本發明涉及冶金領域，尤其涉及一種高冰鎳的濕法冶煉工藝。

背景技術：

中國作為鎳產品消費大國之一，對鎳產品的需求與日俱增。鎳的主要被用于不銹鋼、合金鋼、特種鋼、鎳基合金、電鍍和非金屬領域。其中，鎳在不銹鋼中的消耗量最大，占總量的2/3以上。由于鎳在各類工業中有重要作用，特別是在軍事工業中的重要地位，因此一直被列為戰略金屬。同時，隨著鎳資源的不斷消耗，優質鎳礦石已經變得越來越少，擺在企業和科研工作者面前最迫切的問題就是如何處理非傳統難冶資源。

目前，高冰鎳的主流處理方法仍是火法過程，將氧化吹煉得到的粗鎳進行電解獲得電鎳。該工藝的優點是規模大、生產能力大，適宜于大型企業，但存在設備龐雜、投資較大、煙氣污染嚴重、電耗較高、以及鎳的直收率低等問題，不利于資源的可持續利用。對于高冰鎳的處理也有很多濕法流程，生產中得到應用的主要有高冰鎳懸浮電解浸出、硫酸常壓浸出、加壓聯合浸出、氯化浸出和加壓氨浸，它們最終仍是通過電解獲得電解鎳和液相氫還原獲得鎳粉，這些工藝技術要求高，設備也較復雜。

因此，確有必要研究一種成本較低、易于控制、操作簡便的高冰鎳氧化焙砂濕法提取分離的方法，推動高冰鎳資源的可持續利用以及生產多樣化的鎳產品。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種成本較低、易于控制、操作簡便、可以實現產業化的濕法提取高冰鎳氧化焙砂中鎳的方法。

為了實現上述目的，本發明采取如下的技術解決方案：

一種濕法提取高冰鎳氧化焙砂中鎳的方法，包括如下步驟：

(1)細磨高冰鎳氧化焙砂；

(2)將細磨后的高冰鎳氧化焙砂在5.0℃-30.0℃條件下，按液固比為4-20，在酸性溶液中浸出，所述液固比為液體體積與固體質量的比值；

(3)將步驟(2)所得的浸出渣在40.0℃-80.0℃條件下，按液固比為4-20，在酸性溶液中浸出，所述液固比為液體體積與固體質量的比值，取浸出液實現鎳的提取；

經本發明所述提取高冰鎳氧化焙砂中鎳的方法的步驟(2)處理后，銅元素進入浸出液，鎳元素留在浸出渣中，實現大部分銅元素和鎳元素的初步分離。

經本發明所述提取高冰鎳氧化焙砂中鎳的方法的步驟(3)處理后，鎳元素和剩余銅元素進入浸出液，鐵元素留在浸出渣中，實現鎳元素的提取以及鎳元素和鐵元素的分離。

優選的，經步驟(1)細磨得到的高冰鎳氧化焙砂的粒度為100目-300目。

優選的，所述步驟(2)中，所述酸性溶液的濃度為1.0mol/L-14.0mol/L。

優選的，所述步驟(2)中，浸出時間為0.5h-10h。

優選的，所述步驟(3)中，所述酸性溶液濃度為1.0mol/L-12.0mol/L。

優選的，所述步驟(3)中，浸出時間為1h-20h。

優選的，所述步驟(2)和步驟(3)中，所述酸性溶液為硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸中的一種或幾種。

本發明的優點在于：

本發明提供了一種濕法提取高冰鎳氧化焙砂中鎳的方法。該方法在低溫酸浸的過程中，利用氧化銅CuO和氧化鎳NiO與酸性溶液反應的動力學差異，巧妙地將大部分氧化銅CuO浸出到溶液中，而幾乎全部的氧化鎳NiO富集在浸出渣中，實現了鎳元素和銅元素的初步分離。將低溫酸浸的浸出渣進行高溫酸浸，這時氧化鎳NiO的動力學限制因素減弱，使得鎳元素進入到進出液中，只有極少量的鎳元素以鐵酸鎳NiFe₂O₄的形式留在浸出渣中，從而實現鎳元素的提取和鎳元素與鐵元素的分離，鎳的提出率達到95％以上。該工藝成本較低、易于控制、操作簡便、便于實現產業化。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例1低溫酸浸浸出渣的X射線熒光衍射(XRD)圖。

圖2為本發明實施例1加熱酸浸浸出渣的X射線熒光衍射(XRD)圖。

具體實施方式

為了便于理解本發明，下文將結合說明書附圖和較佳的實施例對本文發明做更全面、細致地描述，但本發明的保護范圍并不限于以下具體實施例。

除非另有定義，下文中所使用的所有專業術語與本領域技術人員通常理解含義相同。本文中所使用的專業術語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本發明的保護范圍。

除非另有特別說明，本發明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設備等均可通過市場購買得到或者可通過現有方法制備得到。

實施例：

實施例1：

一種濕法提取高冰鎳氧化焙砂中鎳的方法，包括以下步驟：將鎳含量為41.35％高冰鎳氧化焙砂細磨后，用200目篩進行篩分，得到合適粒度的高冰鎳氧化焙砂；稱取50g細磨后的高冰鎳氧化焙砂置于1L的三口燒瓶中，按照液固比為10:1加入6mol/L的鹽酸溶液，利用機械攪拌器進行攪拌，并在5℃的條件下浸出2h；將浸出后的溶液進行液固分離，得到浸出液和浸出渣；將低溫酸浸得到的浸出渣置于1L的三口燒瓶中，按照液固比為12:1加入4mol/L的鹽酸溶液，利用機械攪拌器進行攪拌，并在80℃的條件下浸出5h；將浸出后的溶液進行液固分離，得到浸出液和浸出渣。

如圖1所示，通過與標準PDF卡片對比，進行物相分析，低溫酸浸浸出渣的主要成分為氧化鎳NiO，少量的氧化銅CuO和鐵酸鎳NiFe₂O₄。由此說明，在低溫酸浸的過程中，主要是氧化銅CuO和酸性溶液的反應，而氧化鎳NiO和鐵酸鎳NiFe₂O₄幾乎沒有和酸性溶液反應得以留在浸出渣中，從而實現銅元素與鎳元素的初步分離。

如圖2所示，通過與標準PDF卡片對比進行物相分析，加熱酸浸浸出渣的主要成分為鐵酸鎳NiFe₂O₄，沒有觀察到任何氧化鎳NiO和氧化銅CuO的特征峰。說明在加熱酸浸出的過程中，幾乎所有的鎳元素都進入浸出液中，只有極少量的鎳元素以鐵酸鎳NiFe₂O₄的形式留在浸出渣中，從而實現鎳元素的提取以及鎳元素和鐵元素的分離。

將加熱酸浸得到的浸出液定容后進行感應耦合等離子體(ICP)檢測，得到鎳元素的浸出率(即提取率)為96.28％。

實施例2：

一種高冰鎳氧化焙砂濕法提取分離的方法，包括以下步驟：將鎳含量為38.42％高冰鎳氧化焙砂細磨后，用100目篩進行篩分，得到合適粒度的高冰鎳氧化焙砂；稱取50g細磨后的高冰鎳氧化焙砂置于1L的三口燒瓶中，按照液固比為5:1加入12mol/L的鹽酸溶液，利用機械攪拌器進行攪拌，并在25℃的條件下浸出5h；將浸出后的溶液進行液固分離，得到浸出液和浸出渣；將低溫酸浸得到的浸出渣置于1L的三口燒瓶中，按照液固比為20:1加入2mol/L的鹽酸溶液，利用機械攪拌器進行攪拌，并在60℃的條件下浸出10h；將浸出后的溶液進行液固分離，得到浸出液和浸出渣。將將加熱酸浸得到的浸出液定容后進行感應耦合等離子體(ICP)檢測，得到鎳元素的浸出率(即提取率)為95.35％。

實施例3：

一種高冰鎳氧化焙砂濕法提取分離的方法，包括以下步驟：將鎳含量為43.56％高冰鎳氧化焙砂細磨后，用300目篩進行篩分，得到合適粒度的高冰鎳氧化焙砂；稱取50g細磨后的高冰鎳氧化焙砂置于1L的三口燒瓶中，按照液固比為20:1加入2mol/L的鹽酸溶液，利用機械攪拌器進行攪拌，并在10℃的條件下浸出10h；將浸出后的溶液進行液固分離，得到浸出液和浸出渣；將低溫酸浸得到的浸出渣置于1L的三口燒瓶中，按照液固比為5:1加入14mol/L的鹽酸溶液，利用機械攪拌器進行攪拌，并在40℃的條件下浸出18h；將浸出后的溶液進行液固分離，得到浸出液和浸出渣。將將加熱酸浸得到的浸出液定容后進行感應耦合等離子體(ICP)檢測，得到鎳元素的浸出率(即提取率)為95.73％。