專利名稱：從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法
技術領域：
本發明涉及回收鎳的方法，具體的，涉及從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法。
背景技術：
目前，在許多工業領域內，往往產生大量含有鎳的廢液。例如，在濕法冶金過程中 對含鎳礦石或含鎳物料進行酸浸出會產生含有硫酸鎳的溶液。傳統的處理方法是將使用化 學藥劑如氫氧化鈉、碳酸鈉或硫化劑從含有鎳的溶液中沉淀鎳氫氧化物或硫化物，但試劑 的價格較高或者有毒性。 中國專利申請CN101094926A中公開了一種從含有鎳的溶液中回收鎳鈷的方法， 該方法包括使用不相混的有機溶劑處理所述溶液以選擇性地吸收大部分的鈷，剩下含有 鎳的溶液，中和所述含有鎳的溶液以便所述鎳沉淀為氫氧化鎳。在該專利申請中，需要使用 大量有機溶劑，容易對環境造成二次污染。而且在該方法種需要使用樹脂柱，因此生產成本 高，不適于大規模工業應用。
發明內容
本發明的目的旨在至少解決現有技術中的上述問題之一。 為此，本發明的一個目的在于提出一種能夠從硫酸鎳溶液中回收鎳的低成本方 法。 根據本發明實施例的從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法，包括以下步驟A)將氧化鈣 和/或氫氧化f丐與作為晶種的硫酸f丐混合；B)將氧化f丐和/或氫氧化f丐和硫酸f丐的混合物 與硫酸鎳溶液混合，以生成硫酸鈣沉淀和氫氧化鎳沉淀；以及C)分離硫酸鈣和氫氧化鎳。
根據本發明實施例的從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法，由于在硫酸鎳與氧化鈣和/ 或氫氧化鈣的反應體系中存在作為晶種的硫酸鈣，能夠增大反應過程中生成的硫酸鈣的粒 度，從而能夠利用硫酸鈣沉淀的粒度與氫氧化鎳粒度的差別，很容易地分離硫酸鈣和氫氧 化鎳沉淀，并可以提高氫氧化鎳沉淀的回收率和純度。因此，本發明能夠以低成本、低污染 的方式從硫酸鎳溶液中回收鎳，達到資源的重復利用，降低生產成本減輕環境污染。
在本發明的一個實施例中，將氧化f丐和/或氫氧化f丐和硫酸f丐的混合物與硫酸鎳 溶液混合包括將硫酸鎳溶液加入到氧化鈣和/或氫氧化鈣和作為晶種的硫酸鈣的混合物 中。本發明的發明人發現，通過將硫酸鎳溶液加入到氧化鈣和/或氫氧化鈣和作為晶種的 硫酸鈣的混合物中，例如滴入到其中，能夠進一步提高反應效率和生成的硫酸鈣沉淀的粒 度，從而更容易分離硫酸鈣和氫氧化鎳。 所述硫酸鎳溶液是含鎳和金屬精礦硫酸浸出的浸出液。由于在含鎳精礦硫酸浸出 中，會產生大量的含硫酸鎳的溶液，因此低成本回收鎳工藝在精礦硫酸浸出的工業應用中 的效果更佳。在本發明進一步的實施例中，所述硫酸鎳溶液是浸出液經過凈化之后得到的 溶液，這樣不但有效地得到了礦石中的金屬成份，而且可以回收作為硫酸浸出的廢液內的 鎳。凈化包括去除浸出液中的至少一種金屬，例如鐵、銅、鈷、鉻，由此，不但能夠回收鐵、銅、鈷、鉻等成份，而且回收了礦石中的鎳，既減少了污染，又循環利用了資源。 在本發明的一個實施例中，作為晶種的硫酸鈣是通過堿金屬的硫酸鹽與氧化鈣和
/或氫氧化鈣反應制備的，這樣所得到的作為晶種的硫酸鈣能夠使硫酸鎳溶液中的硫酸鈣 更容易附著到其上，生成更大顆粒的沉淀，從而更容易與沉淀氫氧化鎳分離。根據進一步的 實施例中，所述堿金屬的硫酸鹽是硫酸鈉，這樣可以節省成本。 在本發明的一個實施例中，作為晶種的硫酸鈣是通過硫酸鎳溶液與氧化鈣和/或
氫氧化鈣反應得到硫酸鈣和氫氧化鎳、分離硫酸鈣和氫氧化鎳、及對分離的硫酸鈣進行洗 滌后得到的。這樣可以省去堿金屬的硫酸鹽，節省成本。 在本發明的一個實施例中，進一步包括對分離出的氫氧化鎳進行洗滌和/或干 燥，這樣可以提高所分離氫氧化鎳的純度，并且便于長期保存。 在本發明的一個實施例中，進一步包括用分離得到的氫氧化鎳生產鎳制品，這樣 可以對氫氧化鎳進行進一步地利用，提高回收氫氧化鎳的經濟附加值。 本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
圖1是本發明第一實施例的從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法的流程圖；
圖2是本發明第二實施例的從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法的流程圖；
圖3是本發明第三實施例的從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法的流程圖；
圖4是本發明第四實施例的從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法的流程圖；
圖5是本發明第五實施例的從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法的流程圖。
具體實施例方式
下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，下面通過參考 附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。
需要說明的是，在本發明中術語"氧化鈣和/或氫氧化鈣"是指可以使用氧化鈣 (生石灰)也可以使用氫氧化鈣(熟石灰)，也可以加入二者的混合物。在實際操作中，可 以用水消化生石灰(CaO)，從而得到石灰乳，主要反應為Ca0+H20 = Ca (OH) 2，將石灰乳作為 氧化鈣與氫氧化鈣的混合物來使用。 圖1示出了根據本發明第一實施例的從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法的流程圖。如 圖1所示，首先將氧化鈣和/或氫氧化鈣與作為晶種的硫酸鈣混合。接著向所得到的混合 物中加入硫酸鎳溶液，以生成硫酸鈣沉淀和氫氧化鎳沉淀，其主要發生的反應是
Ni S04+Ca (OH) 2 = CaS04+Ni (OH) 2 ，
最后分離硫酸鈣和氫氧化鎳。 如上所述，硫酸鎳溶液中的硫酸鎳與氫氧化鈣反應生成硫酸鈣沉淀和氫氧化鎳沉 淀。然而，硫酸鈣沉淀和氫氧化鎳沉淀的顆粒都非常小，并且粒度差別比較小，更具體而言， 硫酸鈣沉淀為晶體形式，而氫氧化鎳為凝膠狀，氫氧化鎳包覆在硫酸鈣上，因此二者難以分 離。此外，在硫酸鎳與氫氧化鈣進行反應時，氫氧化鎳沉淀的形成限制了硫酸鈣粒度的進一 步增大，從而進一步增加了分離難度。
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根據本發明的實施例，在硫酸鎳與氫氧化鈣進行反應的反應體系中含有作為晶種 的硫酸鈣，因此，在硫酸鎳與氫氧化鈣進行反應的時候，所形成的硫酸鈣沉淀會形成在晶種 上，從而硫酸鈣沉淀的粒度能夠進一步增大，即形成大粒度的硫酸鈣沉淀，由此便于后續硫 酸鈣與氫氧化鎳沉淀之間的分離。 在本發明中所使用的作為晶種的硫酸鈣的來源并不受到限制，既可以是從市場上 購買的現成硫酸鈣，也可以是通過單獨的化學反應得到的硫酸鈣，也可以是在本工藝中所 生成的產物硫酸鈣。 另外，在實際操作中，首先將硫酸鎳溶液加入到氧化鈣和/或氫氧化鈣與作為晶 種的硫酸鈣的混合，然后將硫酸鎳溶液加入例如滴入到所述混合物中，這樣能夠進一步提 高反應的效率和生成的硫酸鈣沉淀的粒度。 參考圖2，在本發明的一個實施例中，作為晶種的硫酸鈣是使用堿金屬的硫酸鹽與
氧化鈣和/或氫氧化鈣反應所生成的硫酸鈣沉淀、進行分離后所得到的。發明人發現使用
該方法獲得的硫酸鈣作為晶種能夠明顯增大生成的硫酸鈣沉淀的粒度。另外，在進一步的
實施例中，使用的堿金屬的硫酸鹽是硫酸鈉，由于硫酸鈉的成本低，生成的氫氧化鈉可溶并
且可以重復利用，因此在能夠便于分離氫氧化鈉和硫酸鈣的同時，還降低了成本。 參考圖4，在本發明的一個實施例中，作為晶種的硫酸鈣是通過硫酸鎳溶液與氧化
鈣和/或氫氧化鈣反應得到硫酸鈣和氫氧化鎳、分離硫酸鈣和氫氧化鎳、然后對分離后的
硫酸鈣進行分級洗滌后得到的，這樣不需要額外單獨的制備硫酸鈣晶種并且節省了堿金屬
的硫酸鹽，因此進一步節省了生產產本。例如，可以先向部分硫酸鎳溶液中加入一定量的氧
化鈣和/或氫氧化鈣，得到硫酸鈣和氫氧化鎳沉淀，然后從該反應體系中分離出硫酸鈣和
氫氧化鎳，對得到的硫酸鈣沉淀進行洗滌得到作為晶種的硫酸鈣。 此外，如上所述，在工藝過程之初，也可以先向硫酸鎳溶液中加入從市場購得的硫
酸鈣作為晶種，然后通過反應、分離得到的硫酸鈣就可以作為以后使用的晶種。 在本發明的實施例中，將氧化鈣和/或氫氧化鈣與作為晶種的硫酸鈣混合，既可
以使用氧化鈣(生石灰)，也可以使用氫氧化鈣(熟石灰)，也可以使用二者的混合物。具
體的，可以用水消化生石灰(CaO)，從而得到石灰乳，主要反應為Ca0+H20 = Ca(0H)2。更具
體而言，生石灰加少量水使其發熱、水化、呈膏狀，當放熱反應基本結束后，加水稀釋調漿，
在時間允許的情況下可延長消化時間。當用工業石灰時，除延長消化時間外，還需要過篩，
以除去未反應的殘渣。本領域技術人員可以理解，將氧化鈣和/或氫氧化鈣與作為晶種的
硫酸鈣混合，既可以將石灰乳加入到作為晶種的硫酸鈣硫酸鎳溶液中，也可以將作為晶種
的硫酸鈣硫酸鎳溶液加入到石灰乳中。在本發明的一個實施例中，是將石灰乳加入到作為
晶種的硫酸鈣硫酸鎳溶液中，發明人發現采用這種方法能夠提高在后續硫酸鎳與氫氧化鈣
反應的效率，進一步方便后續分離氫氧化鎳和硫酸鈣。 將石灰乳與硫酸鎳溶液混合，并且進行攪拌，從而硫酸鎳和石灰乳發生反應，生成
了沉淀物硫酸鈣和氫氧化鎳，主要反應為NiS04+Ca(0H)2 = Ni(0H)2 I +CaS04 I。 硫酸f丐會以CaS04 xH20(x約為2/3)的結晶形式沉淀出來，由于硫酸f丐的粒度比
氫氧化鎳的粒度要大，而且由于加入了硫酸鈣晶種，與不加晶種相比，硫酸鈣的粒度相對于
氫氧化鎳的粒度能夠進一步增大。因此可以根據兩種沉淀物的顆粒大小不同，容易對硫酸
鈣和氫氧化鎳進行分離。
另外，在本發明的一個實施例中，為了獲得純度較高的氫氧化鎳，并長期保存，對 分離出的氫氧化鎳進行洗滌和/或干燥。洗滌液可以采用去離子水，這樣可以防止氫氧化 鎳懸液發生絮凝。在將分離得到的氫氧化鎳漿液經過靜止、沉降后，去掉總體積50%左右的 上清液，即可以得到較濃的氫氧化鎳漿料，該漿料經過過濾，可以得到含鎳在42%以上，含 鈣低于O. 5%的產品。 參考圖5，在本發明的一個實施例中，分離獲得的氫氧化鎳可以用于制備鎳制品。
參考圖4，在本發明的一個實施例中，如前所述，分離所獲得的硫酸鈣在經過洗滌 除去表面的雜質(如氫氧化鎳)后，可以作為晶種返回到反應體系中。另外，所得到的硫酸 牽丐還可以用于制備硫酸和水泥。 在本發明中硫酸鎳溶液的來源不受到任何限制，只要其溶液中含有硫酸鎳即可。 參考圖3，在本發明的一個實施例中，硫酸鎳溶液是含鎳精礦或含鎳物料硫酸浸出的浸出液 經過凈化之后的溶液。目前使用硫酸對礦石進行酸浸出是目前發展很快，應用很廣的濕法 冶煉技術，但是所產生的硫酸鹽廢液也成為對環境造成惡劣影響的因素。傳統上，含有硫酸 鎳的溶液作為廢液，不但未處理，而且其中的鎳作為廢液丟棄。考慮到采礦業每天可以產生 數噸甚至數十噸的廢液，因此使用本發明的處理工藝可以取得非常好的經濟效益，大大降 低了生產成本。 在本發明進一步的實施例中，硫酸鎳溶液是含鎳精礦或含鎳物料硫酸浸出液經過 凈化之后得到的溶液，即先回收(去除)浸出液內的其他成分，再回收廢液內的以硫酸鎳形 式存在的鎳。例如，"凈化"可以是除去硫酸浸出液中的至少一種金屬，例如鐵、銅、鈷和鉻， 但本發明并不限于去除上述成分。由于硫酸浸出過程中的凈化對于本領域的普通技術人員 是已知的，這里不再詳細贅述。 盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以 理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換 和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同限定。
權利要求
一種從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法，包括以下步驟A)將氧化鈣和/或氫氧化鈣與作為晶種的硫酸鈣混合；B)將氧化鈣和/或氫氧化鈣和硫酸鈣的混合物與硫酸鎳溶液混合，以生成硫酸鈣沉淀和氫氧化鎳沉淀；以及C)分離硫酸鈣和氫氧化鎳。
2. 根據權利要求1所述的從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法，其特征在于，將氧化鈣和/或 氫氧化鈣和硫酸鈣的混合物與硫酸鎳溶液混合包括將硫酸鎳溶液加入到氧化鈣和/或氫 氧化鈣和作為晶種的硫酸鈣的混合物中。
3. 根據權利要求1所述的從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法，其特征在于，所述硫酸鎳溶 液是含鎳精礦或含鎳物料硫酸浸出的浸出液。
4. 根據權利要求3所述的從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法，其特征在于，所述硫酸鎳溶 液是所述浸出液經過凈化之后得到的溶液。
5. 根據權利要求4所述的從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法，其特征在于，所述凈化包括 去除浸出液中的至少一種金屬。
6. 根據權利要求1所述的從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法，其特征在于，作為晶種的硫 酸鈣是通過堿金屬的硫酸鹽與氧化鈣和/或氫氧化鈣反應制備的。
7. 根據權利要求6所述的從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法，其特征在于，所述堿金屬的 硫酸鹽是硫酸鈉。
8. 根據權利要求1所述的從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法，其特征在于，作為晶種的硫 酸鈣是通過硫酸鎳溶液與氧化鈣和/或氫氧化鈣反應得到硫酸鈣和氫氧化鎳、分離硫酸鈣 和氫氧化鎳、及對分離的硫酸鈣進行洗滌后得到的。
9. 根據權利要求1所述的從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法，其特征在于，進一步包括對 分離出的氫氧化鎳進行洗滌和干燥。
10. 根據權利要求1所述的含鎳礦石的浸出方法，其特征在于，進一步包括用分離得到 的氫氧化鎳生產鎳制品。
全文摘要
本發明提供了一種從硫酸鎳溶液中回收鎳的方法，包括以下步驟A)將氧化鈣和/或氫氧化鈣與作為晶種的硫酸鈣混合；B)將氧化鈣和/或氫氧化鈣和硫酸鈣的混合物與硫酸鎳溶液混合，以生成硫酸鈣沉淀和氫氧化鎳沉淀；以及C)分離硫酸鈣和氫氧化鎳。采用上述的方法從硫酸鎳溶液中回收氫氧化鎳，本發明能夠以低成本、低污染的方式從硫酸鎳溶液中回收鎳，達到資源的重復利用，降低生產成本減輕環境污染。
文檔編號C22B3/08GK101760635SQ200810238840
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月2日 優先權日2008年12月2日
發明者劉金山, 王魁珽, 陸業大, 高保軍 申請人:中國恩菲工程技術有限公司