从废旧三元锂离子电池中提取镍的方法

权利要求书： 1.一种从废旧三元锂离子电池中提取镍的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(S.1)将废旧三元锂离子电池依次经过放电、拆解、破碎、分选以及热解后得到电池黑粉料；(S.2)将电池黑粉料配制成料浆，随后依次经过低酸浸出、高酸浸出除铜以及调值工序，得到萃杂前液；

(S.3)将萃杂前液与包含有转镍皂后的萃取剂P204以及醚类溶剂的第一萃取剂溶液混合，进行第一萃取步骤，除去萃杂前液中的钙、铜、锌、铝、铁、锰金属离子，得到包含有镍、钴、镁金属离子的第一萃取余液；

(S.4)将第一萃取余液与包含有转镍皂后的萃取剂P507以及酮类溶剂的第二萃取剂溶液混合，进行第二萃取步骤，将钴离子以及镁离子萃取到第二萃取剂溶液中，得到包含有镍离子的第二萃取余液；

(S.5)将第二萃取余液与包含有皂化后的第三萃取剂的第三萃取剂溶液混合，将镍离子萃取至第三萃取剂溶液中，第三萃取剂溶液经过反萃后得到精制镍溶液；

(S.6)将精制镍溶液蒸发得到镍盐晶体产品。

2.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂离子电池中提取镍的方法，其特征在于，所述步骤(S.2)中的低酸浸出步骤如下：将料浆泵入浸出车间低酸连续浸出槽，同时加入98％工业硫酸和高酸浸出滤液，控制反应温度70～90℃，确保pH稳定在1.0?2.0，使得粉料中的镍、钴、锰、铜、镁、铝、铁等金属的化合物与硫酸反应溶解形成硫酸盐溶液，将反应好的浆料泵入压滤机过滤，滤液进入低酸浸出液贮槽，滤渣浆化后进入高酸浸出工序。

3.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂离子电池中提取镍的方法，其特征在于，所述步骤(S.2)中的高酸浸出步骤如下：低酸浸出渣浆化后，泵入高酸浸出反应槽中，+加入硫酸，控制反应温度70～90℃、高酸浸出液中余酸H离子浓度为5～6mol/L，将反应好的浆料泵入压滤机过滤，滤液进入高酸浸出液贮槽，返回低酸浸出工序。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种从废旧三元锂离子电池中提取镍的方法，其特征在于，所述步骤(S.2)中的调值工序步骤如下：将低酸浸出液泵入调值反应槽，加入双氧水

2+ 3+

将溶液中的Fe 氧化为Fe ，将溶液加热升温至90℃以上，缓缓加入重钙调pH至4.0?5.5，溶

3+ 3+

液中Fe 、Al 发生水解进入渣中，将反应好的浆料泵入压滤机过滤，滤液经精密过滤后，得到萃杂前液。

5.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂离子电池中提取镍的方法，其特征在于，所述步骤(S.3)中第一萃取步骤如下：将萃取剂P204溶于醚类溶剂以及煤油的混合有机溶剂中，配制成0.5～1.5mol/L的第一萃取剂溶液，萃取剂P204通过液碱皂化后与镍盐溶液混合，将萃取剂P204由钠皂转为镍皂，转皂后的P204萃取剂与萃杂前液逆流混合，将溶液中的钙、锰、铜、锌、铝、铁等金属离子萃取到萃取剂中，第一萃取剂溶液与萃杂前液的体积比为0.5～2:1。

6.根据权利要求1或5所述的一种从废旧三元锂离子电池中提取镍的方法，其特征在于，所述醚类溶剂的添加量为第一萃取剂溶液质量的10～30wt％。

7.据权利要求6所述的一种从废旧三元锂离子电池中提取钴的方法，其特征在于，所述醚类溶剂包括二甘醇二甲醚、乙二醇二乙醚、环氧乙烷、羟乙基吡咯烷酮、二甲氧基甲烷、环戊基甲醚中的一种或多种的组合。

8.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂离子电池中提取钴的方法，其特征在于，所述步骤(S.4)中第二萃取步骤如下：将萃取剂P507溶于酮类溶剂以及煤油的混合有机溶剂中，配制成0.5～1.5mol/L的第二萃取剂溶液，萃取剂P507通过液碱皂化后与镍盐溶液混合，将萃取剂P204由钠皂转为镍皂，转皂后的萃取剂P507与第一萃取余液逆流混合，将溶液中的钴、镁金属离子萃取到萃取剂中，没有被萃取的镍金属离子留在水相料液中形成第二萃取余液，第二萃取剂溶液与萃杂前液的体积比为0.5～2:1。

9.根据权利要求1或8所述的一种从废旧三元锂离子电池中提取钴的方法，其特征在于，所述酮类溶剂为乙酰丙酮、丙酮、二异丁基甲酮、环己酮、甲基异丁基酮中的任意一种或多种的组合。

10.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂离子电池中提取钴的方法，其特征在于，步骤所述(S.5)中，第二萃取余液的pH调节至1～1.5；

所述第三萃取剂的结构示意如下式(1)所示：

其中，式(1)中R1、R2中分别独立选自H、C5?C15的支化或非支化烷基主链中的任意一种；且R1、R2中的至少一个其主链结构中包含酮基或者氮杂环。

说明书： 一种从废旧三元锂离子电池中提取镍的方法技术领域[0001] 本发明涉及锂离子电池的回收利用方法，尤其涉及一种从废旧三元锂离子电池中提取镍的方法。背景技术[0002] 锂离子电池作为一种高效、可靠的能源存储设备，在现代社会中发挥着重要作用。尤其是三元锂电池，由于其高能量密度、长寿命和低自放电率等优点，被广泛应用于移动通信、电动汽车、储能系统等领域。

[0003] 然而，随着三元锂电池的普及，电池的回收再利用问题也日益受到关注。锂离子电池中包含有大量的有价值材料，如钴、镍等元素，若能够对这些有价值材料进行回收再利用，能够有效减少对环境的污染，同时减少生产成本，对于环境和资源可持续利用至关重要。因此，如何对这些有价值材料进行资源的再利用成为了当前研究的热点之一。[0004] 目前，针对锂离子电池的回收利用，已经有一些有效的方法被提出和应用。其中，物理方法、化学方法和生物方法是常用的回收技术。[0005] 尽管现有的回收利用方法取得了一定的成果，但仍然存在一些问题和缺陷。首先，某些方法对于回收特定元素的效率较低，无法实现全面回收。例如，钴和镍等重要元素在回收过程中可能与其他杂质相混合，导致回收效率下降。其次，某些方法在处理过程中会产生有害废物或对环境造成二次污染，如化学方法中的废液和废物处理问题。此外，某些方法的成本较高，不够经济可行，限制了其在工业应用中的普及。[0006] 为了高效回收利用锂离子电池中的有价值元素，如钴和镍，需要进一步研究和开发新的回收技术，解决现有方法存在的问题，提高回收效率和经济性。[0007] 公开号为CN109775766A的专利公开了一种三元电池材料中镍钴元素的快速回收方法，包括物理预处理步骤、焙烧氧化步骤、酸浸步骤和过滤萃取提纯步骤，焙烧氧化步骤可通过通气口可连接抽风设备，酸浸步骤中提前加入氯化钠溶液，可以实现大幅简化了从三元电池中回收镍钴元素的回收方法，与现有技术相比，本方案可以实现多个步骤在一体设备中同时完成，工序可减少30?40％，时间可缩短50?60％，且操作简单，无需大量的专业技术人员进行操作，可大幅降低镍钴元素回收企业的运作门槛，在保证镍钴元素的回收率的情况下，可大幅提升回收的效率，利于三元电池回收产业的发展，利于环保和持续发展。[0008] 公开号为CN115771973A的专利公开了一种从强酸性废水中回收镍钴的方法，所述回收镍钴的方法，具体包括以下步骤：(1)预处理；(2)D402树脂吸附；(3)洗涤、萃取钴：(4)转皂处理；(5)洗涤、萃取钴；(6)后处理。本发明设置了合适的综合废水流速及对树脂做了预处理，而工艺上通过萃取技术防止高镍高铵形成复盐结晶出现，进行特有的多级转皂反应设计，最后使余液1和皂化液与各车间废水经综合处理，再用预处理后的D402树脂吸附除重，纯化负载中的钴和余液镍镁液再经分馏萃取等设计，得到电池级产品，整个工艺流程多为闭路循环，试剂利用率高，所得的镍、钴含量也高。发明内容[0009] 本发明是为了克服现有技术中的从废旧三元锂离子电池中提取钴镍等元素的方法存在回收利用率较低，且回收后的产物杂质含量较高的缺陷，提供了一种从废旧三元锂离子电池中提取镍的方法。[0010] 为实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：第一方面，本发明首先提供了一种从废旧三元锂离子电池中提取镍的方法，包括以下步骤：(S.1)将废旧三元锂离子电池依次经过放电、拆解、破碎、分选以及热解后得到电池黑粉料；(S.2)将电池黑粉料配制成料浆，随后依次经过低酸浸出、高酸浸出除铜以及调值工序，得到萃杂前液；

(S.3)将萃杂前液与包含有转镍皂后的萃取剂P204以及醚类溶剂的第一萃取剂溶液混合，进行第一萃取步骤，除去萃杂前液中的钙、铜、锌、铝、铁、锰金属离子，得到包含有镍、钴、镁金属离子的第一萃取余液；

(S.4)将第一萃取余液与包含有转镍皂后的萃取剂P507以及酮类溶剂的第二萃取剂溶液混合，进行第二萃取步骤，将钴离子以及镁离子萃取到第二萃取剂溶液中，得到包含有镍离子的第二萃取余液；

(S.5)将第二萃取余液与包含有皂化后的第三萃取剂的第三萃取剂溶液混合，将镍离子萃取至第三萃取剂溶液中，第三萃取剂溶液经过反萃后得到精制镍溶液；

(S.6)将精制镍溶液蒸发得到镍盐晶体产品。

[0011] 现有技术中，利用酸浸法和溶剂萃取法对三元锂离子电池中的镍元素进行提取时，最终得到的镍盐中的杂质含量较高，因此需要反复多次对得到的钴盐进行提纯处理，导致镍元素在回收过程中其收率以及经济性较差。[0012] 在经过测试后发现，采用现有技术，最终得到的钴盐中杂质通常为钙、铜、锌、铝、铁等杂质金属离子，因此如何在提取过程中减少这类金属离子杂质的混入是我们所必须要解决的。目前用于萃取钙、铜、锌、铝、铁等杂质金属离子的萃取剂通常为萃取剂P204，其对于这些金属离子的萃取效果较好，然而萃取剂P204在萃取这些杂质金属离子的过程中需要经过多次的萃取才能够达到良好的萃取效果，具体表现为萃取级数的提升以及萃取剂的消耗的提升。[0013] 针对上述问题，本申请的发明人在实验中意外发现，在采用萃取剂对于钙、铜、锌、铝、铁等杂质金属离子的萃取过程中，向萃取剂溶液中加入一定量的醚类溶剂，能够有效提升萃取剂P204对于杂质金属离子的萃取效果，具体表现为能够降低萃取剂对于这些杂质的萃取级数。针对以上现象，发明人进行了一定的研究，发现醚类溶剂的加入其能够对钙、铜、锌、铝、铁等杂质金属离子起到一定的配位作用，从而首先与钙、铜、锌、铝、铁等杂质金属离子结合，并将这些杂质金属离子引入到包含有第一萃取剂以及醚类溶剂的有机相中。由于醚类溶剂其配位效果不如萃取剂P204，因此在有机相中即可将钙、铜、锌、铝、铁等杂质金属离子转移至萃取剂P204上，从而有效降低了萃取剂P204对于钙、铜、锌、铝、铁等杂质金属离子的配位难度。进而提升了萃取剂P204对于萃杂前液中的钙、铜、锌、铝、铁等杂质金属离子萃取效果。并且由于萃取剂P204对镍、钴、镁金属离子的配位效果较差，因此萃取剂P204会有限对杂质金属离子进行萃取，而萃杂前液中的镍、钴、镁金属离子则能够继续残留在第一萃取余液内部。[0014] 经过实际测试发现，在第一萃取剂溶液中加入一定量的醚类溶剂后，当萃取级数为2时即可除去萃杂前液中的绝大部分杂质金属离子(杂质金属离子萃取率大于99.5％)，而不加醚类溶剂的对比例当萃取级数为2时，杂质金属离子萃取率通常在93％左右，当萃取级数为5时，杂质金属离子萃取率通常在99％左右。[0015] 本申请在第二萃取步骤过程中采用萃取剂P507对第一萃取余液中的钴离子以及镁离子进行萃取，但是实际测试后发现，萃取剂P507对于钴离子以及镍离子具有良好的分离效果，但是，萃取剂P507对于镁离子的萃取效果较为一般，因此在使用常规的萃取剂P507对钴离子以及镁离子进行萃取后，第二萃取余液往往还残留有含量较多的镁离子，导致最终的成品镍盐的品质产生了极大的影响。针对该问题，发明人惊奇地发现，在第二萃取步骤过程中向第二萃取剂溶液中加入一定量的酮类溶剂，能够有效提升萃取剂P507对于镁离子的萃取效果，在加入酮类溶剂之后，最终得到的第二萃取余液中的镁离子浓度能够降至原本的1/10以上。[0016] 此外，本申请在第一萃取步骤以及第二萃取步骤使用萃取剂P204以及萃取剂P507对溶液中的杂质离子进行萃取的过程中发现一部分的镍离子也会被萃取剂所萃取，因此会导致镍离子的损失以及产率的下降。针对这个现象，申请人发现，若优先对萃取剂P204以及萃取剂P507进行离子置换，将原本的萃取剂P204以及萃取剂P507的钠皂转变为镍皂，这样萃取剂P204以及萃取剂P507的镍皂在遇到钙、锰等杂质离子之后便会由于吸附能力的不同而发生金属离子的置换，从而对粗钴溶液中的钙、锰等杂质离子起到进一步的吸附作用，降低了第二萃取余液中的杂质离子含量，同时不影响镍离子的收率，最终得到纯度极高的镍盐晶体产品。[0017] 作为优选，所述步骤(S.2)中的低酸浸出步骤如下：将料浆泵入浸出车间低酸连续浸出槽，同时加入98％工业硫酸和高酸浸出滤液，控制反应温度70～90℃，确保pH稳定在1.0?2.0，使得粉料中的镍、钴、锰、铜、镁、铝、铁等金属的化合物与硫酸反应溶解形成硫酸盐溶液，将反应好的浆料泵入压滤机过滤，滤液进入低酸浸出液贮槽，滤渣浆化后进入高酸浸出工序。

[0018] 作为优选，所述步骤(S.2)中的高酸浸出步骤如下：低酸浸出渣浆化后，泵入高酸+浸出反应槽中，加入硫酸，控制反应温度70～90℃、高酸浸出液中余酸H 离子浓度为5～

6mol/L，将反应好的浆料泵入压滤机过滤，滤液进入高酸浸出液贮槽，返回低酸浸出工序。

[0019] 作为优选，所述步骤(S.2)中的调值工序步骤如下：将低酸浸出液泵入调值反应2+ 3+

槽，加入双氧水将溶液中的Fe 氧化为Fe ，将溶液加热升温至90℃以上，缓缓加入重钙调

3+ 3+

pH至4.0?5.5，溶液中Fe 、Al 发生水解进入渣中，将反应好的浆料泵入压滤机过滤，滤液经精密过滤后，得到萃杂前液。

[0020] 作为优选，所述步骤(S.3)中第一萃取步骤如下：将萃取剂P204溶于醚类溶剂以及煤油的混合有机溶剂中，配制成0.5～1.5mol/L的第一萃取剂溶液，萃取剂P204通过液碱皂化后与镍盐溶液混合，将萃取剂P204由钠皂转为镍皂，转皂后的P204萃取剂与萃杂前液逆流混合，将溶液中的钙、锰、铜、锌、铝、铁等金属离子萃取到萃取剂中，第一萃取剂溶液与萃杂前液的体积比为0.5～2:1。[0021] 作为优选，所述醚类溶剂的添加量为第一萃取剂溶液质量的10～30wt％。[0022] 作为优选，所述醚类溶剂包括二甘醇二甲醚、乙二醇二乙醚、环氧乙烷、羟乙基吡咯烷酮、二甲氧基甲烷、环戊基甲醚中的一种或多种的组合。[0023] 作为优选，所述步骤(S.4)中第二萃取步骤如下：将萃取剂P507溶于酮类溶剂以及煤油的混合有机溶剂中，配制成0.5～1.5mol/L的第二萃取剂溶液，萃取剂P507通过液碱皂化后与镍盐溶液混合，将萃取剂P204由钠皂转为镍皂，转皂后的萃取剂P507与第一萃取余液逆流混合，将溶液中的钴、镁金属离子萃取到萃取剂中，没有被萃取的镍金属离子留在水相料液中形成第二萃取余液，第二萃取剂溶液与萃杂前液的体积比为0.5～2:1。[0024] 作为优选，所述酮类溶剂为乙酰丙酮、丙酮、二异丁基甲酮、环己酮、甲基异丁基酮中的任意一种或多种的组合。[0025] 作为优选，所述第三萃取剂的结构示意如下式(1)所示：其中，式(1)中R1、R2中分别独立选自H、C5?C15的支化或非支化烷基主链中的任意一种；且R1、R2中的至少一个其主链结构中包含酮基或者氮杂环。

[0026] 现有技术中，用于用于分离钴以及镍的萃取剂通常为萃取剂P507，然而在萃取剂P507的对于钴的萃取效率较低，因此在使用萃取剂P507作为钴的萃取剂时，发现其需要较多的萃取级数才能够对钴起到更好的萃取效果。[0027] 本发明申请人发现，在烷基次膦酸类萃取剂的烷基中引入酮基结构能够在一定程度上提升对于金属离子的萃取效果，从而有效降低对于钴的萃取级数。其原因在于，在酮基结构的引入能够使得第三萃取剂与金属离子之间形成良好的络合反应，从而有效提升了对于第二萃取余液中金属离子的萃取作用。[0028] 发明人在实际使用中发现，含有酮基结构的第三萃取剂虽然对于钴离子具有络合作用，且对于钴离子的络合优先级也高于镍，但是在一定条件下其对镍离子也能够产生络合作用。并且，发明人发现，此类含有酮基结构的第三萃取剂可以通过调控第二萃取余液的pH值从而实现对钴以及镍的络合调控。发明人发现，当第二萃取余液的pH值大于3.8以上时，其对于钴的吸附率将近100％，而对于镍的吸附则下降至0％。而当第二萃取余液的pH值低于3.8以下时，则第三萃取剂对于钴的萃取效果逐渐下降，而对于镍的萃取效果逐渐提升，第二萃取余液的pH值低至1～1.5时，其对于镍的萃取率几乎可以达到100％，因此可以利用该性质对第二萃取余液中的镍离子进行提纯萃取，从而制备得到高品质的镍盐晶体产品。[0029] 作为优选，步骤所述(S.5)中，第二萃取余液的pH调节至1～1.5。[0030] 本发明在萃取过程中通过在第一萃取剂溶液中引入一定量的醚类溶剂，以及在第二萃取步骤引入一定量的酮类溶剂，能够有效提升对于废旧三元锂离子电池料浆中的杂质离子的萃取效果，减少了这些杂质离子对于最终产品的品质的影响。本发明中的提取方法对于电池中的各个元素具有较高的萃取率，同时降低了萃取级数以及萃取剂的消耗，因而有效节约了能源、节约了成本，同时降低了对于设备的要求。附图说明[0033] 图1为第三萃取剂(1)的1H?NMR谱图(氘代氯仿)。[0034] 图2为第三萃取剂(2)的1H?NMR谱图(氘代氯仿)。具体实施方式[0035] 下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。[0036] 【第三萃取剂的制备方法】第三萃取剂(1)的制备：

称取次膦酸钠7.03g(80mol)、无水乙醇100mL于1L三口瓶中，加入磁子，并于磁力搅拌下加入浓H2SO416mL、A1BN0.3g。量取3?戊烯?2?酮6.72g，置于滴液漏斗中。油浴加热至80℃，缓慢滴加3?戊烯?2?酮，反应6h。补加AIBN0.2g，继续反应8h，然后再加入5.6g(80mmol)2?戊烯，同时补加AIBN0.2g，继续反应8h。降至室温，过滤，用无水乙醇100mL洗两次，旋蒸。用4％NaOH溶解，至水相pH为强碱性。用70mLx3乙醚萃取，最后一次静置4h后分相取水相，并用10％H2SO4洗水相3次至pH为1?2。用50mLx3乙酸乙酯洗水相三次。合并乙酸乙酯相，用和NaC1水洗3次至pH显中性，有机相用无水MgSO4干燥，过滤，旋蒸，称重，得第三萃取

1

剂(1)6.19g，产率32％,其H?NMR谱图(氘代氯仿)如图1所示。

[0037] 其反应示意式如下所示：[0038] 第三萃取剂(2)的制备：称取次膦酸钠7.03g(80mol)、无水乙醇100mL于1L三口瓶中，加入磁子，并于磁力搅拌下加入浓H2SO416mL、A1BN0.3g。量取1?戊烯?3?酮13.44g，置于滴液漏斗中。油浴加热至80℃，缓慢滴加1?戊烯?3?酮，反应6h。补加AIBN0.2g，继续反应8h，同时补加AIBN0.2g，继续反应8h。降至室温，过滤，用无水乙醇100mL洗两次，旋蒸。用4％NaOH溶解，至水相pH为强碱性。用70mLx3乙醚萃取，最后一次静置4h后分相取水相，并用10％H2SO4洗水相3次至pH为1?2。用50mLx3乙酸乙酯洗水相三次。合并乙酸乙酯相，用和NaC1水洗3次至pH显中性，有

1

机相用无水MgSO4干燥，过滤，旋蒸，称重，得第三萃取剂(2)7.68g，产率41％，其H?NMR谱图(氘代氯仿)如图2所示。

[0039] 其反应示意式如下所示：[0040] 总实施例一种从废旧三元锂离子电池中提取钴的方法，包括以下步骤：

(S.1)将废旧三元锂离子电池依次经过放电、拆解、破碎、分选以及热解后得到电池黑粉料。

[0041] 步骤(S.1)各个细节部分如下：(S.1.1)放电：废旧锂电池原料梯次利用车间进行电池的分选，经检测后符合梯次利用要求的电池重新进行充电后外售，不符合梯次利用要求的废电池进入后续放电工序，常用的方法是将废旧锂离子电池置于盐溶液(如Na2SO4溶液)中一周左右的时间。

[0042] (S.1.2)拆解、破碎、分选：放电后的锂离子电池，通过Z型皮带输送机进入机械破碎工序，通过多级破碎设备把锂离子电池破碎，破碎粒度在5?10毫米，再通过震动筛选把物料筛分成不同粒度，不同粒度的物料分别进行组合分选工序，分选出塑料与电池外壳，剩余物料进入下一道工序。工艺过程中产生的粉尘进行集中收集，并进行处理。[0043] (S.1.3)热解：经过机械破碎与分选工序的物料通过全自动上料系统进入热解炉进行热解，热解完成后的物料，进入下一道工序。热解工序产生的的烟气，通过催化燃烧加急冷塔冷却后、再进布袋收尘+碱洗+活性炭过滤箱，最后达标排放。[0044] (S.1.4)分选：经过热解后的物料，由于粘结剂的去除，集流体与正负极粉料更容易脱落，通过震动分选可分离出正负极混合粉料，通过比重分选把铜、铝分离。[0045] (S.1.5)破碎：物料送入一级破碎机中进行粗破碎，粗破碎后的物料输送摩擦破碎机中进行细破碎，破碎后的物料通过筛分，把电池黑粉料与铜箔或铝箔进行分离，破损过程中产生的粉尘通过负压系统进行收集，经过布袋除尘，气体排放。[0046] (S.2)将电池黑粉料配制成料浆，随后依次经过低酸浸出、高酸浸出以及调值工序，得到萃杂前液；步骤(S.2)各个细节部分如下：

(S.2.1)低酸浸出工序：将料浆泵入浸出车间低酸连续浸出槽，同时加入98％工业硫酸和高酸浸出滤液，控制反应温度70～90℃，确保pH稳定在1.0?2.0。粉料中的镍、钴、锰、铜、镁、铝、铁等金属的化合物与硫酸反应溶解形成硫酸盐溶液。将反应好的浆料泵入压滤机过滤，滤液进入低酸浸出液贮槽，滤渣浆化后进入高酸浸出工序。

[0047] 其反应方程式如下：MeO+H2SO4→MeSO4+H2O(Me为Ni、Co、Mn、Fe、Al、Mg等金属)。

[0048] (S.2.2)高酸浸出工序：低酸浸出渣浆化后，泵入高酸浸出反应槽中，加入适量硫+酸，控制反应温度70～90℃、高酸浸出液中余酸H 5～6mol/L，通过高酸浸出确保有较好的镍、钴浸出效果。将反应好的浆料泵入压滤机过滤，滤液进入高酸浸出液贮槽，返回低酸浸出工序。其反应方程式跟低酸浸出反应相同。

[0049] (S.2.3)调值工序：2+ 3+

将低酸浸出液泵入调值反应槽，加入双氧水将溶液中的Fe 氧化为Fe ，将溶液加

3+ 3+

热升温至90℃以上，缓缓加入重钙调pH至4.0?5.5，溶液中Fe 、Al 发生水解进入渣中，将反应好的浆料泵入压滤机过滤，滤液经精密过滤后，得到萃杂前液。

[0050] 该过程的化学反应如下：2FeSO4+H2O2+H2SO4→Fe2(SO4)3+2H2O；

Me2(SO4)3+6H2O→2Me(OH)3↓+3H2SO4(Me为Al、Fe等金属)；

H2SO4+CaCO3→CO2↑+H2O+CaSO4。

[0051] (S.3)萃杂工序：将萃取剂P204溶于煤油以及醚类溶剂的混合有机溶剂中，从而配制成0.5～1.5mol/L的第一萃取剂溶液，醚类溶剂的添加量为第一萃取剂溶液质量的10～30wt％，将P204萃取剂用32％液碱进行皂化，皂化后的萃取剂与镍盐溶液按一定比例进行逆流混合，将P204萃取剂由钠皂转为镍皂，转皂后的P204萃取剂再与来自浸出车间的萃杂前液按体积比为0.5～2:1按比例进行逆流混合，将溶液中的钙、锰、铜、锌、铝、铁等金属离子萃取到萃取剂中，没有被萃取的镍、钴、镁等金属离子留在水相料液中，经静置萃取剂与水相料液分离，达到杂质金属选择性分离的目的，并得到包含有镍、钴、镁金属离子的第一萃取余液。

[0052] (S.4)P507萃钴、镁工序：将萃取剂P507溶于煤油以及酮类溶剂的混合有机溶剂中，从而配制成萃取剂P507浓度为0.5～1.5mol/L的第二萃取剂溶液，酮类溶剂的添加量为第二萃取剂溶液溶液质量的10～30wt％。将P507萃取剂用32％液碱进行皂化，皂化后的萃取剂与镍盐溶液按一定比例进行逆流混合，将P507萃取剂由钠皂转为镍皂，转皂后的第二萃取剂溶液再与第一萃取余液按体积比为0.5～2:1进行逆流混合，进行第二萃取步骤，将钴离子以及镁离子萃取到第二萃取剂溶液中，得到包含有镍离子的第二萃取余液。所述酮类溶剂为乙酰丙酮、丙酮、二异丁基甲酮、环己酮、甲基异丁基酮中的任意一种或多种的组合。[0053] (S.5)将第三萃取剂溶于煤油中，从而配制成0.5～1.5mol/L的第三萃取剂溶液，将P204萃取剂用32％液碱进行皂化，调节第二萃取余液的pH值至1～1.5，然后将皂化后的第三萃取剂溶液与第二萃取余液按体积比0.5～2:1进行逆流混合，将镍离子萃取至第三萃取剂溶液中，载萃取剂用4N硫酸溶液反萃，得到精制硫酸镍溶液。[0054] (S.6)将精制硫酸镍溶液泵入MR车间蒸发得到产品硫酸镍晶体。[0055] 将上述关键步骤(S.3)?步骤(S.5)进行单独测试比较，实施例1～5以及对比例1～3中步骤(S.3)中的关键参数如下表1所示。

[0056] 表1。

[0057] 实施例1～5以及对比例1～3中得到的第一萃取余液中金属离子含量如下表2所示。[0058] 表2。

[0059] 从上表数据中可知，本发明在步骤(S.3)中向第一萃取剂溶液中加入了一定量的醚类溶剂，能够有效提升对于钙、铜、锌、铝、铁、锰金属离子的萃取能力，有效降低了萃取级数。[0060] 实施例6～10对比例4～6中步骤(S.4)中的关键参数如下表3所示，其所使用的第一萃取余液为实施例2中得到的第一萃取余液。[0061] 表3。

[0062] 实施例6～10以及对比例4～6得到的第二萃取余液中金属离子含量如下表4所示。[0063] 表4。

[0064] 从上表数据中可知，本发明在步骤(S.4)中向第二萃取剂溶液中加入了一定量的酮类溶剂，能够有效提升对于钴以及镁金属离子的萃取能力，有效降低了萃取级数。[0065] 其中步骤(S.5)的关键参数如下表5示，其所使用的第二萃取余液为实施例7得到的第二萃取余液。[0066] 表5。

[0067] 实施例11～14以及对比例7～8得到的精制镍溶液中金属离子含量如下表6所示。[0068] 表6注：实施例11～14以及对比例7中的精制镍溶液为萃取剂用4N硫酸溶液反萃得到的溶液为精制镍溶液；对比例8中精制镍溶液为萃取后的水相料液。

[0069] 从上表6数据中可知，本申请中采用自制萃取剂并通过控制第二萃取余液的pH，但是实现了对于镍的有效提取，在使用时需要保持萃取pH为在1～1.5为优。[0070] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。