阅读说明：本技术 一种高杂质碳酸镍的回收方法 (Method for recovering high-impurity nickel carbonate ) 是由 许开华 李琴香 李炳忠 彭亚光 朱少文 于 2018-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高杂质碳酸镍的回收方法,该方法通过采用还原酸浸对碳酸镍进行溶解,并采用黄铁矾除铁原理对浸出液进行除铁处理,获得第一溶液；对除铁后的第一溶液进行除铬处理,获得第二溶液；将第二溶液进行铜萃取,采用P204萃取对铜萃取后的第二溶液进行除杂,再采用P507萃取对除杂后的第二溶液进行镍富集,获得电池级NiSO<Sub>4</Sub>溶液；这样,本发明采用硫酸和还原剂在常压下对碳酸镍进行还原浸出,能够将碳酸镍中的镍浸出,采用黄铁矾原理进行除铁,高效易实施,操作简单,可实现杂质的有效分离,同时可实现有价金属的综合回收。(The invention discloses a method for recovering high-impurity nickel carbonate, which comprises the steps of dissolving nickel carbonate by adopting reduction acid leaching, and removing iron from a leaching solution by adopting an iron removal principle of jarosite to obtain a first solution; performing chromium removal treatment on the first solution subjected to iron removal to obtain a second solution; carrying out copper extraction on the second solution, removing impurities from the second solution after copper extraction by adopting P204 extraction, and carrying out nickel enrichment on the second solution after impurity removal by adopting P507 extraction to obtain battery-grade NiSO 4 A solution; thus, the invention adopts sulfuric acid and reducing agent to carry out reduction leaching on nickel carbonate under normal pressure, and can realize reduction leaching of nickel carbonateThe method has the advantages of leaching nickel in the nickel carbonate, removing iron by adopting an iron vitriol principle, realizing high efficiency, easiness in implementation, simplicity in operation, realizing effective separation of impurities and realizing comprehensive recovery of valuable metals.)

一种高杂质碳酸镍的回收方法

技术领域

本发明属于涉及碳酸镍回收技术领域，具体涉及一种高杂质碳酸镍的回收方法。

背景技术

我国正处于工业化阶段，随着经济发展的加速，对镍的需求也日益增长。从2005年开始中国已取代日本成为世界上镍消费量最大的国家；目前世界65％的镍用于生产不锈钢。随着不锈钢业的快速发展，世界上对镍的需求也不断增加，出现了供不应求的状况。

目前可供人类开发利用的镍资源只限于陆地的硫化镍矿和以红土镍矿为主的氧化镍矿两种，其中硫化矿约占30％，红土镍矿约占70％。硫化镍矿由于其易于开采和利用，已经被大量开发，资源越来越少；但由于红土镍矿中矿物组成复杂多变，用一般的选矿方法回收其中的镍比较困难；而在电池材料的生产过程中，存在大量的碳酸镍废料，但是，现有技术对碳酸镍的回收还存在很大的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种高杂质碳酸镍的回收方法。

本发明提供一种高杂质碳酸镍的回收方法，其方法通过以下步骤实施：

步骤1，采用酸和还原剂对碳酸镍进行还原酸浸，获得浸出液；

步骤2，向所述步骤1获得的浸出液中加入氧化剂，采用黄铁矾除铁原理对所述酸浸后液进行氧化除铁处理，获得第一溶液；

步骤3，对所述步骤2获得的第一溶液进行除铬处理，获得第二溶液；

步骤4，将所述步骤3获得的第二溶液进行铜萃取，采用P204萃取对铜萃取后的所述第二溶液进行除杂，再采用P507萃取对除杂后的所述第二溶液进行镍富集，获得电池级NiSO₄溶液。

上述方案中，所述步骤1中酸为硫酸，所述还原剂为二氧化硫、亚硫酸钠或焦亚硫酸钠中至少一种。

上述方案中，所述步骤1中还原酸浸的反应温度为75～95℃，反应时间为4～8h，pH值小于3。

上述方案中，所述步骤2中氧化剂采用过氧化氢、氯酸钠、空气或纯氧。

上述方案中，所述步骤2中氧化除铁的反应温度为70～95℃，反应时间为1～3h，pH值为1.5～3.0。

上述方案中，步骤3中除铬处理为在反应温度为60～80℃，pH值为3.5～5.5。

上述方案中，所述P204萃取的有机相组成为P204，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为2～4；所述P507萃取的有机相组成为P507，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为3～5。

上述方案中，所述步骤3中将所述步骤2获得的第二溶液进行铜萃取，之后还包括：向所述铜萃取后的萃取液中加入反萃液，获得CuSO₄溶液，采用不溶阳极和永久阴极对所述CuSO₄溶液进行电沉积，获得阴极铜。

上述方案中，所述电沉积的温度为20～50℃，槽电压为1.6～2.5V，电流密度为100～200A/m²，电沉积时间为8～20天。

与现有技术相比，本发明提出了一种高杂质碳酸镍的回收方法，该方法通过采用还原酸浸对碳酸镍进行溶解，并采用黄铁矾除铁原理对浸出液进行除铁处理，获得第一溶液；对除铁后的第一溶液进行除铬处理，获得第二溶液；将第二溶液进行铜萃取，采用P204萃取对铜萃取后的第二溶液进行除杂，再采用P507萃取对除杂后的第二溶液进行镍富集，获得电池级NiSO₄溶液；这样，本发明采用硫酸和还原剂在常压下对碳酸镍进行还原浸出，能够将碳酸镍中的镍浸出，采用黄铁矾原理进行除铁，高效易实施，操作简单，可实现杂质的有效分离，同时可实现有价金属的综合回收。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种高杂质碳酸镍的回收方法的工艺流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种高杂质碳酸镍的回收方法，其方法通过以下步骤实施：

步骤1，将碳酸镍球磨后，筛分后进行称量，将称量好的碳酸镍投入反应槽；采用硫酸和还原剂配制酸浸液，将配制好的酸浸液投入反应槽，调节反应温度为75～95℃，pH值小于3，在常压下反应4～8h后，获得浸出液；

其中，还原剂为二氧化硫、亚硫酸钠或焦亚硫酸钠中至少一种；

步骤2，向反应槽的浸出液中加入氧化剂进行氧化除铁，除铁过程中溶液中的二价铁被氧化，控制反应温度在70～95℃，pH值为1.5～3.0，在常压下氧化除铁1～3h，控制浸出液中的三价铁的含量不超过1g/L，即除铁完成，获得第一溶液；

其中，氧化剂采用过氧化氢、氯酸钠、空气或纯氧；

步骤3，在60～80℃下、pH值为3.5～5.5下对氧化除铁后的第一溶液进行除铬处理，获得第二溶液；

步骤4，将步骤3获得的第二溶液进行铜萃取，获得萃取液，其中，选择的萃取剂为铜萃取剂，相比为1:1～5:1，pH＝2～4；称取铜萃取后的萃取液，采用P204萃取对铜萃取后的萃取液进行除杂，其中，采用P204萃取时，有机相组成为P204，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为2～4；称取P204萃取除杂后的萃余液，再采用P507萃取对P204萃取除杂后的萃余液进行镍富集，其中，采用P507萃取时，有机相组成为P507，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为3～5，最后，获得电池级NiSO₄溶液；镍的浸出率为99.4％。

其中，步骤4中将步骤3获得的第二溶液进行铜萃取，之后还包括：向铜萃取后的萃取液中加入反萃液，获得CuSO₄溶液，采用不溶阳极和永久阴极对CuSO₄溶液进行电沉积，控制电沉积的温度为20～50℃，槽电压为1.6～2.5V，采用100～200A/m²的电流密度电沉积8～20天，最后，通过洗涤和人工剥版后，获得阴极铜；铜的浸出率达到99.5％，铜回收率达99.5％。

本发明提出了一种高杂质碳酸镍的回收方法，该方法通过采用还原酸浸对碳酸镍进行溶解，并采用黄铁矾除铁原理对浸出液进行除铁处理，获得第一溶液；对除铁后的第一溶液进行除铬处理，获得第二溶液；将第二溶液进行铜萃取，采用P204萃取对铜萃取后的第二溶液进行除杂，再采用P507萃取对除杂后的第二溶液进行镍富集，获得电池级NiSO₄溶液；这样，本发明采用硫酸和还原剂在常压下对碳酸镍进行还原浸出，能够将碳酸镍中的镍浸出，采用黄铁矾原理进行除铁，高效易实施，操作简单，可实现杂质的有效分离，同时可实现有价金属的综合回收。

实施例1

本发明实施例1提供一种高杂质碳酸镍的回收方法，其方法通过以下步骤实施：

步骤1，将碳酸镍球磨后，筛分后进行称量，将称量好的碳酸镍投入反应槽；采用硫酸配制酸浸液，将配制好的酸浸液投入反应槽，并向反应槽通入二氧化硫，调节反应温度为75℃，pH值小于3，在常压下反应8h后，获得浸出液；

步骤2，向反应槽的浸出液中加入过氧化氢进行氧化除铁，除铁过程中溶液中的二价铁被氧化，控制反应温度在70℃，pH值为1.5～3.0，在常压下再反应3h，控制浸出液中的三价铁的含量不超过1g/L，即除铁完成，获得第一溶液；

步骤3，在70℃下、pH值为3.5～5.5下对氧化除铁后的第一溶液进行除铬处理，获得第二溶液；

步骤4，将步骤3获得的第二溶液进行铜萃取，获得萃取液，其中，选择的萃取剂为铜萃取剂，相比为1:1～5:1，pH＝2～4；称取铜萃取后的萃取液，采用P204萃取对铜萃取后的萃取液进行除杂，其中，采用P204萃取时，有机相组成为P204，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为2～4；称取P204萃取除杂后的萃余液，再采用P507萃取对P204萃取除杂后的萃余液进行镍富集，其中，采用P507萃取时，有机相组成为P507，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为3～5，最后，获得电池级NiSO₄溶液；镍的浸出率为99.4％。

实施例2

本发明实施例2提供一种高杂质碳酸镍的回收方法，其方法通过以下步骤实施：

步骤1，将碳酸镍球磨后，筛分后进行称量，将称量好的碳酸镍投入反应槽；采用硫酸配制酸浸液，将配制好的酸浸液投入反应槽，并向反应槽通入二氧化硫，调节反应温度为85℃，pH值小于3，在常压下反应6h后，获得浸出液；

步骤2，向反应槽的浸出液中加入过氧化氢进行氧化除铁，除铁过程中溶液中的二价铁被氧化，控制反应温度在85℃，pH值为1.5～3.0，在常压下再反应2h，控制浸出液中的三价铁的含量不超过1g/L，即除铁完成，获得第一溶液；

步骤3，在70℃下、pH值为3.5～5.5下对氧化除铁后的第一溶液进行除铬处理，获得第二溶液；；

步骤4，将步骤3获得的第二溶液进行铜萃取，获得萃取液，其中，选择的萃取剂为铜萃取剂，相比为1:1～5:1，pH＝2～4；称取铜萃取后的萃取液，采用P204萃取对铜萃取后的萃取液进行除杂，其中，采用P204萃取时，有机相组成为P204，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为2～4；称取P204萃取除杂后的萃余液，再采用P507萃取对P204萃取除杂后的萃余液进行镍富集，其中，采用P507萃取时，有机相组成为P507，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为3～5，最后，获得电池级NiSO₄溶液；镍的浸出率为99.5％。

实施例3

本发明实施例3提供一种高杂质碳酸镍的回收方法，其方法通过以下步骤实施：

步骤1，将碳酸镍球磨后，筛分后进行称量，将称量好的碳酸镍投入反应槽；采用硫酸配制酸浸液，将配制好的酸浸液投入反应槽，并向反应槽通入二氧化硫，调节反应温度为95℃，pH值小于3，在常压下反应4h后，获得浸出液；

步骤2，向反应槽的浸出液中加入过氧化氢进行氧化除铁，除铁过程中溶液中的二价铁被氧化，控制反应温度在95℃，pH值为1.5～3.0，在常压下再反应1h，控制浸出液中的三价铁的含量不超过1g/L，即除铁完成，获得第一溶液；

步骤3，在70℃下、pH值为3.5～5.5下对氧化除铁后的第一溶液进行除铬处理，获得第二溶液；

步骤4，将步骤3获得的第二溶液进行铜萃取，获得萃取液，其中，选择的萃取剂为铜萃取剂，相比为1:1～5:1，pH＝2～4；称取铜萃取后的萃取液，采用P204萃取对铜萃取后的萃取液进行除杂，其中，采用P204萃取时，有机相组成为P204，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为2～4；称取P204萃取除杂后的萃余液，再采用P507萃取对P204萃取除杂后的萃余液进行镍富集，其中，采用P507萃取时，有机相组成为P507，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为3～5，最后，获得电池级NiSO₄溶液；镍的浸出率为99.5％。

实施例4

本发明实施例4提供一种高杂质碳酸镍的回收方法，其方法通过以下步骤实施：

步骤1，将碳酸镍球磨后，筛分后进行称量，将称量好的碳酸镍投入反应槽；采用硫酸和亚硫酸钠配制酸浸液，将配制好的酸浸液投入反应槽，调节反应温度为80℃，pH值小于3，在常压下反应6h后，获得浸出液；

步骤2，向反应槽的浸出液中加入氯酸钠进行氧化除铁，除铁过程中溶液中的二价铁被氧化，控制反应温度在92℃，pH值为1.5～3.0，在常压下再反应2h，控制浸出液中的三价铁的含量不超过1g/L，即除铁完成，获得第一溶液；

步骤3，在80℃下、pH值为3.5～5.5下对氧化除铁后的第一溶液进行除铬处理，获得第二溶液；

步骤4，将步骤3获得的第二溶液进行铜萃取，获得萃取液，其中，选择的萃取剂为铜萃取剂，相比为1:1～5:1，pH＝2～4；称取铜萃取后的萃取液，采用P204萃取对铜萃取后的萃取液进行除杂，其中，采用P204萃取时，有机相组成为P204，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为2～4；称取P204萃取除杂后的萃余液，再采用P507萃取对P204萃取除杂后的萃余液进行镍富集，其中，采用P507萃取时，有机相组成为P507，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为3～5，最后，获得电池级NiSO₄溶液；镍的浸出率为99.4％。

实施例5

本发明实施例5提供一种高杂质碳酸镍的回收方法，其方法通过以下步骤实施：

步骤1，将碳酸镍球磨后，筛分后进行称量，将称量好的碳酸镍投入反应槽；采用硫酸和亚硫酸钠配制酸浸液，将配制好的酸浸液投入反应槽，调节反应温度为80℃，pH值小于3，在常压下反应6h后，获得浸出液；

步骤2，向反应槽的浸出液中加入氯酸钠进行氧化除铁，除铁过程中溶液中的二价铁被氧化，控制反应温度在92℃，pH值为1.5～3.0，在常压下再反应2h，控制浸出液中的三价铁的含量不超过1g/L，即除铁完成，获得第一溶液；

步骤3，在70℃下、pH值为3.5～5.5下对氧化除铁后的第一溶液进行除铬处理，获得第二溶液；

步骤4，将步骤3获得的第二溶液进行铜萃取，获得萃取液，其中，选择的萃取剂为铜萃取剂，相比为1:1～5:1，pH＝2～4；称取铜萃取后的萃取液，采用P204萃取对铜萃取后的萃取液进行除杂，其中，采用P204萃取时，有机相组成为P204，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为2～4；称取P204萃取除杂后的萃余液，再采用P507萃取对P204萃取除杂后的萃余液进行镍富集，其中，采用P507萃取时，有机相组成为P507，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为3～5，最后，获得电池级NiSO₄溶液；镍的浸出率为99.4％。

实施例6

本发明实施例6提供一种高杂质碳酸镍的回收方法，其方法通过以下步骤实施：

步骤1，将碳酸镍球磨后，筛分后进行称量，将称量好的碳酸镍投入反应槽；采用硫酸和亚硫酸钠配制酸浸液，将配制好的酸浸液投入反应槽，调节反应温度为80℃，pH值小于3，在常压下反应6h后，获得浸出液；

步骤2，向反应槽的浸出液中加入氯酸钠进行氧化除铁，除铁过程中溶液中的二价铁被氧化，控制反应温度在92℃，pH值为1.5～3.0，在常压下再反应2h，控制浸出液中的三价铁的含量不超过1g/L，即除铁完成，获得第一溶液；

步骤3，在60℃下、pH值为3.5～5.5下对氧化除铁后的第一溶液进行除铬处理，获得第二溶液；

步骤4，将步骤3获得的第二溶液进行铜萃取，获得萃取液，其中，选择的萃取剂为铜萃取剂，相比为1:1～5:1，pH＝2～4；称取铜萃取后的萃取液，采用P204萃取对铜萃取后的萃取液进行除杂，其中，采用P204萃取时，有机相组成为P204，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为2～4；称取P204萃取除杂后的萃余液，再采用P507萃取对P204萃取除杂后的萃余液进行镍富集，其中，采用P507萃取时，有机相组成为P507，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为3～5，最后，获得电池级NiSO₄溶液；镍的浸出率为99.6％。

实施例7

本发明实施例7提供一种高杂质碳酸镍的回收方法，其方法通过以下步骤实施：

步骤1，将碳酸镍球磨后，筛分后进行称量，将称量好的碳酸镍投入反应槽；采用硫酸和焦亚硫酸钠配制酸浸液，将配制好的酸浸液投入反应槽，调节反应温度为82℃，pH值小于3，在常压下反应4.8h后，获得浸出液；

步骤2，向反应槽中通入空气或者纯氧进行氧化除铁，除铁过程中溶液中的二价铁被氧化，控制反应温度在88℃，pH值为1.5～3.0，在常压下再反应2.3h，控制浸出液中的三价铁的含量不超过1g/L，即除铁完成，获得第一溶液；

步骤3，在72℃下、pH值为3.5～5.5下对氧化除铁后的第一溶液进行除铬处理，获得第二溶液；

步骤4，将步骤3获得的第二溶液进行铜萃取，获得萃取液，其中，选择的萃取剂为铜萃取剂，相比为1:1～5:1，pH＝2～4；称取铜萃取后的萃取液，采用P204萃取对铜萃取后的萃取液进行除杂，其中，采用P204萃取时，有机相组成为P204，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为2～4；称取P204萃取除杂后的萃余液，再采用P507萃取对P204萃取除杂后的萃余液进行镍富集，其中，采用P507萃取时，有机相组成为P507，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为3～5，最后，获得电池级NiSO₄溶液；镍的浸出率为99.3％。

其中，步骤4中将步骤3获得的第二溶液进行铜萃取，之后还包括：向铜萃取后的萃取液中加入反萃液，获得CuSO₄溶液，采用不溶阳极和永久阴极对CuSO₄溶液进行电沉积，控制电沉积的温度为20℃，槽电压为2.5V，采用200A/m²的电流密度电沉积20天，最后，通过洗涤和人工剥版后，获得阴极铜；铜的浸出率达到99.5％，铜回收率达99.5％。

实施例8

本发明实施例8提供一种高杂质碳酸镍的回收方法，其方法通过以下步骤实施：

步骤1，将碳酸镍球磨后，筛分后进行称量，将称量好的碳酸镍投入反应槽；采用硫酸和焦亚硫酸钠配制酸浸液，将配制好的酸浸液投入反应槽，调节反应温度为82℃，pH值小于3，在常压下反应4.8h后，获得浸出液；

步骤2，向反应槽中通入空气或者纯氧进行氧化除铁，除铁过程中溶液中的二价铁被氧化，控制反应温度在88℃，pH值为1.5～3.0，在常压下再反应2.3h，控制浸出液中的三价铁的含量不超过1g/L，即除铁完成，获得第一溶液；

步骤3，在72℃下、pH值为3.5～5.5下对氧化除铁后的第一溶液进行除铬处理，获得第二溶液；

步骤4，将步骤3获得的第二溶液进行铜萃取，获得萃取液，其中，选择的萃取剂为铜萃取剂，相比为1:1～5:1，pH＝2～4；称取铜萃取后的萃取液，采用P204萃取对铜萃取后的萃取液进行除杂，其中，采用P204萃取时，有机相组成为P204，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为2～4；称取P204萃取除杂后的萃余液，再采用P507萃取对P204萃取除杂后的萃余液进行镍富集，其中，采用P507萃取时，有机相组成为P507，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为3～5，最后，获得电池级NiSO₄溶液；镍的浸出率为99.4％。

其中，步骤4中将步骤3获得的第二溶液进行铜萃取，之后还包括：向铜萃取后的萃取液中加入反萃液，获得CuSO₄溶液，采用不溶阳极和永久阴极对CuSO₄溶液进行电沉积，控制电沉积的温度为36℃，槽电压为2V，采用160A/m²的电流密度电沉积15天，最后，通过洗涤和人工剥版后，获得阴极铜；铜的浸出率达到99.5％，铜回收率达99.5％。

实施例9

本发明实施例9提供一种高杂质碳酸镍的回收方法，其方法通过以下步骤实施：

步骤1，将碳酸镍球磨后，筛分后进行称量，将称量好的碳酸镍投入反应槽；采用硫酸和焦亚硫酸钠配制酸浸液，将配制好的酸浸液投入反应槽，调节反应温度为82℃，pH值小于3，在常压下反应4.8h后，获得浸出液；

步骤2，向反应槽中通入空气或者纯氧进行氧化除铁，除铁过程中溶液中的二价铁被氧化，控制反应温度在88℃，pH值为1.5～3.0，在常压下再反应2.3h，控制浸出液中的三价铁的含量不超过1g/L，即除铁完成，获得第一溶液；

步骤3，在72℃下、pH值为3.5～5.5下对氧化除铁后的第一溶液进行除铬处理，获得第二溶液；

步骤4，将步骤3获得的第二溶液进行铜萃取，获得萃取液，其中，选择的萃取剂为铜萃取剂，相比为1:1～5:1，pH＝2～4；称取铜萃取后的萃取液，采用P204萃取对铜萃取后的萃取液进行除杂，其中，采用P204萃取时，有机相组成为P204，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为2～4；称取P204萃取除杂后的萃余液，再采用P507萃取对P204萃取除杂后的萃余液进行镍富集，其中，采用P507萃取时，有机相组成为P507，相比为1:1～5:1，逆流萃取，平衡pH值为3～5，最后，获得电池级NiSO₄溶液；镍的浸出率为99.5％。

其中，步骤4中将步骤3获得的第二溶液进行铜萃取，之后还包括：向铜萃取后的萃取液中加入反萃液，获得CuSO₄溶液，采用不溶阳极和永久阴极对CuSO₄溶液进行电沉积，控制电沉积的温度为50℃，槽电压为1.6V，采用100A/m²的电流密度电沉积8天，最后，通过洗涤和人工剥版后，获得阴极铜；铜的浸出率达到99.5％，铜回收率达99.5％。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。