[发明专利]一种以镍铁合金为原料生产电池级硫酸镍的方法

说明书

本发明公开了一种以镍铁合金为原料生产电池级硫酸镍的方法，属于冶金化工技术领域。该方法首先对镍铁合金进行高温静态溶解，使镍铁合金中镍、铁与稀硫酸反应，生成相应的硫酸镍、硫酸铁进入溶液，然后过滤，调节滤液pH后再通过高温氧压进行除铁，除铁后滤渣含丰富的氧化铁资源，作为炼钢用原料；滤液循环浸出，富集硫酸镍，当溶液中镍含量达到一定要求后，去净化除杂、萃取生产电池级硫酸镍。本发明所公开的方法工艺简洁、设备要求低、生产成本低廉、绿色环保，对原料镍铁合金成分的适用范围广，可处理镍含量在10‑90％、铁含量在10‑90％的各种镍铁合金，同时生产的硫酸镍产品品质高，可直接用于电池材料的制备。

技术领域

本发明属于冶金化工技术领域，特别涉及一种以镍铁合金为原料生产电池级硫酸镍的方法。

背景技术

镍铁合金具有良好的耐腐蚀、耐高温、防锈等性能，广泛应用于不锈钢和合金钢等钢铁领域，用于汽车生产、机车和机器制造等。据报道，全球约三分之二的镍铁合金用于不锈钢的生产。

目前，国内外利用镍铁合金生产电池级硫酸镍所采用的工艺路线通常包括：在转炉中向镍铁合金中加入硫化剂，将镍铁合金转化成高冰镍(其中镍以硫化镍形式存在)，然后再依次进行加压氧化浸出、净化除杂，最后经萃取得到硫酸镍产品。该方法工艺成熟、镍回收率高，但合金中的大量铁元素作为杂质被火法吹炼成渣，无法实现资源化利用，造成综合生产成本较高。

此外，我国也有少数公司采用镍铁合金直接制备硫酸镍的案例，其中大多采用混酸系统，即用硝酸和硫酸的混酸来氧化溶解镍铁合金。该工艺流程中会有氮氧化物排出，工作环境恶劣，同时所产生的废水中混有硝酸根离子，处理难度大。另外也有采用电溶法生产硫酸镍的工艺，尽管镍铁合金利用率得到提高，但该工艺只适用于电力价格相对较低的地区，具有局限性，并且在电溶过程中需要不断向电解液中补充大量浓硫酸，不仅造成环境污染，还会提高生产成本。

因此，开发一种简洁高效、成本低廉、绿色环保的以镍铁合金为原料直接生产电池级硫酸镍的工艺方法具有重要意义，不仅会进一步拓展镍铁合金在电池材料领域的应用，而且具有巨大的经济价值及广泛的市场应用前景。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷与不足，本发明提供了一种以镍铁合金为原料生产电池级硫酸镍的方法，该方法首先对镍铁合金进行高温静态溶解，使镍铁合金中镍、铁与稀硫酸反应，生成相应的硫酸镍、硫酸铁进入溶液，然后过滤，调节滤液pH后再通过高温氧压进行除铁，除铁后滤渣含丰富的氧化铁资源，作为炼钢用原料；滤液循环浸出，富集硫酸镍，当溶液中镍含量达到一定要求后，去净化除杂、萃取生产电池级硫酸镍。本发明所公开的方法工艺简洁、设备要求低、生产成本低廉、绿色环保，对原料镍铁合金成分的适用范围广，可处理镍含量在10-90％、铁含量在10-90％的各种镍铁合金，同时生产的硫酸镍产品品质高，可直接用于电池材料的制备。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种以镍铁合金为原料生产电池级硫酸镍的方法，包括以下步骤：

a、将镍铁合金加入一定量的水中，再向水中加入适量硫酸，在常压下控温溶解，当浸液中H⁺达到一定浓度后，停止反应；

b、将步骤a得到的浸液进行过滤，除去产渣及少量未溶解的镍铁合金，调节滤液pH值；

c、将步骤b得到的滤液充分搅拌，然后倒入高压釜中进行高温氧化除铁；

d、将步骤c所得产物进行过滤，得到的滤渣进行还原焙烧，滤液则返回步骤a中与镍铁合金混合，再次加入硫酸后进行溶解反应，循环步骤a-d；

e、当步骤d得到的滤液中的镍达到一定浓度后，去净化除杂、萃取生产电池级硫酸镍。

进一步的，步骤a中所述镍铁合金化学元素的质量百分含量包括镍10-90％、铁10-90％。