使用高冰镍制备硫酸镍的方法与流程

1.本技术涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种使用高冰镍制备硫酸镍的方法。

背景技术：

2.在当前三元电池的发展之中，高镍化倾向越发明显，用高镍替代部分钴可以提升电池能量密度，同时降低电池成本。高冰镍作为一种镍原料，为镍、铜、钴、铁等金属的硫化物共熔体，镍、铜、钴主要以硫化物相和少量合金相存在。高冰镍直接采用常压浸出方法浸出率低，氧化剂耗量高，成本高昂。现有技术虽通过常压结合高压浸出极大提高了浸出率，但常压过程浸出时间长，一般需要20小时左右,同时需要一直通入氧气，生产效率低，且常压浸出过程中会产生硫化氢气体，对环境不友好。此外，常压浸出后还需要进行高压浸出，耗时较长，总时长需要25小时以上。

3.如何研发出一种绿色、安全的生产出硫酸镍的工艺，克服耗时长、能耗高、三废排放量大等缺点，成为本发明需要重点解决的技术问题。

技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种使用高冰镍制备硫酸镍的方法，以解决上述问题。

5.为实现以上目的，本技术采用以下技术方案：

6.一种使用高冰镍制备硫酸镍的方法，包括：

7.将高冰镍进行浮选得到硫化镍精矿以及氧化镍和镍合金的混合物；

8.将所述硫化镍精矿与软锰矿和硫酸混合，进行有氧浸出，得到第一浸出液；将所述氧化镍和镍合金的混合物与硫酸混合进行常压浸出得到第二浸出液；

9.将所述第一浸出液和所述第二浸出液与氧化剂混合进行氧化处理，然后调节ph进行除铁，固液分离得到滤液；

10.将所述滤液进行萃取和除油得到所述硫酸镍。

11.优选地，所述高冰镍在浮选前包括预处理步骤：

12.将高冰镍进行干燥，然后粉碎、球磨。

13.优选地，所述预处理步骤得到高冰镍颗粒物，所述高冰镍颗粒物满足以下条件中的至少一项：

14.a.所述干燥的终点为物料含水量不高于0.5％；

15.b.所述高冰镍颗粒物的粒度不大于38μm的部分占比不小于95％。

16.优选地，浮选步骤包括将所述高冰镍制备成高冰镍矿浆，所述高冰镍矿浆的浓度为25wt％-35wt％。

17.优选地，制备所述高冰镍矿浆时，采用充气搅拌；所述充气搅拌的充气量为400-600l/h。

18.优选地，所述浮选采用捕收剂，所述捕收剂为丁基黄药、丁铵黑药、乙基黄药或硫胺酯中的至少一种，所述浮选采用分批刮泡方式进行。

或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

39.连接词“由

……

组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由

……

组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

40.当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

41.在这些实施例中，除非另有指明，所述的份和百分比均按质量计。

[0042]“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说a组分的质量份为a份，b组分的质量份为b份，则表示a组分的质量和b组分的质量之比a：b。或者，表示a组分的质量为ak，b组分的质量为bk(k为任意数，表示倍数因子)。不可误解的是，与质量份数不同的是，所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。

[0043]“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，a和/或b包括(a和b)和(a或b)。

[0044]

首先，对本技术提供的技术方案进行整体性说明，具体如下：

[0045]

一种使用高冰镍制备硫酸镍的方法，包括：

[0046]

将高冰镍进行浮选得到硫化镍精矿以及氧化镍和镍合金的混合物；

[0047]

将所述硫化镍精矿与软锰矿和硫酸混合，进行有氧浸出，得到第一浸出液；将所述氧化镍和镍合金的混合物与硫酸混合进行常压浸出得到第二浸出液；

[0048]

将所述第一浸出液和所述第二浸出液与氧化剂混合进行氧化处理，然后调节ph进行除铁，固液分离得到滤液；

[0049]

将所述滤液进行萃取和除油得到所述硫酸镍。

[0050]

软锰矿中二氧化锰有氧化性，可以促进硫化镍中镍的浸出。氧化处理将二价铁氧化为三价铁，便于后续调ph转化为三价铁氢氧化物沉淀除去。萃取和除油是为了除去钴、锰、硫等其他杂质。

[0051]

在一个可选的实施方式中，所述高冰镍在浮选前包括预处理步骤：

[0052]

将高冰镍进行干燥，然后粉碎、球磨。

[0053]

颗粒化调浆便于后续反应和浸出。

[0054]

在一个可选的实施方式中，所述预处理步骤得到高冰镍颗粒物，所述高冰镍颗粒物满足以下条件中的至少一项：

[0055]

a.所述干燥的终点为物料含水量不高于0.5％；

[0056]

b.所述高冰镍颗粒物的粒度不大于38μm的部分占比不小于95％。

[0057]

在一个可选的实施方式中，将所述高冰镍制备成高冰镍矿浆，所述高冰镍矿浆的浓度为25wt％-35wt％。

[0058]

在一个可选的实施方式中，制备所述高冰镍矿浆时，采用充气搅拌；所述充气搅拌的充气量为400-600l/h。

[0059]

可选的，所述高冰镍矿浆的浓度可以为25wt％、26wt％、27wt％、28wt％、29wt％、30wt％、31wt％、32wt％、33wt％、34wt％、35wt％或者25wt％-35wt％之间的任一值；所述充气搅拌的充气量可以为400l/h、450l/h、500l/h、550l/h、600l/h或者400-600l/h之间的任一值。

[0060]

在一个可选的实施方式中，所述浮选采用捕收剂，所述捕收剂为丁基黄药、丁铵黑药、乙基黄药或硫胺酯中的至少一种，所述浮选采用分批刮泡方式进行。

[0061]

在一个可选的实施方式中，所述软锰矿的用量为所述硫化镍精矿的质量的30-60％。

[0062]

可选的，所述软锰矿的用量可以为所述硫化镍精矿的质量的30％、40％、50％、60％或者30-60％之间的任一值。

[0063]

在软锰矿和氧气作用下，硫化镍精矿中硫的转化为硫酸根，不会有硫化氢排出，从而降低废气排放。

[0064]

在一个可选的实施方式中，所述有氧浸出在常压下进行，过程中向体系内通入氧气，氧气流量为1-5l/min。

[0065]

可选的，氧气流量可以为1l/min、2l/min、3l/min、4l/min、5l/min或者1-5l/min之间的任一值。

[0066]

在一个可选的实施方式中，所述有氧浸出的液固比为(3-6)ml:1g，所述有氧浸出的初始酸浓度为2-4mol/l，所述有氧浸出的浸出温度为80-100℃，所述有氧浸出的时间为3-5h。

[0067]

液固比会影响其主金属浓度和反应过程中酸浓度，液固比过小，主金属含量饱和后反应很难正向继续发生，液固比过大，反应过程中酸浓度降低较快也会影响反应正向发生。

[0068]

可选的，所述有氧浸出的液固比可以为3ml：1g、4ml：1g、5ml：1g、6ml：1g或者(3-6)ml:1g之间的任一值；所述有氧浸出的初始酸浓度可以为2mol/l、3mol/l、4mol/l或者2-4mol/l之间的任一值，所述有氧浸出的浸出温度可以为80℃、90℃、100℃或者80-100℃之间的任一值，所述有氧浸出的时间可以为3h、4h、5h或者3-5h之间的任一值。

[0069]

在一个可选的实施方式中，所述常压浸出在常温下进行，液固比为(3-8)ml：1g，时间为3-5h。

[0070]

在一个可选的实施方式中，所述常压浸出的初始酸浓度为13.8-18.4mol/l。

[0071]

可选的，所述常压浸出的液固比可以为3ml：1g、4ml：1g、5ml：1g、6ml：1g、7ml：1g、8ml：1g或者(3-8)ml：1g之间的任一值，时间可以为3h、4h、5h或者3-5h之间的任一值；所述常压浸出的初始酸浓度可以为13.8mol/l、14mol/l、15mol/l、16mol/l、17mol/l、18mol/l、18.4mol/l或者13.8-18.4mol/l之间的任一值。

[0072]

在一个可选的实施方式中，所述氧化剂包括双氧水、臭氧、氧气、空气中的一种或

多种；

[0073]

所述氧化剂的用量为所述第一浸出液与所述第二浸出液中二价铁理论量之和的1.1-1.3倍。

[0074]

优选使用双氧水，操作方便，廉价易得，不引入杂质元素。

[0075]

在一个可选的实施方式中，所述方法满足以下条件中的至少一项：

[0076]

c.所述除铁时，ph调节至不低于6.2；所述除铁在60-90℃下搅拌0.5-2.5h；

[0077]

d.使用氢氧化镍、碳酸镍或所述氧化镍和镍合金的混合物调节ph值；

[0078]

e.所述萃取包括：所述滤液调节ph至2.5-4，然后使用p204进行萃取，p204萃余液经p507分离镍、钴；

[0079]

f.所述p204和所述p507使用前用氨水皂化，所述p204的皂化率控制为50-70％，所述p507的皂化率控制为55-70％；所述p204使用前用体积浓度为72-76％的磺化煤油稀释至体积浓度为20-30％。

[0080]

可选的，除铁的温度可以为60℃、70℃、80℃、90℃或者60-90℃之间的任一值，时间可以为0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h或者0.5-2.5h之间的任一值；进行所述萃取时，先将滤液ph调节至2.5、3、3.5、4或者2.5-4之间的任一值；所述p204的皂化率可以为50％、60％、70％或者50-70％之间的任一值，所述p507的皂化率可以为55％、60％、65％、70％或者55-70％之间的任一值；磺化煤油的体积浓度可以为72％、73％、74％、75％、76％或者72-76％之间的任一值，所述p204最终体积浓度可以为20％、25％、30％或者20-30％之间的任一值。

[0081]

下面将结合具体实施例对本技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本技术，而不应视为限制本技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

[0082]

通常情况下高冰镍成分如表1所示：

[0083]

表1常用高冰镍成分

[0084]

元素nicomncufesca含量％40-700.1-10-0.30.1-0.41-520-300.2-0.8

[0085]

本技术中实施例及对比例中使用的高冰镍成分如下表2所示：

[0086]

表2本技术实施例及对比例中使用的高冰镍成分

[0087]

元素nicomncufesca含量％64.150.40.0020.143.7724.950.48

[0088]

本技术中实施例及对比例中使用的软锰矿主要成分如下表3所示：

[0089]

表3本技术实施例及对比例中使用的软锰矿主要成分

[0090]

元素mnfecaosio2含量％258.80.833

[0091]

电池级硫酸镍标准如下表4所示：

[0092]

表4电池级硫酸镍硫酸镍标准

[0093][0094]

实施例1

[0095]

如图1所示，本实施例提供一种使用高冰镍制备硫酸镍的方法，具体如下：

[0096]

(1)将高冰镍置于100℃烘箱中10小时，使烘干后的水分＜0.5％。

[0097]

(2)将烘干后的高冰镍送入颚式破碎机破碎处理、对辊细破处理后，再用球磨机进行球磨，磨细粒度＜38um，占比95％以上。

[0098]

(3)将磨细后的高冰镍取400g调浆，浆料浓度30wt％，充气搅拌，充气量500l/h，使用的捕收剂为丁基黄药，采用分批刮泡方式，产生浮选产品的间隔时间为20s，刮泡1分钟，共得到3组浮选产品，合并后得到硫化镍精矿，最终得到镍品位70.3％、镍硫化合物回收率98.4％的硫化镍矿308.1g以及经过分离后的氧化镍和镍合金81.4g。

[0099]

(4)将得到的硫化镍矿加入其质量分数50％的软锰矿，在浸出液固比为5ml：1g，初始酸浓度为3.0mol/l的条件下，90℃通氧气浸出4小时，氧气流量为2.0l/min，得到镍浓度为106.5g/l的第一浸出液溶液2.0l。

[0100]

(5)将得到的氧化镍和镍合金在常压常温下加入34ml浓度为18.4mol/l的硫酸，加入完成后反应4小时，得到浓度为130.4g/l的第二浸出液330ml和5.4g渣。得到的渣可以多次累积后按照金属镍的溶解方法进行处理。

[0101]

(6)将(4)和(5)中得到的第一浸出液和第二浸出液混合，常温下加入30ml双氧水反应0.5小时左右，然后加入浮选所得氧化镍和镍合金，70℃下搅拌1.5小时左右，直到ph＞6.2，过滤得到滤液2.33l，镍含量109.9g/l。

[0102]

(7)滤液调节ph＝3.5，经p204萃取除铜、钙等杂质(p204体积浓度25％，磺化煤油体积浓度75％)，p204采用氨水皂化，皂化率控制63％，p204萃余液经p507分离镍、钴，p507采用氨水皂化，皂化率控制64％，萃镍余液经过除油器除油后得到硫酸镍2.1l

，

镍回收率99.8％。

[0103]

所得硫酸镍的组分见表5所示：

[0104]

表5实施例1中硫酸镍组分

[0105][0106]

实施例2

[0107]

本实施例提供一种使用高冰镍制备硫酸镍的方法，具体如下：

[0108]

(1)将高冰镍置于100℃烘箱中10小时，使烘干后的水分＜0.5％。

[0109]

(2)将烘干后的高冰镍送入颚式破碎机破碎处理、对辊细破处理后，再用球磨机进行球磨，磨细粒度＜38um，占比95％以上。

[0110]

(3)将磨细后的高冰镍取400g调浆，浆料浓度30wt％，充气搅拌，充气量500l/h，使用的捕收剂为丁基黄药，采用分批刮泡方式，产生浮选产品的间隔时间为20s，刮泡1分钟，共得到3组浮选产品，合并后得到硫化镍精矿，最终得到镍品位69.5％、镍硫化合物回收率98.3％的硫化镍矿307.7g以及经过分离后的氧化镍和镍合金81.2g。

[0111]

(4)将得到的硫化镍矿加入其质量分数30％的软锰矿，在浸出液固比为5ml：1g，初始酸浓度为3.5mol/l的条件下，80℃通氧气浸出4小时，氧气流量为3.0l/min，得到镍浓度为90.5g/l的第一浸出液2.0l及62.4g渣。

[0112]

(5)将得到的氧化镍和镍合金在常压常温下加入34ml浓度为18.4mol/l的硫酸，加入完成后反应5小时，得到浓度为129.6g/l的第二浸出液295ml和5.48g渣。得到的渣可以多次累积后按照金属镍的溶解方法进行处理。

[0113]

(6)将(4)和(5)中得到的第一浸出液和第二浸出液混合，常温下加入35ml双氧水反应1小时左右，然后加入氢氧化镍，60℃下搅拌2小时左右，直到ph＞6.2，过滤得到滤液2.3l，镍含量95.5g/l。

[0114]

(7)滤液调节ph＝2.5，经p204萃取除铜、钙等杂质(p204体积浓度20％，磺化煤油体积浓度72％)，p204采用氨水皂化，皂化率控制55％，p204萃余液经p507分离镍、钴，p507采用氨水皂化，皂化率控制59％，萃镍余液经过除油器除油后得到硫酸镍1.9l，镍回收率为85.4％。

[0115]

所得硫酸镍的组分见表6所示：

[0116]

表6实施例2中硫酸镍组分

[0117][0118]

实施例3

[0119]

本实施例提供一种使用高冰镍制备硫酸镍的方法，具体如下：

[0120]

(1)将高冰镍置于100℃烘箱中10小时，使烘干后的水分＜0.5％。

[0121]

(2)将烘干后的高冰镍送入颚式破碎机破碎处理、对辊细破处理后，再用球磨机进行球磨，磨细粒度＜38um，占比95％以上。

[0122]

(3)将磨细后的高冰镍取400g调浆，浆料浓度30wt％，充气搅拌，充气量500l/h，使用的捕收剂为丁铵黑药，采用分批刮泡方式，产生浮选产品的间隔时间为20s，刮泡1分钟，共得到3组浮选产品，合并后得到硫化镍精矿，最终得到镍品位70.5％、镍硫化合物回收率98.1％的硫化镍矿307.8g以及经过分离后的氧化镍和镍合金81.6g。

[0123]

(4)将得到的硫化镍矿加入其质量分数60％的软锰矿，在浸出液固比为5ml：1g，初始酸浓度为2.5mol/l的条件下，90℃通氧气浸出3小时，氧气流量为3.0l/min，得到镍浓度为99.9g/l的第一浸出液2.0l以及30.5g渣。

[0124]

(5)将得到的氧化镍和镍合金在常压常温下加入37.5ml浓度为16.7mol/l的硫酸，加入完成后反应3.5小时，得到浓度为128.8g/l的第二浸出液300ml和5.07g渣。得到的渣可以多次累积后按照金属镍的溶解方法进行处理。

[0125]

(6)将(4)和(5)中得到的第一浸出液和第二浸出液混合，常温下加入30ml双氧水反应0.5小时左右，然后加入氢氧化镍，90℃下搅拌0.5小时左右，直到ph＞6.2，过滤得到滤液2.3l，镍含量为103.7g/l。

[0126]

(7)滤液调节ph＝4，经p204萃取除铜、钙等杂质(p204体积浓度30％，磺化煤油体积浓度70％)，p204采用氨水皂化，皂化率控制50％，p204萃余液经p507分离镍、钴，p507采用氨水皂化，皂化率控制60％，萃镍余液经过除油器除油后得到硫酸镍2.0l，镍回收率为93.0％。

[0127]

所得硫酸镍的组分见表7所示：

[0128]

表7实施例3中硫酸镍组分

[0129][0130]

实施例4

[0131]

本实施例提供一种使用高冰镍制备硫酸镍的方法，具体如下：

[0132]

(1)将高冰镍置于100℃烘箱中10小时，使烘干后的水分＜0.5％。

[0133]

(2)将烘干后的高冰镍送入颚式破碎机破碎处理、对辊细破处理后，再用球磨机进行球磨，磨细粒度＜38um，占比95％以上。

[0134]

(3)将磨细后的高冰镍取400g调浆，浆料浓度30wt％，充气搅拌，充气量500l/h，使用的捕收剂为乙基黄药，采用分批刮泡方式，产生浮选产品的间隔时间为20s，刮泡1分钟，共得到3组浮选产品，合并后得到硫化镍精矿，最终得到镍品位69.9％、镍硫化合物回收率98.5％的硫化镍矿308.7g以及经过分离后的氧化镍和镍合金80.9g。

[0135]

(4)将得到的硫化镍矿加入其质量分数50％的软锰矿，在浸出液固比为3ml：1g，初始酸浓度为4.0mol/l的条件下，90℃通氧气浸出5小时，氧气流量为4.0l/min，得到镍浓度为130.5g/l的第一浸出液1.0l以及镍溶液结晶300g及35g浸出渣。

[0136]

(5)将得到的氧化镍和镍合金在常压常温下加入41.2ml浓度为15.2mol/l的硫酸，加入完成后反应3小时，得到浓度为129.5g/l的第二浸出液325ml和5.4g渣。得到的渣可以多次累积后按照金属镍的溶解方法进行处理。

[0137]

(6)将(4)和(5)中得到的第一浸出液和第二浸出液混合，常温下加入30ml双氧水反应1小时左右，然后加入氢氧化镍，85℃下搅拌1小时左右，直到ph＞6.2，过滤得到滤液1.325l，镍含量为130.3g/l。

[0138]

(7)滤液调节ph＝3，经p204萃取除铜、钙等杂质(p204体积浓度20％，磺化煤油体积浓度76％)，p204采用氨水皂化，皂化率控制70％，p204萃余液经p507分离镍、钴，p507采用氨水皂化，皂化率控制70％，萃镍余液经过除油器除油后得到硫酸镍1.4l，镍回收率为

90.7％。

[0139]

所得硫酸镍的组分见表8所示：

[0140]

表8实施例4中硫酸镍组分

[0141][0142][0143]

实施例5

[0144]

本实施例提供一种使用高冰镍制备硫酸镍的方法，具体如下：

[0145]

(1)取水分＜0.5％、粒度＜38um且占比95％以上的高冰镍颗粒400g调浆，浆料浓度30wt％，充气搅拌，充气量500l/h，使用的捕收剂为丁铵黑药，采用分批刮泡方式，产生浮选产品的间隔时间为20s，刮泡1分钟，共得到3组浮选产品，合并后得到硫化镍精矿，最终得到镍品位70.6％、镍硫化合物回收率98.9％的硫化镍矿307.9g以及经过分离后的氧化镍和镍合金81.8g。

[0146]

(2)将得到的硫化镍矿加入其质量分数50％的软锰矿，在浸出液固比为6ml：1g，初始酸浓度为2.0mol/l的条件下，90℃通氧气浸出4小时，氧气流量为4.0l/min，得到镍浓度为90.6g/l的第一浸出液2.3l及浸出渣11.9g。

[0147]

(3)将得到的氧化镍和镍合金在常压常温下加入37.5ml浓度为16.7mol/l的硫酸，加入完成后反应2小时，得到浓度为131.2g/l的第二浸出液320ml和5.4g渣。得到的渣可以多次累积后按照金属镍的溶解方法进行处理。

[0148]

(4)将(2)和(3)中得到的第一浸出液和第二浸出液混合，常温下加入30ml双氧水反应0.5小时左右，然后加入氢氧化镍，80℃下搅拌1小时左右，直到ph＞6.2，过滤得到滤液2.62l，镍含量为95.6g/l。

[0149]

(5)滤液调节ph＝3.5，经p204萃取除铜、钙等杂质(p204体积浓度30％，磺化煤油体积浓度73％)，p204采用氨水皂化，皂化率控制60％，p204萃余液经p507分离镍、钴，p507采用氨水皂化，皂化率控制55％，萃镍余液经过除油器除油后得到硫酸镍2.1l，镍回收率为

97.6％。

[0150]

所得硫酸镍的组分见表9所示：

[0151]

表9实施例5中硫酸镍组分

[0152][0153]

本技术实施例1-5提供的方法制备得到了对成分要求更严格的电池级硫酸镍。

[0154]

实施例6

[0155]

本实施例提供一种使用高冰镍制备硫酸镍的方法，具体如下：

[0156]

(1)将高冰镍置于100℃烘箱中10小时，使烘干后的水分＜0.5％。

[0157]

(2)将烘干后的高冰镍送入颚式破碎机破碎处理、对辊细破处理后，再用球磨机进行球磨，磨细粒度＜38um，占比95％以上。

[0158]

(3)将磨细后的高冰镍取400g调浆，浆料浓度30wt％，充气搅拌，充气量500l/h，使用的捕收剂为丁铵黑药，采用分批刮泡方式，产生浮选产品的间隔时间为20s，刮泡1分钟，共得到3组浮选产品，合并后得到硫化镍精矿，最终得到镍品位70.6％、镍硫化合物回收率98.9％的硫化镍矿306.9g以及经过分离后的氧化镍和镍合金81.3g。

[0159]

(4)将得到的硫化镍矿加入其质量分数50％的软锰矿，在浸出液固比为6ml：1g，初始酸浓度为2.0mol/l的条件下，90℃通氧气浸出4小时，氧气流量为4.0l/min，得到镍浓度为91.2g/l的第一浸出液2.3l及浸出渣11.9g。

[0160]

(5)将得到的氧化镍和镍合金在常压常温下加入37.5ml浓度为16.7mol/l的硫酸，加入完成后反应2小时，得到浓度为128.4g/l的第二浸出液330ml和5.4g渣。得到的渣可以多次累积后按照金属镍的溶解方法进行处理。

[0161]

(6)将(4)和(5)中得到的第一浸出液和第二浸出液混合，常温下加入30ml双氧水反应0.5小时左右，然后加入氢氧化镍，80℃下搅拌1小时左右，直到ph＞6.2，过滤得到滤液2.63l，镍含量为95.86g/l。

[0162]

(7)滤液调节ph＝3.5，经p204萃取除铜、钙等杂质(p204体积浓度30％，磺化煤油

体积浓度73％)，p204采用氨水皂化，皂化率控制60％，p204萃余液经p507分离镍、钴，p507采用氨水皂化，皂化率控制55％，萃镍余液经过除油器除油后得到硫酸镍2.7l，镍回收率为98.2％。

[0163]

所得硫酸镍的组分见表10所示：

[0164]

表10实施例6中硫酸镍组分

[0165][0166][0167]

对比例1

[0168]

(1)将高冰镍置于100℃烘箱中10小时，使烘干后的水分＜0.5％。

[0169]

(2)将烘干后的高冰镍送入颚式破碎机破碎处理、对辊细破处理后，再用球磨机进行球磨，磨细粒度＜38um，占比95％以上。

[0170]

(3)将磨细后的高冰镍取400g，加入50g/l硫酸镍溶液作为底水，控制液固比4ml：1g，加入90ml硫酸，80℃条件下，鼓入氧气，气流量为4l/min，浸出20小时，直至溶液ph》5.6。

[0171]

(4)进行固液分离，得到镍浓度115.6g/l的硫酸镍溶液1.5l，经过萃取除杂、浓缩结晶得到硫酸镍产品。

[0172]

(5)(4)中得到浸出渣297.2g，浸出渣进入加压釜进行氧压浸出，控制温度185℃，液固比10ml：1g，氧分压0.6mpa，氧压浸出5小时，固液分离，得到镍浓度为56.1g/l的硫酸镍溶液以及氧压渣21.5g。

[0173]

(6)(5)中得到的硫酸镍溶液重复(3)步骤作为底液，至此步回收率为99.7％。

[0174]

需要说明的是：由于单线浸出第一步需要在常压下将合金相浸出完之后再进高压釜反应，否则合金相进入高压釜会产生氢爆，此步流程处理时间很长；而双线浸出中合金相是通过多次收集统一进行氧化浸出，极大的缩短了时间长度。

[0175]

采用本技术提供的方法，一般整个工艺流程的时间为7个小时左右；而对比例需要

25个小时左右。本技术提供的方法明显提升了生产效率。

[0176]

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。

[0177]

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本技术的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本技术的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。技术特征：

1.一种使用高冰镍制备硫酸镍的方法，其特征在于，包括：将高冰镍进行浮选得到硫化镍精矿以及氧化镍和镍合金的混合物；将所述硫化镍精矿与软锰矿和硫酸混合，进行有氧浸出，得到第一浸出液；将所述氧化镍和镍合金的混合物与硫酸混合进行常压浸出得到第二浸出液；将所述第一浸出液和所述第二浸出液与氧化剂混合进行氧化处理，然后调节ph进行除铁，固液分离得到滤液；将所述滤液进行萃取和除油得到所述硫酸镍。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高冰镍在浮选前包括预处理步骤：将高冰镍进行干燥，然后粉碎、球磨。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预处理步骤得到高冰镍颗粒物，所述高冰镍颗粒物满足以下条件中的至少一项：a.所述干燥的终点为物料含水量不高于0.5％；b.所述高冰镍颗粒物的粒度不大于38μm的部分占比不小于95％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浮选步骤包括将高冰镍制备成高冰镍矿浆，所述高冰镍矿浆的浓度为25wt％-35wt％。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，制备所述高冰镍矿浆时，采用充气搅拌；所述充气搅拌的充气量为400-600l/h。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浮选采用捕收剂，所述捕收剂为丁基黄药、丁铵黑药、乙基黄药或硫胺酯中的至少一种，所述浮选采用分批刮泡方式进行。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述软锰矿的用量为所述硫化镍精矿的质量的30-60％。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有氧浸出在常压下进行，过程中向体系内通入氧气，氧气流量为1-5l/min。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述有氧浸出的液固比为(3-6)ml:1g，所述有氧浸出的初始酸浓度为2-4mol/l，所述有氧浸出的浸出温度为80-100℃，所述有氧浸出的时间为3-5h。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述常压浸出在常温下进行，液固比为(3-8)ml：1g，所述常压浸出的初始酸浓度为13.8-18.4mol/l，所述常压浸出的时间为3-5h。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化剂包括双氧水、臭氧、氧气、空气中的一种或多种；所述氧化剂的用量为所述第一浸出液与所述第二浸出液中二价铁理论量之和的1.1-1.3倍。12.根据权利要求1-11任一项所述的方法，其特征在于，满足以下条件中的至少一项：c.所述除铁时，ph调节至不低于6.2；所述除铁在60-90℃下搅拌0.5-2.5h；d.使用氢氧化镍、碳酸镍或所述氧化镍和镍合金的混合物调节ph值；e.所述萃取包括：所述滤液调节ph至2.5-4，然后使用p204进行萃取，p204萃余液经p507分离镍、钴；f.所述p204和所述p507使用前用氨水皂化，所述p204的皂化率控制为50-70％，所述p507的皂化率控制为55-70％；所述p204使用前用体积浓度为72-76％的磺化煤油稀释至体

积浓度为20-30％。

技术总结

本申请提供一种使用高冰镍制备硫酸镍的方法，涉及锂离子电池领域。使用高冰镍制备硫酸镍的方法，包括：将高冰镍进行浮选得到硫化镍精矿以及氧化镍和镍合金的混合物；将硫化镍精矿与软锰矿和硫酸混合，进行有氧浸出，得到第一浸出液；将氧化镍和镍合金的混合物与硫酸混合进行常压浸出得到第二浸出液；将第一浸出液和第二浸出液与氧化剂混合进行氧化处理，然后调节pH进行除铁，固液分离得到滤液；将滤液进行萃取和除油得到硫酸镍。本申请提供的使用高冰镍制备硫酸镍的方法，将高冰镍中的硫化镍同氧化镍、镍合金分离，双线同时进行浸出，提高了产能，同时有效防止尾气泄露造成污染，改善了作业环境。了作业环境。了作业环境。

技术研发人员：邓海龙 赵思佳 肖超 张日阳 唐明松 刘仕

受保护的技术使用者：中伟新材料股份有限公司

技术研发日：2022.12.22

技术公布日：2023/3/21