[发明专利]利用酸性蚀刻液浸出低冰镍提取有价金属的方法

说明书

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。

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。