高镍锍全湿法精炼车间设计(design of refinery of high grade nickel matte by hydrometallurgical process)

以低镍锍转炉吹炼车间提供的高镍锍为原料，采用湿法精炼工艺，生产镍粉或电解镍并综合回收有价金属的镍冶炼厂车间设计。

20世纪初，挪威克里斯蒂安松(Kristiansand Refinery)镍精炼厂第一次采用湿法和火法相结合的流程处理高镍锍。60年代发展了几种全湿法处理高镍锍流程。特别是溶剂萃取工艺的发展，提高了金属回收率和产品质量，使生产易于自动化，改善了作业环境。中国新疆镍精炼厂采用的是全湿法流程处理高镍锍。

工艺流程选择   高镍锍湿法精炼的几种工艺见表。

中国新疆镍精炼厂在硫酸浸出一电积流程的基础上发展了选择性硫酸浸出一电积流程(图1)。

磨细的高镍锍用镍电积废液选择性浸出，浸出液仅含镍，而钴、铜、铁含量均小于0.01g/L，铜、铁、贵金属均被抑制在浸出渣中。一段浸出液用黑镍，即三价氢氧化镍Ni(0H)₃除钴。除钴后，进行电积得阴极镍，一段浸出渣经“加压浸出”，可得含铜大于60％、含镍小于3％的二次浸出渣。二次浸出渣经熔炼铸造成铜阳极板进行电解得阴极铜。其阳极泥用以提取贵金属，二段浸出液返回一段浸出，除钴产出的钻渣用以回收钴。

主要设备   选择性硫酸浸出一电积工艺用设备有：球磨机、搅拌槽、加压釜和电解槽。(1)磨矿用球磨机。磨矿粒度小于0.045mm，约占96％；(2)常压浸出用搅拌槽。温度为70℃，液固比约为10：1，时间为4h，铜酸克分子比大于2：1，终点pH≥6.3；(3)加压浸出采用卧式加压釜。温度为140℃，氧分压为0.2MPa，时间为3～4h，终点pH≥2.4；(4)净化除钴用搅拌槽。温度为80℃，Ni(Ⅲ)：Co≥2，时间为2～3h，终点pH>5；(5)黑镍制备用电解槽。原始液含镍30g/L，NaOH0.125mol，阳极电流密度为20A/m²，黑镍中三价镍含量为60％～70％，(6)不溶阳极电积电解槽。阴极电流密度为250A/m²，镍离子落差为25g/L，电解液温度为60℃，同极距为110mm，槽电压为2V。

车间配置   选择性硫酸浸出电积工艺的浸出车间配置见图2。电解及净液车间配置见图3。

主要技术经济指标   高镍锍全湿法精炼的浸出率为镍98％，钴98％；除钴率为95％；黑镍制备电流效率为50％；电积镍回收率为99％；全过程镍回收率大于95％。

发展趋势   高镍锍湿法精炼是近30年发展起来的，在新建镍精炼车间中有取代传统镍精炼流程的趋势，溶剂萃取法有发展前途。