阅读说明：本技术 一种从混合氢氧化镍钴浸出液中除铁铝的方法 (Method for removing iron and aluminum from mixed nickel cobalt hydroxide leachate ) 是由 郑朝振 刘三平 王海北 秦树辰 张学东 邓超群 周起帆 王玉芳 谢铿 苏立峰 李 于 2020-06-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种从混合氢氧化镍钴浸出液中除铁铝的方法,属于镍钴湿法冶金技术领域。本发明针对现有技术存在的不足,避免现有技术使用氧化钙除铁而引入大量的钙离子,采用一种镍基/钴基沉淀剂(包括混合氢氧化镍钴、氢氧化镍、氢氧化钴、碳酸镍、碳酸钴中的一种或几种)进行除铁铝,除铁渣送酸溶回收镍钴,除铁后液送下一步除杂分离。该新工艺采用镍盐/钴盐作为除铁铝试剂,不引入新的或者已有的杂质离子,可极大减轻硫酸钙结晶对后续萃取的影响,极大地减少除铁铝过程氧化钙的使用量和镍钴损失,是一种高效、绿色的从混合氢氧化镍钴浸出液中除铁铝的方法。(The invention discloses a method for removing iron and aluminum from a mixed nickel cobalt hydroxide leaching solution, belonging to the technical field of nickel cobalt hydrometallurgy. Aiming at the defects of the prior art, the invention avoids the introduction of a large amount of calcium ions due to the iron removal by using calcium oxide in the prior art, adopts a nickel-based/cobalt-based precipitator (comprising one or more of mixed nickel cobalt hydroxide, nickel hydroxide, cobalt hydroxide, nickel carbonate and cobalt carbonate) to remove iron and aluminum, acid dissolution is carried out on the iron-removed slag to recover nickel and cobalt, and the solution after iron removal is sent to the next step for impurity removal and separation. The new process adopts nickel salt/cobalt salt as a reagent for removing iron and aluminum, does not introduce new or existing impurity ions, can greatly reduce the influence of calcium sulfate crystallization on subsequent extraction, greatly reduces the use amount of calcium oxide and the loss of nickel and cobalt in the process of removing iron and aluminum, and is an efficient and green method for removing iron and aluminum from the mixed nickel and cobalt hydroxide leachate.)

一种从混合氢氧化镍钴浸出液中除铁铝的方法

技术领域

本发明属于镍钴湿法冶金领域，涉及一种从混合氢氧化镍钴浸出液中除铁铝的方法。

背景技术

随着硫化镍矿的开采耗竭及对镍的需求不断增加，从储量丰富的红土镍矿中提取镍和钴便不断得到关注。目前对红土镍矿的全湿法处理工艺主要为高压酸浸法。为了运输上的方便及节省成本，常将红土镍矿加工成混合氢氧化镍钴(MHP)中间产品，其经高压酸浸-除杂-中和沉淀所得，混合氢氧化镍钴是生产电池级硫酸镍、电池级硫酸钴等产品的重要的生产原料。

混合氢氧化镍钴生产电池级硫酸镍、电池级硫酸钴多采用湿法冶金工艺，其工序一般包括硫酸浸出、中和除铁铝、萃取除杂、镍钴分离等工艺过程，如江西江钨、金川、华友钴业等公司都采用该法。由于混合氢氧化钴成分复杂，电池级硫酸镍、硫酸钴对杂质要求极其严格，其浸出液除杂及分离工艺尚不完善。混合氢氧化镍钴硫酸浸出液，除Ni、Co外，还含有Fe、Al、Ca、Mg、Cr、Cu、Mn、Zn等元素。大量的常见杂质离子可采用氧化中和法、置换法、硫化物法、氟化物法等除去。

目前，从混合氢氧化镍钴得到的酸性镍钴溶液除铁铝主要采用氧化钙浆液中和法。该工艺广泛被采用，但存在的问题是氧化钙中和除铁铝，得到大量的铁铝渣，其镍含量在6-12％，无法回收造成大量的镍损失，镍损失率为1.5％左右。另一方面，加入的氧化钙向系统引入了Ca离子，镍钴溶液中的Ca离子处于饱和状态，Ca离子在P204萃取和反萃中析出大量的硫酸钙结晶，堵塞管道，严重阻碍萃取的进行，成为混合氢氧化镍钴生产电池级硫酸镍、电池级硫酸钴工艺中亟待解决的技术难题。

人们迫切需要一种从混合氢氧化镍钴浸出液中除铁铝的新方法，避免Ca离子在P204萃取和反萃中析出大量的硫酸钙结晶导致管道堵塞，同时提高镍钴的收率。

发明内容

本发明采用一种镍基/钴基沉淀剂(包括混合氢氧化镍钴、氢氧化镍、氢氧化钴、碳酸镍、碳酸钴中的一种或几种)进行除铁铝，除铁渣送酸溶回收镍钴，除铁后液送下一步除杂分离。该新工艺采用镍盐/钴盐作为除铁铝试剂，不引入新的或者已有的杂质离子，可极大减轻硫酸钙结晶对后续萃取的影响，极大地减少除铁铝过程氧化钙的使用量和镍钴损失。

本发明的目的是提供一种从混合氢氧化镍钴浸出液中除铁铝的方法，该方法采用一种镍基/钴基中和剂中和除铁，不引入新的或者已有的杂质离子，避免现有使用氧化钙除铁而引入大量的钙离子，极大减轻硫酸钙结晶对萃取的影响，是一种高效、绿色的从混合氢氧化镍钴浸出液中除铁铝的方法。

本发明所采用的技术方案如下：

一种从混合氢氧化镍钴浸出液中除铁铝的方法，包括如下步骤：

(1)将混合氢氧化镍钴浸出液加热到一定温度，采用镍基/钴基中和剂调整溶液pH值至设定值，保持一定时间；

(2)矿浆液固分离得到溶液和除铁渣；

(3)溶液通过后续工艺得到镍产品和钴产品，除铁渣送酸溶回收有价金属。

进一步地，步骤(1)中所述的镍基/钴基中和剂为混合氢氧化镍钴、氢氧化镍、氢氧化钴、碳酸镍、碳酸钴、碱式碳酸镍、碱式碳酸钴、氧化钴、氧化镍中的一种或者多种。

进一步地，步骤(1)中所述的镍基/钴基中和剂在一些具体的实施案例中，优选试剂为混合氢氧化镍钴。

进一步地，步骤(1)中所述的温度为25～95℃。

进一步地，步骤(1)中所述的溶液pH值为3.0～5.0。

进一步地，步骤(1)中所述的一定时间为0.5～10h。

本发明提供的一种从混合氢氧化镍钴浸出液中除铁铝的方法，涉及到如下反应原理：

加入的沉淀剂在溶液体系可分解出OH^-或者CO₃ ^2-，与混合氢氧化镍钴浸出液中的残酸发生如下反应：

H⁺+OH^-＝H₂O

2H⁺+CO₃ ^2-＝H₂O+CO₂

镍钴溶液中游离的H⁺与沉淀剂中的OH^-或者CO₃ ^2-发生反应后，游离的H⁺变少，OH^-变多，Fe³⁺和Al³⁺会与OH^-生成沉淀，发生如下反应：

Fe³⁺+3OH^-＝Fe(OH)₃↓

Al³⁺+3OH^-＝Al(OH)₃↓

从而实现铁铝从镍钴溶液的脱除。

本发明具有以下优点：

(1)采用镍基/钴基中和剂中和除铁，避免现有技术使用氧化钙除铁而引入大量的钙离子，极大减轻硫酸钙结晶对萃取的影响，解决了现有技术亟待解决的技术难题。

(2)极大地减少除铁铝过程氧化钙的使用量和相应的镍钴损失。

(3)工艺简单，可操作性强，工业上易于实现。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

实施例1

国外某厂的混合氢氧化镍钴酸浸液成分如下：

元素	Al	Fe	Ca	Co	Cr	Cu	Mg	Mn	Ni	Zn
											成分/(g/L)	0.25	0.50	0.15	9.09	0.025	0.24	1.56	3.54	95.7	1.73

取上述溶液500mL，加热到70℃，加入混合氢氧化镍钴调节溶液pH至3.50，除铁铝时间为3h，液固分离得到除铁铝渣和除铁后液，除铁后液含铁4.5mg/L，含铝63mg/L。

实施例2

国外某厂混合氢氧化镍钴酸性浸出液含铁约为0.1g/L，含铝0.32g/L，取500mL溶液加热到30℃，加入混合氢氧化镍钴调节溶液pH至4.0，除铁铝时间为5h，液固分离得到除铁铝渣和除铁后液，除铁后液含铁2.3mg/L，含铝35mg/L。

实施例3

国外某厂混合氢氧化镍钴酸性浸出液含铁约为0.2g/L，含铝0.44g/L，取500mL溶液加热到90℃，加入混合氢氧化镍钴调节溶液pH至4.5，除铁铝时间为8h，液固分离得到除铁铝渣和除铁后液，除铁后液含铁<1mg/L，含铝16mg/L。

实施例4

国外某厂混合氢氧化镍钴酸性浸出液含铁约为0.12g/L，含铝0.40g/L，取500mL溶液加热到70℃，加入氢氧化镍调节溶液pH至4.0，除铁铝时间为3h，液固分离得到除铁铝渣和除铁后液，除铁后液含铁<1mg/L，含铝36mg/L。

实施例5

国外某厂混合氢氧化镍钴酸性浸出液含铁约为0.18g/L，含铝0.46g/L，取500mL溶液加热到65℃，加入碳酸镍调节溶液pH至4.2，除铁铝时间为3h，液固分离得到除铁铝渣和除铁后液，除铁后液含铁<1mg/L，含铝30mg/L。