一种镍铜合金的高效浸出方法与流程

本发明属于有色金属湿法冶金，具体涉及一种镍铜合金的高效浸出方法。

背景技术：

1、在镍的冶炼过程中，会产出大量的中间冶炼废渣，这些废渣中不仅含有镍铜等有金属元素，还含有一些贵金属，因此需要对废渣中的金属元素进行回收。但是由于废渣中的成分较为复杂，而且最终需要将贵金属单独回收，所以在现有技术中，通常采用还原熔炼的方法，在产出镍铜合金的同时，还可将贵金属捕收在镍铜合金中。后续为了进一步回收贵金属，需将镍、铜、铁全部浸出，得到富集了贵金属的原料，然后将其做为贵金属生产原料。但是在现有技术中，镍铜合金在浸出过程中易于放出氢气，存在安全隐患，而且浸出渣渣率较高，贵金属富集倍数低，常常不能满足作为贵金属生产原料的倍数要求。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种镍铜合金的高效浸出方法，具体包括以下内容：

2、一种镍铜合金的高效浸出方法，包括以下步骤：

3、(1)氧压转型：将镍铜合金原料与水按照液固比(8-10):1(例如8.2：1、8.4：1、8.6：1、9：1、9.5：1、9.8：1等)混合，得到混合浆料，控制混合浆料的ph值为5-7(例如5.2、5.5、5.8、6、6.2、6.5、6.8等)，使混合浆料在氧分压为1.0-1.5mpa(例如1.1mpa、1.2mpa、1.3mpa、1.4mpa等)、温度为90-130℃(例如95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃等)的条件下进行氧压转型反应，使镍铜合金原料中的铜转型为氧化铜，镍转型为氧化镍；

4、(2)酸溶：待氧压转型反应结束后，立即向混合浆料中加入硫酸溶液进行酸溶反应，控制硫酸与镍铜合金原料的质量比为(1.4-1.7):1；具体可以是1.42：1、1.45：1、1.5：1、1.55：1、1.6：1、1.65：1等。

5、(3)固液分离：将酸溶后的浆料固液分离，得到浸出渣和酸溶液；产出的浸出渣含贵金属，且其中贵金属富集倍数较高，可送贵金属厂处理，产出的酸溶液进入下一工序；

6、(4)中和除杂：向酸溶液中加入含固量10-20％(例如12％、14％、16％、18％、19％等)碳酸镍作为中和剂，调整酸溶液的ph为3.5-4.5(例如3.6、3.8、4.0、4.1、4.2、4.3等)，进行中和除杂反应，控制反应温度为75-85℃(例如76℃、78℃、80℃、82℃、84℃等)；本步骤为了避免引入杂质元素，采用碳酸镍作为中和剂，本步骤的目的是脱除铁等杂质元素；

7、(5)硫化氢沉铜：向中和除杂后的溶液中通入硫化氢，进行硫化氢沉铜反应，控制反应温度为50-70℃(例如52℃、54℃、56℃、58℃、60℃、65℃、68℃等)；本步骤将反应压力控制在一定范围，可以使铜离子形成硫化铜沉淀。

8、(6)固液分离：将硫化氢沉铜后的反应体系进行固液分离，得到硫酸镍溶液和硫化铜，得到的硫化铜可以送铜系统加以利用，同时产出纯净的硫酸镍溶液，可以用于制备硫酸镍结晶。

9、本发明所述镍铜合金原料的成分及质量含量为：ni79-89％、cu10-17％、fe1-3％、其他成分0-1％，所述其他成分中包括杂质和贵金属。

10、优选的，所述步骤(1)的氧压转型反应时间为5-6h，例如5.2h、5.4h、5.6h、5.8h等。

11、优选的，所述步骤(2)的酸溶反应时间为0.5-1h，例如0.6h、0.7h、0.8h、0.9h等。

12、优选的，所述步骤(4)的中和除杂反应时间为2-3h，例如2.2h、2.4h、2.6h、2.8h等。

13、优选的，所述步骤(5)的硫化氢沉铜反应时间为2-4h，例如2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3.5h、3.8h等。

14、优选的，所述步骤(5)的硫化氢沉铜反应在0.3-0.5mpa(例如0.32mpa、0.34mpa、0.36mpa、0.38mpa、0.40mpa、0.42mpa、0.44mpa、0.46mpa、0.48mpa等)的压力下进行，控制反应压力在一定范围，可以促进铜离子形成硫化铜沉淀，提高反应效率。

15、优选的，所述步骤(3)的浸出渣渣率≤3％，富集倍数≥30。此处所述的浸出渣的渣率＝(浸出渣的质量/浸出原料质量)×100％，渣率越低，代表可溶物溶出的越彻底，进而浸出渣中贵金属的富集程度越高。所述富集倍数＝浸出渣中的贵金属浓度/浸出原料中的贵金属浓度，富集倍数越高，代表浸出效果越好。所述浸出原料即镍铜合金原料。

16、本发明的有益效果：

17、(1)本发明公开的镍铜合金的高效浸出方法，将氧压浸出反应过程分成氧压转型和酸溶两个反应过程，避免了反应过程中释放出氢气，大大提高了反应过程的安全性，更加符合安全生产的要求；

18、(2)本发明公开的镍铜合金的高效浸出方法，将氧压浸出反应过程分成氧压转型和酸溶两个反应过程，控制氧压转型反应中镍铜合金原料与水的液固比为(8-10):1、混合浆料的ph值为5-7、氧分压为1.0-1.5mpa、温度为90-130℃，并且在氧压转型反应结束后，立即向混合浆料中加入硫酸溶液，控制硫酸与镍铜合金原料的质量比为(1.4-1.7):1等，采用本发明公开的方法，镍铜的浸出率＞98％，铁的浸出率＞97％，而常规氧压浸出铁的浸出率＜5％。因此本发明公开的方法极大的提高了铁的浸出率，进而大大降低了得到的浸出渣中的杂质含量，降低了浸出渣的渣率，提高了浸出渣中贵金属的富集倍数，本发明公开的方法可控制浸出渣的渣率≤3％，贵金属富集在30倍以上。

技术特征：

1.一种镍铜合金的高效浸出方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种镍铜合金的高效浸出方法，其特征在于，所述步骤(1)的氧压转型反应时间为5-6h。

3.根据权利要求1所述的一种镍铜合金的高效浸出方法，其特征在于，所述步骤(2)的酸溶反应时间为0.5-1h。

4.根据权利要求1所述的一种镍铜合金的高效浸出方法，其特征在于，所述步骤(4)的中和除杂反应时间为2-3h。

5.根据权利要求1所述的一种镍铜合金的高效浸出方法，其特征在于，所述步骤(5)的硫化氢沉铜反应时间为2-4h。

6.根据权利要求1所述的一种镍铜合金的高效浸出方法，其特征在于，所述步骤(5)的硫化氢沉铜反应在0.3-0.5mpa的压力下进行。

7.根据权利要求1-6任一项所述的镍铜合金的高效浸出方法，其特征在于，所述步骤(3)的浸出渣渣率≤3％，富集倍数≥30。

8.根据权利要求1-6任一项所述的镍铜合金的高效浸出方法，其特征在于，所述镍铜合金原料的成分及质量含量为：ni79-89％、cu10-17％、fe1-3％、其他成分0-1％。

技术总结
本发明公开了一种镍铜合金的高效浸出方法，将氧压浸出反应过程分成氧压转型和酸溶两个反应过程，一方面避免了反应过程中释放出氢气，大大提高了反应过程的安全性，更加符合安全生产的要求；另一方面控制氧压转型反应中镍铜合金原料与水的液固比为(8‑10):1、混合浆料的pH值为5‑7、氧分压为1.0‑1.5Mpa、温度为90‑130℃，并且在氧压转型反应结束后，立即向混合浆料中加入硫酸溶液，控制硫酸与镍铜合金原料的质量比为(1.4‑1.7):1等，本发明公开的方法极大的提高了铁的浸出率，进而大大降低了得到的浸出渣中的杂质含量，降低了浸出渣的渣率，提高了浸出渣中贵金属的富集倍数，本发明公开的方法可控制浸出渣的渣率≤3％，贵金属富集在30倍以上。

技术研发人员：贺来荣,郭金权,苏俊敏,赵秀丽,宗红星,张媛庆,陈彩霞,张彦儒,姜海燕,苏玉娟,欧晓健,马军虎,陈小林,席海龙,李全,徐文芳
受保护的技术使用者：金川镍钴研究设计院有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15