最近看到許多報(bào)道都在講硫酸鎳對動力電池如何重要和關(guān)鍵，而硫酸鎳怎么來的呢，目前主流工藝還是從金屬鎳而來。今天專注君就和大家聊聊金屬鎳的濕法冶金工藝。
1979年，前蘇聯(lián)諾里爾斯克鎳聯(lián)合企業(yè)納杰日達(dá)冶煉廠處理含鎳磁黃鐵礦的車間投產(chǎn)，采用的工藝是含鎳2%的磁黃鐵礦精礦，以含氧80%的富氧空氣進(jìn)行加壓浸出，再利用硫化沉淀法使溶解的鎳、鈷沉淀，用浮選法分別選出鎳精礦和元素硫，鎳精礦送火法處理，浸出渣可作為鐵精礦。
采用濕法冶金工藝從氧化礦中提取鎳的方法有還原焙燒—常壓氨浸法和加壓酸浸法。
古巴尼加羅鎳廠于1943年將常用氨浸法首次用于工業(yè)生產(chǎn)，70年代以來，澳大利亞的雅布羅鎳廠、菲律賓的蘇里高鎳廠、印度蘇金達(dá)廠等都先后采用了該法處理含鎳紅土礦。尼加羅廠的主要生產(chǎn)過程是將礦石處理到90%小于200目后在多膛爐中進(jìn)行選擇性還原焙燒，將礦石中的鎳還原，而三價(jià)鐵大部分還原成磁性氧化鐵，少量還原成金屬鐵。焙燒用NH3-(NH4)2CO3溶液進(jìn)行三段逆流浸出。第一段浸出濃密機(jī)的溢流為富液，經(jīng)凈化、蒸氨后產(chǎn)出一種碳酸鎳漿料，送往回轉(zhuǎn)窯干燥和煅燒，產(chǎn)出含Ni 76.5%、Co 0.6%的氧化鎳粉，并大量還原出金屬鎳，以便更適合用于工業(yè)應(yīng)用。還原焙燒—常壓氨浸法在工業(yè)上應(yīng)用已有40余年，說明該法能成功的從含鎳紅土礦中提取鎳?，F(xiàn)在氨浸法已有改進(jìn)，如用H2S沉淀產(chǎn)出鎳鈷硫化物，以利于鈷的回收。中冶瑞木項(xiàng)目是采用苛性鈉沉淀得到氫氧化鎳鈷。
古巴毛阿項(xiàng)目采用加壓酸浸工藝處理紅土鎳礦，其礦石含氧化鎂低，含鐵高，比較適合用加壓酸浸工藝處理，鎳、鈷回收率可分別達(dá)到96.5%和94%。主要過程為：紅土礦在加壓釜內(nèi)用硫酸浸取，鎳及鈷進(jìn)入溶液，鐵則留在渣中。浸出礦漿經(jīng)六段濃密機(jī)逆流洗滌后，浸出渣作為煉鐵原料、第一段濃密機(jī)的溢流為富液，在加壓釜內(nèi)通入硫化氫，沉淀出鎳、鈷、銅等，鎳鈷硫化物再經(jīng)精煉處理。
對于高鎳锍的處理，鎳銅分離和精煉一直是鎳冶煉工藝中的關(guān)鍵問題。在鎳冶金發(fā)展的早期階段，通常采用分層熔煉法、優(yōu)先浸出法處理高鎳锍。
緩冷選礦分離高鎳锍和硫化鎳陽極電解是五六十年代鎳冶煉技術(shù)的重大進(jìn)展，我國于60年代建設(shè)的金川鎳冶煉廠即采用此技術(shù)。
70年代以來，國內(nèi)外高鎳锍鎳銅分離的濕法提取工藝取得了巨大進(jìn)展，即選擇性浸出法。其次氣化冶金的羰基法也取得成功。
采用選擇性浸出工藝的廠家，比較著名的有芬蘭奧托昆普公司哈賈法爾塔廠采用的硫酸選擇性浸出法；加拿大鷹橋公司采用的氯化浸出法和加拿大謝里特-高爾頓公司采用的加壓氨浸法。這些方法中，以硫酸選擇性浸出法發(fā)展較快。20多年來，除了芬蘭奧托昆普公司應(yīng)用而外，國外已有多家新建的鎳精煉廠采用該工藝進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。
硫酸選擇性浸出法的基本過程是高鎳锍經(jīng)細(xì)磨后，采用常壓和加壓相結(jié)合的方法分段進(jìn)行浸出。鎳、鈷被選擇性浸出進(jìn)入溶液，銅、鐵、貴金屬則抑制于浸出渣中。第一段浸出的浸出液富含鎳、鈷，幾乎不含銅、鐵等雜質(zhì)，因而浸出液的凈化作業(yè)采用比較簡單的NiOOH除鈷法。經(jīng)凈化后的浸出液用電解沉積法或氫還原法產(chǎn)出金屬鎳。此工藝過程簡單，建設(shè)投資省，藥劑用量少，生產(chǎn)成本也較低。我國新疆阜康冶煉廠已成功應(yīng)用。
氯化浸出是通過氯化使高鎳锍中的鎳、鈷、銅等呈氯化物形態(tài)的過程。由于氯和氯化物化學(xué)活性極高，生成的氯化物溶解度大，因此在常溫、常壓下就能達(dá)到其他介質(zhì)中必須在加溫、加壓下才能達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)。根據(jù)浸出劑的種類不同，高鎳锍氯化浸出分為鹽酸浸出和氯氣浸出兩種。鷹橋公司是最早將氯化浸出用于處理高鎳锍的工廠，60年代該公司即研制成功用鹽酸浸出高鎳锍的新工藝，在挪威克里斯蒂安松建了一個(gè)年產(chǎn)6800噸鎳的工業(yè)試驗(yàn)廠，于1968年投入生產(chǎn)。1977年，鷹橋公司有研制成功氯氣浸出高鎳锍的新工藝，早已在工業(yè)上應(yīng)用。1978年投產(chǎn)的法國鎳冶金公司勒阿弗爾鎳精煉廠采用了類似的工藝。金川目前也有氯氣浸出工藝處理高鎳锍生產(chǎn)電解鎳生產(chǎn)線。
