明:从上述实验数据结果说明利用本发明的方法铜浸出率高,工艺流程短;铜浸出率高,避免引入杂质Fe,大幅度的减少了除铁产生的铁渣量。
3)、萃铜
将步骤1中的一次浸出液经精密过滤,控制滤液中固含量小于0.03g/L后输送至萃取工段。以M5640或LiX984为萃取剂进行Cu萃取,负载有机经硫酸反萃后得富铜液,萃余液用碱调节pH至3.0-4.0,经80-90℃反应时间3.0-4.0h除铁后进入镍钴回收系统;
4)、铜电解
将反萃后富铜溶液除油后泵入电解槽中,通入直流电进行电解,电积得阴极铜产品,电积贫液返还萃铜工序作为反萃剂使用。
实施例2
本发明采用如下技术方案实现:本实施例所述酸性蚀刻液或蚀刻液是采用废酸性蚀刻液意思相同;
原料是:是采用某冶炼厂产的低冰镍其主要成分所占质量比,为镍20.51%、铜43.90%、钴0.71%、铁9.08%。PCB厂产生的废酸性蚀刻液主要成分Cu2+114.42g/L、Cl-251.24g/L、H+3.68mol/L;按如下的工艺操作,具体数据如后所述;
1)、一次浸出或一次浸出处理
同样以二次浸出液作为底水,将低冰镍采用废酸性蚀刻液进行一次逆流浸出,浸出过程中控制液固比为4-6:1、温度为85℃、浸出时间为7.8h、终点pH值为1.0-1.5。将浸出后溶液进行过滤过滤得到含铜镍钴铁的一次浸出液以及以硫化铜为主且含有部分镍的一次浸出渣;
对该低冰镍用废酸性蚀刻液浸出提取有价金属:称取镍冰铜200g,加入废酸性蚀刻液1000ml,85℃反应7.8h;过滤得渣a即一次浸出渣下同:144.8g(干基),渣a即一次浸出渣成份:Ni:4.51%Cu:50.84%Fe:5.24%,过滤得反应后液a即一次浸出液:1000ml,经检测液a中的主要成份为:Ni:33.4g/L Cu:135.51g/L Fe:10.04g/L,溶液的pH值:1.26,
实验数据记录如下表1:
2)、二次浸出或二次浸出处理
将一次浸出渣采用废酸性蚀刻液进行二次浸出,浸出过程补加盐酸以控制pH,控制浸出过程液固比为4-6:1、废酸性蚀刻液与盐酸体积比为50-70:1、温度为80-90℃、浸出时间为6-8h、终点pH值为1.5-2.0;将二次浸出后溶液进行过滤得到二次浸出液和二次浸出渣,二次浸出液返还至一次浸出工序作为浸出底水,二次浸出渣进入铜冶炼系统;
具体操作是将上述表1所得浸出渣a:144.8g,加入蚀刻液600ml,86℃反应7h,反应过程补加浓盐酸浓度为25%,15ml;
反应完成后过滤得渣b即二次浸出渣:96g,二次浸出渣成份为:Ni:0.62%,Cu:49.82%,Fe:4.26%,过滤得溶液b即二次浸出液下同:600ml,溶液b成份:Ni:9.3g/L Cu:152.9g/L Fe:5.36g/L,溶液pH值:1.55;
具体数据记录如下表2:
说明:从上述实验数据结果说明利用本发明的方法铜浸出率高,工艺流程短;铜浸出率高,避免引入杂质Fe,大幅度的减少了除铁产生的铁渣量。
3)、萃铜
将步骤1中的一次浸出液经精密过滤,控制滤液中固含量小于0.03g/L后输送至萃取工段。以M5640或LiX984为萃取剂进行Cu萃取,负载有机经硫酸反萃后得富铜液,萃余液用碱调节pH至3.0-4.0,经80-90℃反应时间3.0-4.0h除铁后进入镍钴回收系统;
4)、铜电解
将反萃后富铜溶液除油后泵入电解槽中,通入直流电进行电解,电积得阴极铜产品,电积贫液返还萃铜工序作为反萃剂使用。
实施例3
本发明采用如下技术方案实现:本实施例所述酸性蚀刻液或蚀刻液是采用废酸性蚀刻液意思相同;
原料是:是采用某冶炼厂产的低冰镍其主要成分所占质量比,为镍18.43%、铜43.42%、钴0.74%、铁9.02%。PCB厂产生的废酸性蚀刻液主要成分Cu2+112.74g/L、Cl-251.32g/L、H+3.61mol/L;按如下的工艺操作,具体数据如后所述;
1、一次浸出或一次浸出处理
以二次浸出液作为底水,将低冰镍采用废酸性蚀刻液进行一次逆流浸出,浸出过程中控制液固比为4-6:1、温度为70-90℃、浸出时间为6-8h、终点pH值为1.0-1.5。将浸出后溶液进行过滤过滤得到含铜镍钴铁的一次浸出液以及以硫化铜为主且含有部分镍的一次浸出渣;实验具体操作为,其具体数据是采用某冶炼厂产的低冰镍其主要成分所占质量比,对该低冰镍用废酸性蚀刻液浸出提取有价金属:称取镍冰铜200g,加入废酸性蚀刻液1000ml,85℃反应7h;过滤得渣a即一次浸出渣下同:141g(干基)渣a即一次浸出渣成份:Ni:4.2%Cu:50.8%Fe:5.84%,过滤得反应后液a即一次浸出液:1000ml,经检测液a中的主要成份为:Ni:33.81g/L Cu:135.24g/L Fe:10.81g/L,溶液的pH值:1.21,
2、二次浸出或二次浸出处理
将一次浸出渣采用废酸性蚀刻液进行二次浸出,浸出过程补加盐酸以控制pH,控制浸出过程液固比为4-6:1、废酸性蚀刻液与盐酸体积比为50-70:1、温度为80-90℃、浸出时间为6-8h、终点pH值为1.5-2.0;将二次浸出后溶液进行过滤得到二次浸出液和二次浸出渣,二次浸出液返还至一次浸出工序作为浸出底水,二次浸出渣进入铜冶炼系统;
具体操作是将上述表1所得浸出渣a:145g,加入蚀刻液600ml,90℃反应7h,反应过程补加浓盐酸浓度为33%,12ml;
反应完成后过滤得渣b即二次浸出渣:98g,二次浸出渣成份为:Ni:0.61%,Cu:49.95%,Fe:4.28%,过滤得溶液b即二次浸出液下同:600ml,溶液b成份:Ni:9.5g/L Cu:152.1g/L Fe:5.46g/L,溶液pH值:1.62;
3、萃铜
将步骤1中的一次浸出液经精密过滤,控制滤液中固含量小于0.03g/L后输送至萃取工段。以M5640或LiX984为萃取剂进行Cu萃取,负载有机经硫酸反萃后得富铜液,萃余液用碱调节pH至3.0-4.0,经80-90℃反应时间3.0-4.0h除铁后进入镍钴回收系统;
4、铜电解
将反萃后富铜溶液除油后泵入电解槽中,通入直流电进行电解,电积得阴极铜产品,电积贫液返还萃铜工序作为反萃剂使用;
说明:从上述实验数据结果说明利用本发明的方法铜浸出率高,工艺流程短;铜浸出率高,避免引入杂质Fe,大幅度的减少了除铁产生的铁渣量。
对比实施例
同样以某冶炼公司产的低冰镍主要成分所占质量比为镍20.23%、铜44.30%、钴0.73%、铁8.89%。对该低冰镍用普通的浸出提取有价金属,具体步骤按现有的技术方法进行,同时不使用本发明的废酸性蚀刻液作为浸出剂,而是使用FeCl3-HCl作为氯化浸出的浸出剂,浸出过程中产生的铁渣是本发明的两倍以上;而且不能对酸性蚀刻液中的有价金属实现提取的目的。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本范围由所附权利要求及其等同物限定。均落入本专利保护法范围。
Claims (8)
1.一种利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,以低冰镍为浸出原料,包括以下步骤:
1)一次浸出处理:
将低冰镍用酸性蚀刻液进行浸出处理,为一次浸出后溶液,将一次浸出后溶液经过滤得到一次浸出液(含铜镍钴铁的,)以及一次浸出渣,以硫化铜为主且含有部分镍的;
2)、二次浸出处理,
将步骤1)的一次浸出渣用酸性蚀刻液进行二次浸出处理,于二次浸出处理过程中加酸,用以控制二次浸出处理时的浸出溶液的pH,过虑,得到到二次浸出液和二次浸出渣;
3)、萃铜
将步骤1)中的一次浸出液,经精密过滤处理,得精密过滤液,向精密过滤液中加入Cu萃取剂,进行Cu萃取处理,得萃余液和负载有机相,萃余液用碱调节pH后进行除铁处理,除铁后进入镍钴回收系统;负载有机相则经硫酸反萃后得富铜液;
4)、铜电解
将步骤3)的反萃后富铜液,经除油后置于电解槽中,通入直流电进行电解,电积得阴极铜产品,电积贫液返还萃铜工序作为反萃剂使用。
2.根据权利要求1所述的利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,其特征是步骤1)控制浸出处理过程中的低冰镍和酸性蚀刻液液固比为4-6:1、温度为70-90℃、浸出时间为6-8h、终点pH值为1.0-1.5。
3.根据权利要求1或2所述的利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,其特征是步骤1)一次浸出处理是以二次浸出处理的二次浸出液为底水,将低冰镍采用废酸性蚀刻液进行一次逆流浸出。
4.根据权利要求1所述的利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,其特征是步骤2)二次浸出处理的浸出过程中,控制一次浸出渣和酸性蚀刻液的液固比为4-6:1、温度为80-90℃、浸出时间为6-8h、终点pH值为1.5-2.0;将二次浸出后溶液进行过滤得到二次浸出液和二次浸出渣,二次浸出液返还至一次浸出工序作为浸出底水,二次浸出渣进入铜冶炼系统。
5.根据权利要求1或4所述的利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,其特征是步骤2)二次浸出处理过程中加酸是加入盐酸,控制酸性蚀刻液与盐酸体积比为50-70:1。
6.根据权利要求1所述的利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,其特征是步骤3)控制精密过滤液中固含量小于0.03g/L;所述Cu萃取剂为M5640或LiX984。
7.根据权利要求1所述的利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,其特征是步骤3)所述萃余液用碱调节pH至3.0-4.0后进行除铁处理,控制除铁处理时的反应温度为80-90℃,时间为3.-4.0h。
8.根据权利要求1所述的利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法,其特征是所述酸性蚀刻液为废酸性蚀刻液;所述废酸性蚀刻液主要成分为CuCl2、HCl、NH4Cl溶液的混合溶液;控制废酸性蚀刻液中的Cu2+100-130g/L、Cl-200-280g/L、H+2 2-4mol/L。
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